ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --- Nguyễn Văn Minh NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG ẢNH VỆ TINH VNREDSat-1 CỦA VIỆT NAM THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT PHỤC VỤ CÔN
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-
Nguyễn Văn Minh
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG ẢNH VỆ TINH VNREDSat-1 CỦA VIỆT NAM THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT PHỤC VỤ CÔNG TÁC KIỂM KÊ ĐẤT ĐAI (THỬ NGHIỆM
TẠI KHU VỰC THỊ XÃ DĨ AN, TỈNH BÌNH DƯƠNG)
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội - 2015
Trang 2ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-
Nguyễn Văn Minh
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG ẢNH VỆ TINH VNREDSat-1 CỦA VIỆT NAM THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT PHỤC VỤ CÔNG TÁC KIỂM KÊ ĐẤT ĐAI (THỬ NGHIỆM
TẠI KHU VỰC THỊ XÃ DĨ AN, TỈNH BÌNH DƯƠNG)
Chuyên Ngành: Quản lý đất đai
Mã số: 60.85.01.03
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS ĐINH THỊ BẢO HOA
Hà Nội - 2015
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành chương trình học cũng như hoàn thành Luận văn này, tôi
đã nhận được sự giảng dạy tận tình, sự giúp đỡ quý báu của Quý thầy cô trường Đại học Khoa học Tự nhiên- Đại học Quốc gia Hà Nội
Tôi xin chân thành cảm ơn sự định hướng, chỉ bảo và hướng dẫn nhiệt tình, khoa học trong nghiên cứu của TS Đinh Thị Bảo Hoa
Tôi cũng vô cùng biết ơn Quý thầy cô trường Đại học Khoa học Tự nhiên
- Đại học Quốc gia Hà Nội, đặc biệt là các thầy cô Khoa Địa lý đã truyền dạy kiến thức cần thiết để tôi có thể thực hiện đề tài
Nhân đây, tôi cũng xin cảm ơn Lãnh đạo Cục Viễn thám Quốc gia, Đài Viễn thám Trung ương thuộc Cục Viễn thám Quốc gia; phòng Tài nguyên và Môi trường thị xã Dĩ An, tỉnh Bình Dương đã giúp đỡ cung cấp tài liệu, số liệu cần thiết từ khi định hướng đề tài, cung cấp nhiều thông tin hữu ích và quan trọng giúp tôi hoàn thành luận văn
Mặc dù bản thân đã rất cố gắng nhưng do trình độ và kinh nghiệm còn hạn chế, nên Luận văn không tránh khỏi những khiếm khuyết Rất mong được
sự chỉ dẫn và đóng góp thêm của quý thầy cô và các bạn để tôi rút kinh nghiệm
và hoàn thiện thêm luận văn của mình
Học viên
Nguyễn Văn Minh
Trang 4LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Kết quả nêu trong luận văn này là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác
Tôi xin cam đoan các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã đƣợc chỉ
rõ nguồn gốc
Học viên
Nguyễn Văn Minh
Trang 5MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN 3
LỜI CAM ĐOAN 4
MỤC LỤC 5
BẢNG CHÚ GIẢI CHỮ VIẾT TẮT 7
DANH MỤC HÌNH VẼ 8
DANH MỤC BẢNG 9
PHẦN MỞ ĐẦU 10
1.TÍNH CấP THIếT CủA Đề TÀI 10
2.MụC TIÊU VÀ NHIệM Vụ CủA Đề TÀI E RROR ! B OOKMARK NOT DEFINED
3.NộI DUNG VÀ PHạM VI NGHIÊN CứU E RROR ! B OOKMARK NOT DEFINED
4.Ý NGHĨA KHOA HọC VÀ THựC TIễN E RROR ! B OOKMARK NOT DEFINED
5.CƠ Sở PHÁP LÝ VÀ TÀI LIệU Để THựC HIệN Đề TÀI E RROR ! B OOKMARK NOT DEFINED
6.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CứU E RROR ! B OOKMARK NOT DEFINED
7.CấU TRÚC CủA LUậN VĂN E RROR ! B OOKMARK NOT DEFINED CHƯƠNG 1: BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT VÀ ỨNG DỤNG ẢNH VIỄN THÁM TRONG THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED
1.1.KHÁI NIệM THốNG KÊ, KIểM KÊ ĐấT ĐAI, BảN Đồ HIệN TRạNG Sử DụNG ĐấT,
NGUYÊN TắC THÀNH LậP VÀ NộI DUNG CủA BảN Đồ HIệN TRạNG Sử DụNG ĐấT
E RROR ! B OOKMARK NOT DEFINED
1.2.VIễN THÁM VÀ CÁC ứNG DụNG ảNH VIễN THÁM TRONG THÀNH LậP BảN Đồ HIệN TRạNG Sử DụNG ĐấT E RROR ! B OOKMARK NOT DEFINED CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG THÔNG TIN CỦA ẢNH VỆ TINH VNREDSAT-1 VÀ XÂY DỰNG QUY TRÌNH THÀNH LẬP BẢN
Trang 6ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT BẰNG ẢNH VỆ TINH VNREDSAT-1 ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED
2.1.ĐặC ĐIểM CủA ảNH Vệ TINH VNREDSAT-1 E RROR ! B OOKMARK NOT DEFINED
2.2.Độ TIN CậY CủA ảNH Vệ TINH VNREDSAT-1 TRONG VIệC XÁC ĐịNH ĐốI
TƯợNG Sử DụNG ĐấT E RROR ! B OOKMARK NOT DEFINED
2.3.KHả NĂNG ứNG DụNG ảNH Vệ TINH VNREDSAT-1 THÀNH LậP BảN Đồ HIệN TRạNG Sử DụNG ĐấT PHụC Vụ KIểM KÊ ĐấT ĐAI E RROR ! B OOKMARK NOT DEFINED
2.4.CÁC GIảI PHÁP Hỗ TRợ CÔNG TÁC GIảI ĐOÁN, XÁC ĐịNH HIệN TRạNG Sử DụNG ĐấT VớI ảNH Vệ TINH VNREDSAT-1 E RROR ! B OOKMARK NOT DEFINED CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SỬ DỤNG ẢNH VỆ TINH VNREDSAT-1 THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT THỊ XÃ DĨ AN ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED
3.1GIớI THIệU Về KHU VựC NGHIÊN CứU E RROR ! B OOKMARK NOT DEFINED
3.2ĐÁNH GIÁ CÁC TÀI LIệU PHụC Vụ NGHIÊN CứU E RROR ! B OOKMARK NOT DEFINED
3.3TRÌNH Tự VÀ PHƯƠNG PHÁP THÀNH LậP BảN Đồ HIệN TRạNG Sử DụNG ĐấT CấP HUYệN CủA THị XÃ DĨ AN E RROR ! B OOKMARK NOT DEFINED KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED TÀI LIỆU THAM KHẢO 11
Trang 7BẢNG CHÚ GIẢI CHỮ VIẾT TẮT
BTNMT: Bộ Tài nguyên và Môi trường
VNREDSat-1: Vietnam Natural Resources, Environment & Diaster – monitoring Satellite-1
GIS: Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System)
GPS: Hệ thống định vị toàn cầu (Globe Postion System)
GSD: Độ phân giải mặt đất (Ground Sample Distance)
CSDL: Cơ sở dữ liệu
HTSDĐ: Hiện trạng sử dụng đất
DGN: Cấu trúc file lưu trữ dữ liệu đồ họa của phần mềm Microstation Pixel: Điểm ảnh Trong ảnh viễn thám điểm ảnh là đơn vị nhỏ nhất thể hiện trên ảnh
Trang 8DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1 Mô phỏng nguyên lý thu nhận thông tin viễn thám Error! Bookmark
not defined
Hình 1.2 Mô phỏng các công đoạn trong công nghệ viễn thám Error!
Bookmark not defined
Hình 1.3 Mô phỏng vệ tinh Landsat 7 Error! Bookmark not defined Hình 1.4 Mô hình bộ cảm biến OLI trên vệ tinh Landsat 8 Error! Bookmark
not defined
Hình 1.5 Vệ tinh SPOT 5 Error! Bookmark not defined Hình 1.6 Vệ tinh IKONOS Error! Bookmark not defined Hình 1.7 Vệ tinh Quickbird Error! Bookmark not defined
Hình 1.9 Vệ tinh World Wiew 2 và Các kênh phổ củ a bộ cảm vệ tinh World
Error! Bookmark not defined Hình 2.1 Cấu trúc bên trong của vệ tinh VNREDSat-1 Error! Bookmark not
defined
Hình 2.2 VNREDSat-1 và các bộ phận Error! Bookmark not defined Hình 2.3 Minh họa nguyên lý quang học của kính thiên văn Korsch Error!
Bookmark not defined
Hình 2.4 Cấu trúc mặt phẳng tiêu cự PAN+XS (Nguồn: EADS Astrium) Error!
Bookmark not defined
Hình 2.5 Bộ cảm biến (Nguồn: EADS Astrium) Error! Bookmark not defined Hình 2.6 Tổng quan về chuỗi cảm biến NAOMI (Nguồn: EADS Astrium)Error!
Bookmark not defined
Hình 2.7 Phổ đáp ứng của bộ lọc quang học (Nguồn: EADS Astrium) Error!
Bookmark not defined
Hình 2.8 Cấu trúc cơ khí của NAOMI (Nguồn: EADS Astrium SAS) Error!
Bookmark not defined
Hình 2.9 Tổ hợp màu tự nhiên (natural color): Red – Green - Blue Error!
Bookmark not defined
Trang 9Hình 2.11 Tổ hợp mầu NIR- SWIR-Red Error! Bookmark not defined Hình 2.12 Tổ hợp mầu SWIR-NIR-Red Error! Bookmark not defined Hình 2.13 Tổ hợp mầu SWIR-NIR-Blue Error! Bookmark not defined Hình 2.14 Tổ hợp mầu SWIR-Red-Blue Error! Bookmark not defined Hình 3.1 Vị trí thị xã Dĩ An trên bản đồ hành chính tỉnh Bình Dương Error!
Bookmark not defined
Hình 3.2 Quy trình thành lập bản đồ HTSDĐ bằng ảnh VNREDSat-1 Error!
Bookmark not defined
Bước 2 Xử lý ảnh vệ VNREDSat-1, các loại tài liệu, bản đồ tham khảo Error!
Bookmark not defined
Hình 3.3 Quy trình thành lập Bình đồ ảnh VNREDSat-1 Error! Bookmark not
defined
Hình 3.4 Modul Imogen trong hệ thống ERDAS (Nguồn: EADS) Error!
Bookmark not defined
HÌnh 3.5 Cơ cấu hiện trạng các nhóm đất năm 2015 thị xã Dĩ An Error!
Bookmark not defined
HÌnh 3.6 Biến động diện tích năm 2015 so với năm 2010 Error! Bookmark not
defined
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Các thế hệ vệ tinh Landsat theo thời gian Error! Bookmark not
defined
Bảng 1.2 Đặc trưng chính của bộ cảm và độ phân giải không gian Error!
Bookmark not defined
Bảng 1.3 Các thông số ảnh của vệ tinh Spot Error! Bookmark not defined Bảng 1.4 Đặc trưng chính của ảnh vệ tinh IKONOS Error! Bookmark not
defined
Bảng 1.5 Các thông tin và thông số của vệ tinh Quickbird Error! Bookmark not
defined
Bảng 2.1 Thông số của vệ tinh VNREDSat-1 Error! Bookmark not defined
Trang 10Bảng 2.2 Đặc điểm kỹ thuật của cảm biến NAOMI Error! Bookmark not
defined
Bảng 2.3 Phân nhóm ảnh theo độ phân giải và khả năng ứng dụng (Poon và
cộng sự, “OrthoImage Resolution and Quality Standards”, 2006) Error!
Bookmark not defined
Bảng 2.4 Tổng hợp yêu cầu về độ chính xác các dữ liệu liên quan đối với thành lập trực ảnh tỷ lệ khác nhau sử dụng một số tư liệu ảnh vệ tinh thông dụng
Error! Bookmark not defined Bảng 2.5 Quy định diện tích khoanh vẽ đối với loại tỷ lệ bản đồ Error!
Bookmark not defined
Bảng 3.1 Khối lượng bản đồ địa chính các phường thuộc thị xã Dĩ An Error!
Bookmark not defined
Bảng 3.2 Tổng hợp về khả năng sử dụng ảnh vệ tinh độ phân giải cao
VNREDSat-1 cho mục đích giải đoán các đối tượng nội dung bản đồ hiện trạng
sử dụng đất cấp huyện Error! Bookmark not defined Bảng 3.3 Quy định diện tích các khoanh đất trên bản đồ hiện trạng Error!
Bookmark not defined
Trang 11
PHẦN MỞ ĐẦU
1 Tính cấp thiết của đề tài
Ngày nay, kỹ thuật viễn thám (Remote Sensing) được xem là một công cụ cung cấp nhiều thông tin chi tiết về không gian đáp ứng các yêu cầu trong quản
lý, điều hành cũng như trong mục đích giám sát sinh lợi Viễn thám đang được
sử dụng để theo dõi những biến đổi về bề mặt trái đất, hỗ trợ quản lý các nguồn tài nguyên thiên nhiên và giám sát môi trường Tư liệu ảnh viễn thám là nguồn thông tin thô về mặt đất, phản ánh một cách khách quan về hiện trạng giúp con người có cái nhìn toàn cảnh về địa hình, cảnh quan, cấu trúc v.v của một khu vực, từ đó hỗ trợ cho việc điều tra tài nguyên, khoáng sản, đánh giá hiện trạng/ biến động đất đai, nguồn nước qua thời gian, điều tra cháy rừng, lũ lụt v.v Trên
cơ sở này, nhà quản lý, nhà quy hoạch có điều kiện để đưa ra các quyết định hợp
lý hơn trong việc sử dụng tài nguyên Với những khả năng trên, viễn thám có thể xem là một công cụ không thể thiếu của các nhà khoa học địa lý nói riêng, và các nhà quản lý kinh tế, xã hội nói chung
Với sự tiến bộ của khoa học hiện đại, các nước phát triển đã cho ra đời nhiều thế hệ vệ tinh Hiện nay các vệ tinh đã cho ra đời những sản phẩm ảnh vệ tinh có độ phân giải cao và siêu cao như: Landsat 7(Mỹ), Spot 5(Pháp), Ikonos (Mỹ), Quickbird (Mỹ), WorldView, GeoEye… với các đặc trưng khác nhau làm cho khả năng ứng dụng công nghệ viễn thám trong quản lý đất đai được nâng cao rõ rệt, đáp ứng ngày càng nhanh chóng và chính xác hơn nhu cầu về thông tin đất đai Bên cạnh đó phương pháp sử dụng ảnh vệ tinh lại có những ưu việt hơn các phương pháp khác như: độ phân giải cao, độ phủ trùm không gian của
tư liệu, cung cấp lượng thông tin lớn đa không gian, đa thời gian, tiết kiệm được nhân lực và kinh phí trong công tác thành lập các loại bản đồ…Do đó, ảnh vệ tinh có độ phân giải cao ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực
Vệ tinh VNREDSAT-1 là vệ tinh quang học quan sát trái đất đầu tiên của Việt Nam, có khả năng chụp ảnh toàn bộ các khu vực trên bề mặt trái đất Được
Trang 12TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1 Đinh Thị Bảo Hoa – Giáo trình Bản đồ đại cương – Hà Nội 2003
2 Cục Viễn thám Quốc gia (2014) Hội thảo Đánh giá kết quả vận hành
hệ thống vệ tinh viễn thám VNREDSat-1 Truy cập ngày 10 tháng 06 năm 2015,
http://rsc.gov.vn/index.php?language=vi&nv=news&op=Tin-tuc-vien-
3 Đặng Văn Đức (2001), Hệ thống thông tin địa lý GIS, Nhà xuất bản
Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội
4 Hà Văn Thuân (2012) Kết hợp thông tin từ ảnh vệ tinh đa phổ, đa thời gian bằng phương pháp thống kê đa biến để nâng cao độ chính xác trong phân
loại lớp phủ thực vật Đề tài nghiên cứu cấp Bộ, Đại học nông Lâm
5 Lương Chính Kế (2006) Tiềm năng bản đồ của ảnh vệ tinh có độ phân
giải cao Viện Đo đạc và Bản đồ, Đại học Bách khoa Vacsava, pp 1-10
7 Nguyễn Ngọc Thạch – Giáo trình Cơ sở viễn thám – Hà Nội 12/2004
8 Trần Văn Tuấn – Tập bài giảng Thống kê, kiểm kê đất – Hà Nội 2004
9 Tạ Quang Hiếu (2014) VNREDSat-1 – Vệ tinh viễn thám đầu tiên của
Việt Nam Truy cập ngày 05 tháng 06 năm 2015, < http://www.geoviet.vn/goc-
10 Thông tư số 28/2014/TT-BTNMT ngày 02 tháng 6 năm 2014 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về Hướng dẫn thực hiện thống kê, kiểm kê đất đai và xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất
11 Quyết định số 22/2007/QĐ-BTNMT ngày 17 tháng 12 năm 2007 của
Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường về Quy định về thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất và “Quy định về thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất”
Trang 1312 Quyết định số 23/2007/QĐ-BTNMT ngày 17 tháng 12 năm 2007 của
Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường về “Ban hành Ký hiệu bản đồ hiện trạng sử dụng đất và bản đồ quy hoạch sử dụng đất”
Tiếng Anh
13 Albertz, J., & Wiedemann, A (2003) Topographic and thematic
mapping from satellite image data Department for Photogrammetry and Cartography, TU Berlin
14 Chu Hai Tung (2005) Updating topographic map using SPOT 5
satellite imagery The Remote Sensing Center, Ministry of Natural Resources and Environment ACRS Proceeding
15 de Freitas, M I C (2000) An Alternative to Updating Topographic
Maps Using SPOT Images International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, 18, 295-301
16 Doan Minh Chung (2014) Space technology development in
Vietnam 2014 The 21st Session of the Asia-Pacific Regional Space Agency Forum (APRSAF-21), Tokyo, Japan, December 2-5, 2014, STWG (Space
Technology Working Group)
17 Kramer, H J (2014) VNREDSat-1A (Vietnam Natural Resources,
Environment and Disaster-monitoring Satellite-1A) Truy cập ngày 06 tháng 07 năm 2015, <https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/v-w-x-y-z/vnredsat-1#foot26%29>
18 Lasselin, D., Breton, E., Sempère, J., & Cantou, J P (2003) Evaluation of the Geographic Information Potential of SPOT images: ISPRS Hanover, Germany, Commission VI, WG VI/4
19 Luquet, P., Chikouche, A., Benbouzid, A B., Arnoux, J J., Chinal, E., Massol, C., Rouchit, P., & Zotti, S d (2008) NAOMI instrument: a product line of compact & versatile cameras designed for high resolution missions in
Earth observation Proceedings of the 7th ICSO (International Conference on Space Optics) 2008, Toulouse, France, Oct 14-17, 2008
Trang 1420 Tonon, M (2005) SPOT 5 data for line map updating: New
perspectives in mapping GIS Development, Geospatial Application Papers
21 VAST (Vietnam Academy of Science and Technology) (2013) Several photos from VNREDSat-1 satellite Accessed day 05 July, 2015,
<http://www.vast.ac.vn/en/index.php?option=com_content&view=article&id=1 234:several-photos-from-vnredsat-1-satellite&catid=28:national-science-and-technogory-news&Itemid=34>
22 Joanne Poon, Clive Fraser, CRC for Spatial Information, University
of Melbourne, Australia, “OrthoImage Resolution and Quality Standard”, 2006
23 Samadzadegan et la, Dept Of Geomatic, Faculty of Engineering, University of Tegran, Iran,“On the Geomatic Accuracy and Information Content
of IKONOS High Resolution Imagery for Map-Revision”, 2003