Ứng dụng ảnh viễn thám và công nghệ GIS để đánh giá biến động sử dụng đất huyện phú vang, tỉnh thừa thiên huế giai đoạn 2005 2013 (LV th s)

Đề tài hướng dẫn phần mềm viễn thám Envi, Mapinfo để thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất và bản đồ biến động đất đaiPhân tích, đánh giá biến động đất đai Định hướng sử dụng đấtTrên cơ sở ảnh Landsat tại các thời điểm 2005 và 2013 của huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế, Việt Nam và bộ khóa giải đoán (sử dụng giải đoán bằng mắt) đã được xây dựng cho 6 loại hình sử dụng đất gồm: đất trồng lúa, đất trồng cây lâu năm, đất xây dựng, đất mặt nước, đất mặt nước chuyên dùng, đất bằng chưa sử dụng làm cơ sở cho quá trình giải đoán ảnh viễn thám ở khu vực nghiên cứu.

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục đích của đề tài 2

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Cơ sở lý luận 3

1.1.1 Một số vấn đề cơ bản về viễn thám và Gis 3

1.1.2 Bản đồ hiện trạng sử dụng đất 13

1.1.3 Bản đồ biến động sử dụng đất 19

1.2 Cơ sở thực tiễn 29

1.2.1 Tình hình lập bản đồ biến động sử dụng đất của một số nước trên thế giới 29

1.2.2 Ứng dụng của công nghệ GIS và viễn thám trên thế giới và Việt Nam 32

1.3 Các công trình nghiên cứu có liên quan 38

Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 42

2.1 Mục tiêu cụ thể của đề tài 42

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 42

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 42

2.2.2 Phạm vi nghiên cứu 42

2.3 Nội dung nghiên cứu 42

2.4 Phương pháp nghiên cứu 43

2.4.1 Phương pháp thống kê 43

2.4.2 Phương pháp chuyên gia, chuyên khảo 43

2.4.3 Phương pháp dự kiến, dự báo 43

2.4.4 Phương pháp thu thập thông tin, số liệu 43

2.4.5 Phương pháp xử lý và phân tích số liệu 44

2.4.6 Phương pháp xử lý ảnh bằng công nghệ số 45

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 46

3.1 Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội của huyện Phú Vang 46

3.1.1 Điều kiện tự nhiên 46

3.1.2 Điều kiện kinh tế xã hội 50

3.1.3 Hiện trạng sử dụng đất 52

3.2 Mô tả dữ liệu 52

3.2.1 Dữ liệu viễn thám 52

3.2.2 Dữ liệu khác 53

3.3 Thành lập bản đồ biến động sử dụng đất dựa trên tư liệu ảnh viễn thám và công nghệ GIS 53

3.3.1 Các bước xử lý ảnh số 53

3.3.2 Nhập ảnh 54

3.3.3 Tăng cường chất lượng ảnh 54

3.3.4 Nắn chỉnh hình học 54

3.3.5 Phân loại ảnh 55

3.3.6 Đánh giá độ chính xác của kết quả phân loại 59

3.3.7 Thành lập bản đồ biến động sử dụng đất 63

3.4 Đánh giá kết quả giải đoán và số liệu biến động 68

3.4.1 Đánh giá độ chính xác của kết quả giải đoán 68

3.4.2 Đánh giá biến động đất đai 71

3.5 Đề xuất các giải pháp khai thác và sử dụng hợp lý tài nguyên đất ở huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế 76

3.5.1 Cơ sở đề xuất 76

3.5.2 Đề xuất một số giải pháp chủ yếu 78

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 81

1 KẾT LUẬN 81

2 ĐỀ NGHỊ 82

TÀI LIỆU THAM KHẢO 83

PHỤ LỤC 1 85

PHỤ LỤC 2 87

HTSDĐ Hiện trạng sử dụng đất

BĐHT Bản đồ hiện trạng

SDĐ Sử dụng đất

MNCD Mặt nước chuyên dùng

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Các khoanh đất phải thể hiện trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất 14

Bảng 1.2 Tỷ lệ bản đồ nền dùng để thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất 16

Bảng 3.1 Diện tích, cơ cấu các loại đất chính của huyện Phú Vang năm 2013 52

Bảng 3.2 Bảng mô tả các loại đất 56

Bảng 3.3 Mẫu giải đoán ảnh vệ tinh 57

Bảng 3.4 Ma trận sai số phân loại ảnh năm 2005 60

Bảng 3.5 Độ chính xác phân loại ảnh năm 2005 61

Bảng 3.6 Ma trận sai số phân loại ảnh năm 2013 61

Bảng 3.7 Độ chính xác phân loại ảnh năm 2013 62

Bảng 3.8 Thống kê diện tích đất năm 2005 dựa trên kết quả giải đoán 68

Bảng 3.9 Thống kê diện tích đất năm 2013 dựa trên kết quả giải đoán 69

Bảng 3.10 So sánh giữa diện tích giải đoán và diện tích thống kê năm 2005 và năm 2013 70

Bảng 3.11 Bảng chu chuyển đất đai huyện Phú Vang giai đoạn 2005 - 2013 72

Bảng 3.12 Diện tích biến động từng loại đất giai đoạn 2005 - 2013 73

Bảng 3.13 Diện tích biến đổi của đất xây dựng 74

Bảng 3.14 So sánh diện tích các loại đất tại thời điểm nghiên cứu 74

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Sơ đồ mô hình thông tin, kiến thức trong GIS 4

Hình 1.2 Các chức năng của GIS 5

Hình 1.3 Nguyên lý thu nhận dữ liệu được sử dụng trong viễn thám 6

Hình 1.4 Cơ chế phản xạ phổ của thực vật 8

Hình 1.5 Đặc trưng phản xạ phổ của nước so với các đối tượng tự nhiên khác 8

Hình 1.6 Đặc điểm phổ phản xạ của nhóm các đối tượng tự nhiên chính 9

Hình 1.7 Sơ đồ quy trình thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất 19

Hình 1.8 Ảnh lập bản đồ biến động bằng phương pháp so sánh sau phân loại 22

Hình 1.9 Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp phân loại trực tiếp ảnh đa thời gian 23

Hình 1.10 Véc tơ thay đổi phổ 23

Hình 1.11 Thuật toán phân tích thay đổi phổ 24

Hình 1.12 Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp mạng nhị phân 26

Hình 1.13 Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp cộng màu trên một kênh ảnh 28

Hình 3.1 Sơ đồ vị trí huyện Phú Vang 46

Hình 3.2 Biểu đồ cơ cấu đất đai huyện Phú Vang 52

Hình 3.3 Ảnh Phú Vang chụp tháng 5 năm 2005 52

Hình 3.4 Ảnh Phú Vang chụp tháng 5 năm 2013 53

Hình 3.5 Trình tự giải đoán ảnh viễn thám bằng công nghệ số 53

Hình 3.6 Kết quả nắn ảnh 2005 bằng phần mềm Envi và các chỉ tiêu sai số 54

Hình 3.7 Kết quả nắn ảnh 2013 bằng phần mềm Envi và các chỉ tiêu sai số 55

Hình 3.8 Ảnh phân loại năm 2005 58

Hình 3.9 Ảnh phân loại năm 2013 58

Hình 3.10 Bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2005 64

Hình 3.11 Bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2013 65

Hình 3.12 Sơ đồ quy trình thành lập bản đồ biến động sử dụng đất 66

Hình 3.13 Minh hoạ biến động đất 66

Hình 3.14 Bản đồ biến động sử dụng đất 67

Hình 3.15 Sự biến động các loại đất giai đoạn 2005 - 2013 75

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Đất đai là tài nguyên vô cùng quý giá đối với mỗi quốc gia bởi nó là tư liệu sản xuất đặc biệt, là thành phần quan trọng hàng đầu của môi trường sống, là địa bàn phân

bố của các khu dân cư, xây dựng các cơ sở kinh tế, văn hoá, xã hội, an ninh và quốc phòng Trong xã hội hiện nay dưới sức ép của gia tăng dân số thì đất đai đã trở thành vấn đề sống còn của mỗi quốc gia, mỗi dân tộc và việc xác định biến động đất đai càng trở nên cấp thiết nhằm sử dụng đất hợp lý, tiết kiệm và có hiệu quả

Công nghệ viễn thám là một trong những thành tựu khoa học vũ trụ đã đạt đến trình độ cao và trở thành kỹ thuật phổ biến, được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực Đặc biệt là ứng dụng có hiệu quả công nghệ viễn thám vào điều tra, nghiên cứu, khai thác, sử dụng và quản lý tài nguyên thiên nhiên trong đó có tài nguyên đất Với khả năng cung cấp thông tin đa dạng và cập nhật của công nghệ viễn thám, khả năng tích hợp, phân tích thông tin của GIS kết hợp với phương pháp truyền thống thì việc nghiên cứu thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất, bản đồ biến động sử dụng đất sẽ đạt hiệu quả cao hơn

Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học vũ trụ thì ảnh viễn thám cũng đã xuất hiện và ngày càng tỏ rõ tính ưu việt trong công tác điều tra, quản lý tài nguyên Đặc biệt là sự xuất hiện của các tư liệu viễn thám mới như: SPOT, LANDSAT, ASTER,…

có độ phân giải không gian và phân giải phổ cao Một số tư liệu viễn thám còn có khả năng chụp lập thể, đặc biệt là có thể cập nhật thông tin nhanh chóng thông qua việc thu nhận và xử lý ảnh vệ tinh ở nhiều thời điểm khác nhau, tạo thành ảnh đa thời gian ở dạng số đây là sản phẩm dễ dàng sử dụng trong các phần mềm phân tích ảnh hiện đại

và có khả năng tích hợp thuận tiện trong hệ thống thông tin địa lý GIS Đặc biệt việc phóng vệ tinh VINASAT-1 đầu tiên vào ngày 12/4/2008, đã mở ra một hướng đi mới trong ứng dụng ảnh viễn thám ở Việt Nam

Bên cạnh việc phát triển kinh tế, gia tăng dân số là sự diễn ra nhanh chóng của quá trình công nghiệp hoá và đô thị hoá Quá trình này kéo theo hàng loạt các biến động về quỹ đất và tình hình sử dụng đất (giảm diện tích sản xuất nông nghiệp, đất đô thị ngày càng tăng lên…) Trong tình hình chung đó, huyện Phú Vang đã và đang diễn

ra sự biến đổi nhanh chóng trong quá trình sử dụng đất Từ đó dẫn tới sự biến đổi hàng loạt theo cả chiều hướng tích cực lẫn tiêu cực đến các vấn đề môi trường tự nhiên và môi trường xã hội Huyện thay đổi nhanh chóng theo hướng giảm diện tích đất nông nghiệp, tăng diện tích đất phi nông nghiệp chủ yếu là đất sử dụng vào mục đích công nghiệp và dịch vụ Trong những năm gần đây, công tác quản lý về đất đai nói riêng và

tình hình thực hiện pháp luật đất đai trên địa bàn huyện đã bắt đầu đi vào nề nếp Tuy nhiên, do nhiều nguyên nhân cả khách quan và chủ quan công tác cập nhật biến động đất đai chưa tốt, chưa kịp thời; cơ sở hạ tầng, trang thiết bị phục vụ cho công tác chưa đầy đủ, đồng bộ, đa số còn lạc hậu; trình độ, năng lực cán bộ làm công tác quản lý đất đai ở các cấp còn chưa cao, nhất là cán bộ địa chính cơ sở

Nhận thức được tầm quan trọng của sự thay đổi trong quá trình sử dụng đất với

sự thay đổi khí hậu và chất lượng của cuộc sống, tôi đã lựa chọn nghiên cứu đề tài:

“Ứng dụng ảnh viễn thám và công nghệ GIS để đánh giá biến động sử dụng đất huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế giai đoạn 2005 - 2013”

2 Mục đích của đề tài

Thành lập được bản đồ biến động sử dụng đất trên địa bàn huyện Phú Vang dựa vào ảnh viễn thám và công nghệ GIS Tính toán diện tích biến động của bản đồ thành lập được và so sánh với số liệu thực tế để rút ra nhận xét

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

a Ý nghĩa khoa học

Thông qua nghiên cứu này, để khẳng định cơ sở khoa học của việc kết hợp ứng

dụng công nghệ GIS và ảnh viễn thám trong việc thành lập bản đồ biến động sử dụng

đất, để đánh giá biến động sử dụng đất đai Từ đó thấy được sự hiệu quả của biện phápnày để có thể áp dụng rộng rãi trên quy mô lãnh thổ lớn hơn

b Ý nghĩa thực tiễn

Thông qua việc sử dụng công nghệ GIS và ảnh viễn thám để thành lập bản đồ biến động sẽ giảm được nhân công trong việc điều tra diện tích ngoài thực tế khi muốn xác định diện tích biến động trên một vùng lãnh thổ nào đó

Chương 1

TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Cơ sở lý luận

1.1.1 Một số vấn đề cơ bản về viễn thám và Gis

1.1.1.1 Hệ thống thông tin địa lý – GIS

Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System - GIS) nằm trong hệ thống công nghệ thông tin, nhưng được phát triển chuyên sâu cho việc quản lý cơ sở

dữ liệu gắn với các yếu tố địa lý, không gian và bản đồ GIS đã ngày càng phát triển rộng rãi bởi khả năng tích hợp, phân tích thông tin sâu và giải quyết nhiều vấn đề tổng hợp Thông qua GIS như thu thập, phân tích, tổng hợp, tìm kiếm, tổ hợp thông tin, cơ

sở dữ liệu gắn với yếu tố địa lý, giúp cho việc đánh giá các quá trình, dự báo những khả năng xảy ra, cũng như đưa ra những giải pháp mới; do vậy GIS ngày càng được ứng dụng trong nhiều hoạt động cả về kinh tế - xã hội, quản lý và môi trường [4]

a Khái niệm

Hiện nay có nhiều khái niệm về GIS nhưng nhìn chung GIS là một hệ thống quản

lý thông tin dữ liệu không gian đa dạng, được phát triển dựa trên cơ sở công nghệ máy tính, phần mềm, ảnh viễn thám với mục đích lưu trữ, cập nhật, quản lý, hợp nhất, tổng hợp, mô hình hóa, phân tích và đưa ra các giải pháp ở nhiều lĩnh vực và cấp độ khác nhau tùy theo mục tiêu của người sử dụng [4]

GIS là hệ thống quản lý, phân tích thông tin dữ liệu gắn với yếu tố địa lý và nhằm đưa ra các thông tin, kiến thức, giải pháp Các kết quả của GIS là rất đa dạng, như là: các hiển thị tri thức địa lý, tri thức này được thể hiện qua các dạng thông tin:

- Bản đồ: Đây là kết quả truyền thống và trực quan của GIS và nó là một trong những sản phẩm đầu tiên cần có khi áp dụng GIS, ví dụ: bản đồ quy hoạch, bản đồ biến động, bản đồ cơ cấu cây trồng,…

- Cơ sở dữ liệu gắn với yếu tố địa lý: Đây là điều khác biệt giữa GIS với các bản đồ thông thường Trong hệ thống này ngoài những giá trị hiển thị trên bản đồ, thì thông qua GIS nhiều dữ liệu liên quan có giá trị được liên kết, tổng hợp, lưu trữ và có thể cập nhật Điều này giúp cho việc quản lý không gian địa lý theo thời gian

- Mô hình phân tích, quan hệ: Các mối quan hệ giữa các nhân tố theo không gian được mô hình hóa Ví dụ quan hệ giữa mặt xung yếu của một lưu vực với một nhân tố ảnh hưởng như địa hình, đất đai, thảm phủ thực vật Đây là cơ sở để chồng ghép các lớp bản đồ, dữ liệu để đưa ra giải pháp, quy hoạch

- Metadata: Thông tin siêu cơ sở dữ liệu của các lớp dữ liệu

Trong những năm gần đây, công nghệ thông tin và viễn thám phát triển không ngừng và tạo ra những phát triển mạnh mẽ trong nhiều lĩnh vực Trong đó đối với quản

lý tài nguyên thiên nhiên, chúng đóng vai trò quan trọng với những ứng dụng như lưu trữ, cập nhật, phân tích và đưa ra các giải pháp quản lý hữu hiệu, tiết kiệm, có tính khoa học và thực tiễn, đóng góp vào việc quản lý tài nguyên bền vững, lâu dài

b Các thành phần và mô hình thông tin, kiến thức của GIS

Một hệ thống thông tin địa lý bao gồm 5 hợp phần chính, đó là: Phần cứng, phần mềm, dữ liệu, con người và phương pháp Việc lựa chọn và trang bị phần cứng

và phần mềm thường là những bước dễ dàng nhất và nhanh nhất trong quá trình phát triển một hệ GIS Việc thu thập và tổ chức dữ liệu, phát triển nhân sự và thiết lập các quy định cho vấn đề sử dụng GIS thường khó khăn hơn và tốn nhiều thời gian hơn

Mô hình thông tin, kiến thức GIS bao gồm:

- Thông tin dữ liệu đầu vào: Các thông tin dữ liệu liên quan, bản đồ, tọa độ không gian đầu vào, ảnh viễn thám, các mô hình quan hệ giữa các nhân tố; chúng được cập nhật và bổ sung thường xuyên

- Quản lý, cập nhật và phân tích thông tin dữ liệu theo một mục tiêu cụ thể

- Thông tin dữ liệu đầu ra bao gồm: Các giải pháp, các bản đồ chuyên đề và dữ liệu liên quan, báo cáo; đồng thời có thể tạo ra các website để quản lý, sử dụng, trao đổi

Hình 1.1 Sơ đồ mô hình thông tin, kiến thức trong GIS

Thông tin dữ liệu đầu vào

Quản lý và phân tích thông tin dữ liệu kỹ thuật

Ảnh viễn thám

Bản đồ

GPS

Mô hình y= f(x)

Thông tin dữ liệu đầu ra

Bản đồ chuyên đề Báo cáo

Dữ liệu kỹ thuật

số tổng hợp theo giải pháp

Website

GIS có rất nhiều chức năng khác nhau tùy vào việc ứng dụng vào lĩnh vực nào, nhưng có thể biểu hiện tổng quát theo hình 1.2:

Hình 1.2 Các chức năng của GIS [17]

1.1.1.2 Viễn thám

a Vài nét cơ bản về công nghệ viễn thám

Công nghệ viễn thám đã được ra đời từ rất lâu trên thế giới, nhưng ở Việt Nam mới được ứng dụng rộng rãi trong những năm gần đây Viễn thám (remote sensing) được hiểu là một khoa học và nghệ thuật để thu nhận thông tin về một đối tượng, một khu vực, hoặc một hiện tượng thông qua việc phân tích tư liệu thu nhận được bằng các phương tiện Những phương tiện này không có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tượng, khu vực hoặc với hiện tượng được nghiên cứu [13]

Theo định nghĩa của tổ chức Japan Association of Remote Sensing, viễn thám là một khoa học và công nghệ trong đó các đặc điểm của đối tượng có thể được phát hiện, đo đạc và phân tích mà không cần tiếp xúc trực tiếp với chúng [23]

Theo định nghĩa của Nguyễn Ngọc Thạch (2005) thì viễn thám là thăm dò từ xa

về một đối tượng hoặc một hiện tượng mà không có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tượng hoặc hiện tượng đó [13]

Dữ liệu có cấu trúc

Tìm kiếm và phân tích

Diễn giải

Thiết bị

đồ họa CSDL

Dữ liệu thô

Xử lý sơ

bộ dữ liệu

Hiển thị và tương tác

Lưu trữ và khai thác

Thu thập thông tin

Hiện tượng quan sát

Tài liệu và bản đồ giấy

Do các tính chất của vật thể (nhà, đất, cây, nước…) có thể được xác định thông qua năng lượng bức xạ hay phản xạ từ vật thể nên viễn thám là một công nghệ nhằm xác định và nhận biết đối tượng hoặc các điều kiện môi trường thông qua những đặc trưng riêng về sự phản xạ và bức xạ [15]

Sóng điện từ được phản xạ hoặc bức xạ từ vật thể là nguồn cung cấp thông tin chủ yếu về đặc tính của đối tượng cần phải đo lường và phân tích trong viễn thám Thiết bị dùng để cảm nhận sóng điện từ phản xạ hay bức xạ từ vật thể được gọi là

bộ cảm biến (sensors) Bộ cảm biến có thể là các máy chụp ảnh hoặc máy quét Phương tiện mang các sensors được gọi là vật mang (platform) Vật mang có thể là máy bay, khinh khí cầu, tàu con thoi hoặc vệ tinh…

Nguồn năng lượng chính thường sử dụng trong viễn thám là bức xạ mặt trời, năng lượng của sóng điện từ do các vật thể phản xạ hay bức xạ được thu nhận bởi các sensor đặt trên vật mang Thông tin về đối tượng có thể nhận biết được thông qua xử

lý tự động máy tính hoặc giải đoán trực tiếp từ ảnh của đối tượng dựa trên kinh nghiệm của chuyên gia Cuối cùng, các dữ liệu hoặc thông tin dưới dạng ảnh số sẽ được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như nông lâm nghiệp, địa chất, khí tượng, môi trường…[15]

Hình 1.3 Nguyên lý thu nhận dữ liệu được sử dụng trong viễn thám

Nói một cách ngắn gọn, mỗi đối tượng sẽ có một giá trị phổ phản xạ duy nhất và khác với các đối tượng khác Các đặc trưng phổ phản xạ này sẽ được thể hiện bằng cấp

độ xám trên ảnh viễn thám Viễn thám chính là công nghệ phát hiện và tìm hiểu đối tượng thông qua các đặc trưng phổ phản xạ riêng biệt ấy

Phương pháp viễn thám chính là phương pháp sử dụng bức xạ điện từ như một phương tiện để điều tra và đo đạc những đặc tính của đối tượng [14]

b Đặc trưng phổ phản xạ của các đối tượng tự nhiên phục vụ cho việc thành lập bản

đồ hiện trạng sử dụng đất

Như trên đã nói, mỗi đối tượng tự nhiên có một đặc trưng phản xạ phổ nhất định

và đây chính là cơ sở để hình thành nên các thông tin viễn thám Chính vì vậy, nghiên cứu đặc trưng phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên có ý nghĩa vô cùng quan trọng, quyết định đến khả năng ứng dụng có hiệu quả phương pháp viễn thám trong nghiên cứu các đối tượng Phần lớn các phương pháp ứng dụng viễn thám được sử dụng hiện nay đều có liên quan trực tiếp hoặc gián tiếp với việc nghiên cứu đặc trưng phản xạ phổ của các đối tượng hay nhóm các đối tượng nghiên cứu

Sự hiểu biết về mối tương quan giữa đặc trưng phản xạ phổ và bản chất, trạng thái của đối tượng tự nhiên giúp cho các nhà nghiên cứu giải đoán đúng và chính xác

về đối tượng Trong trường hợp này, những thông tin về đặc trưng phản xạ phổ sẽ cho phép các nhà chuyên môn chọn các kênh phổ tối ưu, chứa nhiều thông tin nhất về đối tượng được nghiên cứu, đồng thời đây cũng là cơ sở để phân tích, nghiên cứu các tính chất của đối tượng, tiến tới phân loại chúng [7]

Phổ phản xạ là thông tin quan trọng nhất mà viễn thám thu được về các đối tượng Dựa vào đặc điểm phổ phản xạ (cường độ, dạng đường cong ở các dải sóng khác nhau) có thể phân tích, so sánh và nhận diện các đối tượng trên bề mặt Thông tin

về phổ phản xạ là thông tin đầu tiên, là tiền đề cho các phương pháp phân tích xử lý ảnh trong viễn thám, đặc biệt là xử lý số [13]

Đặc trưng phổ phản xạ của một số đối tượng tự nhiên thường xuất hiện trong bản

đồ hiện trạng sử dụng đất được trình bày dưới đây:

Sự khác nhau về đặc trưng phản xạ phổ ở thực vật được xác định bởi các yếu tố cấu tạo trong và ngoài của cây (sắc tố diệp lục, cấu tạo mô bì, thành phần và cấu tạo biểu bì, hình thái cây…), thời kì sinh trưởng (tuổi cây, giai đoạn sinh trưởng…) và tác động ngoại cảnh (điều kiện sinh trưởng, điều kiện chiếu sáng, thời tiết, vị trí địa lý…) Tuy nhiên, đặc trưng phản xạ phổ của lớp phủ thực vật có một quy luật chung: phản xạ mạnh ở vùng sóng xanh (510 - 575 nm) và hồng ngoại gần (>720nm), hấp thụ mạnh ở vùng sóng xanh - tím (390 - 480 nm) và sóng đỏ (680 – 720nm)

Hình 1.4 Cơ chế phản xạ phổ của thực vật [7]

● Đặc trưng phản xạ phổ của nước

Khả năng phản xạ phổ của nước phụ thuộc chủ yếu vào tính chất của nước và hàm lượng các vật chất lơ lửng chứa trong nước Nước trong chỉ phản xạ mạnh ở vùng sóng của tia xanh lơ (Blue) và yếu dần khi sang vùng tia xanh lục (Green), triệt tiêu ở cuối dải sóng đỏ (Red) Khi nước bị đục, khả năng phản xạ tăng lên do ảnh hưởng sự tán xạ của các vật chất lơ lửng Sự thay đổi về tính chất của nước (độ đục, độ mặn, độ sâu, hàm lượng Chlorophil,…) đều ảnh hưởng đến tính chất phổ của chúng

Hình 1.5 Đặc trưng phản xạ phổ của nước so với các đối tượng

tự nhiên khác [7]

Hình 1.6 Đặc điểm phổ phản xạ của nhóm các đối tượng tự nhiên chính [7]

Như vậy, đường cong biểu diễn đặc trưng phản xạ phổ của đất đơn giản hơn so với đặc trưng phản xạ phổ của lớp phủ thực vật: tăng dần từ vùng tử ngoại đến vùng hồng ngoại một cách đơn điệu và phụ thuộc vào một số yếu tố chính như bản chất hóa lý của đất, hàm lượng mịn, màu sắc, độ ẩm, trạng thái bề mặt, thành phần cơ giới của đất

c Đặc điểm của ảnh viễn thám

Ảnh viễn thám đặc trưng bởi dữ liệu không gian với hai dạng cấu trúc là dạng raster và dạng vector

Cấu trúc dạng raster: Mô tả bề mặt trái đất và các đối tượng trên đó bằng một lưới gồm các hàng và cột Những phần tử nhỏ này được gọi là pixel hay cell

Giá trị của pixel chính là thuộc tính của đối tượng, nghĩa là trên cùng một đơn vị diện tích mà số ô pixel càng nhiều thì đối tượng nhìn càng rõ, càng chính xác và ngược lại Một mặt phẳng chứa đầy các pixel thì tạo thành một raster Cấu trúc dạng này thường được dùng để mô tả các đối tượng hiện tượng phân bố liên tục trong không gian, dùng để lưu dữ thông tin dạng ảnh Thông thường có một số mô hình biểu diễn

bề mặt như DEM (Digital Elevation Model), DTM (Digital Terrain Model), Tin (Triangulated Irregular Network) 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 tính bản đồ dễ dàng Tuy nhiên,

nó lại kém chính xác về vị trí không gian của đối tượng Khi độ phân giải càng thấp tức là kích thước ô pixel lớn thì sự sai lệch càng lớn

Cấu trúc vector: Nó mô tả vị trí và phạm vi của đối tượng không gian bằng tọa độ cùng các kết hợp hình học gồm nút, cạnh, mặt và quan hệ giữa chúng Về mặt hình học thì được chia làm 3 dạng là đối tượng dạng vùng, dạng điểm và dạng đường Trong đó, vùng là khoảng không gian được giới hạn bởi một tập hợp các cặp tọa độ X,Y mà điểm đầu và cuối trùng nhau tạo nên một đường bao Điểm được xác định bằng một cặp toạ độ X,Y Đường là tập hợp liên tục các cặp toạ độ

Ưu điểm của cấu trúc dạng vector là vị trí của đối tượng được định vị chính xác, giúp cho người sử dụng dễ dàng biên tập bản đồ, chỉnh sửa, in ấn, tuy nhiên lại phức tạp khi chồng xếp bản đồ

 Ảnh viễn thám có một số đặc điểm nổi bật như sau:

Tỷ lệ: Là tỷ số khoảng cách giữa hai điểm của một ảnh tương ứng với khoảng cách trên mặt đất của hai điểm đó Tỷ lệ hình ảnh được xác định bởi các yếu tố như độ dài tiêu cự hiệu dụng của thiết bị viễn thám; độ cao mà từ đó hình ảnh được thu nhận; yếu tố phóng đại được sử dụng trong in phóng ảnh

Độ sáng và tông ảnh: Sự khác nhau về cường độ của bức xạ điện từ phát ra từ địa hình tạo nên sự khác nhau về độ sáng của hình ảnh, độ sáng của hình ảnh tỷ lệ với cường độ bức xạ phát ra từ các đối tượng

 Độ sáng: Đó là lượng ánh sáng tác động vào mắt của chủ thể mà có thể xác định được một cách tương đối Để đo cường độ ánh sáng người ta thường dùng quang kế (photometro) Khi phân tích ảnh, để phân biệt độ sáng của ảnh có thể hiệu chỉnh bằng thang cấp độ xám, ảnh được phân ra các vùng có tông sáng, trung bình hay tối dựa vào thang độ xám

 Tông ảnh: Được xác định bởi khả năng của đối tượng phản xạ lại ánh mặt trời chiếu xuống

Tỷ số tương phản (constract ratio - CR): Là tỷ số giữa phần sáng nhất và tối nhất của một ảnh và xác định bằng công thức:

B min là độ sáng cực tiểu của một ảnh

Nếu độ tương phản cao thì CR ≥ 4,5, độ tương phản trung bình thì CR ≥ 2,5 và

d Ứng dụng viễn thám trong nghiên cứu biến động sử dụng đất và lớp phủ bề mặt

Phát hiện biến động sử dụng đất và lớp phủ bề mặt là việc làm cần thiết để trợ giúp cho việc theo dõi và quản lý tài nguyên thiên nhiên

Có rất nhiều các phương pháp nghiên cứu biến động khác nhau, tuy nhiên có thể chia thành hai nhóm chính đó là: phương pháp so sánh sau phân loại (từ bản đồ về bản đồ); phương pháp quang phổ (từ ảnh về ảnh) Việc sử dụng cách này hay cách khác phụ thuộc vào đối tượng biến động cần xác định, dữ liệu thu thập được, độ chính xác yêu cầu …

Các bước nghiên cứu biến động có thể tóm tắt như sau:

 Xác định vấn đề nghiên cứu

Xác định vùng nghiên cứu, định rõ biến động theo thời gian (theo mùa hoặc theo năm) Định nghĩa các lớp tương ứng với hệ thống hệ thống phân loại lớp phủ

 Nghiên cứu các thông số của ảnh vệ tinh để lựa chọn phương pháp thực nghiệm

Đó là các thông số đặc trưng cho thông tin của ảnh bao gồm độ phân giải không gian và góc nhìn, độ phân giải thời gian, độ phân giải phổ, độ phân giải radiometric và các điều kiện môi trường

Độ phân giải không gian của ảnh là khoảng cách tối thiểu giữa hai đối tượng mà chúng được phân chia và tách biệt nhau trên ảnh Độ phân giải không gian được quyết định bởi góc nhìn tức thời của bộ thu Độ phân giải không gian thường được thể hiện bởi kích thước các pixel Ví dụ, ảnh Landsat TM có độ phân giải 30x30m Nếu hai ảnh

có cùng độ phân giải không gian thì việc định hướng một ảnh này theo một ảnh khác được thực hiện dễ dàng Tuy nhiên nếu hai ảnh thu được từ các bộ cảm có trường nhìn tức thời khác nhau ví dụ như ảnh Landsat TM (30x30m) tại thời điểm 1, ảnh SPOT XS

(20x20m) tại thời điểm 2 Trong trường hợp này ta phải quyết định chọn đơn vị biểu diễn nhỏ nhất trên bản đồ là bao nhiêu (20x20m) và phải tái chia mẫu để các ảnh có cùng kích thước pixel Thông thường ta phải chọn độ phân giải không gian nhỏ hơn Trong trường hợp này yêu cầu sai số nắn chỉnh hình học nhỏ hơn 0,5 pixel

Ngoài ra chúng ta cũng cần lưu ý tới góc nhìn của ảnh, nếu ảnh thu thập được có góc nhìn khác nhau sẽ ảnh hưởng đến kết quả biến động Hệ thống thu nhận ảnh vệ tinh như ảnh SPOT thường chụp ở góc ±200 Rõ ràng là với góc nhìn 200 và góc nhìn

00 thì diện tích cùng một vùng thay đổi rất lớn Vì vậy khi nghiên cứu biến động, ta nên chọn những tư liệu ảnh có góc nhìn xấp xỉ nhau

Độ phân giải phổ: Tín hiệu phản xạ từ đối tượng trên mặt đất có thể thu nhận theo các dải sóng khác nhau Mỗi dải sóng đó gọi là một kênh Nếu dữ liệu viễn thám thu thập được có độ phân giải phổ khác nhau thì khi xử lý dữ liệu để nghiên cứu biến động nên chọn các kênh ảnh có dải sóng gần nhau Ví dụ như ảnh SPOT kênh 1 (lục), kênh 2 (đỏ), kênh 3 (gần hồng ngoại) có thể kết hợp hiệu quả nhất ảnh Landsat TM kênh 2 (lục), kênh 3 (đỏ), kênh 4 (gần hồng ngoại) hoặc ảnh Landsat MSS kênh 4 (lục), kênh 5 (đỏ) và kênh 7 (gần hồng ngoại)

Độ phân giải radiometric của ảnh được định nghĩa là sự thay đổi nhỏ nhất về độ xám có thể phát hiện được bởi bộ thu Trên thực tế độ phân giải radiometric của ảnh số được xác định bởi số bậc được dùng để biểu diễn giá trị độ xám của mỗi pixel, thường

là 8bit Trong hợp lý tưởng nhất là dữ liệu viễn thám thu thập được có cùng độ phân giải radiometric Nếu dữ liệu tại một thời điểm có độ phân giải thấp hơn (Landsat MSS

- 6bit) so với dữ liệu tại thời điểm khác (Landsat TM - 8bit) thì dữ liệu có độ phân giải thấp hơn (6bit) nên giảm nén thành 8 bit để xử lý Tuy nhiên độ chính xác của dữ liệu được giảm nén không bao giờ tốt hơn so với dữ liệu bình thường khi chưa giảm nén

Độ phân giải thời gian: Có hai vấn đề quan trọng quyết định đến việc lựa chọn cách thức nghiên cứu biến động liên quan đến độ phân giải thời gian Một là thời gian chụp trong ngày Nếu dữ liệu viễn thám thu được từ một bộ cảm thì thời gian chụp là gần như nhau, ví dụ như đối với ảnh Landsat TM thì thời gian chụp như nhau khoảng trước 9h45' đối với các vùng trên lãnh thổ Mỹ, khi đó góc chiếu mặt trời ảnh hưởng như nhau với các dữ liệu đó Thứ hai là thời gian thu dữ liệu cùng ngày trong năm, ví

dụ như ngày 1/4/1999 và 1/4/2000 thì ảnh hưởng do sự thay đổi về mùa trong năm được loại bỏ và không có sự khác nhau trong chu kỳ sinh trưởng của thực vật

Các điều kiện môi trường: Bao gồm các điều kiện về khí quyển, độ ẩm đất, chu

kỳ sinh hóa, thủy triều

Dữ liệu viễn thám phải được thu nhận vào những ngày không mây, trời quang đãng, chỉ cần một lớp mỏng sương mù cũng dẫn tới sự thay đổi về phổ trên ảnh vệ tinh tạo nên sự khác biệt về phổ giữa các thời điểm thu nhận ảnh Rõ ràng là khi độ che phủ của mây là 0% thì tốt hơn cả, nếu lớn hơn 20% thì không thể chấp nhận được

Trong điều kiện lý tưởng, độ ẩm đất như nhau với tất cả các thời điểm ảnh dùng

để nghiên cứu biến động Đất có độ ẩm tối đa và đất khô là nguyên nhân dẫn đến những sai sót nghiêm trọng trong biến động Vì vậy khi lựa chọn tư liệu viễn thám để nghiên cứu biến động cần phải biết rõ ngày chụp ảnh và xem xét lại những ghi chép về lượng mưa trong ngày và trong tuần trước khi dữ liệu viễn thám được thu nhận

Các thông tin về các chu kỳ sinh trưởng của cây trồng, thủy triều cũng đóng vai trò quan trọng quyết định đến những biến động thật sự trên tư liệu ảnh viễn thám

 Xử lý dữ liệu viễn thám để xác định biến động

Quá trình này bao gồm các bước như thu thập số liệu biến động và các tài liệu liên quan như nắn chỉnh ảnh, tăng cường chất lượng hình ảnh Lựa chọn phương pháp nghiên cứu biến động và phương pháp phân loại ảnh như phân loại không kiểm định,

có kiểm định hoặc phương pháp kết hợp để phân loại ảnh Sau đó thành lập bản đồ biến động và tính toán các chỉ số thống kê biến động

1.1.2.1 Khái niệm về bản đồ hiện trạng sử dụng đất

Bản đồ hiện trạng sử dụng đất là bản đồ chuyên đề được thành lập theo đơn vị hành chính các cấp, thể hiện hiện trạng sử dụng các loại đất trong thực tế với đầy đủ các thông tin về hiện trạng như ranh giới, vị trí, số lượng, các loại đất,… trong phạm vi một đơn vị hành chính ở một thời điểm nhất định [10]

Công tác xây dựng bản đồ HTSDĐ được triển khai nhằm:

- Thống kê, kiểm kê toàn bộ quỹ đất đã giao và chưa giao sử dụng theo định kỳ

hàng năm và 5 năm được thể hiện đúng vị trí, đúng diện tích và đúng loại đất được ghi trong Luật đất đai 1993 trên các tỷ lệ bản đồ thích hợp ở các cấp hành chính

- Xây dựng tài liệu cơ bản phục vụ yêu cầu của công tác quản lý đất đai

- Làm tài liệu phục vụ công tác quy hoạch sử dụng đất và kiểm tra việc thực hiện quy hoạch và kế hoạch hàng năm đã được phê duyệt

- Làm tài liệu cơ bản, thống nhất để các ngành khác sử dụng xây dựng các quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất và định hướng phát triển của ngành mình, đặc biệt những ngành có sử dụng nhiều đất như nông nghiệp, lâm nghiệp,

Bản đồ hiện trạng sử dụng đất là tài liệu rất quan trọng và cần thiết cho công tác quản lý đất đai và cho các ngành khác Bản đồ hiện trạng sử dụng đất thể hiện toàn bộ quỹ đất đang được sử dụng trong địa giới hành chính tương đương với từng cấp quản

lý, cùng với thời điểm xây dựng Đó là những số liệu, tài liệu rất cơ bản trong mỗi đơn

vị hành chính cũng như phạm vi cả nước không những giúp chúng ta đánh giá đúng đắn về hiện trạng sử dụng đất, vốn tài nguyên đất mà còn làm cơ sở cho việc nghiên cứu định hướng chiến lược phát triển kinh tế xã hội nói chung và quản lý sử dụng có hiệu quả vốn tài nguyên đất nói riêng

1.1.2.2 Nội dung bản đồ hiện trạng sử dụng đất

- Biểu thị các yếu tố nội dung hiện trạng sử dụng đất trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất phải tuân thủ các quy định trong “Ký hiệu bản đồ hiện trạng sử dụng đất và bản đồ quy hoạch sử dụng đất” do Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành

- Bản đồ hiện trạng sử dụng đất phải biểu thị đầy đủ các khoanh đất Khoanh đất được xác định bằng một đường bao khép kín Mỗi khoanh đất biểu thị mục đích sử dụng đất chính theo hiện trạng sử dụng

- Bản đồ hiện trạng sử dụng đất phải biểu thị tất cả các khoanh đất có diện tích trên bản đồ theo quy định tại bảng 1.1

Bảng 1.1 Các khoanh đất phải thể hiện trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất

Tỷ lệ bản đồ Diện tích khoanh đất trên bản đồ

+ Sai số tương hỗ chuyển vẽ các yếu tố nội dung hiện trạng sử dụng đất không vượt quá ± 0,7 mm tính theo tỷ lệ bản đồ nền

+ Sai số chuyển vẽ vị trí các yếu tố nội dung hiện trạng sử dụng đất không được vượt quá ± 0,5 mm tính theo tỷ lệ bản đồ nền

- Trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất phải thể hiện biểu đồ cơ cấu diện tích các loại đất theo mục đích hiện trạng đang sử dụng Tất cả các ký hiệu sử dụng để thể hiện nội dung bản đồ phải giải thích đầy đủ trong bảng chú dẫn

1.1.2.3 Những quy định về thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất

 Bản đồ nền phải được thành lập theo quy định tại Quyết định số 83/2000/QĐ-TTg ngày 12/7/2000 của Thủ tướng Chính phủ về sử dụng Hệ quy chiếu

và Hệ tọa độ quốc gia Việt Nam; Quyết định số 05/2007/QĐ-BTNMT ngày 27/02/2007 về sử dụng hệ thống tham số tính chuyển giữa Hệ toạ độ quốc tế WGS-

84 và hệ toạ độ quốc gia Việt Nam - 2000

- E-líp-xô-ít quy chiếu WSG-84 với kích thước:

+ Bản trục lớn: 6.378.137 m; + Độ dẹp: 1/298, 257223563

- Lưới chiếu bản đồ + Sử dụng lưới chiếu hình nón đồng góc với hai vĩ tuyến chuẩn 11o và

21o để thành lập các bản đồ nền tỷ lệ 1/1.000.000 cho toàn lãnh thổ Việt Nam

+ Sử dụng lưới chiếu hình trụ ngang đồng góc với múi chiếu 6o có hệ số điều chỉnh tỷ lệ biến dạng chiều dài K0 = 0,9996 để thành lập các bản đồ nền có tỷ lệ

từ 1/500.000 đến 1/25.000

+ Sử dụng lưới chiếu hình trụ ngang đồng góc với múi chiếu 3o có hệ số điều chỉnh tỷ lệ biến dạng chiều dài k0 = 0,9999 để thành lập các bản đồ nền có tỷ lệ từ 1/10.000 đến 1/1.000

- Kinh tuyến trục bản đồ nền cấp xã quy định tại Phụ lục số 01 ban hành kèm theo Quy định này

 Tỷ lệ của bản đồ nền được lựa chọn dựa vào: kích thước, diện tích, hình dạng của đơn vị hành chính; đặc điểm, kích thước của các yếu tố nội dung hiện trạng sử dụng đất phải biểu thị trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất Tỷ lệ của bản đồ nền cũng là

tỷ lệ của bản đồ hiện trạng sử dụng đất quy định trong bảng 1.2

định giao đất, thu hồi đất, cho thuê đất

của các cơ quan có thẩm quyền;

- Ảnh chụp từ máy bay hoặc ảnh chụp từ

vệ tinh có độ phân giải cao và có thời

điểm chụp cách thời điểm thành lập

BĐHT sử dụng đất không quá 1 năm;

- Các bản đồ chuyên đề liên quan

Bảng 1.2 Tỷ lệ bản đồ nền dùng để thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất

Đơn vị thành lập bản đồ Tỷ lệ bản đồ Quy mô diện tích tự nhiên (ha)

Cấp xã

1:1.000 Dưới 120 1:2.000 Từ 120 đến 500 1:5.000 Trên 500 đến 3.000 1:10.000 Trên 3.000

Cấp huyện

1:5.000 Dưới 3.000 1:10.000 Từ 3.000 đến 12.000 1:25.000 Trên 12.000

Cấp tỉnh

1:25.000 Dưới 100.000 1:50.000 Từ 100.000 đến 350.000 1:100.000 Trên 350.000

Cấp vùng 1:250.000

Cả nước 1:1.000.000

 Khi diện tích tự nhiên của đơn vị hành chính xấp xỉ dưới hoặc trên của khoảng giá trị quy mô diện tích trong cột 3 của bảng 1.2 thì được phép chọn tỷ lệ bản đồ lớn hơn hoặc nhỏ hơn một bậc so với quy định tại bảng 1.2

 Tài liệu bản đồ dùng để thành lập bản đồ nền là các bản đồ phải đảm bảo các quy chuẩn kỹ thuật quy định và được cấp có thẩm quyền phê duyệt

- Đối với các đơn vị hành chính cấp xã có bản đồ địa chính hoặc bản đồ địa chính cơ sở ở nhiều tỷ lệ thì dùng các bản đồ địa chính hoặc bản đồ địa chính cơ sở có

tỷ lệ nhỏ nhất để thành lập bản đồ nền

- Đối với các đơn vị hành chính cấp xã không có bản đồ địa chính hoặc bản đồ địa chính cơ sở thì dùng ảnh chụp từ máy bay hoặc ảnh chụp từ vệ tinh có độ phân giải cao đã được nắn chỉnh thành sản phẩm trực giao để thành lập bản đồ nền

- Đối với các đơn vị hành chính là cấp huyện, cấp tỉnh, vùng địa lý tự nhiên - kinh tế và cả nước thì dùng bản đồ địa hình có tỷ lệ từ trung bình đến nhỏ, ảnh chụp từ máy bay hoặc ảnh chụp từ vệ tinh đã được nắn chỉnh thành sản phẩm ảnh trực giao để thành lập bản đồ nền

 Độ chính xác chuyển vẽ các yếu tố nội dung cơ sở địa lý từ các bản đồ tài liệu sang bản đồ nền phải bảo đảm các yêu cầu sau:

- Sai số tương hỗ chuyển vẽ các yếu tố nội dung bản đồ không vượt quá ± 0,3

mm tính theo tỷ lệ bản đồ nền

- Sai số chuyển vẽ vị trí các yếu tố nội dung bản đồ không được vượt quá ± 0,2

mm tính theo tỷ lệ bản đồ nền

 Nội dung và nguyên tắc biểu thị các yếu tố nội dung bản đồ nền:

Bản đồ nền phải biểu thị đầy đủ các yếu tố nội dung:

- Biểu thị lưới kilômét hoặc lưới kinh, vĩ tuyến:

+ Bản đồ nền tỷ lệ 1/1.000, 1/2.000, 1/5.000 và 1/10.000 chỉ biểu thị lưới kilômét, với kích thước ô lưới kilômét là 10 cm x 10 cm

+ Bản đồ nền tỷ lệ 1/25.000 biểu thị lưới kilômét, với kích thước ô lưới kilômét là 8 cm x 8 cm

+ Bản đồ nền tỷ lệ 1/50.000, 1/100.000, 1/250.000 và 1/1.000.000 chỉ biểu thị lưới kinh, vĩ tuyến Kích thước ô lưới kinh, vĩ tuyến của bản đồ nền tỷ lệ 1/50.000

là 5/ x 5/ Kích thước ô lưới kinh, vĩ tuyến của bản đồ nền tỷ lệ 1/100.000 là 10/ x 10/ Kích thước ô lưới kinh, vĩ tuyến của bản đồ nền tỷ lệ 1/250.000 là 20/ x 20/ Kích thước ô lưới kinh, vĩ tuyến của bản đồ nền tỷ lệ 1/1.000.000 là 10 x 10

- Dáng đất được biểu thị bằng đường bình độ và điểm ghi chú độ cao, khu vực miền núi có độ dốc lớn chỉ biểu thị đường bình độ cái của bản đồ địa hình cùng tỷ lệ

và điểm độ cao đặc trưng

- Biểu thị thuỷ hệ; đường bờ sông, hồ, đường bờ biển Đường bờ biển được thể hiện theo quy định hiện hành tại thời điểm thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất

- Biểu thị hệ thống giao thông đường sắt, đường bộ và các công trình giao thông

có liên quan Yêu cầu biểu thị đường bộ đối với bản đồ hiện trạng sử dụng đất các cấp như sau:

+ Trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất cấp xã đường bộ biểu thị đến đường trục chính trong khu dân cư, khu đô thị, các xã thuộc khu vực giao thông kém phát triển, khu vực miền núi phải biểu thị cả đường mòn

+ Trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất cấp huyện đường bộ biểu thị tới đường liên xã, khu vực miền núi phải biểu thị cả đường đất nhỏ

+ Trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất cấp tỉnh biểu thị đến đường liên huyện + Trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất vùng địa lý tự nhiên - kinh tế và cả nước biểu thị đến tỉnh lộ, khu vực miền núi phải biểu thị cả đường liên huyện

- Biểu thị đường biên giới, địa giới hành chính các cấp xác định theo hồ sơ địa giới hành chính, bản đồ điều chỉnh địa giới hành chính kèm Quyết định điều chỉnh địa giới hành chính của cơ quan nhà nước có thẩm quyền Đối với bản đồ hiện trạng sử dụng đất vùng địa lý tự nhiên - kinh tế chỉ thể hiện đến địa giới hành chính cấp huyện Đối với bản đồ hiện trạng sử dụng đất cả nước chỉ thể hiện đến địa giới hành chính các cấp trùng nhau thì biểu thị đường địa giới hành chính cấp cao nhất

- Biểu thị các yếu tố nội dung khác như: các điểm địa vật độc lập quan trọng có tính định hướng và các công trình kinh tế, văn hóa - xã hội

- Ghi chú địa danh, tên các đơn vị hành chính giáp ranh và các ghi chú cần thiết khác

1.1.2.4 Các phương pháp thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất

a Phương pháp thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất được căn cứ vào

Mục đích, yêu cầu thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất; tỷ lệ bản đồ nền; đặc điểm của đơn vị hành chính; diện tích, kích thước của các khoanh đất; mức độ đầy đủ,

độ chính xác và tin cậy của các nguồn tài liệu hiện có; điều kiện thời gian, trang thiết

bị kỹ thuật công nghệ và trình độ của lực lượng cán bộ kỹ thuật

b Bản đồ hiện trạng sử dụng đất cấp xã được thành lập bằng một trong các phương pháp sau:

- Phương pháp sử dụng bản đồ địa chính hoặc bản đồ địa chính cơ sở Phương pháp này được áp dụng dựa trên bản đồ địa chính hoặc bản đồ địa chính cơ sở nên độ chính xác cao Đây là phương pháp ít tốn kém và dễ thực hiện nhất

- Phương pháp sử dụng ảnh chụp từ máy bay, hoặc vệ tinh có độ phân giải cao đã được nắn chỉnh thành sản phẩm ảnh trực giao Phương pháp này yêu cầu đội ngũ cán

bộ phải có trình độ chuyên môn cao Có khả năng giải đoán và xử lý tốt các loại ảnh chụp máy bay hoặc ảnh vệ tinh Phương pháp này khá tốn kém nhưng độ chính xác không cao vì chất lượng ảnh vệ tinh thường không đảm bảo và việc giải đoán chỉ dựa vào mắt người nên sai số khá lớn

- Phương pháp hiện chỉnh bản đồ hiện trạng sử dụng đất chu kỳ trước Phương pháp này chỉ được áp dụng khi: không có bản đồ địa chính cơ sở và ảnh chụp từ máy bay, hoặc ảnh chụp từ vệ tinh; bản đồ hiện trạng sử dụng đất chu kỳ trước được thành lập trên bản đồ nền theo quy định của Bộ Tài nguyên và Môi trường khi số lượng và diện tích các khoanh đất ngoài thực địa đã biến động không quá 25% so với bản đồ hiện trạng sử dụng đất của chu kỳ trước

1.1.2.5 Quy trình công nghệ thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất

Hình 1.7 Sơ đồ quy trình thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất

1.1.3 Bản đồ biến động sử dụng đất

1.1.3.1 Khái niệm về bản đồ biến động sử dụng đất

Biến động là sự biến đổi, thay đổi, thay thế trạng thái này bằng một trạng thái khác liên tục của sự vật, hiện tượng tồn tại trong môi trường tự nhiên cũng như môi trường xã hội

Phát hiện biến động là quá trình nhận dạng sự biến đổi, sự khác biệt về trạng thái của sự vật, hiện tượng bằng cách quan sát chúng tại các thời điểm khác nhau

Để nghiên cứu biến động sử dụng đất người ta có thể sử dụng nhiều phương pháp từ nhiều nguồn tài liệu khác nhau như: số liệu thống kê hàng năm, số liệu kiểm

kê hoặc từ các cuộc điều tra Các phương pháp này có độ chính xác không cao, tốn nhiều thời gian và kinh phí, đồng thời chúng không thể hiện được sự thay đổi sử dụng đất từ loại đất này sang loại đất khác và vị trí không gian của sự thay đổi đó Thành lập bản đồ biến động sử dụng đất từ tư liệu viễn thám đa thời gian sẽ khắc phục được những nhược điểm trên

Đất đai là tài nguyên quốc gia vô cùng quý giá, là tư liệu sản xuất đặc biệt, là nguồn nội lực, nguồn vốn to lớn của đất nước, là thành phần quan trọng hàng đầu của môi trường sống, là địa bàn phân bố của các khu dân cư, xây dựng các cơ sở kinh tế, văn hóa, xã hội, an ninh và quốc phòng Đất đai có ý nghĩa kinh tế, chính trị, xã hội sâu sắc trong sự nghiệp xây dựng và bảo vệ Tổ quốc Trong giai đoạn đầu phát triển kinh tế, xã hội, khi mức sống của con người còn thấp, công năng chủ yếu của đất là tập trung vào sản xuất vật chất, đặc biệt trong sản xuất nông nghiệp Khi xã hội phát triển

ở mức độ cao hơn, công năng của đất từng bước được mở rộng, sử dụng đất cũng phức tạp hơn Đất đai không chỉ cung cấp cho con người các tư liệu vật chất để sinh tồn và phát triển mà còn cung cấp các điều kiện cần thiết để hưởng thụ và đáp ứng nhu cầu cho cuộc sống của nhân loại Kinh tế xã hội phát triển mạnh, cùng với sự bùng nổ dân

số đã làm cho mối quan hệ giữa con người và đất đai ngày càng trở nên căng thẳng Vấn đề tổ chức và sử dụng đất theo quan điểm sinh thái và phát triển bền vững càng trở nên quan trọng, bức xúc và mang tính toàn cầu

Để quản lý sử dụng đất cấp xã sử dụng bản đồ tỷ lệ lớn và chi tiết 1:2.000, 1:5.000, 1:10.000 Đối với cấp huyện sử dụng bản đồ tỷ lệ lớn và trung bình 1:10.000, 1:25.000, 1:50.000 Với các vùng lớn hơn sử dụng bản đồ tỷ lệ trung bình và tỷ lệ nhỏ Bản đồ biến động sử dụng đất ngoài các yếu tố nội dung cơ bản của các bản đồ chuyên đề như: bản đồ địa hình, địa vật, giao thông, thủy văn,… phải thể hiện được sự biến động về sử dụng đất theo thời gian

Các thông tin về tình hình sử dụng đất, biến động sử dụng đất kết hợp với các thông tin có liên quan là yếu tố quan trọng phục vụ công tác quy hoạch, kế hoạch và quản lý đất đai để đảm bảo sử dụng đất bền vững, hiệu quả, thân thiện môi trường và quan trọng nhất là đảm bảo an ninh lương thực

Các số liệu điều tra về tình hình biến động sử dụng đất có thể đã được phân tích

và thống kê tổng hợp dưới dạng bảng biểu nhưng chưa phân tích hay trình bày số liệu

này dưới dạng không gian địa lý hoặc làm chúng dễ tiếp cận hơn đối với các nhà nghiên cứu hoặc các nhà hoạch định chính sách Tiềm năng của hệ thống thông tin địa

lý hiện đại trong việc phân tích dữ liệu không gian để thành lập bản đồ vẫn chưa được ứng dụng rộng rãi Việc thể hiện sự biến động của số liệu theo không gian địa lý làm tăng giá trị của số liệu lên rất nhiều đặc biệt đối với nước ta, một nước có lãnh thổ trải dài trên 3000km, hai vùng đồng bằng châu thổ rộng lớn tương phản với các vùng miền núi bao la Sự đa dạng về đặc điểm kinh tế xã hội và việc sử dụng đất được đánh giá rõ hơn ở dưới dạng bản đồ

Ưu điểm của bản đồ biến động sử dụng đất là thể hiện được rõ sự biến động theo không gian và theo thời gian Diện tích biến động được thể hiện rõ ràng trên bản

đồ, đồng thời cho chúng ta biết có biến động hay không biến động, hay biến động từ loại đất nào sang loại đất nào Nó có thể được kết hợp với nhiều nguồn dữ liệu tham chiếu khác để phục vụ có hiệu quả cho rất nhiều mục đích khác nhau như quản lý tài nguyên, môi trường, thống kê, kiểm kê đất đai

Về cơ bản, bản đồ biến động sử dụng đất được thành lập trên cơ sở hai bản đồ hiện trạng sử dụng đất tại hai thời điểm nghiên cứu vì vậy độ chính xác của bản đồ này phụ thuộc vào độ chính xác của các bản đồ hiện trạng sử dụng đất tại hai thời điểm nghiên cứu

1.1.3.2 Các phương pháp thành lập bản đồ biến động sử dụng đất

Tiền đề cơ bản để sử dụng dữ liệu viễn thám nghiên cứu biến động là những thay đổi lớp phủ trên bề mặt đất phải đưa đến sự thay đổi về giá trị bức xạ và những sự thay đổi về bức xạ do sự thay đổi lớp phủ phải lớn hơn so với những thay đổi về bức xạ gây

ra bởi các yếu tố khác Những yếu tố khác bao gồm sự khác biệt về điều kiện khí quyển,

sự khác biệt về góc chiếu tia mặt trời, sự khác biệt về độ ẩm của đất Ảnh hưởng của các yếu tố này có thể được giảm từng phần bằng cách chọn dữ liệu thích hợp

Việc lựa chọn phương pháp nghiên cứu biến động rất quan trọng Trước tiên, chúng ta phải xác định được phương pháp phân loại ảnh được sử dụng Sau đó cần xác định rõ yêu cầu nghiên cứu có cần biết chính xác thông tin về nguồn gốc của sự biến động hay không Từ đó có sự lựa chọn phương pháp thích hợp Tuy nhiên, tất cả các nghiên cứu đều cho thấy rằng, các kết quả về biến động đều phải được thể hiện trên bản đồ biến động và các bảng tổng hợp Các phương pháp nghiên cứu biến động khác nhau sẽ cho những bản đồ biến động khác nhau Có nhiều phương pháp nghiên cứu biến động thường được sử dụng Dưới đây là một số phương pháp được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu biến động và thành lập bản đồ biến động

a Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp so sánh sau phân loại

Bản chất của phương pháp này là từ kết quả phân loại ảnh ở hai thời điểm khác nhau ta thành lập được bản đồ hiện trạng sử dụng đất tại hai thời điểm đó Sau đó chồng ghép hai bản đồ hiện trạng để xây dựng bản đồ biến động Các bản đồ hiện trạng có thể thực hiện dưới dạng bản đồ raster

Quy trình thành lập bản đồ biến động sử dụng đất theo phương pháp này có thể tóm tắt như hình 1.8

Hình 1.8 Ảnh lập bản đồ biến động bằng phương pháp so sánh sau phân loại

Phương pháp so sánh sau phân loại được sử dụng rộng rãi nhất, đơn giản, dễ hiểu

và dễ thực hiện Sau khi ảnh vệ tinh được nắn chỉnh hình học sẽ tiến hành phân loại độc lập để tạo thành hai bản đồ Hai bản đồ này được so sánh bằng cách so sánh pixel tạo thành ma trận biến động

Theo J Jensen, ưu điểm của phương pháp này cho biết sự thay đổi từ loại đất gì sang loại đất gì và chúng ta cũng có thể sử dụng các bản đồ hiện trạng sử dụng đất đã được thành lập trước đó

Nhược điểm của phương pháp này là phải phân loại độc lập các ảnh viễn thám nên độ chính xác phụ thuộc vào độ chính xác của từng phép phân loại và thường độ chính xác không cao vì các sai sót trong quá trình phân loại của từng ảnh vẫn được giữ nguyên trong bản đồ biến động

b Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp phân loại trực tiếp ảnh đa thời gian

Phương pháp này thực chất là chồng xếp hai ảnh với nhau để tạo thành ảnh biến động Sau đó dựa vào ảnh biến động ta tiến hành phân loại và thành lập bản đồ như hình 1.9

Hình 1.9. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp phân loại trực tiếp ảnh đa

thời gian

Ưu điểm của phương pháp này là chỉ phải phân loại một lần Nhưng nhược điểm lớn nhất của nó là rất phức tạp trong lấy mẫu vì phải lấy tất cả các mẫu biến động và không biến động Hơn nữa, ảnh hưởng của sự thay đổi theo thời gian (các mùa trong năm) và ảnh hưởng của khí quyển của các ảnh ở các thời điểm khác nhau cũng không

dễ được loại trừ, do đó ảnh hưởng đến độ chính xác của phương pháp

Thêm vào đó bản đồ biến động sử dụng đất được thành lập theo phương pháp này chỉ cho ta biết được chỗ biến động và chỗ không biến động chứ không cho biết được biến động theo xu hướng nào

c Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp phân tích véctơ thay đổi phổ

Khi ở trong khu vực nghiên cứu có biến động xảy ra thì nó được thể hiện bằng

sự khác biệt về phổ ở giữa hai thời điểm trước và sau biến động Giả sử xác định được giá trị phổ trên hai kênh x và y tại hai thời điểm trước và sau biến động như trên biểu

đồ hình 1.10.

Hình 1.10 Véc tơ thay đổi phổ

Điểm 1 biểu thị giá trị phổ tại thời điểm trước khi xảy ra biến động, điểm 2 biểu thị giá trị phổ tại thời điểm sau khi xảy ra biến động Khi đó véc tơ 12 chính là véc tơ

thay đổi phổ, và được biểu thị bởi giá trị (khoảng cách từ 1 đến 2) và hướng thay đổi (góc )

Giá trị của véc tơ thay đổi phổ tính trên toàn cảnh theo công thức [13]:

Trong đó: CMpixel là giá trị của véc tơ thay đổi phổ,

BVi,j,k(1), BVi,j,k(2) là giá trị phổ của pixel ij, kênh k của ảnh trước

và sau khi xảy ra biến động

Việc phân tích véc tơ thay đổi được ghi lại thành hai tệp dữ liệu: một tệp chứa các mã của khu vực, một tệp chứa độ lớn của các véc tơ thay đổi phổ Thông tin về sự thay đổi được tạo ra từ hai tệp dữ liệu đó và được thể hiện bằng màu sắc của các pixel tương ứng với các mã đã quy định Trên ảnh đa phổ thay đổi này sẽ kết hợp cả hướng

và giá trị của véc tơ thay đổi phổ Sự thay đổi có xảy ra hay không được quyết định bởi véc tơ thay đổi phổ có vượt ra khỏi ngưỡng quy định hay không Giá trị ngưỡng được xác định từ kết quả thực nghiệm dựa vào các mẫu biến động và không biến động

Hình 1.11. Thuật toán phân tích thay đổi phổ

Trường hợp a, không xảy ra biến động hoặc biến động nhỏ vì véc tơ thay đổi phổ không vượt khỏi giá trị ngưỡng, trường hợp b, c có xảy ra biến động và hướng của véc

tơ thay đổi phổ thể hiện tính chất của biến động trong trường hợp b khác trường hợp c,

ví dụ ở trường hợp b có thể xảy ra sự biến mất của thực vật, còn trong trường hợp c chỉ

là sự khác biệt giai đoạn tăng trưởng của cây trồng

Sau đó lớp thông tin thể hiện sự thay đổi hay không thay đổi sẽ được đặt lên trên tấm ảnh để thành lập bản đồ biến động

Phương pháp phân tích véc tơ thay đổi phổ được ứng dụng hiệu quả trong nghiên cứu biến động rừng nhất là biến động hệ sinh thái rừng ngập mặn Nhưng nhược điểm của phương pháp này là khó xác định ngưỡng của sự biến động

d Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp số học

Đây là phương pháp đơn giản để xác định mức độ biến động giữa hai thời điểm bằng cách sử dụng tỉ số giữa các ảnh trên cùng một kênh hoặc sự khác nhau trên cùng một kênh của các thời điểm ảnh

Trước tiên các ảnh được nắn về cùng một hệ tọa độ Sau đó dùng phép các biến đổi số học để tạo ra các ảnh thay đổi Phép trừ và phép chia số học được sử dụng trong trường hợp này

Nếu ảnh thay đổi là kết quả của phép trừ số học thì khi đó giá trị độ xám của các pixel trên ảnh thay đổi là một dãy số âm và dương Các kết quả âm và dương biểu thị mức độ biến đổi của các vùng, còn giá trị 0 thể hiện sự không thay đổi Với giá trị

độ xám từ 0 đến 255 thì giá trị pixel thay đổi trong khoảng từ -255 đến + 255 Thông thường để tránh kết quả mang giá trị âm người ta cộng thêm một hằng số không đổi Công thức toán học để biểu diễn là:

Dijk = BVijk (1) - BVijk (2) + c

Trong đó:

Dijk: giá trị độ xám của pixel thay đổi

BVijk (1): giá trị độ xám của ảnh thời điểm 1

BVijk (2): giá trị độ xám của ảnh thời điểm 2

c: là một hằng số (c = 127)

i: chỉ số dòng; j: chỉ số cột

k: Kênh ảnh (ví dụ kênh 4 trên ảnh Landsat TM)

Ảnh thay đổi được tạo ra bằng cách tổ hợp giá trị độ xám theo luật phân bố chuẩn Gauss Vị trí nào có pixel không thay đổi, độ xám biểu diễn xung quanh giá trị trung bình, vị trí có pixel thay đổi được biểu diễn ở phần biên của đường phân bố Cũng tương tự như vậy, nếu ảnh thay đổi được tạo ra từ phép chia số học thì giá trị của các pixel trên ảnh là một tỷ số chứng tỏ ở đó có sự thay đổi, nếu bằng 1 thì không có sự thay đổi

Giá trị giới hạn trên ảnh thay đổi (tạo ra bởi phép trừ số học) và ảnh tỷ số kênh

sẽ quyết định ngưỡng giữa ranh giới sự thay đổi - không thay đổi, và được biểu thị bằng biểu đồ độ xám của ảnh thay đổi

Thông thường độ lệch chuẩn sẽ được lựa chọn và kiểm tra theo kinh nghiệm Nhưng ngược lại, hầu hết các nhà phân tích đều sử dụng phương pháp thử nghiệm nhiều hơn phương pháp kinh nghiệm Giá trị ngưỡng của sự thay đổi sẽ được xác định khi bắt gặp giá trị thay đổi trên thực tế

Vì vậy, để xác định được ta cần phải hiểu rõ về khu vực nghiên cứu, thậm chí phải lựa chọn một số vùng biến động và ghi lại để hiển thị trên vùng nghiên cứu mà

người lựa chọn biết rõ Tuy nhiên, kỹ thuật này có thể kết hợp với các kỹ thuật khác để nghiên cứu biến động và thành lập bản đồ biến động hiệu quả

e Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp sử dụng mạng nhị phân

Đây là một phương pháp xác định biến động rất hiệu quả [10] Đầu tiên tiến hành lựa chọn để phân tích ảnh thứ nhất tại thời điểm n Ảnh thứ 2 có thể sớm hơn ảnh thứ nhất (n -1) hoặc muộn hơn (n+1) Các ảnh đều được nắn chỉnh về cùng một hệ tọa độ Tiến hành phân loại ảnh thứ nhất theo phương pháp phân loại thông thường Tiếp theo lần lượt chọn 1 trong các kênh (ví dụ kênh 3) từ hai ảnh để tạo ra các tệp dữ liệu mới Các tệp dữ liệu này sẽ được phân tích bằng các phép biến đổi số học (như tỷ

số kênh, các phép cộng , trừ, nhân, chia để tạo sự khác nhau của ảnh hoặc phương pháp phân tích thành phần chính) để tính toán các chỉ số và tạo ra một ảnh mới

Hình 1.12 Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp mạng nhị phân

Sau đó sử dụng kỹ thuật phân ngưỡng để xác định các vùng thay đổi và không thay đổi trên ảnh mới này theo phương pháp số học đã trình bày ở trên Ảnh thay đổi

sẽ được ghi lại trên một tệp "mạng nhị phân" chỉ có hai giá trị "thay đổi" và "không thay đổi" Và phải hết sức cẩn thận trong việc thành lập mạng lưới này Sau đó mạng nhị phân này được chồng phủ lên ảnh thứ hai để phân tích và chỉ ra các pixel thay đổi Khi đó chỉ có các pixel được xác định là có sự thay đổi được phân loại trên ảnh thứ hai này Sau đó, phương pháp so sánh sau phân loại truyền thống được ứng dụng để tìm ra thông tin về biến động Sơ đồ của phương pháp thể hiện trong hình 1.12

Ưu điểm của phương pháp này là giảm được sai số xác định biến động do bỏ sót hoặc cộng thêm vào và cung cấp cụ thể thông tin về sự biến động từ loại gì sang loại

gì Phương pháp này có thể phân tích được số lượng nhỏ các vùng thay đổi giữa hai thời điểm Ở hầu hết các vùng nghiên cứu, trong giai đoạn từ 1-5 năm thì diện tích biến động thường không lớn quá 10% diện tích toàn bộ vùng nghiên cứu, vì vậy phương pháp này khá thích hợp để thành lập bản đồ những vùng có biến động nhỏ Nhưng bất lợi lớn nhất của phương pháp này là rất phức tạp, đòi hỏi một số bước thực hiện và kết quả cuối cùng phụ thuộc vào chất lượng của mạng nhị phân đã được sử dụng để phân tích Tuy nhiên, để nghiên cứu biến động và thành lập bản đồ biến động thì đây là một phương pháp rất hữu dụng

f Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp chồng xếp ảnh phân loại lên bản đồ đã có Trong một số trường hợp mà khu vực nghiên cứu đã có bản đồ hiện trạng được thành lập từ ảnh viễn thám (ví dụ ảnh hàng không) hoặc đã có bản đồ được số hóa thì thay

vì sử dụng ảnh viễn thám ở thời điểm 1 chúng ta sử dụng các nguồn dữ liệu đã sẵn có Tiến hành phân loại ảnh ở thời điểm thứ hai, sau đó tiến hành so sánh các pixel tương tự như phương pháp so sánh sau phân loại để tìm ra biến động và thông tin biến động

Ưu điểm của phương pháp này là sử dụng được nguồn dữ liệu đã biết, giảm được nguồn sai số do bỏ sót hay tổng quát và biết được thông tin chi tiết về sự biến động Hơn nữa chỉ cần phân loại độc lập ảnh ở thời điểm 2

Tuy nhiên phương pháp này cũng có nhược điểm là dữ liệu số hóa có thể không

đủ độ chính xác hoặc dữ liệu bản đồ không tương thích với hệ thống phân loại

g Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp cộng màu trên một kênh ảnh

Trong phương pháp này ta chọn một kênh ảnh nhất định (ví dụ kênh 1) sau đó

ghi từng ảnh ở các thời điểm lên một băng từ đặc biệt của hệ thống xử lý ảnh số Khi

đó, màu sắc của dữ liệu ảnh chồng xếp sẽ cho thấy sự biến động hay không biến động theo nguyên lý tổ hợp màu

Ví dụ có hai ảnh Landsat TM năm 1992 và năm 1998 Gán màu lục cho kênh 1 của ảnh năm 1992, gán màu đỏ cho kênh 1 của ảnh năm 1998, gán màu chàm cho một kênh 1 của ảnh trống Khi đó tất cả các vùng không có sự thay đổi giữa hai thời điểm

sẽ có màu vàng (theo nguyên lý cộng màu, tổ hợp màu chàm và màu đỏ tạo thành màu vàng) Như vậy căn cứ vào màu sắc ta có thể định lượng được sự thay đổi

Ưu điểm của phương pháp này có thể xác định được biến động của hai thậm chí

ba thời điểm ảnh ở cùng một lần xử lý ảnh như theo hình 1.13

Hình 1.13 Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp cộng màu trên một kênh ảnh

Tuy nhiên kỹ thuật xử lý ảnh theo phương pháp này không cung cấp được số liệu cụ thể về diện tích biến động từ loại đất này sang loại đất khác Tuy vậy, đây là phương pháp tối ưu để nghiên cứu biến động trên phạm vi rộng lớn như vùng hoặc lãnh thổ

h Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp kết hợp

Thực chất việc thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp này là véc tơ hóa những vùng biến động từ tư liệu ảnh có độ phân giải cao như ảnh SPOT Pan 10x10m hoặc ảnh hàng không

Nếu dữ liệu ảnh tại một thời điểm có độ phân giải thấp hơn ta tiến hành phân loại ảnh đó theo phương pháp phân loại không kiểm định Từ ảnh phân loại không kiểm định tạo ra được bản đồ hiện trạng tại thời điểm đó Tiếp theo chồng xếp bản đồ lên trên ảnh có độ phân giải cao để phát hiện biến động Sau đó tiến hành véc tơ hóa những vùng biến động Việc khoanh vẽ những vùng xảy ra biến động trên ảnh được thực hiện dễ dàng nhờ phương pháp giải đoán bằng mắt dựa vào các chuẩn đoán đọc như chuẩn hình dạng, chuẩn cấu trúc, chuẩn kích thước ,… Chính vì vậy, phương pháp này rất thông dụng khi người xử lý sử dụng phương pháp giải đoán bằng mắt ảnh hàng không của cả hai thời điểm

Quá trình xử lý được thực hiện dễ dàng hơn nếu thỏa mãn hai yếu tố:

- Nếu hai ảnh được hiển thị trên màn hình cùng lúc, bên cạnh nhau

- Các tính chất hình học của ảnh là như nhau, được định hướng như nhau thì khi vẽ một đối tượng trên một ảnh thì trên ảnh kia đối tượng đó có cùng kích thước, hình dạng Ứng dụng hiệu quả nhất của phương pháp này là nghiên cứu biến động sau thiên tai Sau cơn bão nhiệt đới lịch sử Hugo với tốc độ gió 135 dặm/giờ xảy ra vào ngày 22 tháng 9 năm 1989 tại bang Carolina (Mỹ), người ta đã dùng phương pháp này để nghiên cứu những biến động do cơn bão gây ra Ảnh hàng không chụp ngày 5 tháng 10

năm 1989 được nắn chỉnh hình học theo bản đồ năm 1988 Từ đó, các nhà phân tích đã xác định được những tòa nhà không bị phá hủy, những tòa nhà bị phá hủy hoàn toàn, hay phá hủy một phần, những ngôi nhà bị xê dịch hay những tòa nhà đang được xây dựng lại và những biến động về sự bồi tụ hay xói lở của vùng bờ biển

Ưu điểm của phương pháp này là độ chính xác cao và cung cấp đầy đủ thông tin

về biến động tuy nhiên phương pháp này chỉ thực hiện trên ảnh độ phân giải cao

1.2 Cơ sở thực tiễn

1.2.1 Tình hình lập bản đồ biến động sử dụng đất của một số nước trên thế giới

Biến động sử dụng đất và sự thay đổi lớp phủ thực vật là vấn đề quan trọng trong một loạt các vấn đề nghiên cứu về biến đổi môi trường toàn cầu

Để nghiên cứu biến động sử dụng đất người ta có thể sử dụng nhiều phương pháp

từ nhiều nguồn tài liệu khác nhau như: số liệu thống kê hàng năm, số liệu kiêm kê hoặc từ các cuộc điều tra Các phương pháp này có độ chính xác không cao, tốn nhiều thời gian và kinh phí, đồng thời chúng không thể hiện được sự thay đổi sử dụng đất từ loại đất này sang loại đất khác và vị trí không gian của sự thay đổi đó Sự phát triển của hệ thống thông tin địa lý (GIS) và ảnh viễn thám đã mở ra nhiều hướng ứng dụng trong nhiều ngành khoa học và quản lý Đặc biệt trong công tác nghiên cứu biến động đất đai, công nghệ này hỗ trợ đắc lực cho quản lý cơ sở dữ liệu, phân tích dữ liệu để lựa chọn các giải pháp quản lý, sử dụng bền vững và có hiệu quả tài nguyên đất đai [4] Thành lập bản đồ biến động sử dụng đất từ tư liệu viễn thám đa thời gian sẽ khắc phục được những nhược điểm trên

Hiệu quả của ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám là:

- Giảm chi phí thời gian, lao động

- Số liệu chính xác

- Dữ liệu được quản lý, lưu giữ ở trạng thái động

- Có thể áp dụng ở bất kỳ quy mô nào

- Tạo cơ hội cho việc phân tích, tạo ra kiến thức, giải pháp mới trên cơ sở nền

dữ liệu gắn với thuộc tính thông tin địa lý

Việc nghiên cứu biến động và thành lập bản đồ biến động sử dụng đất đã được thực hiện ở nhiều quốc gia Trong đó phương pháp được sử dụng hiệu quả nhất là kết hợp tư liệu ảnh viễn thám và GIS

* Hy Lạp

Ở Hy Lạp, việc thành lập bản đồ biến động lớp phủ và bản đồ biến động sử dụng đất tỷ lệ lớn từ tư liệu ảnh viễn thám đã được nghiên cứu thực nghiệm trên khu

vực đảo Lesvos thuộc vùng biển Địa Trung Hải Khu vực nghiên cứu rộng 163.000ha,

tư liệu ảnh thu thập được gồm 6 thời điểm kéo dài trong 27 năm Gồm ảnh Landsat MSS 1975, TM 1987, TM 1995, TM 1999, ETM 2000, ETM 2001

Các ảnh vệ tinh được phân loại độc lập theo phương pháp xác suất cực đại dựa trên các vùng mẫu được lựa chọn từ số liệu mặt đất, từ ảnh hàng không và ảnh vệ tinh

độ phân giải cao như Ikonos, Quickbird

Dữ liệu ảnh sau phân loại được xử lý dựa trên mạng xác suất điều kiện gồm các nút thể hiện sự thay đổi ngẫu nhiên và các cạnh thể hiện sự phụ thuộc vào các điều kiện giả định Sau đó sử dụng phương pháp so sánh để thành lập bản đồ biến động sử dụng đất ở các thời điểm từ mạng đó Khi đó độ chính xác của bản đồ biến động sử dụng đất phụ thuộc vào độ chính xác của ảnh sau nắn chỉnh, độ chính xác phân loại và

độ chính xác của bản đồ biến động sử dụng đất

* Malaysia

Ở Malaysia, để thành lập bản đồ biến động sử dụng đất của huyện Rawang tỉnh Selangor, Trung tâm viễn thám Kalaysian đã sử dụng tư liệu ảnh vệ tinh Landsat TM chụp năm 1988 và năm 1995 trên khu vực nghiên cứu rộng 441km2

Ảnh chụp năm 1988 được nắn chỉnh hình học theo bản đồ địa hình, sau đó ảnh chụp năm 1995 được nắn theo ảnh năm 1988 theo phương pháp nắn ảnh về ảnh với sai

số trung phương nhỏ hơn 0,5 pixel [24]

Sử dụng tất cả các kênh để tổ hợp màu giả Dùng phương pháp phân loại trực tiếp ảnh đa thời gian và thành lập bản đồ lớp phủ Để tìm ra thông tin về sử dụng đất từ các lớp phủ, tác giả đã kết hợp với dữ liệu bản đồ và các tri thức cơ sở sau đó biểu diễn chúng theo đúng quy phạm Cuối cùng kết hợp bản đồ hiện trạng sử dụng đất, các hiểu biết về lớp phủ thực vật để thành lập bản đồ biến động sử dụng đất

* Thái Lan

Để nghiên cứu ảnh hưởng của các hoạt động con người đến sự thay đổi sử dụng đất và lớp phủ thực vật, các nhà nghiên cứu đã chọn thực nghiệm 5 vùng nghiên cứu trên toàn bộ lãnh thổ phía Bắc (huyện Mae Chaem thành phố Chiang Mai), phía Tây (Kanchanaburi), phía Nam (The Ao Sawi Area), phía Đông (The Eastern Sea Board) phía Đông Bắc (Phusithan, Sakol Nakorn-Nakorn Phanom) [22]

Tư liệu nghiên cứu là ảnh vệ tinh Landsat năm 1990, 1999 Phương pháp nghiên cứu là phương pháp được sử dụng rộng rãi Đầu tiên tiến hành phân loại độc lập hai ảnh vệ tinh sau đó sử dụng chức năng phân tích không gian của GIS để tính toán biến động và thành lập bản đồ biến động

* Belarus

Quá trình đô thị hóa dẫn đến sự thay đổi nhanh chóng của lớp phủ thực vật và

sử dụng đất Để xác định thay đổi sử dụng đất đô thị và vùng ngoại ô của hai thành phố Polost và Novopolost, người ta đã sử dụng tư liệu ảnh vệ tinh SPOT

Tư liệu viễn thám của khu vực nghiên cứu là ảnh SPOT 3 chụp ngày 24/6/1994

độ phân giải 20m (kênh toàn sắc 10m) và ảnh SPOT 5 chụp ngày 19/6/2002 độ phân giải 10m Các ảnh được nắn chỉnh hình học về lưới chiếu UTM-84 Các kết quả phân tích thực hiện bằng phần mềm PCI Geomatic Nghiên cứu được thực hiện theo hai phương pháp đó là phương pháp phân loại ảnh đa thời gian và phương pháp so sánh sau phân loại

Ảnh đa thời gian năm 1999 - 2002 được tạo ra trên 3 kênh ảnh XS1, XS2, XS3 Ảnh năm 2002 được tái chia mẫu theo phương pháp người láng giếng gần nhất để có cùng độ phân giải với ảnh năm 1994, và dùng phép biến đổi Histogram để chuyển từ

hệ RGB sang hệ HIS Phương pháp này không cần hiệu chỉnh khí quyển nhưng cần thận trọng trong quá trình lựa chọn vùng biến động và không biến động

Đối với phương pháp so sánh sau phân loại tác giả đã phân loại bằng nhiều phương pháp khác nhau để chọn ra phương pháp có độ chính xác cao nhất như phân loại không kiểm định, phân loại có kiểm định theo xác suất cực đại, phương pháp sử dụng trí tuệ nhân tạo

Kết quả thực nghiệm đạt được như sau:

- Phương pháp thứ nhất: Có ba ảnh khác nhau được tạo ra từ ba kênh ảnh, tuy nhiên bản đồ biến động cuối cùng được tạo ra từ hai kênh XS1 và XS2 Ảnh của kênh XS3 tương tự như kênh XS2 Giá trị của các pixel biến động được thể hiện ở biên của biểu đồ phân bố, giá trị pixel không thay đổi dao động xung quanh giá trị trung bình

Độ chính xác của lớp thay đổi tương đối thấp chỉ đạt 64,3%, độ chính xác vùng không thay đổi đạt 94,8%, độ chính xác toàn bộ 85,8%, hệ số Kappa 0,63

- Phương pháp thứ hai: Ba phương pháp phân loại được thực hiện trên ảnh 1994

và 2002, độ chính xác toàn bộ từ 75% đến 86,3% Phương pháp phân loại có kiểm định theo xác suất cực đại và phương pháp trí tuệ nhân tạo đạt độ chính xác từ 83,1% đến 86,3% Tuy nhiên, ma trận sai số được tạo ra cho thấy kết quả độ chính xác toàn

bộ của bản đồ biến động tương ứng là 71% và 69%, thấp hơn so với phương pháp phân loại trực tiếp từ ảnh đa thời gian [25]

Sự nhầm lẫn giữa các lớp phân loại như đất nông nghiệp và đất trồng cỏ, đất xây dựng và đất giao thông là nguyên nhân dẫn đến sai sót trong kết quả phân loại, do

đó ảnh hưởng đến kết quả biến động

Như vậy, việc vận dụng GIS và viễn thám sẽ hỗ trợ rất lớn cho nhiều đối tượng trong đó có nhà quản lý, nhà khoa học và người sử dụng Đối với nhà quản lý sẽ hỗ trợ công tác quy hoạch và ra các chính sách; đối với nhà khoa học, nghiên cứu hỗ trợ phân tích các vấn đề có tính hệ thống cao; đối với người sử dụng sẽ được cung cấp thông tin

cụ thể, chính xác, đầy đủ và cập nhật thường xuyên, được cung cấp các giải pháp để lựa chọn trong quản lý và sử dụng tài nguyên

1.2.2 Ứng dụng của công nghệ GIS và viễn thám trên thế giới và Việt Nam

1.2.2.1 Ứng dụng của công nghệ GIS và viễn thám trên thế giới

Việc sử dụng kết hợp viễn thám và GIS cho nhiều mục đích khác nhau đã trở nên rất phổ biến trên toàn thế giới trong thời đại ngày nay

GIS bắt đầu đươc xây dựng ở Canada từ những năm 60 của thế kỷ XX và đã được ứng dụng ở rất nhiều lĩnh vực khác nhau trên toàn thế giới Sau khi vệ tinh quan sát Trái đất Landsat đầu tiên được phóng vào năm 1972, các dữ liệu viễn thám được xem là nguồn thông tin đầu vào quan trọng của GIS nhờ những tiến bộ về kỹ thuật của

nó Ngày nay, Trái đất được nghiên cứu thông qua một dải quang phổ rộng với nhiều bước sóng khác nhau từ dải sóng nhìn thấy được đến dải sóng hồng ngoại nhiệt Các thế hệ vệ tinh mới được bổ sung thêm các tính năng quan sát trái đất tốt hơn với những quy mô không gian khác nhau Vệ tinh cung cấp một lượng thông tin khổng lồ và phong phú về các phản ứng quang phổ của các hợp phần của trái đất như đất, nước, thực vật Chính các phản ứng này sau đó sẽ phản ánh bản chất sinh lý của trái đất và các hiện tượng diễn ra trong tự nhiên bao gồm cả các hoạt động của con người Nhờ khả năng phân tích không gian, thời gian và mô hình hoá, GIS cho phép tạo ra những thông tin có giá trị gia tăng cho các thông tin được triết xuất từ dữ liệu vệ tinh

Có thể nói lâm nghiệp là một trong những lĩnh vực đầu tiên áp dụng thành tựu của công nghệ viễn thám Hiện nay, việc sử dụng tư liệu viễn thám trong thành lập bản

đồ rừng, theo dõi biến động, chặt phá rừng đã trở thành công nghệ phổ biến trên thế giới Tích hợp dữ liệu viễn thám với hệ thống thông tin địa lý (GIS) có thể dự báo những khu vực có nguy cơ cháy rừng; dự báo sự suy giảm diện tích rừng trên quy mô toàn cầu do biến đổi khí hậu và sự gia tăng dân số Xét một ví dụ về kết hợp giữa viễn thám và GIS trong nghiên cứu cháy rừng: nhờ có công nghệ viễn thám con người đã

sử dụng những tấm ảnh viễn thám chụp được để phân loại rừng Còn dữ liệu GIS sẽ cung cấp các thông tin về địa hình, khí hậu, mạng lưới thuỷ văn, những thông tin về khu vực nghiên cứu Trên cơ sở đó các thông tin tích hợp sẽ chỉ ra các khu vực có nguy cơ cháy rừng ở mức độ khác nhau

Trong nghiên cứu địa chất: người ta sử dụng tư liệu viễn thám kết hợp với GIS

để thành lập các bản đồ kiến tạo, các cấu trúc địa chất,…

Trong lĩnh vực nông nghiệp và sử dụng đất: đối với nhiều quốc gia trên thế giới

để quản lý và quy hoạch sử dụng đất một cách hợp lý, có hiệu quả họ đã sử dụng công nghệ viễn thám kết hợp với dữ liệu GIS Như ở Nhật Bản để đưa ra những đánh giá về năng suất thực ban đầu cho các nước Châu Á người ta sử dụng viễn thám và GIS kết hợp với dữ liệu thống kê về các sản phẩm nông nghiệp [26] Hay ở Trung Quốc đã sử dụng ảnh SAR ở các thời điểm khác nhau trên cơ sở kết hợp với bản đồ địa hình, bản

đồ sử dụng đất để cập nhật nhanh bản đồ đất trồng lúa cho các tỉnh [27].Ngoài ra để đánh giá mức độ thích hợp của đất đối với các loại cây trồng nông nghiệp thì tư liệu viễn thám được sử dụng để phân loại các đối tượng sử dụng đất còn dữ liệu GIS là các bản đồ nông hoá thổ nhưỡng, bản đồ địa hình, bản đồ chế độ tưới tiêu [28]

Trong nghiên cứu môi trường, tài nguyên thiên nhiên: Trong vài năm trở lại đây thiên nhiên có nhiều biến động bất thường xảy ra và đã gây hậu quả thiệt hại về người

và của vô cùng to lớn đối với con người Những thảm họa xảy ra như sóng thần, lũ lụt, hiện tượng hiệu ứng nhà kính,… xuất phát từ thực tế đó việc ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong nghiên cứu môi trường toàn cầu là vô cùng cần thiết, có ý nghĩa quan trọng Những ứng dụng quan trọng được kể đến là thành lập bản đồ độ sâu ngập lụt, dự báo nguy cơ trượt lở đất,…

1.2.2.2 Ứng dụng của công nghệ GIS và viễn thám tại Việt Nam

Việc ứng dụng viễn thám và hệ thống thông tin địa lý GIS phục vụ theo dõi, quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường đã được một số nước trên thế giới ứng dụng từ những năm 1970 Tuy nhiên, ở Việt Nam do thiếu kinh phí, các trang thiết bị thu phát vệ tinh nên viễn thám và GIS chỉ mới được đưa vào ứng dụng trong thập kỷ vừa qua Một số nghiên cứu của các nhà khoa học đã khẳng định được vai trò của viễn thám và GIS Sau đây là một số ứng dụng của viễn thám và GIS ở Việt Nam

a Phát triển kinh tế xã hội

Tên Dự án: “Xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thông tin địa hình – thủy văn cơ bản phục vụ phòng chống lũ lụt và phát triển kinh tế xã hội vùng đồng bằng sông Cửu Long” do Trung tâm Viễn Thám - Bộ Tài nguyên và Môi trường làm chủ đầu tư và

được thực hiện từ năm 2004, dự kiến kết thúc vào cuối năm 2007

Mục tiêu dự án: Mục tiêu tổng quát của dự án là xây dựng một cơ sở dữ liệu Hệ thống thông tin địa hình - thủy văn cơ bản đa mục tiêu vùng đồng bằng sông Cửu Long, trước mắt phục vụ trực tiếp công tác giám sát, dự báo và cảnh báo ngập lụt và điều hành phòng tránh lũ lụt hàng năm, sau đó trở thành công cụ phục vụ quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội khu vực, quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường bao gồm cả đất đai, quản lý lãnh thổ và quản lý hành chính các cấp thuộc khu vực

Hiệu quả kinh tế - xã hội của dự án: Dự án với các nội dung được đề cập ở trên

có tác động đến nhiều lĩnh vực, nhiều cơ quan Trung ương và địa phương Dự án có nhiều mục tiêu, mục tiêu trước mắt ở đây là dự báo, giám sát, bố trí phòng tránh lũ lụt, trong đó một số sản phẩm đáp ứng cho nhu cầu chung của nhiều ngành, mục tiêu lâu dài là ứng dụng hệ thống này vào quy hoạch phát triển, quản lý lãnh thổ

Đề tài nghiên cứu khoa học :"Ứng dụng công nghệ WEBGIS và ảnh viễn thám quản lý tiến độ xuống giống và cảnh báo phòng trừ dịch hại lúa ở tỉnh An Giang" do

phó giáo sư, tiến sỹ Võ Quang Minh - Trường Đại học Cần Thơ làm chủ nhiệm, vừa được tỉnh An Giang nghiệm thu [27]

Đề tài đã giúp tìm ra được giải pháp quản lý thời vụ lúa bằng phương pháp viễn thám, cảnh báo dịch hại lúa kịp thời, ứng phó nhanh chóng, giúp nông dân phòng trừ

có hiệu quả bằng phương pháp WEBGIS

Đề tài được thực hiện từ năm 2011 - 2013, đã tập trung nghiên cứu 3 nội dung như theo dõi tiến độ xuống giống lúa bằng phương pháp viễn thám; thu thập dữ liệu cơ

sở bằng phương pháp điều tra nông dân; xây dựng phần mềm hệ thống quản lý CSDL bằng phương pháp WEBGIS; tập huấn cộng tác viên thu thập thông tin định kỳ; điều tra, thu thập thông tin định kỳ theo phiếu mẫu; phương pháp GIS; phương pháp WEBGIS; phương pháp chuyên gia,

Từ kết quả nghiên cứu này, nhóm thực hiện đề tài đã thành lập bản đồ hiện trạng

cơ cấu mùa vụ lúa tỉnh An Giang gồm 8 cơ cấu canh tác lúa khác nhau; thành lập 4 bản đồ tiến độ xuống giống lúa tại tỉnh An Giang tương ứng với 4 vụ lúa thu đông, đông xuân, hè thu và vụ thu đông (trong năm 2011-2012); thành lập chuỗi 69 bản đồ trà lúa và 69 bản đồ cảnh báo dịch hại trên đồng lúa theo chu kỳ 8 ngày/lần

Hiệu quả kinh tế - xã hội của đề tài: Từ kết quả nghiên cứu của đề tài có thể giúp người dân có thể chọn giống lúa, thời gian gieo trồng phù hợp cho từng vụ mùa Thêm vào đó là nhờ vào các cảnh báo dịch hại thì người dân có thể chủ động phòng ngừa và diệt trừ các tác nhân có hại nhằm tăng năng suất tốt nhất

b Thành lập bản đồ

Dự án “Nghiên cứu xây dựng bản đồ phân bố vùng NCMT”

Mục đích của dự án: Xây dựng phương pháp luận về thành lập bản đồ NCMT; tăng cường một phần năng lực cho cơ quan quản lý về công tác thẩm định và đánh giá tác động môi trường của Bộ Tài nguyên và Môi trường

Kết quả sản xuất thử nghiệm: đã thành lập được bộ bản đồ NCMT của thành phố Hải Phòng tỷ lệ 1: 50.000 (bản đồ in trên giấy và bản đồ số), bao gồm: Bộ bản đồ dẫn xuất (bản đồ hiện trạng lớp phủ mặt đất, bản đồ sinh thái, bản đồ các vùng đặc dụng và các khu vực cần bảo vệ, bản đồ các vùng dễ xảy ra tai biến thiên nhiên và các vùng có địa hình đặc biệt); bản đồ phân bố các vùng NCMT

Kết quả tăng cường một phần năng lực cho đơn vị tiếp nhận sản phẩm dự án, gồm việc bổ sung trang thiết bị máy tính, phần mềm chuyên dụng về xây dựng và quản trị CSDL bản đồ, đào tạo kỹ thuật về xử lý, sử dụng và lưu trữ bản đồ số

Dự án “ Đo vẽ bản đồ phục vụ điều tra tài nguyên thiên nhiên” hay còn gọi là đề

án ARPEGE được thực hiện trong khuôn khổ Hợp tác Pháp - Việt theo Nghị định thư tài chính năm 1998 Dự án được thực hiện trong hai năm 2001 – 2002, với ngân sách bao gồm nguồn vốn ODA 12,9 triệu Franc của chính phủ Pháp và 1,5 tỷ Việt Nam Đồng vốn đối ứng của chính phủ Việt Nam

Mục tiêu của dự án: Mục tiêu cơ bản của dự án là tăng cường năng lực cho Trung tâm Viễn thám – Tổng cục Địa chính thông qua việc đầu tư một dây chuyền công nghệ

và đào tạo đội ngũ cán bộ để ứng dụng công nghệ mới nhằm thúc đẩy công tác đo vẽ

và hiện chỉnh bản đồ địa hình cũng như bản đồ chuyên đề phục vụ tốt hơn nhu cầu về bản đồ của các ngành và địa phương

Đánh giá kết quả đạt được của dự án:

- Dự án đã góp phần quan trọng để tăng cường năng lực, trình độ khoa học công nghệ của Trung tâm Viễn thám lên một tầm cao mới, có khả năng giải quyết đồng bộ các nhiệm vụ lớn bằng công nghệ viễn thám

- Đào tạo được một đội ngũ kỹ thuật viên sử dụng công nghệ viễn thám tiên tiến của Pháp ở Việt Nam trong lĩnh vực đo đạc bản đồ phục vụ điều tra tài nguyên thiên nhiên

- Dự án đã mang lại hiệu quả trực tiếp thể hiện trong kết quả thực hiện các công trình của nhà nước với các sản phẩm chất lượng cao, khối lượng lớn luôn được hoàn thành đúng tiến độ Ví dụ như Trung tâm Viễn thám đã hoàn thành việc xử lý, thành lập bình đồ ảnh vệ tinh SPOT 5 với độ chính xác cao, cho hàng nghìn xã thuộc 11 tỉnh chỉ trong thời gian chưa đầy 2 tháng cuối năm 2004, đảm bảo triển khai kịp thời chương trình Tổng kiểm kê đất đai năm 2005

Kết quả của dự án cũng được phía Pháp đánh giá cao và coi như một hình mẫu của các dự án hợp tác thành công của Pháp trên thế giới

Các công trình thành lập và hiện chỉnh bản đồ địa hình

Từ thử nghiệm ban đầu trong việc sử dụng ảnh đa phổ chụp từ máy bay để hiện chỉnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1: 25.000 khu vực Thủ Đức (TP Hồ Chí Minh) năm 1980-

1982, trong khuôn khổ hoạt động của Ủy ban Nghiên cứu Vũ trụ của Việt Nam, đến việc sử dụng các loại ảnh vệ tinh có độ phân giải khác nhau để hiện chỉnh và thành lập bản

đồ địa hình ở nhiều tỷ lệ, đã góp phần không nhỏ vào mục tiêu phủ trùm hệ thống bản đồ địa hình quốc gia Ngay sau thành công của phương án thử nghiệm, đã tiến hành việc hiện chỉnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1: 25.000 bằng ảnh máy bay cho cả tỉnh Thái Bình