TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA TRẮC ĐỊA – BẢN ĐỒ ĐỖ THỊ THƠM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS ĐỂ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ LỚP PHỦ MẶT ĐẤT QUẬN HÀ ĐÔ
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA TRẮC ĐỊA – BẢN ĐỒ
ĐỖ THỊ THƠM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS ĐỂ
THÀNH LẬP BẢN ĐỒ LỚP PHỦ MẶT ĐẤT QUẬN HÀ
ĐÔNG, THÀNH PHỐ HÀ NỘI NĂM 2015
HÀ NỘI, 2016
Trang 2KHOA TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ
ĐỖ THỊ THƠM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS
ĐỂ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ LỚP PHỦ MẶT ĐẤT
QUẬN HÀ ĐÔNG, THÀNH PHỐ HÀ NỘI NĂM 2015
Ngành: Kỹ thuật Trắc địa – Bản đồ
Mã ngành: 502530
NGƯỜI HƯỚNG DẪN: ThS Đỗ Thị Hoài
HÀ NỘI, 2016
Trang 3MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC VIẾT TẮT
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VIỆC THÀNH LẬP BẢN ĐỒ LỚP PHỦ BẰNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS 4
1.1 Khái quát về bản đồ lớp phủ 4
1.1.1 Khái niệm, mục đích, yêu cầu 4
1.1.2 Hệ thống phân loại lớp phủ 5
1.1.4 Nội dung và nguyên tắc biểu thị các yếu tố nội dung của bản đồ lớp phủ 7 1.1.5 Phương pháp thành lập bản đồ lớp phủ 10
1.2 Tổng quan về viễn thám 11
1.2.1 Khái niệm 11
1.2.2 Khả năng khai thác thông tin từ ảnh viễn thám trong nghiên cứu biến đổi lớp phủ mặt đất 12
1.2.3 Đặc tính phản xạ phổ của một số nhóm đối tượng tự nhiên 14
1.2.4 Phương pháp viễn thám trong thành lập bản đồ lớp phủ mặt đất 20
1.2.5 Những ưu thế cơ bản của ảnh viễn thám trong giám sát tài nguyên môi trường và trong nghiên cứu lớp phủ 23
CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ ỨNG DỤNG ẢNH VIỄN THÁM VÀ GIS THÀNH LẬP BẢN ĐỒ LỚP PHỦ MẶT ĐẤT 26
2.1 Tổng quan về GIS 26
2.1.1 Khái niệm và các hợp phần của GIS 26
2.1.2 Các hợp phần và chức năng của GIS 26
2.1.3 GIS trong việc xây dựng bản đồ 28
2.1.4 Kết hợp tư liệu viễn thám và GIS trong thành lập bản đồ lớp phủ 30
Trang 42.2 Tổng quan về phần mềm ENVI 32
2.4 Quy trình công nghệ ứng dụng ảnh viễn thám và GIS thành lập bản đồ lớp phủ mặt đất 34
2.4.1 Quy trình thành lập 35
2.4.2 Giải thích các bước trong quy trình 35
CHƯƠNG 3: THÀNH LẬP BẢN ĐỒ LỚP PHỦ MẶT ĐẤT QUẬN HÀ ĐÔNG 41
3.1 Giới thiệu về khu vực nghiên cứu 41
3.1.1 Vị trí địa lý 41
3.1.2 Điều kiện tự nhiên 42
3.1.3 Điều kiện kinh tế xã hội 43
3.2 Thực nghiệm thành lập bản đồ lớp phủ mặt đất quận Hà Đông 44
3.2.1 Thu thập phân tích xử lý số liệu 44
3.2.2 Xử lý ảnh vệ tinh 45
3.2.3 Phân loại ảnh theo phương pháp phân loại có kiểm định Maximum Likelihood 49
3.2.4 Xử lý sau phân loại 52
3.2.5 Đánh giá, kiểm tra độ chính xác của kết quả phân loại 54
3.2.6 Biên tập tổng hợp, hoàn thiện bản đồ 56
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO 62
Trang 5DANH MỤC VIẾT TẮT
GIS Hệ thống thông tin địa lý User Acc (User’s Accuracy) Độ chính xác phân loại của từng lớp Pro Acc (Producer’s Accuracy) Độ chính xác kiểm chứng
QĐ - BTNMT Quyết định – Bộ Tài Nguyên Môi Trường NDVI Chỉ số thực vật
Trang 6DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Các khoanh đất phải thể hiện trên bản đồ lớp phủ 10
Bảng 3.1 Dữ liệu thu thập ảnh Landsat 8 44
Bảng 3.2 Hệ thống phân loại lớp phủ 49
Bảng 3.3 Độ tách biệt giữa các mẫu phân loại 51
Bảng 3.4 Thống kê diện tích lớp phủ 53
Bảng 3.5 Ma trận sai số của phép phân loại (đơn vị %) 55
Bảng 3.6 Độ chính xác phân loại ảnh (đơn vị %) 56
Trang 7DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Hệ thống vệ tinh giám sát tài nguyên và môi trường trái đất 12
Hình 1.2 Đặc tính phản xạ của một số đối tượng tự nhiên 14
Hình 1.3 Đặc tính phản xạ phổ thực vật 16
Hình 1.4 Đặc tính phản xạ của thổ nhưỡng 17
Hình 1.5 Khả năng phản xạ và hấp thụ của nước 19
Hình 2.1 Các hợp phần của GIS 27
Hình 2.2 Sơ đồ tổng quan làm bản đồ bằng GIS 28
Hình 2.3 Sơ đồ quy trình công nghệ thành lập bản đồ hiện trạng lớp phủ bằng ảnh vệ tinh 35
Hình 3.1 Vị trí địa lý quận Hà Đông 41
Hình 3.2 Gộp các band ảnh 45
Hình 3.3 Cắt ảnh theo ranh giới hành chính của quận Hà Đông 46
Hình 3.4 Tổ hợp màu giả 5 4 3 47
Hình 3.5 Ảnh chưa tăng cường và ảnh tăng cường 48
Hình 3.6 Lấy mẫu trên ảnh 50
Hình 3.7 Kết quả phân loại Maximum Likelihood 51
Hình 3.8 Biểu đồ cơ cấu các loại lớp phủ 53
Hình 3.10 Kết quả sau phân loại 54
Hình 3.11 Dữ liệu dạng vector 57
Hình 3.12 Bảng thuộc tính của Shapefile 57
Hình 3.13 Thêm trường ten_lop_phu 58
Hình 3.14 Gán thông tin thuộc tính 58
Hình 3.15 Chạy nền chất lượng 59
Hình 3.16 Trình bày trang Layout 59
Hình 3.17 Bản đồ lớp phủ mặt đất quận Hà Đông năm 2015 60