LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn cô Th.S Quách Thị Chúc, giảng viên Bộ môn Bản đồ - Viễn thám và GIS, Khoa Trắc địa bản đồ – Đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội người đã hướng dẫn
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌ
KHOA TR
ĐỒ
ỨNG DỤNG CÔNG NGH
THÀNH LẬP B
HUYỆN Y
GIAI
I HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG H
KHOA TRẮC ĐỊA – BẢN ĐỒ
NGUYỄN THỊ HẬU
Ồ ÁN TỐT NGHIỆP
NG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS
ẬP BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG THỰC
ỆN YÊN PHONG, TỈNH BẮC NINH
GIAI ĐOẠN 2003 - 2015
HÀ NỘI, 2016
NG HÀ NỘI
À GIS
ỰC PHỦ
C NINH
Trang 2NGUYỄN THỊ HẬU
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS
THÀNH LẬP BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG THỰC PHỦ HUYỆN YÊN PHONG, TỈNH BẮC NINH
GIAI ĐOẠN 2003 - 2015
Ngành: Kỹ thuật Trắc địa- Bản đồ
Mã ngành: D520503
NGƯỜI HƯỚNG DẪN: ThS QUÁCH THỊ CHÚC
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn cô Th.S Quách Thị Chúc, giảng viên Bộ môn Bản đồ - Viễn thám và GIS, Khoa Trắc địa bản đồ – Đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội người đã hướng dẫn, góp ý để em có thể hoàn thành đồ án này
Em cũng xin cám ơn các thầy cô trong bộ môn Bộ môn Bản đồ - Viễn thám
và GIS cũng như toàn thể quý thầy cô trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội đã tận tình chỉ dạy em trong suốt những năm qua
Em chân thành cám ơn gia đình và các bạn trong tập thể lớp ĐH2TĐ3 luôn tận tình giúp đỡ, động viên em trong quá trình học tập cũng như trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp
Hà Nội, tháng 06 năm 2016
Nguyễn Thị Hậu
Trang 4LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC VIẾT TẮT
DANH MỤC BẢNG
DANH MụC HÌNH ảNH
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU 3
1.1 Tổng quan về viễn thám 3
1.1.1 Khái niệm về viễn thám 3
1.1.2 Các Vệ tinh cơ bản thường dùng trong viễn thám 5
1.1.3 Tư liệu sử dụng trong viễn thám 8
1.1.4 Đặc trưng phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên 9
1.1.5 Giải đoán ảnh viễn thám 13
1.2 Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý 16
1.2.1 Định nghĩa về hệ thống thông tin địa lý 16
1.2.2 Các thành phần chính của hệ thống thông tin địa lý 17
1.2.3 Chức năng của GIS 18
1.3 Bản đồ biến động lớp thực phủ và các phương pháp thành lập 19
1.3.1 Khái niệm về bản đồ biến động lớp thực phủ 19
1.3.2 Nội dung của bản đồ biến động lớp thực phủ 20
1.3.3 Các phương pháp thành lập bản đồ biến động 21
CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH THÀNH LẬP BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG LỚP THỰC PHỦ BẰNG PHƯƠNG PHÁP KẾT HỢP VIỄN THÁM VÀ GIS 29
2.1 Quy trình thành lập bản đồ hiện trạng lớp phủ bằng phương pháp kết hợp viễn thám và GIS 29
Trang 52.3 Tình hình thành lập bản đồ biến động lớp thực phủ ở Việt Nam và khu vực
nghiên cứu 34
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS THÀNH LẬP BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG THỰC PHỦ TỶ LỆ 1:100000 HUYỆN YÊN PHONG, TỈNH BẮC NINH GIAI ĐOẠN 2003-2015 36
3.1 Đặc điểm khu vực nghiên cứu 36
3.1.1 Vị trí địa lý 36
3.1.2 Điều kiện tự nhiên 37
3.1.3 Thực trạng phát triển kinh tế-xã hội 38
3.2 Tư liệu, tài liệu và Phần mềm sử dụng 42
3.2.1 Tư liệu, tài liệu sử dụng 42
3.2.2 Phần mềm sử dụng 43
3.3 Giải đoán ảnh vệ tinh, thành lập bản đồ hiện trạng lớp thực phủ năm 2003 và 2015 44
3.4 Thành lập bản đồ biến động lớp thực phủ giai đoạn 2003 -2015 57
3.5 Nhận xét về kết quả 63
KếT LUậN VÀ KIếN NGHị 64
TÀI LIệU THAM KHảO 66
Trang 6ĐPGKG: Độ phân giải không gian
ERTS: Earth Resource Technology Sattellite
FAO: Food and Agriculture Organization
GIS: Geographic Information System
GPS: Global Position System
MLC: Maximum Likelihood Classifier
NDVI: Normalized Difference Vegetation Index
ROI: Region Of Interest
UNESCO: United Nations of Educational, Scientific and Cultural Organization USGS: United States Geological Survey
Trang 7DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Các thế hệ vệ tinh landsat 5
Bảng 1.2: Đặc trưng Bộ cảm của ảnh vệ tinh Landsat 7 và Landsat 8 (LDCM) 6
Bảng 1.3: Thuộc tính kỹ thuật của vệ tinh SPOT-7 7
Bảng 1.4: Các thông số chính của vệ tinh IKONOS 8
Bảng 3.1: Dữ liệu thu thập 42
Bảng 3.2: So sánh giữa diện tích giải đoán và thống kê năm 2015 57
Bảng 3.3: Biến động lớp thực phủ giai đoạn 2003 - 2015 huyện Yên Phong 59
Bảng 3.4: So sánh sự thay đổi diện tích các loại thực phủ từ 2003-2015 59
Trang 8Hình 1.1: Các kênh sử dụng trong viễn thám 4
Hình 1.2: Nguyên lý thu nhận hình ảnh trong viễn thám 4
Hình 1.3: Đặc điểm phản xạ phổ trên các kênh ảnh SPOT 10
Hình 1.4: Khả năng phản xạ và hấp thụ của nước 12
Hình 1.5: Đặc tính phản xạ phổ của thổ nhưỡng 13
Hình 1.6: Một bản đồ GIS sẽ là tổng hợp của rất nhiều lớp thông tin khác nhau 16
Hình 1.7: Các thành phần chính của GIS 17
Hình 1.8: Quy trình thành lập bản đồ biến động lớp thực phủ 20
Hình 1.9: Quy trình thành lập bản đồ biến động lớp thực phủ bằng phương pháp so sánh sau phân loại 22
Hình 1.10: Quy trình thành lập bản đồ biến động lớp thực phủ bằng phương pháp phân loại trực tiếp ảnh đa thời gian 22
Hình 1.11: Vector thay đổi phổ 23
Hình 1.12: Thuật toán phân tích thay đổi phổ 24
Hình 1.13: Thành lập bản đồ biến động sử dụng đất bằng phương pháp mạng nhị phân 27
Hình 1.14: Thành lập bản đồ biến động sử dụng đất bằng phương pháp cộng màu 28
Hình 2.1: Quy trình thành lập bản đồ lớp phủ 29
Hình 2.2: Quy trình thành lập bản đồ biến động lớp thực phủ bằng phương pháp so sánh sau phân loại 33
Hình 3.1: Sơ đồ huyện Yên Phong, tỉnh Bắc Ninh 36
Hình 3.2: a,b là hình ảnh landsat 8 và landsat 7 quét khu vực nghiên cứu 42
Trang 9Hình 3.5: Ảnh đã cắt khu vực huyện Yên Phong năm 2003 và 2015 45
Hình 3.6: Các ngưỡng tính chỉ số thực vật NDVI 46
Hình 3.7: Kết quả tính chỉ số thực vật NDVI năm 2003 và năm 2015 47
Hình 3.8: Chọn mẫu phân loại 49
Hình 3.9: Phương pháp phân loại xác suất cực đại (Trần Hùng, 2008) 50
Hình 3.10: Kết quả phân loại 51
Hình 3.11: Kết quả xử lý sau phân loại 52
Hình 3.12: Xuất dữ liệu từ raster sang vector 53
Hình 3.13: Add Dữ liệu vào Arcmap 53
Hình 3.14: Bản đồ hiện trạng lớp thực phủ huyện Yên Phong năm 2003 55
Hình 3.15: Bản đồ hiện trạng thực lớp phủ huyện Yên Phong năm 2015 56
Hình 3.16: Bản đồ biến động lớp thực phủ huyện Yên Phong, tỉnh Bắc Ninh giai đoạn 2003 – 2015 58
Hình 3.17: Biến động về lớp đất dân cư 60
Hình 3.18: a,b,c,d một số điểm biến động về lớp hoa màu 60
Hình 3.19: a,b,c,d một số điểm biến động về lớp đất trồng cây lâu năm 60
Hình 3.20: Biểu đồ thống kê diện tích năm 2003 61
Hình 3.21: Biểu đồ thống kê diện tích năm 2015 61