Đánh giá một số thông số chất lượng nước mặt tại hồ Xáng Thổi, phường An Cư, quận Ninh Kiều, thành phố Cần Thơ

XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆPTiểu luận: “Ứng dụng ảnh viễn thám thành lập bản đồ các loại thực phủ trên địa bàn huyện Cờ Đỏ, Thành Phố Cần Thơ giai đoạn 2015 – 2018” S

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY ĐÔ KHOA SINH HỌC ỨNG DỤNG

TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI

MÃ NGÀNH 52850103

ỨNG DỤNG ẢNH VIỄN THÁM THÀNH LẬP BẢN ĐỒ CÁC LOẠI THỰC PHỦ TRÊN ĐỊA BÀN

HUYỆN CỜ ĐỎ THÀNH PHỐ CẦN THƠ

GIAI ĐOẠN 2015 – 2018

SINH VIÊN THỰC HIỆN

HỒ MINH KHANGMSSV: 14D850103106 LỚP: QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI – KHÓA 8

2018

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY ĐÔ KHOA SINH HỌC ỨNG DỤNG

TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI

MSSV: 14D850103106 LỚP QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI– KHÓA 9

2018

XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Tiểu luận: “Ứng dụng ảnh viễn thám thành lập bản đồ các loại thực phủ trên địa bàn

huyện Cờ Đỏ, Thành Phố Cần Thơ giai đoạn 2015 – 2018”

Sinh viên thực hiện: HỒ MINH KHANG Lớp: ĐH Quản Lý Đất Đai – Khóa 9

Tiểu luận đã được hoàn thành theo yêu cầu của cán bộ hướng dẫn và hội đồng bảo vệtiểu luận tốt nghiệp Đại học chuyên ngành Quản Lý Đất Đai, Khoa Sinh học ứngdụng – Đại học Tây Đô

Cần Thơ, ngày tháng năm 2018

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Quốc Hậu, giảng viên khoa NôngNghệp trường Cao Đẳng Cộng Đồng Vĩnh Long đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo để emhoàn thành tốt bài tiểu luận tốt nghiệp này

Em cũng xin cảm ơn đến Ban giám hiệu trường Đại học Tây Đô, các quý thầy

cô, đặc biệt là các quý thầy cô thuộc khoa Sinh Học Ứng Dụng đã chỉ dạy tận tình,quan tâm, tạo môi trường học tập tốt trong suốt 4 năm em học tập và rèn luyện tạitrường Đại học Tây Đô

Cùng với sự nổ lực của bản thân và sự hướng dẫn nhiệt tình của quý thầy cô đãgiúp em hoàn thành bài tốt nghiệp này Trong quá trình làm bài tiểu luận tốt nghiệpkhông tránh khỏi những sai sót và khuyết điểm kính mong được sự đóng góp ý kiếncủa quý thầy cô để bài tiểu luận ngày càng được hoàn thiện hơn

Cuối lời em xin gửi lời chúc sức khỏe đến toàn thể quý thầy cô, kính chúc quýthầy cô luôn thành công trong công tác giảng dạy và truyền đạt những kiến thức bổ íchcho thê hệ sau chúng em

Sinh viên thực hiện

HỒ MINH KHANG

TÓM TẮT

Tiểu luận tốt nghiệp “Ứng dụng ảnh viễn thám thành lập bản đồ các loại thực

phủ trên địa bàn huyện Cờ Đỏ, Thành Phố Cần Thơ giai đoạn 2015 - 2018” Phương

pháp tiếp cận đề tài là sử dụng công nghệ viễn thám kết hợp với GIS

Nghiên cứu sử dụng dữ liệu ảnh vệ tinh Landsat 8 giai đoạn 2015 – 2018 củaNASA, các số liệu thống kê, số liệu kiểm kê thu thập ở huyện do Chi nhánh VănPhòng Đăng Ký Đất Đai cung cấp Khi thu thập đủ số ảnh để phục vụ cho việc giảiđoán với năm 2015 là 22 ảnh từ tháng 1 đến tháng 12 và năm 2018 là 8 ảnh từ tháng 1đến tháng 5, ta tiến hành giải đoán ảnh Ảnh được giải đoán bằng các phương pháp:Giải đoán bằng mắt, theo dõi chỉ số thực vật (NDVI), phương pháp ghép chuỗi ảnh chỉ

số thực vật, phân loại không kiểm soát (Iso Data), khảo sát thực địa khu vực nghiêncứu (Kết quả khảo sát thực địa gồm 297 điểm mẫu chia làm 6 đối tượng là cây lâunăm, hoa màu, mặt nước, lúa 2 vụ, lúa 3 vụ, khu dân cư – giao thông và phân loại cókiểm soát (Maximum Likelihood).Kết quả đã thành lập được bản đồ lớp thực phủ địabàn huyện Cờ Đỏ năm 2015 và 2018 với độ chính xác toàn cục là 91.2458% và hệ sốKappa là 0.8918 Hệ số tương quan giữa kết quả giải đoán từ ảnh Landsat 8 và số liệuthống kê thực tế từ CN.VPĐKĐĐ là R2 = 0.997 ta có thể thấy có sự tương quan chặtchẽ Điều này cho thấy có thể sử dụng ảnh Landsat 8 để thành lập bản đồ các lớp thựcphủ năm 2015 và 2018 và theo dõi được sự biến động diện tích của các lớp thực phủgiai đoạn 2015 – 2018

Từ kết quả giải đoán ảnh viễn thám, diện tích các lớp phủ thực vật giai đoạn

2015 – 2018 biến động như sau: Diện tích lúa 3 vụ tăng 2295.12 ha ~ ( 5.186 %), diệntích lúa 2 vụ giảm -3027.233 ha ~( -10.918 %), diện tích hoa màu tăng 1700.575 ha

~(4.831 %), diện tích cây lâu năm tăng 497.555 ha ~(1.383 %), diện tích mặt nướctăng 72.244 ha ~(0.034 %), diện tích khu dân cư – giao thông giảm -75.775 ha ~(-0.516 %)

Từ khóa: Cờ Đỏ, biên động, lớp thực phủ

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1 Hệ thống phân loại lớp phủ mặt đất để sử dụng với dữ liệu viễn thám 6Bảng 2.2 Đặc trưng Bộ cảm của ảnh vệ tinh Landsat 7 và Landsat 8 (LDCM) 8

Bảng 4.2 Khóa giải đoán của khu vực nghiên cứu 32Bảng 4.3 Ma trận sai số phân loại ảnh năm 2018 37Bảng 4.4 Các giá trị tính tổng cột và dòng theo kết quả ma trận sai số bảng 4.3 38Bảng 4.5 Hệ số tương quan giữa diện tích giải đoán từ ảnh Landsat 8 năm 2015và 2018 với Diện tích thực tế năm 2016 và 2017. 39Bảng 4.6 Thống kê các loại thực phủ của huyện năm 2015 – 2018 40Bảng 4.7 Diện tích biến động lớp thực phủ theo xã giai đoạn năm 2015- 2018 42

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Bản đồ hành chính huyện Cờ Đỏ, Tp Cần Thơ 2

Hình 3.1 Các bước xây dựng bản đồ hiện trạng các loại thực phủ 15

Hình 4.16 Đường dẫn lưu file phân loại không kiểm soát 27Hình 4.17 Kết quả phân loại không kiểm soát năm 2015 28Hình 4.18 Kết quả phân loại không kiểm soát năm 2018 28Hinh 2.19 các điểm đã khảo sát ở khu vực nghiên cứu 31

Hình 4.24 Hệ số tương quan giữa số liệu tính toán 2018 với số liệu thực tế 2017. 39Hình 4.25 Thống kê diện tích thực phủ huyện Cờ Đỏ giai đoạn 2015 – 2018 40Hình 4.26 Thống kê lớp phủ thực vật theo đơn vị hành chính huyện Cờ Đỏ

DANH SACH CÁC TỪ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Nội dung

GIS (Geographic Information System) Hệ thống thông tin địa lýENVI (The Environment for Visualizing) Môi trường thể hiện ảnhROI (Region Of Interest) vùng đại diện

KDC - GT Khu dân cư – giao thông

CN.VPĐKĐĐ Chi nhánh Văn Phòng Đăng Ký Đất Đai

MỤC LỤC

XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN i

XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ii

LỜI CẢM ƠN iii

TÓM TẮT iv

DANH SÁCH BẢNG v

DANH SÁCH HÌNH vi

DANH SACH CÁC TỪ VIẾT TẮT viii

CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Giới hạn đề tài 1

1.2.1 Về không gian 1

1.2.2 Về thời gian 1

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 2

2.1 Khu vực nghiên cứu 2

2.2 Tổng quan về viễn thám 3

2.2.1 Khái niệm 3

2.2.2 Nguyên lý hoạt động 4

2.3 Tổng quan về GIS 4

2.3.1 Định nghĩa 4

2.3.2 Chức năng cơ bản 5

2.4 Các khái niệm 5

2.4.1 Lớp phủ mặt đất (Lớp thực phủ - Land cover) 5

2.4.2 Phân loại lớp phủ mặt đất 5

2.5 Giới thiệu về vệ tinh Landsat 8 7

2.6 Giới thiệu về phần mềm Mapinfo 8

2.6.1 Tổ chức thông tin trong Mapinfo 8

2.6.2 Xây dựng cơ sở dữ liệu trong Mapinfo 10

2.6.3 Khả năng trao đổi dữ liệu của Mapinfo 10

2.7 Giơi thiệu về phần mềm ENVI 11

2.8 Lượt khảo tài liệu 12

CHƯƠNG 3 PHƯỜNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14

3.1 Dữ liệu thu thập 14

3.2 Phương pháp giải đoán ảnh 14

3.2 Phương tiện nghiên cứu: 17

3.2.1 Tài liệu – số liệu 17

3.2.2 Phần mềm 17

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN 18

4.1 Kết quả thu thập ảnh viễn thám và số liệu 18

4.2 Kết quả xử lý ảnh 18

4.2.1 Ghép band ảnh 18

4.2.2 Cắt ảnh 19

4.2.3 Che ảnh 21

4.2.4 Tạo ảnh chỉ số thực vật 24

4.2.5 Chuỗi ảnh chỉ số thực vật (NDVI) 24

4.2.6 Kết quả tính toán chỉ số thực vật NDVI 25

4.2.7 Kết quả phân loại không kiểm soát từ chuỗi ảnh chỉ số thực vật 26

4.2.8 Kết quả điều tra thực địa 31

4.2.9 Phân loại có kiể soát 33

4.2.10 Kết quả quá trình phân loại ảnh 35

4.2.11 Kết quả đánh giá độ chính xác thống kê và biến động 36

4.3 Biến động lớp phủ thực vật huyện Cờ Đỏ giai đoạn 2015 – 2018 42

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 45

5.1 Kết luận 45

5.2 Kiến nghị 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO 46

PHỤ LỤC 47

CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Huyện Cờ Đỏ, Tp Cần Thơ, có tốc độ tăng trưởng tương đối nhanh Do đó, việctheo dõi biến động các lớp thực phủ sẽ cung cấp cho ta những thông tin về các lớp phủnhư diện tích cũng như những biến đổi của nó Đó là những thay đổi về quy mô, diệntích, hình dạng Đây là những cơ sở để đưa ra những chính sách quản lý và sử dụng cóhiệu quả và hợp lý

Bên cạnh đó do sự tăng dân số, sự phát triển của các đô thị, sự tăng trưởng kinh

tế xã hội và một số vấn đề khác đã và đang tác động rất lớn tới đất đai

Trước những áp lực đó, đất đai và các lớp phủ mặt đất biến động không ngừngcùng với sự phát triển của xã hội Đây là nguồn tài nguyên đặc biệt có thể khai thác sửdụng nhưng không thể làm tăng thêm về mặt số lượng Do đó việc theo dõi, nghiêncứu, quản lý và sử dụng loại tài nguyên này một cách hiệu quả và hợp lý là một vấn đềrất quan trọng Công nghệ viễn thám ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiềungành, nhiều lĩnh vực từ khí tượng – thủy văn, địa chất, môi trường cho đến nông –lâm – ngư nghiệp,… trong đó có theo dõi biến động các loại lớp phủ mặt đất với độchính xác khá cao, từ đó có thể giúp các nhà quản lý có thêm nguồn tư liệu để giám sát

biến động sử dụng đất vì vậy đề tài “Ứng dụng ảnh viễn thám thành lập bản đồ các

loại thực phủ trên địa bàn huyện Cờ Đỏ, Thành Phố Cần Thơ giai đoạn 2015 – 2018”

được thực hiện

Mục tiêu đề tài.

Thành lập bản đồ hiện trạng các lớp thực phủ trên địa bàn huyện Cờ Đỏ năm

2015 và 2018

Theo dõi biến động lớp thực phủ từ ảnh landsat 8 giai đoạn 2015 – 2018

Đánh giá khả năng ứng dụng của ảnh landsat 8 trong việc theo dõi sự biến động

về diện tích của các lớp thực phủ huyện Cờ Đỏ

1.2 Giới hạn đề tài.

1.2.1 Về không gian

Phạm vi mà đề tài thực hiện là địa bàn huyện Cờ Đỏ, Thành phố Cần Thơ

1.2.2 Về thời gian

Thời gian lấy mẫu thực địa vào tháng 6 năm 2018

Các ảnh Landsat 8, độ phân giải 15m được dùng làm dữ liệu giải đoán được thunhận vào năm 2015 và từ tháng 1 đến tháng 5 năm 2018

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU2.1 Khu vực nghiên cứu.

Huyện Cờ Đỏ nằm phía Tây Bắc của thành phố Cần Thơ, được chia tách theoNghị định 12/NĐ-CP ngày 23/12/2008 của Chính phủ với tổng diện tích tự nhiên31.115,39 ha và 124.618 nhân khẩu, và có 10 đơn vị hành chính trực thuộc: thị trấn Cờ

Đỏ, xã Trung An, xã Trung Thạnh, xã Trung Hưng, xã Thạnh Phú, xã Thới Đông, xãThới Xuân, xã Đông Thắng, xã Đông Hiệp, xã Thới Hưng về địa giới hành chính

Hình 2.1 Bản đồ hành chính huyện Cờ Đỏ, Tp Cần Thơ

+ Phía Bắc giáp huyện Vĩnh Thạnh

+ Phía Đông giáp quận Thốt Nốt, quận Ô Môn

+ Phía Tây giáp tỉnh Kiên Giang

+ Phía Nam giáp huyện Thới Lai

Cờ Đỏ được xác định là vùng ngoại thành, vùng sản xuất nông nghiệp, nghiêncứu và ứng dụng nông nghiệp công nghệ cao Trên địa bàn huyện có 2 nông trườngSông Hậu và Cờ Đỏ được xem là những nơi nghiên cứu và ứng dụng các mô hình sản

xuất tiên tiến của nông nghiệp (Ngọc Hải, 2017)

Về Điều Kiện kinh tế xã hội: tính đến thời điểm cuối năm 2017 đầu năm 2018

Theo Ngọc Hải (2017) Huyện Cờ Đỏ là vùng đất có nhiều tiềm năng, lợi thế về

phát triển sản xuất nông nghiệp với 26.491,22 ha đất sản xuất cây hàng năm, trongđóctập trung nhiều nhất là trồng lúa

Địa bàn huyện có Công ty trách nhiệm hữu hạn Một thành viên Nông nghiệp Cờ

Đỏ, Nông trường Sông Hậu, Trại giống trực thuộc Công ty giống cây trồng miền Nam– là những đơn vị đi đầu trong việc ứng dụng và nhân rộng các tiến bộ khoa học kỹthuật vào sản xuất nông nghiệp, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.Thực hiện chủ trương đa dạng hóa các loại cây trồng vật nuôi, mô hình đưa cây màuxuống ruộng, nuôi cá trên ruộng lúa, nuôi cá ao thâm canh, chuyên canh, sản xuất cágiống từng bước được mở rộng; giữ vững quy mô đàn gia súc, gia cầm trên 450.000con, … đã đưa giá trị sản xuất bình quân toàn huyện cuối năm 2010 đạt trên 68 triệuđồng/ha

Với lợi thế có đường giao thông thủy bộ thuận tiện như đường tỉnh lộ 921, 922nối liền trung tâm huyện với quận Ô Môn và quận Thốt Nốt, Quốc lộ 91; tuyến giaothông Bốn Tổng – Một Ngàn đi qua trung tâm huyện nối liền Quốc lộ 80 với thị trấnMột Ngàn, huyện Châu Thành A, tỉnh Hậu Giang thi công sắp sửa hoàn thành cũng sẽtạo điều kiện thuận lợi cho việc gắn kết giao thương giữa địa phương với địa bàn tỉnhHậu Giang, huyện Vĩnh Thạnh và tỉnh Kiên Giang Ngoài ra với hệ thống sông ngòichằng chịt, đều khắp, đặc biệt tuyến kinh Đứng và kinh xáng Thốt Nốt là hai tuyếngiao thông thủy quan trọng tạo điều kiện hết sức thuận lợi trong việc vận chuyển hànghóa và phát triển công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, các loại hình dịch vụ, thương mại,nhất là các loại hình chế biến, tiêu thụ sản phẩm nông nghiệp đa dạng được sản xuấttại địa phương Vì vậy sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp không ngừng được

mở rộng và giá trị ngày càng tăng cao, góp phần giải quyết việc làm tại chỗ cho hàngngàn lao động

Lĩnh vực thương mại, dịch vụ ngày càng mở rộng về quy mô Chợ thị trấn Cờ

Đỏ, Trung An đang dần trở thành trung tâm đầu mối trong việc phân phối, cung cấphàng hóa cho các chợ xã trong và ngoài địa bàn, thu hút ngày càng nhiều tiểu thương

và các thành phần kinh tế tham gia kinh doanh

2.2 Tổng quan về viễn thám.

2.2.1 Khái niệm

Viễn thám được định nghĩa như là phép đo lường các thuộc tính của đối tượng

trên bề mặt trái đất sử dụng dữ liệu thu được từ máy bay và vệ tinh (Schowengerdt,

Robert A, 2007).

Theo Lê Văn Trung (2010), Viễn thám được định nghĩa như là một khoa học

nghiên cứu các phương pháp thu nhận, đo lường và phân tích thông tin của đối tượng

(vật thể) mà không có những tiếp xúc trực tiếp với chúng

3 Sự tương tác với đối tượng (C) - một khi năng lượng gặp đối tượng sau khixuyên qua khí quyển, nó tương tác với đối tượng Phụ thuộc vào đặc tính của đốitượng và sóng điện từ mà năng lượng phản xạ hay bức xạ của đối tượng có sự khácnhau.

Hình 2.2 Nguyên lý hoạt động của viễn thám

(Nguồn:Trần Thống Nhất, Nguyễn Kim Lợi, 2009)

4 Việc ghi năng lượng của bộ cảm biến (D) - sau khi năng lượng bị tán xạhoặc phát xạ từ đối tượng, một bộ cảm biến để thu nhận và ghi lại sóng điện từ

5 Sự truyền tải, nhận và xử lý (E) - năng lượng được ghi nhận bởi bộ cảmbiến phải được truyền tải đến một trạm thu nhận và xử lý Năng lượng được truyền đithường ở dạng điện Trạm thu nhận sẽ xử lý năng lượng này để tạo ra ảnh dưới dạnghardcopy hoặc là số

6 Sự giải đoán và phân tích (F) - ảnh được xử lý ở trạm thu nhận sẽ được giải đoán trực quan hoặc được phân loại bằng máy để tách thông tin về đối tượng

7. Ứng dụng (G) - đây là thành phần cuối cùng trong qui trình xử lý của côngnghệ viễn thám Thông tin sau khi được tách ra từ ảnh có thể được ứng dụng để hiểutốt hơn về đối tượng, khám phá một vài thông tin mới hoặc hỗ trợ cho việc giải quyết

một vấn đề cụ thể (Trần Thống Nhất, Nguyễn Kim Lợi, 2009).

2.3 Tổng quan về GIS.

2.3.1 Định nghĩa

Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một ngành khoa học khá mới, có nhiều

cách tiếp cận khác nhau, do đó cũng có những định nghĩa khác nhau về GIS

Theo Ducker (1979) định nghĩa, GIS là một trường hợp đặc biệt của hệ

thống thông tin, ở đó có cơ sở dữ liệu bao gồm sự quan sát các đặc trưng phân

bố không gian, các hoạt động sự kiện có thể được xác định trong khoảng không

như đường, điểm, vùng (Nguyễn Xuân Trung Hiếu, 2013)

Theo Burrough (1986) định nghĩa, GIS là một công cụ mạnh dùng để lưu

trữ và truy vấn, biến đổi và hiển thị dữ liệu không gian từ thế giới thực chonhững mục tiêu khác nhau

Theo Nguyễn Kim Lợi nnk., (2009) Hệ thống thông tin địa lý được định

nghĩa như là một hệ thống thông tin mà nó sử dụng dữ liệu đầu vào, các thaotác phân tích, cơ sở dữ liệu đầu ra liên quan về mặt địa lý không gian, nhằm hỗtrợ việc thu nhận, lưu trữ, quản lí, xử lí, phân tích và hiển thị các thông tinkhông gian từ thế giới thực để giải quyết các vấn đề tổng hợp từ thông tin chocác mục đích con người đặt ra

2.3.2 Chức năng cơ bản

GIS có 4 chức năng cơ bản:

- Thu thập dữ liệu: dữ liệu sử dụng trong GIS đến từ nhiều nguồn khác nhau vàGIS cung cấp công cụ để tích hợp dữ liệu thành một định dạng chung để so sánh vàphân tích

- Quản lý dữ liệu: sau khi dữ liêu được thu thập và tích hợp, GIS cung cấp cácchức năng lưu trữ và duy trì dữ liệu

- Phân tích không gian: là chức năng quan trọng nhất của GIS nó cung cấp cácchức năng như nội suy không gian, tạo vùng đệm, chồng lớp

- Hiển thị kết quả: GIS có nhiều cách hiển thị thông tin khác nhau Phươngpháp truyền thống bằng bảng biểu và đồ thị ñược bổ sung với bản ñồ và ảnh ba chiều.Hiển thị trực quan là một trong những khả năng ñáng chú ý nhất của GIS, cho phép

người sử dụng tương tác hữu hiệu với dữ liệu (Nguyễn Kim Lợi, Lê Cảnh Định, Trần

mặt đất (The FAO AFRICOVER Progamme, 1998).

2.4.2 Phân loại lớp phủ mặt đất

Sokal (1974) đã định nghĩa phân loại là việc sắp xếp các đối tượng theo

các nhóm hoặc các tập hợp khác nhau dựa trên mối quan hệ giữa chúng Một hệ

thống phân loại miêu tả tên của các lớp và tiêu chuẩn phân biệt chúng (Nguyễn

XT Hiếu, 2013.

Các hệ thống phân loại có hai định dạng cơ bản, đó là phân cấp và khôngphân cấp Một hệ thống phân cấp thường linh hoạt hơn và có khả năng kết hợpnhiều lớp thông tin, bắt đầu từ các lớp ở quy mô lớn rồi phân chia thành các

phụ lớp cấp thấp hơn nhưng thông tin chi tiết hơn (Theo FAO AFRICOVER

Progamme, 1998.

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài đã sử dụng hệ thống phân loại phân

cấp, có tham khảo theo hệ thống phân loại của Mỹ (Anderson và nnk., 1976),

được tổng hợp có chọn lọc phù hợp với điều kiệu thực tiễn ở Việt Nam.(Nguyễn Ngọc Thạch, 2005)

Bảng 2.1: Hệ thống phân loại lớp phủ mặt đất để sử dụng với dữ liệu viễn thám

Cấp 1 Cấp 2

1 Đô thị hoặc thành phố

11 Khu dân cư

12 Khu thương mại và dịch vụ

13 Nhà máy công nghiệp

22 Cây ăn quả

23 Chuồng trại gia súc

62 Đất ướt có thực vật không tạo rừng

2.5 Giới thiệu về vệ tinh Landsat 8.

Vệ tinh thế hệ thứ 8 - Landsat 8 đã được Mỹ phóng thành công lên quỹđạo vào ngày 11/02/2013 với tên gọi gốc Landsat Data Continuity Mission(LDCM) Đây là dự án hợp tác giữa NASA và cơ quan Đo đạc Địa chất Mỹ.Landsat sẽ tiếp tục cung cấp các ảnh có độ phân giải trung bình (từ 15 - 100mét), phủ kín ở các vùng cực cũng như những vùng địa hình khác nhau trên tráiđất Nhiệm vụ của Landsat 8 là cung cấp những thông tin quan trọng trongnhiều lĩnh vực như quản lý năng lượng và nước, theo dõi rừng, giám sát tàinguyên môi trường, quy hoạch đô thị, khắc phục thảm họa và lĩnh vực nông

nghiệp (Lê Đại Ngọc, 2014)

Landsat 8 (LDCM) mang theo 2 bộ cảm: bộ thu nhận ảnh mặt đất (OLI Operational Land Imager) và bộ cảm biến hồng ngoại nhiệt (TIRS - ThermalInfrared Sensor) Những bộ cảm này được thiết kế để cải thiện hiệu suất và độtin cậy cao hơn so với các bộ cảm Landsat thế hệ trước Landsat 8 thu nhận ảnhvới tổng số 11 kênh phổ, bao gồm 9 kênh sóng ngắn và 2 kênh nhiệt sóng dàixem chi tiết ở Bảng 2.2 Hai bộ cảm này sẽ cung cấp chi tiết bề mặt Trái Đấttheo mùa ở độ phân giải không gian 30 mét (ở các kênh nhìn thấy, cận hồngngoại, và hồng ngoại sóng ngắn); 100 mét ở kênh nhiệt và 15 mét đối với kênhtoàn sắc Dải quét của LDCM giới hạn trong khoảng 185 km x 180 km Độ cao

-vệ tinh đạt 705 km so với bề mặt trái đất Bộ cảm OLI cung cấp hai kênh phổmới, Kênh 1 dùng để quan trắc biến động chất lượng nước vùng ven bờ vàKênh 9 dùng để phát hiện các mật độ dày, mỏng của đám mây ti (có ý nghĩa đốivới khí tượng học), trong khi đó bộ cảm TIRS sẽ thu thập dữ liệu ở hai kênhhồng ngoại nhiệt sóng dài (kênh 10 và 11) dùng để đo tốc độ bốc hơi nước,nhiệt độ bề mặt Bộ cảm OLI và TIRS đã được thiết kế cải tiến để giảm thiểutối đa nhiễu khí quyển (SNR), cho phép lượng tử hóa dữ liệu là 12 bit nên chất

lượng hình ảnh tăng lên so với phiên bản trước (Lê Đại Ngọc, 2014).

Các thông số kỹ thuật của sản phẩm ảnh vệ tinh Landsat 8 như sau:

 Loại sản phẩm: đã được xử lý ở mức 1T nghĩa là đã cải chính biến dạng do chênhcao địa hình (mức trực ảnh Orthophoto);

 Định dạng: GeoTIFF;

 Kích thước Pixel: 15m/30m/100m tương ứng ảnh Đen trắng Pan/Đa phổ/Nhiệt

 Phép chiếu bản đồ: UTM;

 Hệ tọa độ: WGS 84;

 Định hướng: theo Bắc của bản đồ;

 Phương pháp lấy mẫu: hàm bậc 3;

 Độ chính xác: với bộ cảm OLI đạt sai số 12m theo tiêu chuẩn CE, có độ tin cậy90%; với bộ cảm TIRS đạt sai số 41m theo tiêu chuẩn CE, có độ tin cậy 90%;

 Dữ liệu ảnh: có giá trị 16 bit pixel, khi tải về ở dạng file nén có định dạng

là tar.gz Kích thước file nếu ở dạng nén khoảng 1GB, còn ở dạng không nénkhoảng 2GB

Bảng 2.2: Đặc trưng Bộ cảm của ảnh vệ tinh Landsat 7 và Landsat 8 (LDCM)

Vệ tinh Kênh (micrometers)Bước sóng Độ phân giải(meters)

(Nguồn: Lê Đại Ngọc, 2014)

Landsat 8 thu nhận xấp xỉ 400 cảnh/ngày, tăng 250 cảnh/ngày so với Landsat

7 Thời gian hoạt động của vệ tinh theo thiết kế là 5,25 năm nhưng nó đượccung cấp đủ năng lượng để có thể kéo dài hoạt động đến 10 năm So vớiLandsat 7, Landsat 8 có cùng độ rộng dải chụp, cùng độ phân giải ảnh và chu

kỳ lặp lại 16 ngày

Hiện nay, ảnh vệ tinh Landsat 8 hoàn toàn có thể khai thác miễn phí từ mạngInternetqua địa chỉ http://earthexplorer.usgs.gov/

2.6 Giới thiệu về phần mềm Mapinfo

Theo Nguyễn Viết Quân (2013) mapinfo là một phần mềm của hệ thông

tin địa lý GIS cho phép chúng ta quản lý, tạo ra một cơ sở dữ liệu vừa và nhỏđồng thời cũng cho phép cập nhật, lưu trữ, quản lý và khai thác các thông tin, tàiliệu lưu trữ trong máy tính

2.6.1 Tổ chức thông tin trong Mapinfo

2.6.1.1 Tổ chức thông tin theo tập tin

MapInfo tổ chức tất cả các thông tin bao gồm dữ liệu không gian và dữliệu phi không gian dưới dạng bảng cơ sở dữ liệu (Table) Các thông tin khônggian và thông tin thuộc tính này được MapInfo liên kết với nhau một cách chặtchẽ, không thể tách rời thông qua chỉ số ID, lưu trữ và quản lý chung cho cả hailoại dữ liệu Mỗi một bảng dữ liệu là một nhóm các tệp với các phần đuôi mởrộng khác nhau:

- Filename.tab: mô tả cấu trúc của bảng dữ liệu

- Filename.dat: hoặc Filename.dbf, Filename.wks, Filename.xls,Filename.mdb bao gồm dữ liệu kiểu bảng xếp thành hàng, cột Những dữ liệuđược nhập vào MapInfo thông qua phần mềm dBASE/FoxBase, Lotus 1-2-3,Excel, mã ASCII hoặc Microsoft Access thì cơ sở dữ liệu MapInfo sẽ bao gồmFilename.tab và tệp dữ liệu hay bảng tính Với dữ liệu nhập vào dạng Raster,phần đuôi mở rộng tương ứng có thể là bmp, tif hoặc gif

- Filename.map: mô tả các đối tượng đồ họa

- Filename.id: là một tệp chỉ số có tác dụng liên kết dữ liệu với các đốitượng

Đối với bảng dữ liệu của Microsoft Access, chúng có tệp filename.aid thaythế cho tệp filename.id, tệp này có tác dụng liên kết dữ liệu gắn các đối tượngvới bảng thông tin trong Microsoft Access

Thêm vào đó, bảng cơ sở dữ liệu cũng có thể bao gồm một tệp chỉ số(Index), cho phép bạn tìm kiếm đối tượng thông qua lệnh tìm kiếm Find Khi đóchỉ số sẽ nằm trong tệp filename.ind

Ngoài ra, khi muốn ghi lại cách quản lý và lưu trữ tổng hợp nhiều bảng dữliệu hay nhiều cửa sổ thông tin khác nhau trong MapInfo có thể ghi lại cách sắpxếp này vào một tệp tin filename.wor

2.6.1.2 Tổ chức thông tin theo các lớp đối tượng

Các bản đồ máy tính được tổ chức, quản lý theo từng lớp (layers) Có thểhình dung các lớp như là các tờ giấy bóng trong suốt chồng lên nhau Mỗi mộtlớp thông tin chỉ thể hiện một khía cạnh của mảnh bản đồ

Các thông tin bản đồ trong phần mềm MapInfo được tổ chức quản lý theotừng lớp đối tượng Lớp thông tin là tập hợp các đối tượng bản đồ thuần nhất,thể hiện và quản lý các đối tượng địa lý trong không gian theo một chủ đề cụthể, phục vụ một mục đích nhất định trong hệ thống, chỉ thể hiện một khía cạnhcủa mảnh bản đồ tổng thể Trong MapInfo, có thể coi mỗi một bảng dữ liệu(Table) là một lớp đối tượng, chứa đựng các đối tượng khác nhau dưới dạngvùng (region), điểm (point), đường (line), và chữ (text).

 Đối tượng vùng (region): thể hiện các đối tượng hình học khép kín và bao phủmột vùng diện tích nhất định Chúng có thể là các đa giác, hình Ellipse, và hìnhchữ nhật

 Đối tượng điểm (point): thể hiện vị trí cụ thể của các đối tượng địa lý

 Đối tượng đường (line): thể hiện các đối tượng hình học không khép kín và chạydài theo một khoảng cách nhất định Chúng có thể là các đường thẳng, các đườnggấp khúc và các cung

 Đối tượng dạng chữ (text): thể hiện các đối tượng không gian không phải địa lý của bản đồ như nhãn tiêu đề, ghi chú

Ví dụ, một lớp bao gồm các vùng với viền bao là ranh giới hành chính, lớpthứ hai bao gồm các ký hiệu tuyến thể hiện đường giao thông, lớp thứ ba ký hiệu thể hiện vị trí các thành phố, thị xã, lớp thứ tư thể hiện địa danh của các thành phố đó Bằng cách đặt các lớp thông tin này chồng lên nhau, chúng ta đã thấy xuất hiện một bản đồ Cứ như vậy cùng một lúc có thể hiển thị một, hai hay nhiều lớp

Với các bản đồ được xây dựng thành từng lớp như vậy có thể dễ dàng sắp xếp, thay hay thêm bớt các lớp thông tin để phù hợp với nội dung và mục đích của bản đồ cần thành lập

2.6.2 Xây dựng cơ sở dữ liệu trong Mapinfo

Mapinfo cho phép chúng ta xây dựng CSDL cơ bản, đó là việc sử dụng các chức năng trên thanh công cụ để tạo và sửa bảng thuộc tính

Hình 2.3 Tạo các trường dữ liệu trong Mapinfo

Thuộc tính Add Field cho phép ta thêm vào các trường mới trong bảng dữ

liệu Thuộc tính Remove Field để loại bỏ các trường dữ liệu không cần thiết.Đối với dữ liệu không gian MapInfo cung cấp cho chúng ta chức năngProjection để thực hiện các công việc như lựa chọn hệ tọa độ, lưới chiếu, đơn vịcho bản đồ, công việc này được thực hiện khi xây dựng một bản đồ hoặc nhập bản

đồ vào máy

2.6.3 Khả năng trao đổi dữ liệu của Mapinfo

MapInfo cung cấp khả năng thu nhận và chuyển đổi dữ liệu rất thuận tiện

và rộng rãi thông qua chức năng Import, Export

Với dữ liệu không gian, MapInfo có thể trao đổi dữ liệu với các phần mềmkhác như AutoCad, Acr/Info, Famis, MicroStation, với các đuôi khi chiết xuất là:

 MIF: Dữ liệu trao đổi của Mapinfo

 DXF: Dữ liệu trao đổi của AutoCad

 ASCII: Dữ liệu trao đổi bộ mã ASCII

 Nhập dữ liệu ảnh ở đuôi Tif, Bmp, Gif

 Với dữ liệu thuộc tính, MapInfo có khả năng trao đổi và thu nhận các dữ liệu từ Excel, Foxpro, CADDB, Access … thông qua các đuôi Tab, txf, dbf,…

2.7 Giơi thiệu về phần mềm ENVI

ENVI là viết tắt của “The Environment for Visualizing Image” , là một phầnmềm xử lý tư liệu viễn thám của Research System Inc, Mỹ ENVI được cấu trúc thành

12 Module chính, được viết bằng ngôn ngữ IDL (Interactive Data Language), mộttrong những ngôn ngữ lập trình cấu trúc mạnh với các công cụ có khả năng hiển thị,định vị và phân tích ảnh số với một môi trường và giao diện thân thiện với người sửdụng, đáp ứng các thao tác thuật toán về xử lý ảnh vệ tinh và ảnh máy bay (Lê VănTrung, 2005)

Theo Lê Văn Trung (2005), các ưu điểm của ENVI được thể hiện ở cách tiếp cậntrong công tác xử lý ảnh, đó là việc kết hợp các kỹ thuật dựa trên kênh phổ và kỹ thuậtdựa trên tập tin Khi dữ liệu được mở, các kênh phổ được lưu vào danh sách chờ xử lýcủa chương trình, hoặc khi các tập tin được mở, các kênh phổ của các tập tin được xử

lý như một nhóm ENVI có tất cả các chức năng xử lý ảnh cơ bản, trong chế độ tươngtác với người sử dụng về đồ họa Đặc biệt trong khi xử lý, ENVI không có giới hạn vềkênh phổ được xử lý đồng thời do vậy các dữ liệu ảnh siêu phổ cũng có thể được xử lý

và phân tích

* Những tính năng nổi trội của bộ phần mềm ENVI bao gồm:

- Làm việc (hiển thị và xử lý) số lượng và dung lượng ảnh lớn;

- Đọc, hiển thị và phân tích nhiều định dạng (format) ảnh vệ tinh, ảnhthông dụng, dữ liệu raster và DEM;

- Khai thác thông tin từ nhiều loại ảnh vệ tinh và ảnh hàng không khác(VNREDSat-1, SPOT, Landsat, ASTER, QuickBird, GeoEye, WorldView, )

Hình 2.4 Giao diện của phần mềm ENVI 4.8

2.8 Lượt khảo tìa liệu

Theo Nguyễn Xuân Trung Hiếu (2013) với đề tài “Ứng dụng viễn thám va GISthành lập bản đồ biến động các loại thực phủ trên địa bàn Thành Phố Huế - tỉnh ThừaThiên Huế” Đề tài này được thực hiện từ tháng 01/2013 đến tháng 05/2013, sử dụngcông nghệ viễn thám kết hợp với GIS để thành lập bản đồ các loại thực phủ trên địabàn Thành Phố Huế - tỉnh Thừa Thiên Huế Đề tài sử dụng ảnh Landsat ETM, độ phângiải trung bình (30 m) nên độ chính xác khi phân loại chưa cao tuy nhiên đề tài đã chothấy được lớp đất rừng, lúa – hoa màu và đất trống là những lớp bị biến động mạnh(đều có trên 50% diện tích bị biến đổi), bên cạnh đó lớp giao thông là lớp phủ ổn địnhnhất (hơn 70% diện tích) Đề tài đã thành lập được bản đồ biến động lớp phủ mặt đấtThành Phố Huế trong giai đoạn 2001- 2010 ở tỷ lệ 1 :60000 Về phương pháp đề tài sửdụng phương pháp (thu thập số liệu thu thập từ 4 nguồn chính là dữ liệu viễn thám(ảnh landsat ETM+), dữ liệu GIS (dữ liệu hành chính), dữ liệu điều tra thực địa (thựchiện lấy mẫu bằng máy GPS và khảo sát thực địa) và dữ liệu thống kê (báo cáo, thống

kê các sở ngành có liên quan), phương pháp sửa lỗi sọc ảnh bằng phần mềm GapFill.Kết quả nghiên cứu của đề tài phù hợp với kết quả kiểm kê đất đai năm 2012 tại ThànhPhố Huế, tuy nhiên kết quả nghiên cứ có một số mặt hạn chế như có một số laoji thựcphủ thường bị phân loại nhằm với nhau như đất giao thông và khu dân cư, lúa- hoamàu và khu dân cư, lúa hoa màu và đất trống Nguyên nhân chủ yếu dẫn đến phân loạinhằm lớp thực phủ là do độ phân giải dữ liệu ảnh viễn thám Landsat chỉ ở mức trungbình (30 m), nên một số diện tích lúa- hoa màu nhỏ lẻ, các khu tái định cư mới đực xâydựng, phân bố manh mún,… không được ghi nhận trên ảnh

Theo Kiều Thị Kim Dung (2009) với đề tài “Ứng dụng viễn thám và công nghệGIS để thành lập bản đồ biến động sử dụng đất trên địa bàn phường Khai QuangThành Phố Vĩnh Yên – tỉnh Vĩnh Phúc” Đề tài sử dụng ảnh viễn thám Sport, cùng vớibản đồ hiên trạng sử dụng đất phường Khai Quang để tiến hành giải đoán và chồng lấpbản đồ từ đó cho ra bản đồ biến động hiện trạng sử dụng đất của phương Khai Quang

từ đó đánh giá mức độ chính xác của việc sử dụng ảnh viễn thám và công nghệ GIStrong trành lập bản đồ biến động sử dụng đất của phường Khai Quang Đề tài đã thànhlập được bản đồ hiện trạng sử dụng đất với độ chính xác cao, phân tích cụ thể tình hìnhbiến động hiện trạng sử dụng đất của phường Khai Quang trong giai đoạn 2003- 2008

Đề tài chủ yếu sử dụng biện pháp thu thập thông tin, sử lý số liệu, sử lý ảnh và phươngpháp phỏng vấn chuyên gia Nhìn chung đề tài đã được đánh giá cụ thể tình hình biếnđộng sử dụng đất của phường Khai Quang đồng thời xây dựng được bản đồ biến động

sử dụng đất với độ chính xác cao Về mặt hạn chế, độ phân giải của ảnh cũng ảnhhưỡng đến việc phân lớp đối tượng, kết quả phân loại bị nhằm lẫn với đất cây bụi, cỏdại với đất trồng hoa màu, đất trồng cỏ với đất trồng lúa

Theo Lê Văn Tiên (2017) với đề tài “Ứng dụng GIS và viễn thám đánh giá biếnđộng đất trồng lúa giai đoạn 2010 – 2015 trên địa bàn tỉnh Hậu Giang” đã được tiếnhành trong thời gian từ ngày 1/3/2017 đến ngày 13/7/2017 Phương pháp nghiên cứucủa đề tài là ứng dụng ảnh viễn thám, cụ thể là ảnh viễn thám MODIS (MOD09Q1) vàcông nghệ GIS với mục tiêu là thành lập được bảng đồ hiện trạng sử dụng đất trồnglúa giai đoạn 2010 – 2015 trên địa bàn tỉnh Hậu Giang và từ đó đánh giá được khảnăng ứng dụng của ảnh MODIS trong theo dõi, đánh giá biến động diện tích đất trồng

lúa trong giai đoạn 2010 – 2015 trên địa bàn tỉnh Hậu Giang Từ kết quả tính toán chỉ

số NDVI của khu vực vùng nghiên cứu, thiết lập chuỗi ảnh đa phổ với 65 kênh (đốivới năm 2010 và năm 2015) và 46 kênh (đối với năm 2012, 2013, 2014) đã được giảiđoán các đối tượng cây trồng Trên cơ sở đó tiến hành thành lập bảng đồ hiện trạng sửdụng đất lúa bằng phương pháp chuyển đổi dữ liệu từ ENVI sang MapInfo, sử dụngcác chức năng tích hợp trên phần mềm MapInfo để tính toán diện tích đất trồng lúagiai đoạn 2010 – 2015 Từ kết quả giải đoán ảnh viễn thám, diện tích đất lúa giai đoạn

2010 – 2015 biến động chủ yếu theo chiều hướng giảm cụ thể như sau: Tổng diện tíchđất lúa năm 2010 so với năm 2015 giảm 4,18% trong đó địa phương có diện tích giảmnhiều nhất là huyện Phụng Hiệp, tổng diện tích đất lúa năm 2015 so với năm 2010giảm 6,03%, bên cạnh các địa phương có diện tích đất lúa giảm thì huyện Long Mỹ códiện tích đất lúa năm 2015 tăng 9,61% so với diện tích năm 2010 Từ các ứng dụngnhư: Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất trồng lúa, tính diện tích đất trồng lúatrên địa bàn tỉnh, cug cấp dữ liệu thuộc tính của từng đối tượng, việc ứng dụng côngnghệ GIS kết hợp với công nghệ viễn thám đã đem lại hiệu quả cao trong theo dĩacũng như đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất trồng lúa trên địa bàn tỉnh HậuGiang

CHƯƠNG 3 PHƯỜNG PHÁP NGHIÊN CỨU3.1 Dữ liệu thu thập

Trong phạm vi của đề tài, dữ liệu ảnh được sử dụng là ảnh Landsat 8, độ phân giải từ 15 – 100 mét được lấy từ trang wed http://earthexplorer.usgs.gov/, với ảnh các năm 2015 và tháng 1 đến tháng 5 2018

Bảng 3.1: Dữ liệu ảnh thu thập

Năm Tháng Ngày Độ phân giải

(m)

Số ảnh thu thập được trong tháng

Tổng số ảnh thu thập được của năm 2018 8

3.2 Phương pháp giải đoán ảnh

Bước 1: Thu thập dữ liệu phân tích xử lý dữ liệu và tiến hành giải đoán

Phương pháp giải đoán và phân loại ảnh theo hình sau đây:

Hình 3.1 Các bước xây dựng bản đồ hiện trạng các loại thực phủ.

Gom nhóm kênh ảnh: dữ liệu ảnh thu nhận được bao gồm các kênh phổ riêng lẻ,

do vậy cần phải tiến hành gom các kênh ảnh để phục vụ việc giải đoán ảnh Khi thuthập ảnh viễn thám, các ảnh thu được nằm ở dạng các kênh phổ khác nhau và có màuđen trắng Do vậy, để thuận lợi cho việc giải đoán ảnh và tăng độ chính xác người tathường tiến hành tổ hợp màu

Cắt ảnh theo ranh giới khu vực nghiên cứu: thông thường trong một cảnh ảnhviễn thám thu được thường có diện tích rất rộng ngoài thực địa, trong khi đối tượngnghiên cứu chỉ sử dụng một phần hoặc diện tích nhỏ trong cảnh ảnh đó Để thuận tiệncho việc xử lý ảnh nhanh, tránh mất thời gian trong việc xử lý và phân loại ảnh tạinhững khu vực không cần thiết, cần cắt bỏ những phần thừa trong cảnh ảnh Một lớp

dữ liệu ranh giới khu vực nghiên cứu được sử dụng để cắt tách khu vực nghiên cứucủa đề tài ra khỏi tờ ảnh

Bước 2 : Phân loại ảnh

* Giải đoán ảnh bằng mắt (Visual Interpretation):

Giải đoán bằng mắt là sử dụng mắt người cùng với trí tuệ để tách chiết các thôngtin từ tư liệu viễn thám dạng hình ảnh Trong việc xử lý thông tin viễn thám thì giảiđoán bằng mắt (Visual interpretation) là công việc đầu tiên, phổ biến nhất và có thể ápdụng trong mọi điều kiện có trang thiết bị từ đơn giản đến phức tạp Phân tích ảnhbằng mắt là công việc có thể áp dụng một cách dễ dàng trong mọi điều kiện và có thể

DỮ LIỆU ĐIỀU TRA THỰC ĐỊA

ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHÍNH XÁC BẢN ĐỒ THỰC PHỦ

phục vụ cho nhiều nội dung nghiên cứu khác nhau: nghiên cứu lớp phủ mặt đất,nghiên cứu rừng, thổ nhưỡng, địa chất, địa mạo, thủy văn, sinh thái, môi trường.(Nguyễn Hải Hòa, Nguyễn Hữu An, 2016).

* Chỉ số thực vật NDVI:

Nghiên cứu sử dụng chỉ số thực vật hay chỉ số thực vật được chuẩn hóa sự khácbiệt (NDVI - Normalized Difference Vegetation Index) để phân loại ảnh Chỉ số thựcvật phản ảnh đặc điểm độ che phủ của thực vật như là sinh khối, chỉ số diện tích lá vàphần trăm thực phủ (Nguyễn Hải Hòa, Nguyễn Hữu An, 2016) Chỉ số thực vật NDVIđược xác định dựa trên sự phản xạ khác nhau của thực vật thể hiện giữa kênh phổ khảkiến và kênh phổ cận hồng ngoại, dùng để biểu thị mức độ tập trung của thực vật trênmặt đất Chỉ số thực vật được tính toán theo công thức:

NDVI= (B NIR−B R)

(B NIR+B R)Trong đó: NDVI là chỉ số thực vật

BNIR là kênh cận hồng ngoại

BR là kênh màu đỏ

Giá trị của chỉ số thực vật là dãy số từ -1 đến +1 Nếu giá trị NDVI càng cao thìkhu vực đó có độ che phủ thực vật tốt Nếu giá trị NDVI thấp thì khu vực đó có độ chephủ thấp Nếu giá trị NDVI âm cho thấy khu vực đó không có thực vật

*Ghép chuỗi chỉ số thực vật :

Trạng thái phát triển của cây trồng qua mọi thời điểm đều được thể hiện trên ảnhNDVI thông qua giá trị độ sáng của pixel của ảnh NDVI, do đó tất cả các ảnh NDVIđược chụp trong một thời gian nhất định cần phải có sự liên kết với nhau để qua đócho thấy được sự thay đổi của thảm thực vật

* Phân loại không kiểm soát (Classification Unsupervised - IsoData):

Trong nghiên cứu này, phương pháp phân loại không kiểm định được sử dụng để

hỗ trợ cho phương pháp chỉ số thực vật NDVI nhằm kiểm tra lại các đối tượng nghingờ Đây là phương pháp phân loại ảnh thuần túy theo tính chất phổ mà không biết rõtên hay tính chất phổ của lớp phổ đó, việc đặt tên chỉ mang tính tương đối Khác vớiphân loại có kiểm định, phân loại không kiểm định không tạo các vùng mẫu (vùng thửnghiệm) mà chỉ việc phân lớp phổ và quá trình phân lớp phổ đồng thời với quá trìnhphân loại ảnh

Bước 3 : Khảo sát thực địa nhằm điều tra độ chính xác của kết quản phân loạikhông kiểm soát và là cơ sở cho phân loại có kiểm soát

Bước 4: Phân loại có kiểm soát trước hết là giai đoạn kiểm tra đại diện hay các vịtrí khảo sát thực địa gọi là ROI (Region Of Iterest), kiểm tra khả năng phân tách củaROI, các ROI phải tụ họp chặt chẽ với nhau và không được chồng lấp lên nhau

Bước 5: Biên tập cho ra bản đồ lớp phủ thực vật qua các năm 2015 và tháng 1đến tháng 5 năm 2018, sau đó tiến hành tính diện tích các loại thực phủ thông qua bản

đồ hiện trạng của năm 2015 và năm 2018

3.2 Phương tiện nghiên cứu:

3.2.1 Tài liệu – số liệu

- Ảnh Landsat 8 của huyện Cờ Đỏ, tp Cần Thơ

- Bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Cờ Đỏ, Tp Cần Thơ

- Các văn bản pháp luật để làm căn cứ, cơ sở pháp lý.3.2.2 Phần mềm

- Phần mềm Envi dùng để giải đoán ảnh Landsat 8

- Phần mêm Mapinfo dùng để biên tập bản đồ

- Phần mền excel dùng để lưu trữ số liệu thu thập được

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN4.1 Kết quả thu thập ảnh viễn thám và số liệu

Quá trình thu thập dữ liêu ảnh vệ tinh Landsat 8 từ trung tâm hàng

không vũ trụ NASA và các số liệu từ cơ quan nhà nước bao gồm:

Bộ dữ liệu ảnh Landsat 8 từ năm 2015 đến năm 2018, ảnh Landsat 8 được sử dụng để phục vụ cho việc nghiên cứu của đề tài vì đây là ảnh với dữ liệu được tổng hợp 16 ngày một lần và gồm có 3 kênh ảnh: Kênh 1 (Red), kênh 2 (green) và kênh 3 (blue) và độ phân giải của ành Landsat 8 là 30m

Hinh 4.1 Ảnh Landsat 8 thu thập được ngày 24/01/2015

- Ảnh Landsat 8 của huyện Cờ Đỏ, tp Cần Thơ

- Bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Cờ Đỏ, Tp Cần Thơ

- Các văn bản pháp luật để làm căn cứ, cơ sở pháp lý

- bản đồ ranh giới hành chính huyện Cờ Đỏ

4.2 Kết quả xử lý ảnh

4.2.1 Ghép band ảnh

Đầu tiên cần mở file ảnh landsat 8 gồm 5 band: band 1 (B1), band 2 (B2), band

3 (B3), band 4 (B4), band 5 (B5) đã tải về để tiến hành ghép band lại, được thực hiện như sau :

Bước 1: Sau khi mở ảnh, chọn Basic tools/Layer stacking sau đó hiện hộp thoại

Layer Stacking Parameter.

Bước 2: Trong hộp thoại Layer Stacking Parameter chọn Import File sau đó xuất hiện hộp thoại Layer Stacking Input File tiếp tục quét chọn hết 5 band ảnh, sau

đó chọn ok.

Bước 3: Sau khi chọn ok ở hộp thoại Layer Stacking Input File, tiếp tục chọn

Choose ở hộp thoại Layer Stacking Parameter chọn đường dẫn để lưu file ảnh, sau đó

chọn ok.

Hình 4.2 Các bước ghép Band ảnh.

4.2.2 Cắt ảnh

Cắt vùng có chứa khu vực nghiên cứu

Mỗi ảnh Landsat 8 thu thập được có chứa thông tin đầy đủ của toàn

khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long, và một phần của Biển Đông, do đó để

giảm dung lượng cần cắt bỏ đi phần không liên quan đến khu vực nghiên

cứu Sử dụng công cụ Basic Tools/ Resize Data để tiến hành cắt sơ bộ khu

vực chứa vùng nghiên cứu, như sau:

Đầu tiên cần mở file ảnh landsat 8 đã ghép gồm có 5 band Chọn band 5, band 3, band 2 để tiến hành cắt ảnh

Bước 1: Sau khi mở ảnh, chọn Basic tools/ Resize Data (Spactial/

Spectral), khi đó hộp thoại Resize Data Input File;

Hình 4.3 Các bước cắt ảnh

Bước 2: Trong hộp thoại Resize Data Input File chọn file ảnh cần cắt,

sau đó chọn Spatial Subset;

Bước 3: Hộp thoại Select Spatial Subset xuất hiện, chọn ROI/EVF.

Hình 4.4 Add ranh giới để cắt ảnh

Bước 4: Xuất hiện hộp thoại Sudset Image by ROI/EVF sau đó chọn vào ranh giới vùng nghiên cứu có đuôi là MIF sau đó chọn ok

Bước 5: Tiếp tục chọn ok ở 2 hộp thoại còn lại lần lượt là Select

Spatial Subset và Resize Data Input File cho đến khi xuất hiện hộp thoại

Resize Data Parameters, tại hộp thoại này chọn Choose, chọn đường dẫn để

lưu file ảnh vừa cắt sơ bộ xong, sau đó chọn ok.

Hình 4.5 Chọn đường dẫn lưu ảnh vừa cắt.

Hình 4.6 Ảnh đã cắt4.2.3 Che ảnh

Đầu tiên mở file vừa cắt gồm 5 band, chọn 3 band ảnh là band 5,band 3, band 2 để tiến hành che ảnh

Bước 1 : Sau khi mở ảnh, chọn Basic Tools/Masking – Apply Mask sau

đó hiện hộp thoại Apply Mask Input File.