Luận văn thạc sĩ VNUA ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS để đánh giá biến động sử dụng đất trên địa bàn thị xã từ sơn, tỉnh bắc ninh

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

LÊ TRUNG THÀNH

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS
ĐỂ ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT
TRÊN ĐỊA BÀN THỊ XÃ TỪ SƠN, TỈNH BẮC NINH

Ngành:

Quản lý đất đai

Mã số:

8850103

Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS. Lê Thị Giang

NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2018

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên
cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo
vệ lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám
ơn, các thơng tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày 26 tháng 9 năm 2018
Tác giả luận văn

Lê Trung Thành

i

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hồn thành luận văn, tơi đã nhận
được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cơ giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn
bè, đồng nghiệp và gia đình.
Nhân dịp hồn thành luận văn, cho phép tơi được bày tỏ lịng kính trọng và biết
ơn sâu sắc tới cơ PGS.TS. Lê Thị Giang đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức,
thời gian và tạo điều kiện cho tơi trong suốt q trình học tập và thực hiện đề tài.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ
môn Hệ thống thông tin đất đai, Khoa Quản Lý Đất Đai - Học viện Nông nghiệp Việt Nam
đã tận tình giúp đỡ tơi trong q trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn.
Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều
kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tơi hồn thành luận văn./.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 26 tháng 9 năm 2018
Tác giả luận văn

Lê Trung Thành

ii

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


MỤC LỤC
Lời cam đoan ..................................................................................................................... i
Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii
Mục lục ........................................................................................................................... iii
Danh mục chữ viết tắt ...................................................................................................... vi
Danh mục bảng ............................................................................................................... vii
Danh mục hình ............................................................................................................... viii
Trích yếu luận văn ........................................................................................................... ix
Thesis abstract.................................................................................................................. xi
Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................................... 1
1.1.

Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1

1.2.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ........................................................................... 2

1.3.

Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 2

1.4.

Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn......................................... 2

1.4.1.

Những đóng góp mới của đề tài.......................................................................... 2

1.4.2.

Ý nghĩa khoa học của đề tài................................................................................ 2

1.4.3.

Ý nghĩa thực tiễn của đề tài ................................................................................ 3

Phần 2. Tổng quan các vấn đề nghiên cứu ................................................................................ 4
2.1.

Tổng quan về viễn thám ..................................................................................... 4

2.1.1.

Khái niệm về viễn thám ...................................................................................... 4

2.1.2.

Nguyên lý cơ bản của viễn thám ........................................................................ 4

2.1.3.

Đặc tính phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên .............................................. 6

2.1.4.

Vệ tinh Spot ........................................................................................................ 9

2.1.5.

Vệ tinh Sentinel ................................................................................................ 11

2.1.6.

Cơ sở viễn thám trong đánh giá biến động ....................................................... 11

2.2.

Khái quát GIS ................................................................................................... 13

2.2.1.

Khái quát về GIS .............................................................................................. 13

2.2.2.

Các thành phần của GIS ................................................................................... 14

2.2.3.

Các chức năng của GIS..................................................................................... 14

2.2.4.

Tình hình ứng dụng GIS trên thế giới và Việt Nam ......................................... 16

2.3.

Khái quát chung về biến động đất đai .............................................................. 21

iii

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


2.3.1.

Khái niệm biến động đất đai ............................................................................. 21

2.3.2.

Các phương pháp xác định biến động sử dụng đất ........................................... 21

2.4.

Ứng dụng của GIS, viễn thám trên thế giới và tại Việt Nam ........................... 31

2.4.1.

Một số ứng dụng của công nghệ GIS và viễn thám trên thế giới ..................... 31

2.3.2.

Một số ứng dụng của viễn thám và GIS ở Việt Nam ....................................... 34

Phần 3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 36

3.1.

Địa điểm nghiên cứu......................................................................................... 36

3.2.

Thời gian nghiên cứu ........................................................................................ 36

3.3.

Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................... 36

3.4.

Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 36

3.4.1

Đánh giá điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội thị xã Từ Sơn – tỉnh Bắc Ninh ..... 36

3.4.2.

Tình hình quản lý và sử dụng đất tại thị xã Từ Sơn – tỉnh Bắc Ninh. ............. 36

3.4.3.

Xây dựng bản đồ biến động đất đai .................................................................. 36

3.4.4.

Đánh giá biển động sử dụng đất giai đoạn 2010 và 2016................................ 37

3.5.

Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 37

3.5.1.

Phương pháp thu thập số liệu ........................................................................... 37

3.5.2.

Phương pháp giải Viễn thám ............................................................................ 38

3.5.4.

Phương pháp bản đồ - GIS ............................................................................... 38

3.5.5.

Phương pháp thống kê, tổng hợp số liệu .......................................................... 39

Phần 4. Kết quả nghiên cứu........................................................................................................ 40
4.1.

Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh. .......... 40

4.1.1.

Điều kiện tự nhiên ............................................................................................ 40

4.1.2.

Thực trạng phát triển kinh tế- xã hội. ............................................................... 42

4.1.3.

Đánh giá ảnh hưởng về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội đến việc phát
triển quỹ đất thị xã Từ Sơn ............................................................................... 48

4.2.

Tình hình quản lý và sử dụng của thị xã Từ Sơn tỉnh Bắc Ninh ...................... 49

4.2.1.

Tình hình quản lý đất đai .................................................................................. 49

4.2.2.

Hiện trạng sử dụng đất ...................................................................................... 51

4.3.

Xây dựng bản đồ biến động đất đai .................................................................. 53

4.3.1.

Nguồn tài liệu ................................................................................................... 53

4.3.2.

Xây dựng bản đồ sử dụng đất năm 2010 và 2016 ........................................... 54

4.3.3.

Xây dựng bản đồ biến động sử dụng đất giai đoạn 2010 - 2016 ..................... 70

iv

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


4.3.4.

Đánh giá biến động sử dụng đất trên địa bàn thị xã Từ Sơn – tỉnh Bắc
Ninh giai đoạn 2010 -2016 ............................................................................... 71

Phần 5. Kết luận và kiến nghị..................................................................................................... 74
5.1.

Kết luận............................................................................................................. 74

5.2.

Kiến nghị .......................................................................................................... 74

Tài liệu tham khảo ............................................................................................................................ 76
Phụ lục ............................................................................................................................................ 78

v

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

CSDL

Cơ sở dữ liệu

ESA

Cơ quan Không gian Châu Âu (ESA)

ETM

Bộ cảm ETM

ETM+

Bộ cảm ETM+

ETM+

Bộ cảm ETM+

GIS

Hệ thống thông tin địa lý

GPS

Hệ thống định vị tồn cầu

K

Hệ số Kappa

NIR

Cận hồng ngoại

PTKG

Phân tích khơng gian

RS

Viễn thám

NIR

Cận hồng ngoại

vi

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Các hệ thống vệ tinh Spot ............................................................................ 10
Bảng 4.1. Hiện trạng sử dụng đất của thị xã Từ Sơn năm 2017................................... 52
Bảng 4.2. Thông tin ảnh viễn thám sử dụng................................................................. 53
Bảng 4.3. Mô tả các loại sử dụng đất dùng trong phân loại ảnh .................................. 58
Bảng 4.4. Giá trị khác biệt phổ giữa các mẫu phân loại ảnh năm 2010 ....................... 60
Bảng 4.5. Mẫu giải đoán ảnh vệ tinh ............................................................................ 61
Bảng 4.6. Đánh giá độ chính xác kết quả phân loại ảnh năm 2010 ............................. 64
Bảng 4.7. Đánh giá độ chính xác kết quả phân loại ảnh năm 2016 ............................. 64
Bảng 4.8. Thống kê diện tích các loại đất năm 2010 ................................................... 65
Bảng 4.9. Thống kê diện tích các loại đất năm 2016 ................................................... 66
Bảng 4.10. So sánh diện tích kết quả giải đốn với số liệu thống kê năm 2010 ............ 67
Bảng 4.11. So sánh diện tích kết quả giải đốn với số liệu thống kê năm 2016 ............ 67
Bảng 4.12. Biến động sử dụng đất giai đoạn 2010 – 2016............................................. 71
Bảng 4.13. Ma trận biến động các loại sử dụng đất giai đoạn 2010 - 2016 ................... 71

vii

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Mơ tả ngun lý cơ bản của viễn thám .......................................................... 5
Hình 2.2. Đặc tính hấp thụ của lá cây và nước .............................................................. 7
Hình 2.3.

Tóm tắt quy trình thành lập bản đồ biến động sử dụng đất bằng

phương pháp so sánh sau phân loại.............................................................. 23

Hình 2.4. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp phân loại trực tiếp ảnh
đa thời gian................................................................................................... 24
Hình 2.5. Véc tơ thay đổi phổ ...................................................................................... 24
Hình 2.6. Thuật tốn phân tích thay đổi phổ................................................................ 25
Hình 2.7. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp mạng nhị phân ................. 27
Hình 2.8. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp mạng nhị phân ................. 29
Hình 4.1. Vị trí địa lý của thị xã Từ Sơn – tỉnh Bắc Ninh ........................................... 40
Hình 4.2. Cảnh ảnh SPOT-5 mã hiệu 270-308 thời điểm năm 2010 ........................... 53
Hình 4.3. Cảnh ảnh Sentinel-2A mã hiệu 48QXJ thời điểm năm 2016 ....................... 54
Hình 4.4. Sai số thành phần các điểm khống chế nắn ảnh năm 2010 .......................... 55
Hình 4.5. Sai số thành phần các điểm khống chế nắn ảnh năm 2016 .......................... 56
Hình 4.6. Tăng cường chất lượng ảnh ......................................................................... 57
Hình 4.7. Ảnh năm 2010 được cắt theo địa giới hành chính ....................................... 57
Hình 4.8. Ảnh năm 2016 được cắt theo địa giới hành chính ....................................... 57
Hình 4.9. Sơ đồ các điểm lấy mẫu phục công tác xây dựng tệp mẫu .......................... 59
Hình 4.10. Minh họa kết quả phân loại có kiểm định .................................................... 62
Hình 4.11. Sơ đồ các điểm kiểm tra kết quả giải đoán ảnh ........................................... 63
Hình 4.12. Sơ đồ sử dụng đất năm 2010 ........................................................................ 68
Hình 4.13. Sơ đồ sử dụng đất năm 2016 ........................................................................ 69
Hình 4.14. Sơ đồ biến động sử dụng đất thị xã Từ Sơn giai đoạn 2010 – 2016 ............ 70

viii

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Lê Trung Thành

Tên Luận văn: Ứng dụng công nghệ Viễn thám và GIS để đánh giá biến động sử dụng
đất trên địa bàn thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh.
Ngành: Quản lý đất đai;

Mã số: 8850103

Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam (VNUA)
Mục đích nghiên cứu
- Xây dựng bản đồ biến động sử dụng đất trên địa bàn thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh.
- Đánh giá biến động sử dụng đất trên địa bàn thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh
Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp
- Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp
- Phương pháp giải đoán ảnh viễn thám
- Phương pháp đánh giá độ chính xác ảnh phân loại
- Phương pháp phân tích khơng gian của GIS
- Phương pháp thống kê, xử lý số liệu
Kết quả chính và kết luận
Kết quả chính
Bằng ứng dụng viễn thám và GIS đã xây dựng đươc 2 bản đồ sử dụng đất năm
2010 và 2016 trên địa bàn thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh
Xây dựng được bản đồ biến động sử dụng đất giai đoạn từ năm 2010-2016 trên
địa bàn thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh.
Đánh giá biến động sử dụng đất trên địa bàn thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh giai
đoạn 2010 -2016 từ kết quả giải đoán ảnh viễn thám.
Kết luận
Việc ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) đã đưa ra
được kết quả nghiên cứu đánh giá biến động sử dụng đất trên địa thị xã Từ Sơn – tỉnh
Bắc Ninh. Kết quả này phản ánh được tốc độ đơ thị hóa, cơng nghiệp hóa, xây dựng cơ
sở hạ tầng nhanh của khu vực thị xã Từ Sơn – tỉnh Bắc Ninh từ năm 2010 đến năm

2016. Đó là những thay đổi về đặc điểm loại hình, diện tích và xu hướng biến đổi. Đây
là những cơ sở khoa học để đưa ra các chính sách quản lý đất đai hiệu quả và hợp lý

ix

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


phục vụ phát triển bền vững tại thị xã Từ Sơn – tỉnh Bắc Ninh.
Trên cơ sở phân tích 2 ảnh vệ tinh Spot và ảnh Sentinel tại hai thời điểm năm
2010 và năm 2016 của thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh đã xây dựng đươc tập mẫu giải
đoán cho 5 loại hình sử dụng đất gồm: đất trồng lúa, đất trồng cây hàng năm khác, đất
trồng cây lâu năm, đất xây dựng và đất mặt nước ở khu vực nghiên cứu với độ chính
xác cao với chỉ số Kappa đạt 84,62% cho năm 2010 và 2016 là 89,74%..
Bằng ứng dụng viễn thám và GIS đã thành đươc 2 bản đồ sử dụng đất năm 2010
và 2016 và 1 bản đồ biến động sử dụng đất giai đoạn từ năm 2010-2016. Trong giai
đoạn biến động này chủ yếu là sự giảm sút của các loại đất nông nghiệp,đất trồng cây
lâu năm, mặt nước, đồng thời cho thấy sự phát triển nhanh của nhóm đất xây dựng và
nhóm đất trồng cây hàng năm khác. Cụ thể sự thay đổi trong giai đoạn 2010 -2016 như
sau: Đất trồng lúa giảm 350,70 ha; đất trồng cây hàng năm tăng 38,44ha; đất trồng cây
lâu năm giảm 3,08 ha; đất mặt nước giảm 53,02ha và đất xây dựng tăng 368,36 ha
Kết quả nghiên cứu của đề tài cho thấy những ưu điểm của phương pháp đánh giá
biến động sử dụng đất bằng công nghệ viễn thám và GIS đó là nhưng nhanh gọn, tính
cập nhật biến động cao và kết quá hoàn toàn thể hỗ trợ tốt cho công tác quản lý đất đai.

x

LUAN VAN CHAT LUONG download : add

THESIS ABSTRACT
Master candidate: Le Trung Thanh
Thesis Tittle: Application of remote sensing and GIS technology to evaluate land use
changes in Tu Son town, Bac Ninh province
Sector: Land Management;

Code: 8850103

Name of Educational Institution: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)
Research purposes
-Develop a map of changes in land use in Tu Son town, Bac Ninh province.
- Evaluation of land use changes in Tu Son town, Bac Ninh province
Research Methods
- Method of secondary data collection
- Method of primary data collection
- Method of remote sensing image interpretation
- Method of image classification accuracy
- Spatial analysis method of GIS
- Method of statisticals and data processing
Main results and conclusions
Main results
Development of 2 land use maps in 2010 and 2016 in Tu Son commune, Bac Ninh
province, using remote sensing technology and geographic infomation system (GIS).
Establish a map regarding land use changes for the period of 2010-2016 in Tu Son
commune, Bac Ninh Province.
Evaluate the changes in land use for Tu Son commune, Bac Ninh province from
2010 to 2016 from results of interpretation of remote sensing images.
Conclusions
The application of remote sensing technology and geographic information system
(GIS) has brought out the results of research regarding changes in land use in Tu Son

commune, Bac Ninh province. This result reflects the speed of urbanization,
industrialization and infrastructure construction in the area of Tu Son town, Bac Ninh
province from 2010 to 2016. These are changes in characteristics of type, area and

xi

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


pattern. These are also the scientific basis for establishing effective and appropriate land
management policies for sustainable development in Tu Son town, Bac Ninh province.
Based on the analysis of Spot and the Sentinel satellite images in 2010 and 2016
in Tu Son town, Bac Ninh province, a set of interpretations for five types of land use
have been developed including paddy field, annual crops land, perennial crops land,
construction land and submerged land in the study area of high accuracy with the Kappa
index reaching 84.62% for 2010 and 2016 is 89.74 %.
By applying remote sensing and GIS, two land use maps in 2010 and 2016 and a
map of land use changes for the period 2010-2016 have been developed. In this period,
the main fluctuation is the decline of agricultural, perennial crops, and submerged land,
and the rapid development of the construction land and other groups of land. Specific
changes in the period of 2010 -2016 were as follows: Land for rice cultivation decreased
by 350.70 ha; land for growing annual crops fell by 38.44 hectares; perennial crops land
went down by 3.08 hectares; submerged area dropped by 53.02 hectares while
construction land increased by 368.36 hectares.
Research results show that the advantages of the assessment method for land use
change by remote sensing technology and GIS are the abilities to produce quick, up-todate, and highly reliable data for land management.

xii

LUAN VAN CHAT LUONG download : add

PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Đất đai là nguồn tài nguyên có giới hạn về diện tích mà nhu cầu sử dụng
đất càng ngày càng tăng cao do dân số tăng, kinh tế phát triển và đặc biệt là q
trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước đang diễn ra mạnh mẽ tại Việt Nam.
Chính điều này đã gây ra sự biến động lớn trong cơ cấu sử dụng đất tại Việt
Nam. Vì vậy, để quản lý đất đai nhanh, chính xác, hiệu quả là một việc làm rất
quan trong và cần thiết trong thời kì hiện nay.
Ngày nay, cơng nghệ viễn thám viễn thám trở thành một lĩnh vực cơng
nghệ cao có trình độ khoa học công nghệ hiện đại bảo đảm việc xây dựng và
cung cấp hạ tầng thông tin không gian khách quan, đầy đủ, chính xác, kịp thời
nhằm phục vụ các yêu cầu của quản lý nhà nước về giám sát tài nguyên thiên
nhiên và môi trường, phát triển kinh tế - xã hội; bảo đảm quốc phòng - an ninh;
phòng chống thiên tai; ứng phó với biến đổi khí hậu.
Bên cạnh đó, Hệ thống thơng tin địa lý (GIS) là một cơng nghệ hữu ích
trong việc tích hợp hệ thống cơ sở dữ liệu gắn kết với bản đồ, tiến bộ này đã
được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau tại nhiều nước phát triển.
Điểm mạnh của GIS so với các công nghệ khác là khả năng gắn kết các thông tin
kể cả yếu tố không gian phục vụ phân tích và truy cập theo yêu cầu. GIS là một
cơng nghệ kết hợp nhiều loại hình cơng nghệ (đồ họa trên máy tính, bản đồ trợ
giúp bằng máy tính, viễn thám.…), đặc biệt với khả năng phân tích, GIS được coi
như là một cơng cụ trợ giúp đắc lực hiện nay, hệ thống GIS đã và đang được ứng
dụng trong nhiều bộ ngành ở các lĩnh vực: quy hoạch xây dựng, sử dụng đất, tài
nguyên môi trường, giao thông vận tải, các cơ quan đo đạc bản đồ… và đã được
đưa vào chương trình giảng dạy tại một số trường đại học.
Thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh là một thị xã đồng bằng, đất đai màu mỡ, hệ
thống thuỷ lợi tương đối hoàn chỉnh thuận lợi cho việc phát triển thâm canh lúa
chất lượng cao. Là thị xã có truyền thống cách mạng và văn hố lâu đời với nhiều

di tích lịch sử văn hố.Với vị trí địa lý như trên tạo điều kiện thuận lợi cho Từ
Sơn trong giao lưu kinh tế, mở rộng thị trường, thu hút vốn đầu tư phát triển công
nghiệp, thương mại và dịch vụ, đô thị, khai thác lợi thế nguồn nhân lực để phát

1

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


triển sản xuất hàng hoá. Trong thời gian qua, cùng với sự phát triển kinh tế chung
của tỉnh thời kỳ đổi mới, kinh tế thị xã Từ Sơn cũng phát triển với nhịp độ cao,
hiệu quả, bền vững. Trong kinh tế đã có sự đầu tư đúng hướng, tạo mơi trường
thuận lợi cho các nhà đầu tư phát triển nhanh trong lĩnh vực công nghiệp, dịch
vụ, chuyển đổi cơ cấu cây trồng nơng nghiệp theo hướng sản xuất hàng hóa góp
phần thúc đẩy sự phát triển kinh tế và cải thiện đời sống cho nhân dân. Bên canh
đó việc phát triển kinh tế nhanh cũng đã gây ra sự thay đổi và biến động lớn
trong cơ cấu đất đai trên địa bàn thị xã.
Xuất phát từ thực tế đó và để phục vụ việc quản lý đất đai hiệu quả hơn
trên địa bàn thị xã Từ Sơn, Tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “ Ứng dụng công
nghệ Viễn thám và GIS để đánh giá biến động sử dụng đất trên địa bàn thị
xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh”.
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
Đánh giá được biến động sử dụng đất giai đoạn 2010- 2016 trên địa bàn thị xã
Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh bằng tư liệu viễn thám và GIS.
1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Toàn bộ diện tích đất đai trên địa bàn thị xã Từ Sơn, tỉnh Bắc Ninh.
- Thời gian: giai đoạn 2010 - 2016.
1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI, Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
1.4.1. Những đóng góp mới của đề tài
- Xây dựng bản đồ sử dụng đất tại 2 thời điểm năm 2010 và 2016 bằng tư

liệu ảnh vệ tinh đa thời gian.
- Bằng phương pháp phân tích khơng gian của GIS xây dựng bản đồ biến
động đất đai giai đoạn 2010 - 2016 trên địa bàn thị xã Từ Sơn - tỉnh Bắc Ninh.
1.4.2. Ý nghĩa khoa học của đề tài
- Đề tài cho thấy tính ưu việt của cơng nghệ viễn thám và GIS trong công
tác xác định, đánh giá biến động sử dụng đất trong từng giai đoạn.
- Củng cố phương pháp luận về ứng dụng tư liệu viễn thám và GIS để
thành lập bản đồ sử dụng đất và nghiên cứu biến động sử dụng đất.

2

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


1.4.3. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
- Kết quả nghiên cứu của đề tài là nguồn tài liệu tham khảo hữu ích cho
các nhà quản lý tại địa phương trong cơng tác quản lý sử dụng đất.
- Góp phần nâng cao hiệu quả, tốc độ và tiết kiệm chi phí trong cơng tác
quản lý đất đai tại địa phương.

3

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


PHẦN 2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. TỔNG QUAN VỀ VIỄN THÁM
2.1.1. Khái niệm về viễn thám
Viễn thám (Remote sensing - tiếng Anh) 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 tài liệu thu nhận được bằng các phương tiện.
Những phương tiện này khơng có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tượng, khu vực
hoặc với hiện tượng được nghiên cứu.
Thực hiện được những cơng việc đó chính là thực hiện viễn thám - hay
hiểu đơn giản: Viễn thám là thăm dò từ xa về một đối tượng hoặc một hiện tượng
mà khơng có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tượng hoặc hiện tượng đó.
Mặc dù có rất nhiều định nghĩa khác nhau về viễn thám như :
- Ficher and other (1997), cho rằng : Viễn thám là một nghệ thuật, khoa
học, nói ít nhiều về một vật mà khơng cần chạm vào vật đó (dẫn theo Phạm Vọng
Thành và Nguyễn Trường Xuân, 2003).
- Barnet and Curtis (1976), cho rằng : Viễn thám là quan sát về một đối
tượng bằng một phương tiện cách xa vật trên một khoảng cách nhất định (dẫn
theo Phạm Vọng Thành và Nguyễn Trường Xuân, 2003).
- Linkkes and Kiefer (1986), cho rằng : Viễn thám là khoa học và nghệ thuật
thu nhận thông tin về một vật thể, một vùng hoặ một hiện tượng, qua phân tích dữ
liệu thu được bởi những phương tiện không tiếp xúc với vật, vùng hoặc hiện tượng
khi khảo sát (dẫn theo Phạm Vọng Thành và Nguyễn Trường Xuân, 2003).
Nhưng mọi định nghĩa đều có nét chung, nhấn mạnh "Viễn thám là khoa
học thu nhận từ xa các thông tin về các đối tượng, hiện tượng trên trái đất".
(Phạm Vọng Thành và Nguyễn Trường Xuân, 2003)
2.1.2. Nguyên lý cơ bản của viễn thám
Theo Đàm Xuân Hoàn (2008), nguyên lý cơ bản của viễn thám đó là đặc
trưng phản xạ hay bức xạ của các đối tượng tự nhiên tương ứng với từng giải phổ
khác nhau. Kết quả của việc giải đốn các lớp thơng tin phụ thuộc rất nhiều vào
sự hiểu biết về mối tương quan giữa đặc trưng phản xạ phổ với bản chất, trạng

4

LUAN VAN CHAT LUONG download : add

thái của các đối tượng tự nhiên. Những thông tin về đặc trưng phản xạ phổ của
các đối tượng tự nhiên sẽ cho phép các nhà chuyên môn chọn các kênh ảnh tối
ưu, chứa nhiều thông tin nhất về đối tượng 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.
Sóng điện từ được phản xạ hoặc bức xạ từ vật thể là nguồn cung cấp thơng
tin chủ yếu về đặc tính của đối tượng. Ảnh viễn thám cung cấp thông tin về các
vật thể tương ứng với năng lượng bức xạ ứng với từng bước sóng đã xác định.
Đo lường và phân tích năng lượng phản xạ phổ ghi nhận bởi ảnh viễn thám, cho
phép tách thơng tin hữu ích về từng lớp phủ mặt đất khác nhau do sự tương tác
giữa bức xạ điện từ và vật thể.
Thiết bị dùng để cảm nhận sóng điện từ phản xạ hay bức xạ từ vật thể
được gọi là bộ cảm biến. Bộ cảm biến có thể là các máy chụp ảnh hoặc máy
quét.Phương tiện mang các bộ cảm biến được gọi là vật mang (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 bộ cảm
biến đặt trên vật mang thu nhận.
Thông tin về năng lượng phản xạ của các vật thể được ảnh viễn thám thu
nhận và xử lí tự động trên máy hoặc giải đốn trực tiếp từ ảnh dựa trên kinh
nghiệm của chuyên gia. Cuối cùng, các dữ liệu hoặc thông tin liên quan đến các
vật thể và hiện thượng khác nhau trên mặt đất sẽ được ứng dụng vào trong nhiều
lĩnh vực khác nhau như: nơng lâm nghiệp, địa chất, khí tượng, mơi trường…

Hình 2.1. Mơ tả ngun lý cơ bản của viễn thám

5

LUAN VAN CHAT LUONG download : add

2.1.3. Đặc tính phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên
Theo Đàm Xn Hồn (2008), sóng điện từ chiếu tới mặt đất, năng lượng
của nó sẽ tác động lên bề mặt trái đất và sẽ xẩy ra các hiện tượng sau:
- Phản xạ năng lượng.
- Hấp thụ năng lượng.
- Thấu quang năng lượng.
Năng lượng bức xạ sẽ chuyển đổi thành ba dạng khác nhau như trên. Giả
sử coi năng lượng ban đầu bức xạ là EO thì khi chiếu xuống các đối tượng nó sẽ
chuyển thành năng lượng phản xạ Eρ, hấp thụ Eα và thấu quang ET. Có thể mơ tả
q trình trên theo cơng thức:
Eo=Eρ+Eα+ET
Trong q trình này ta phải lưu ý hai điểm:
Thứ nhất là: khi bề mặt đối tượng tiếp nhận năng lượng chiếu tới, tùy thuộc
vào cấu trúc các thành phần, cấu tạo vật chất hoặc điều kiện chiếu sáng mà các thành
phần Eρ, Eα, E sẽ có những giá trị khác nhau đối với các đối tượng khác nhau.
Thứ hai là: năng lượng chiếu tới đối tượng được phản xạ không những
phụ thuộc vào cấu trúc bề mặt đối tượng mà còn phụ thuộc vào bước sóng của
năng lượng chiếu tới. Do vậy mà trên ảnh ta thấy hình ảnh đối tượng do ghi nhận
được khả năng phản xạ phổ của các bước sóng khác nhau sẽ khác nhau.
2.1.3.1. Đặc tính phản xạ phổ của thực vật
Theo Đàm Xuân Hoàn (2008), khả năng phản xạ phổ của thực vật xanh
thay đổi theo độ dài bước sóng
Trong vùng sóng ánh sáng nhìn thấy các sắc tố của lá cây ảnh hưởng đến
đặc tính phản xạ phổ của nó, đặc biệt là chất clorophin trong lá cây và một số sắc
tố khác cũng đóng vai trò quan trọng trong việc phản xạ phổ của thực vật.
cận hồng ngoại.
Do trong lá cây có nước nên hấp thụ bức xạ vùng hồng ngoại. Khả năng
phản xạ phổ của lá xanh ở vùng sóng ngắn và vùng ánh sáng đỏ là thấp. Hai vùng
suy giảm khả năng phản xạ phổ này tương ứng với 2 dải sóng bị chất clorophin

hấp thụ. Ở 2 dải sóng này chất clorophin hấp thụ phần lớn năng lượng chiếu tới
do đó năng lượng phản xạ của lá cây khơng lớn. Vùng sóng bị phản xạ mạnh nhất

6

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


tương ứng với sóng có chiều dài bước sóng 0,54m, tức là vùng sóng có ánh sáng
màu lục. Do đó lá cây tươi được mắt ta cảm nhận có màu lục. Khi lá úa hoặc sâu
bệnh hàm lượng chất clorophin trong lá giảm đi, lúc đó khả năng phản xạ phổ
cũng bị thay đổi và lá cây có màu vàng đỏ. Ở vùng hồng ngoại ảnh hưởng chủ
yếu lên khả năng phản xạ phổ của lá cây là hàm lượng nước trong lá cây. Khả
năng hấp thụ năng lượng mạnh nhất ở các bước sóng: 1,4m; 1,9m; 2,7m. Bước
sóng 2,7m hấp thụ mạnh nhất gọi là dải sóng cộng hưởng hấp thụ, ở đây sự hấp
thụ mạnh diễn ra đối với sóng trong khoảng từ 2,66µm đến 2,73µm
Tóm lại: Khả năng phản xạ phổ của mỗi loại thực vật là khác nhau và đặc
tính chung nhất về khả năng phản xạ phổ của thực vật là:
- Ở vùng ánh sáng nhìn thấy, cận hồng ngoại và hồng ngoại khả năng phản
xạ phổ khác biệt rõ rệt.
- Ở vùng ánh sáng nhìn thấy phần lớn
Khi hàm lượng nước trong lá giảm đi thì khả năng phản xạ phổ của lá cây
cũng tăng lên đáng kể

Hình 2.2. Đặc tính hấp thụ của lá cây và nước
2.1.3.2. Đặc tính phản xạ phổ của thổ nhưỡng
Theo Đàm Xn Hồn (2008), Đặc tính chung nhất của thổ nhưỡng là khả
năng phản xạ phổ tăng theo độ dài bước sóng, đặc biệt là trong vùng cận hồng
ngoại và hồng ngoại. Ở đây chỉ có năng lượng hấp thụ và năng lượng phản xạ mà
khơng có năng lượng thấu quang. Tuỳ thuộc vào các loại đất có thành phần cấu

7

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


tạo, các chất hữu cơ và vô cơ khác nhau khả năng phản xạ phổ sẽ khác nhau. Cấu
trúc của đất phụ thuộc vào tỷ lệ sét, bụi, cát trong đất. Sét là hạt mịn đường kính
nhỏ hơn 0,002mm, bụi có đường kính từ 0,002 - 0,05mm, cát có đường kính từ
0,05mm - 2mm. Tùy thuộc vào tỷ lệ của thành phần ba loại đất cơ bản trên mà tạo
nên các loại đất có tên gọi khác nhau. Các yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến khả năng
phản xạ phổ của đất là cấu trúc bề mặt của đất, độ ẩm đất, hợp chất hữu cơ và vơ
cơ có trong đất. Cấu trúc của đất có ảnh hưởng đến khả năng phản xạ phổ của đất.
Với đất hạt mịn thì khoảng cách giữa các hạt nhỏ vì vậy chúng sít gần nhau hơn.
Với hạt lớn khoảng cách giữa chúng lớn hơn do vậy khả năng vận chuyển khơng
khí và độ ẩm đất cũng dễ dàng hơn. Khi ẩm ướt, trên một hạt cát sẽ bọc 1 lớp
màng mỏng nước, do vậy độ ẩm và lượng nước trong đất sẽ cao hơn, do đó độ ẩm
cũng ảnh hưởng đến khả năng phản xạ phổ của chúng. Khi độ ẩm tăng, khả năng
phản xạ phổ sẽ bị giảm. Do vậy khi hạt nước rơi vào khô ta sẽ thấy cát bị thẫm
hơn, Tuy nhiên, nếu cát đã ẩm mà có thêm nước cũng không thẫm màu đi mấy .
Một yếu tố nữa ảnh hưởng đến khả năng phản xạ phổ là hợp chất hữu cơ
có trong đất. Với hàm lượng chất hữu cơ từ 0,5 đến 5% đất có màu nâu xẫm. Nếu
hàm lượng chất hữu cơ thấp hơn đất có mầu nâu sáng.
Lượng oxít sắt trong đất cũng ảnh hưởng tới khả năng phản xạ phổ của
đất. Khả năng phản xạ phổ tăng khi hàm lượng oxit sắt trong đất giảm, nhất là ở
vùng phổ nhìn thấy giảm đến 40% khả năng phản xạ phổ khi hàm lượng oxit sắt
trong đất tăng lên). Khi loại bỏ oxit sắt ra khỏi đất thì khả năng phản xạ phổ của
đất tăng lên rõ rệt ở dải sóng 0,5 đến 1,1m. Nhưng với bước sóng lớn hơn 1,0m
hầu như khơng có tác dụng.
2.1.3.3. Đặc tính phản xạ phổ của nước.

Theo Đàm Xn Hồn (2008), khả năng phản xạ phổ của nước thay đổi
theo chiều dài bước sóng chiếu tới và thành phần vật chất có trong nước. Khả
năng phản xạ phổ ở đây cịn phụ thuộc vào bề mặt nước và trạng thái của nước.
Trên kênh hồng ngoại và cận hồng ngoại đường bờ nước được phát hiện dễ dàng,
cịn một số đặc tính của nước phải sử dụng dải sóng nhìn thấy để nhận biết.
Trong điều kiện tự nhiên mặt nước hoặc 1 lớp nước mỏng sẽ hấp thụ rất mạnh
năng lượng ở dải cận hồng ngoại và hồng ngoại, do vậy năng lượng phản xạ rất
ít. Vì khả năng phản xạ phổ của nước ở dải sóng dài khá nhỏ nên việc sử dụng
các kênh sóng dài để chụp cho ra khả năng đoán đọc điều vẽ thuỷ văn (ao, hồ…)
ở dải sóng nhìn thấy khả năng phản xạ phổ của nước tương đối phức tạp.

8

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


Nước cất hấp thụ ít năng lượng ở dải sóng nhỏ hơn 0,6µm và thấu quang
năng lượng rất lớn ở bước sóng ngắn. Nước biển, nước ngọt và nước cất có
chung đặc tính thấu quang năng lượng, tuy nhiên, độ thấu quang của nước được
giảm đi rất rõ rệt và bước sóng càng dài có độ thấu quang càng lớn. Khả năng
thấu quang cao và hấp thụ ít ở dải sóng nhìn thấy chứng tỏ rằng đối với lớp nước
mỏng và trong thì hình ảnh viễn thám ghi nhận được ở dải sóng nhìn thấy là nhờ
năng lượng phản xạ của các chất ở đáy như: cát, đá….
Trong điều kiện tự nhiên không phải lúc nào cũng lý tưởng như nước cất,
thông thường trong nước chứa nhiều tạp chất hữu cơ và vơ cơ. Vì vậy khả năng
phản xạ phổ của nước phụ thuộc vào thành phần và trạng thái của nước. Các
nghiên cứu cho thấy nước đục có khả năng phản xạ phổ cao hơn nước trong nhất
là ở dài sóng dài.
Người ta cũng xác định được rằng đối với độ sâu tối thiểu là 30m, nồng độ
tạp chất gây đục là 10mg/lít thì khả năng phản xạ phổ lúc đó là hàm số của thành

phần nước chứ khơng phải là ảnh hưởng của chất ở đáy. Người ta chứng minh
rằng khả năng phản xạ phổ của nước phụ thuộc rất nhiều vào độ đục của nước, ở
dải sóng 0,6 - 0,7µ người ta phát hiện ra rằng giữa độ đục của nước và khả năng
phản xạ phổ có mối liên hệ tuyến tính.
Hàm lượng chất clorophin trong nước cũng là một yếu tố ảnh hưởng tới
khả năng phản xạ của nước. Nó làm giảm khả năng phản xạ phổ của nước ở bước
sóng ngắn và tăng khả năng phản xạ phổ của nước ở bước sóng màu xanh lá cây.
Ngồi ra cịn một số yếu tố khác ảnh hưởng lớn tới khả năng phản xạ phổ
của nước, nhưng cũng có nhiều đặc tính quan trọng khác của nước không thể
hiện được rõ qua sự khác biệt của phổ như độ mặn của nước biển, hàm lượng khí
metan, oxy, nitơ, cacbonnic có trong nước.
2.1.4. Vệ tinh Spot
Theo Nguyễn Khắc Thời và Trần Quốc Vinh (2006), vệ tinh Spot là tên
chung có các hệ thống vệ tinh chuyên dùng để quan sát bề mặt trái đất của Pháp.
Trên mỗi vệ tinh Spot được trang bị một hệ thống tạo ảnh nhìn thấy có độ
phân giải cao HRV (High Resolution Visible imaging system). Các thế hệ vệ tinh
SPOT 1 đến 3 có 3 kênh phổ phân bố trong vùng sóng nhìn thấy ở các bước sóng
xanh lục, đỏ và gần hồng ngoại. Năm 1998 Pháp phóng vệ tinh SPOT 4 với hai
bộ cảm HRVIR và thực vật (Vegetation Instrument). Ba kênh phổ đầu của

9

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


HRVIR tương đương với 3 kênh phổ truyền thống của HRV. Năm 2002 Pháp đã
phóng thành cơng vệ tinh SPOT 5 với độ phân giải cao hơn: 2,5 m; 5m; 10m.
Vệ tinh SPOT bay ở độ cao 832 km, nghiêng so với mặt phẳng quỹ đạo
0

98 7, bay qua xích đạo lúc 10h30' sáng với chu kỳ lặp lại là 23 ngày. Mỗi cảnh có
độ phủ là 60 km x 60 km. Tư liệu SPOT được sử dụng nhiều không chỉ cho việc
nghiên cứu tài nguyên mà còn sử dụng cho công tác xây dựng, hiệu chỉnh bản đồ
và quy hoạch sử dụng đất. Bộ cảm HRV là máy quét điện tử CCD - HRV có thể
thay đổi góc quan sát nhờ một gương định hướng. Gương này cho phép thay đổi
0

hướng quan sát ± 27 so với trục thẳng đứng nên dễ dàng thu được ảnh lập thể.
Bảng 2.1. Các hệ thống vệ tinh Spot
Bộ cảm

Phổ điện từ

Độ phân giải

Bước sóng

Spot 1
Spot 2

Panchromatic
B1 : green

10 m
20 m

0.50 - 0.73 μm
0.50 - 0.59 μm

Spot 3

B2 : red
B3 : near infrared

20 m
20 m

0.61 - 0.68 μm
0.78 - 0.89 μm

Spot 4

Monospectral

10 m

0.61 - 0.68 μm

B1 : green
B2 : red
B3 : near infrared
B4 : mid infrared (MIR)

20 m
20 m
20 m
20 m

0.50 - 0.59 μm
0.61 - 0.68 μm

0.78 - 0.89 μm
1.58 - 1.75 μm

2.5m or 5m
10 m
10 m
10 m
20 m

0.48 - 0.71 μm
0.50 - 0.59 μm
0.61 - 0.68 μm
0.78 - 0.89 μm
1.58 - 1.75 μm

1.5m
6m
6m
6m
6m

0,455-0,745μm
0.455-0.525μm
0.530-0.590 μm
0.625-0.695 μm
0.760–0.890 μm

Spot 5

Panchromatic (Toàn sắc)

B1 : green (Xanh lục)
B2 : red (Đỏ)
B3 : near infrared (Cận HNgoại)
B4 : mid infrared (MIR) (Giữa HN)

Spot 6
Spot 7

Panchromatic (Toàn sắc)
B1 : Blue (Xanh Chàm)
B2 : green (Xanh lục)
B3 : red (Đỏ)
B4 : near infrared (Cận HNgoại)

10

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


2.1.5. Vệ tinh Sentinel
Theo trang Wikipedia (2017), Sentinel là tên của một loạt các vệ tinh
quan sát trái đất thuộc Chương trình Copernicus của Cơ quan Khơng gian
Châu Âu (ESA). Các vệ tinh được đặt tên từ Sentinel-1 tới Sentinel-6 có các
thiết bị thu nhận quan sát đất liền, đại dương và khí quyển .Hiện tại đã có
Sentinel-1 và Sentinel-2 trên quĩ đạo, còn từ Sentinel-3 tới Sentinel-6 đang
chế tạo. Sentinel-3 có kế hoạch đưa lên quĩ đạo trong tháng 12/2015, gồm 3 vệ
tinh Sentinel-3A, Sentinel-3B và Sentinel-3C theo kế hoạch sẽ hồn tất việc
phóng trước năm 2020.
Sentinel-2A được phóng lên quĩ đạo ngày 23/6/2015. Đây là vệ tinh gắn
thiết bị thu nhận ảnh đa phổ với 13 kênh phổ (443 nm–2190 nm), đường quét

290km, chu kì lăp 10 ngày, trường nhìn 20,6o , giờ qua xích đạo là 10h30 sáng,
Dải phổ từ 440 -2300nm, mã hóa dữ liệu 12 bít và với độ phân giải 10m ở các
kênh 2 (kênh Blue), 3 (kênh Green), 4 (kênh Red), 8 (kênh NIR)
Với 13 kênh phổ, từ dải ánh sáng nhìn thấy và cận hồng ngoại đến dải
hồng ngoại sóng ngắn với các độ phân giải không gian khác nhau, đầu thu đa phổ
của Sentinel-2A mang lại khả năng giám sát mặt đất ở cấp độ chưa từng có.
Sentinel-2 là vệ tinh quan sát Trái đất quang học đầu tiên có ba băng phổ nằm
trong dải “rìa đỏ” (red edge), cung cấp thông tin quan trọng về trạng thái của
thực vật.
2.1.6. Cơ sở viễn thám trong đánh giá biến động
Bản chất của thông tin viễn thám là sự thu nhận thông tin phản xạ từ các
đối tượng trên mặt đất dưới tác dụng của năng lượng điện từ. Như vậy, các giá trị
độ xám của mỗi pixel có thể khác nhau giữa hai thời kỳ, tùy thuộc vào bản chất
pixel đó. Ảnh biến động được xây dựng sẽ thể hiện sự thay đổi giá trị độ xám của
từng pixel ảnh. Giá trị đó có thể nêu lên nhiều tính chất khác nhau của đối tượng
ví dụ tính chất của nước, của đất đá, của các cơng trình xây dựng. Tư liệu viễn
thám được sử dụng trong nghiên cứu biến động bao gồm nhiều loại ảnh dạng
tương tự, ảnh toàn sắc (đơn phổ), ảnh đa phổ, ảnh số với độ phân giải khác nhau.
Các tư liệu viễn thám có thể là dạng quang học, dạng hồng ngoại nhiệt, dạng
radar. Các phương pháp nghiên cứu khác nhau:
Về phương pháp lập bản đồ phân loại lớp phủ bề mặt, các phương pháp
viễn thám rất đa dạng. Có thể liệt kê một số phương pháp phân tích ảnh như

11

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


phương pháp phân ngưỡng thủ công (Manual thresholds), phương pháp phân loại
không kiểm định (Unsupervised classification), phương pháp phân loại có kiểm

định (Supervised classification), phương pháp Fuzzy (Fuzzy classification or
Mixing models) nhưng hai phương pháp đang dùng phổ biến để phân loại thảm
phủ hiện nay là phương pháp phân loại khơng kiểm định và phương pháp phân
loại có kiểm định. Mỗi phương pháp phân loại đều sử dụng những thuật tốn nhất
định. Các thuật tốn có giới hạn và khả năng ứng dụng trong các trường hợp khác
nhau. Những thuật toán thường được sử dụng phổ biến là khoảng cách nhỏ nhất
(Minimum Distance), Parallelepiped và Maximum Likelihood. Trong số này,
thuật toán Maximum Likelihood được phân loại sử dụng nhiều nhất trong các
cơng trình nghiên cứu thảm phủ. Thuật tốn Minimum Distance thường được áp
dụng trong phương pháp phân loại không kiểm định, cịn hai thuật tốn
Maximum Likelihood và Parallelepiped thường được áp dụng trong phương pháp
phân loại có kiểm định. Ngồi ra, người ta cịn sử dụng một số phương pháp làm
nổi bật yếu tố thực vật như phương pháp phân tích chỉ số thực vật và phép biển
đổi Tasseled cap. Trong phạm vi Luận văn đã sử dụng một số phương pháp cho
phân tích và giải đốn lớp phủ mặt đất mà được nhiều nhà nghiên cứu hay sử
dụng hiện nay đó là phương pháp phân loại có kiểm định (Supervised). Phân loại
có kiểm định là phép phân loại ảnh dựa trên các pixel mẫu đã được chọn sẵn bởi
người phân tích. Bằng cách chọn mẫu, người phân tích đã chỉ ra giúp máy tính
xác định những pixel có cùng một số đặc trưng về phổ phản xạ.
Lựa chọn các đặc tính bao gồm: các đặc tính về phổ và các đặc tính về cấu
trúc. Việc lựa chọn này có ý nghĩa quan trọng, nó cho phép tách biệt các lớp đối
tượng với nhau. Chọn vùng mẫu: chọn các vùng mẫu cho chính xác và phù hợp
với mục đích cần phần loại, cần chọn lựa các vùng mẫu này ở ngoài thực địa và
các tài liệu liên quan để có thể lấy vùng mẫu chuẩn.
Phương pháp nghiên cứu biến động sau phân loại (Post-classification
change detection) là phương pháp phân tích hai ảnh độc lập tạo ra hai bản đồ lớp
phủ tại hai thời điểm, sau đó chiết tách thơng tin biến động bằng việc so sánh hai
bản đồ lớp phủ. Việc chiết tách thông tin phục vụ thành lập các bản đồ lớp phủ có
thể được thực hiện bằng mắt hoặc phân loại đa phổ. Quá trình so sánh xác định
biến động được thực hiện nhờ GIS, dữ liệu đầu vào có thể là vector hoặc raster.

Phương pháp sau phân loại được sử dụng từ cuối những năm 1970, được coi là
phương pháp đáng tin cậy nhất và được sử dụng để đánh giá chất lượng kỹ thuật

12

LUAN VAN CHAT LUONG download : add