Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lê Thanh Hòa
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
1.1. CƠ SỞ HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI
Đất là tài nguyên vô cùng quý giá, là tài nguyên không thể thiếu được
trong sự sinh tồn của con người và thế giới sinh vật. Việt Nam là một trong những
quốc gia khan hiếm đất trên Thế giới, với khoảng 31,2 triệu ha, xếp hàng thứ 58
trong tổng số 200 nước trên Thế giới. Tuy nhiên, do dân số ngày càng tăng, sức
ép từ việc đô thò hóa - công nghiệp hóa và các quá trình thoái hóa đất đang có xu
hướng xảy ra mạnh do người dân chưa có biện pháp sử dụng đất hợp lý, vì thế
diện tích đất canh tác vốn đã thấp lại đang bò giảm theo thời gian.
Bạc Liêu là một tỉnh thuộc bán đảo Cà Mau, miền đất cực Nam Việt Nam,
từ lâu đã được xem là đòa bàn phân bố của hai loại đất có vấn đề là đất phèn và
đất mặn. Do đó việc sử dụng đất đai ở đòa bàn tỉnh Bạc Liêu cho các mục tiêu
phát triển sản xuất vẫn còn gặp nhiều khó khăn, cần có biện pháp sử dụng đất
một cách hiệu quả nhằm đáp ứng cho mục tiêu bảo vệ môi trường cũng như phát
triển bền vững của tỉnh.
Cho đến nay trên Thế giới cũng như ở Việt Nam đã có nhiều ứng dụng GIS
và RS trong nghiên cứu về đất nói chung và đất ở vùng ĐBSCL cũng như ở Bạc
Liêu nói riêng, các kết quả nghiên cứu này đã chỉ rõ diện phân bố của các đơn vò:
nhóm, loại đất chính trên đòa bàn tỉnh, cũng như tiềm năng sử dụng. Tuy nhiên,
để có các biện pháp quản lý đất đai tốt hơn thì cần có những khảo sát đánh giá,
nghiên cứu về đất như một tổng thể sinh thái. Vì sao? Bởi vì các chuyển hóa vật
chất theo các quá trình sinh đòa hóa trong đất phụ thuộc rất lớn vào bản chất của
các giống loài, mật độ cũng như sự phong phú của các sinh vật trong đất; ngược
lại, bản chất và hoạt tính của chúng cũng chòu ảnh hưởng rất lớn của các tính chất
hóa - lý của đất. Nói chung, trong môi trường đất được coi là dồi dào về nguồn
dinh dưỡng hữu cơ và vô cơ thì mật độ và hoạt tính của sinh vật đất cũng tăng
SVTH: Trần Nhật Vy Trang 1
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lê Thanh Hòa
cao. Vì vậy, rất cần thiết xem xét đồng thời các đặc tính hóa - lý (bao gồm cả
nông hóa) và hoạt tính sinh học để có những kết quả xác đònh, đánh giá trạng thái
phát triển của đất một cách toàn diện, giúùp chúng ta có những tác động tích cực,
thúc đẩy các chuyển hóa vật chất trong đất theo hướng có lợi.
Mặt khác, trong những năm gần đây, công nghệ tích hợp GIS và RS được
xem là phương pháp rất hiệu quả trong việc xây dựng và cập nhật dữ liệu không
gian, phục vụ công tác quản lý tài nguyên thiên nhiên và giám sát môi trường
Đồng thời, việc tích hợp GIS và RS sẽ giúp giải quyết, giám sát, theo dõi diễn
biến môi trường đất và sự thay đổi các hệ sinh thái đất một cách nhanh chóng và
hiệu quả hơn nhờ vào những chức năng ưu việt của kỹ thuật này. Vì thế, việc ứng
dụng GIS và RS xây dựng bản đồ sinh thái đất tỉnh Bạc Liêu là thật sự cần thiết
và thiết thực. Đây cũng là cơ sở hình thành đề tài luận văn này.
1.2. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
- Căn cứ theo điều 12 của Luật đất đai năm 2003 thì việc xây dựng bản đồ
về tài nguyên đất đai là hết sức cần thiết đối với việc sử dụng hợp lý tài
nguyên thiên nhiên, đem lại hiệu quả kinh tế cao, giúp bảo vệ môi trường
và phát triển bền vững.
- Việc sử dụng đất đai ở đòa bàn tỉnh Bạc Liêu cho các mục tiêu phát triển
sản xuất vẫn còn gặp nhiều khó khăn do hai loại đất có vấn đề là đất phèn
và đất mặn chiếm ưu thế. Vì thế, việc xây dựng bản đồ sinh thái đất sẽ
giúp các nhà quản lý có chiến lược và biện pháp thích hợp, hiệu quả hơn
trong việc sử dụng đất.
SVTH: Trần Nhật Vy Trang 2
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lê Thanh Hòa
1.3. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
- Tìm hiểu đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội tỉnh Bạc Liêu;
- Khảo sát các hiện trạng sử dụng đất trên đòa bản tỉnh Bạc Liêu để phục vụ
cho việc giải đoán ảnh vệ tinh;
- Ứng dụng viễn thám (RS) thực hiện khóa giải đoán, tích hợp với GIS thành
lập bản đồ hiện trạng năm 2007 - dữ liệu cho GIS để thực hiện chức năng
chồng lớp, thành lập nên bản đồ sinh thái đất tỉnh Bạc Liêu.
- Ứng dụng GIS để phân tích, chồng lớp các lớp dữ liệu nhằm xây dựng bản
đồ sinh thái đất cho tỉnh Bạc Liêu;
1.4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
Thu thập tài liệu có liên quan gồm:
- Tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, đặc điểm thổ nhưỡng và
hiện trạng sử dụng đất ở Bạc Liêu, các tài liệu nghiên cứu về sinh thái
đất tỉnh Bạc Liêu;
- Tài liệu về hệ thống thông tin đại lý (GIS) và các phần mềm ứng dụng
của GIS;
- Tài liệu về viễn thám (RS) và phần mềm ENVI;
Thu thập dữ liệu gồm: các bản đồ số , ảnh vệ tinh phục vụ cho việc xây
dựng bản đồ;
Khảo sát thực đòa: khảo sát về điều kiện tự nhiên và các hiện trạng sử
dụng đất ở tỉnh Bạc Liêu, dùng GPS đònh vò khóa giải đoán;
Tiến hành chồng lớp (overlay), tổng hợp các chỉ tiêu, phân tích để phân
vùng sinh thái đất bằng ứng dụng GIS;
Kết hợp ứng dụng RS để giải đoán, phân loại nhằm kiểm tra, cập nhật lại
các loại đất theo hiện trạng sử dụng, ứng dụng qua GIS xây dựng bản đồ
hiện trạng năm 2007 nhằm phục vụ cho việc xây dựng bản đồ sinh thái đất.
SVTH: Trần Nhật Vy Trang 3
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lê Thanh Hòa
1.5. ĐỐI TƯNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
- Dữ liệu về các yếu tố có liên quan đến việc hình thành các vùng sinh thái
đất của tỉnh Bạc Liêu gồm: bản đồ đòa hình, khí hậu - thủy văn, xâm nhập
mặn, hiện trạng lớp phủ và sử dụng đất, thổ nhưỡng;
- Các vùng sinh thái đất đặc trưng của tỉnh Bạc Liêu;
- Công cụ GIS và RS trong việc phân tích, giải đoán, phân loại đểø xây dựng
nên bản đồ sinh thái đất cho tỉnh Bạc Liêu.
1.6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Thu thập, tổng hợp các tài liệu liên quan đến vấn đề nghiên cứu;
- Thu thập dữ liệu phục vụ cho việc xây dựng bản đồ;
- Khảo sát thực đòa;
- Dùng GPS đònh vò khóa giải đoán phục vụ cho việc phân loại mẫu trên ảnh
vệ tinh bằng ứng dụng RS;
- Ứng dụng GIS phân tích dữ liệu và xây dựng các bản đồ;
- Tích hợp GIS và RS để xây dựng sản phẩm cuối cùng là bản đồ các vùng
sinh thái đất cho tỉnh Bạc Liêu.
1.7. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI
- Vì khả năng và thời gian có hạn nên việc đònh vò khóa giải đoán (đo GPS)
chỉ trên một số điểm đặc trưng dọc quốc lộ 1A và một số ở phía Nam và
phía Bắc quốc lộ 1A thuộc tỉnh Bạc Liêu.
- Vì việc chuyển đổi dữ liệu ảnh vệ tinh sau phân loại qua dữ liệu dạng số
đòi hỏi máy tính chuyên dụng có bộ xử lý mạnh nên giới hạn đề tài này chỉ
dùng ảnh sau phân loại để cập nhật thông tin trên cơ sở dữ liệu nền hiện
trạng sử dụng đất năm 2001 có sẵn, để từ đó thành lập nên bản đồ hiện
trạng năm 2007.
SVTH: Trần Nhật Vy Trang 4
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lê Thanh Hòa
1.8. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
- Việc xây dựng bản đồ sinh thái đất giúp cho các nhà quản lý môi trường có
biện pháp sử dụng đất hợp lý, tránh lãng phí tài nguyên, giúp bảo vệ môi
trường và phát triển bền vững.
- Việc xây dựng bản đồ sinh thái đất sẽ giúp cho việc quy hoạch nông
nghiệp dễ dàng và hiệu quả hơn (ví dụ như có những biện pháp thau chua,
rửa mặn; phân bố cây trồng hợp lý, đạt hiệu quả cao).
SVTH: Trần Nhật Vy Trang 5
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lê Thanh Hòa
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC TRONG ỨNG DỤNG
THÀNH LẬP BẢN ĐỒ SINH THÁI ĐẤT
Xử lý,
giải đoán
Chồng lớp
Tích hợp
Sơ đồ 1: Các bước thực hiện trong quá trình nghiên cứu
Bản đồ sinh thái đất được xây dựng trên cơ sở các đặc điểm sinh thái môi
trường đất kết hợp với các yếu tố tự nhiên ở nơi đó mà có ảnh hưởng đến sự hình
thành các vùng sinh thái đất như: độ cao đòa hình, quá trình xâm nhập mặn, hiện
trạng lớp phủ và các nhóm đất. Dựa trên kỹ thuật xử lý, giải đoán ảnh vệ tinh của
RS cho ta dữ liệu không gian chính xác, kết hợp với kỹ thuật chồng lớp bản đồ
SVTH: Trần Nhật Vy Trang 6
Thu thập tài liệu
Tư liệu viễn
thám
Tư liệu chuyên
đề
Tài liệu thống
kê
CSDL cho GIS
Độ cao
đòa hình
Bản đồ thổ
nhưỡng
Bản đồ thủy
văn - khí hậu
Bản đồ xâm
nhập mặn
Bản đồ hiện
trạng lớp phủ và
sử dụng đất
BẢN ĐỒ SINH THÁI ĐẤT
TỈNH BẠC LIÊU
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lê Thanh Hòa
của GIS sẽ giúp ta xây dựng được bản đồ sinh thái đất đạt hiệu quả chính xác
cao.
2.1. CƠ SỞ NGHIÊN CỨU PHÂN VÙNG SINH THÁI ĐẤT
2.1.1. Một số khái niệm
Để có cơ sở ứng dụng vào nghiên cứu đề tài trên, ta cần làm rõ một số
khái niệm cơ bản có liên quan gồm: sinh thái, sinh thái đất.
+ Sinh thái: là môn khoa học nghiên cứu về quan hệ của sinh vật hoặc
nhóm sinh vật với môi trường xung quanh. Nội dung của sinh thái học, chủ yếu
nghiên cứu đặc điểm các nhân tố môi trường ảnh hưởng đến đời sống của sinh vật
và sự thích nghi của chúng với các điều kiện ngoại cảnh; nghiên cứu nhòp điệu
sống của cơ thể liên quan với các chu kỳ ánh sáng (ngày – đêm), các chu kỳ đòa
lý của Trái đất, nghiên cứu điều kiện hình thành quần thể và những đặc điểm cơ
bản trong mối quan hệ nội bộ quần thể như mật độ phân bố, sinh trưởng, sinh sản,
tử vong và giữa quần thể với môi trường thể hiện sự biến động – điều chỉnh số
lượng cá thể trong quần thể, nghiên cứu đặc điểm cấu trúc của các quần xã, mối
quan hệ giữa các loài, quá trình biến đổi của các quần xã theo không gian và thời
gian qua các loại diễn thế, nghiên cứu sự chuyển hóa vật chất và năng lượng
trong quần xã, giữa quần xã và ngoại cảnh thể hiện thể hiện qua các chuỗi và
lưới thức ăn, nghiên cứu những nhân tố vô cơ cần thiết cho sinh vật tham gia vào
chu trình sinh đòa hóa trong thiên nhiên và từ đó xác đònh rõ mối tương tác giữa
các nhân tố làm nâng cao năng suất sinh học của các quần xã sinh vật.
+ Sinh thái đất:
Đất là lớp phủ của thạch quyển bò biến đổi một cách tự nhiên dưới tác
dụng của các yếu tố : mẫu chất đá mẹ, khí hậu, đòa hình, thời gian và sinh học
(sinh quyển) Cùng với sự phát triển của khoa học thì đònh nghóa đất cũng được
mở rộng và mô tả chi tiết hơn. Theo Forman và Godron, (1986) thì đất “soil” là
SVTH: Trần Nhật Vy Trang 7
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lê Thanh Hòa
một tổ hợp bao gồm các hạt khoáng, chất hữu cơ, nước và khí, đó còn gọi là
những thành phần vô sinh. Ngoài ra, trong đất còn có thành phần hữu sinh
(Nguyễn Lân Dũng, 1984) là các sinh vật sống trực tiếp trong đất, chúng có vai
trò to lớn không chỉ do khối lượng đáng kể của chúng (tới khoảng 10 tấn/ha chỉ
riêng trong tầng canh tác) mà còn do những hoạt động của chúng, thông qua các
quá trình sinh đòa hóa, có liên quan chặt chẽ tới sự phát triển của đất. Vì vậy có
thể xem đất là một tổng thể bao gồm sản phẩm đòa chất, sinh học, thủy văn, khí
hậu (Buol và nnk, 1973) và một cách đầy đủ hơn ta có thể xem đất là một hệ sinh
thái hoàn chỉnh, cũng có những hệ thống riêng của nó (Lê Huy Bá, 1996). Mỗi
môi trường đất cũng có thể có một hay nhiều hệ sinh vật tồn tại mà trong đó các
nhân tố sinh vật như vi sinh vật phân giải yếm khí, háo khí, thiếu khí, vi sinh vật
tổng hợp, thực vật không diệp lục, rễ cây, động vật sống trong đất và trên mặt
đất Tất cả tạo nên một hệ, liên quan khăng khít với nhau, cùng tồn tại và phát
triển trong môi trường đất.
Trong đất nói chung, các chất hữu ích và cần thiết cho cây sống và phát
triển như cacbon, nitơ, photpho, canxi, lưu huỳnh các nguyên tố vi lượng, chúng
tập trung chủ yếu ở dạng chậm tan (trong dung dòch đất). Lượng chất hòa tan là
thấp so với hàm lượng tổng số nói chung. Cây chỉ có khả năng lấy trực tiếp dưỡng
chất từ đất qua dạng hòa tan (dễ tiêu, hay các ion như: Ca
2+
, Mg
2+
, K
+
, Na
+
, NH
4
+
,
H
2
PO
4
-
, HPO
4
2-
, MoO
4
2-
). Trong thực tế, các dưỡng chất có gốc hữu cơ, vốn là
những chỉ tiêu cơ bản để đánh giá độ phì của đất, nhờ các hoạt động của sinh vật
sống trong đất (thông qua các chu trình sinh đòa hóa) mà được chuyển hóa thành
dạng dễ tiêu cho cây trồng sử dụng. Đây là những hệ sinh vật rất đa dạng bao
gồm như thực vật (bậc thấp có hoặc không có diệp lục tố), động vật (không xương
sống: giun trùng, sâu bọ, chân khớp và tuyến trùng), vi sinh vật và nấm men. Về
vai trò của hoạt động của sinh vật có thể thấy rõ qua hiệu suất chuyển hóa vật
chất. Thông thường các chuyển hóa vật chất theo các quá trình sinh đòa hóa trong
SVTH: Trần Nhật Vy Trang 8
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lê Thanh Hòa
đất có quy mô và cường độ cao hơn hàng trăm, hàng ngàn lần so với các chuyển
hóa đơn thuần về mặt hóa học [Schinner và nnk, 1996].
2.1.2. Tìm hiểu về quá trình hình thành đất
Đất được hình thành từ đá mẹ, dưới các điều kiện nhiệt độ, áp suất, độ ẩm,
khí hậu, thời tiết, sức gió, nước, mưa nhất đònh và sự tham gia tất yếu của thực,
động vật cũng như vi sinh vật.
Đá trải qua sự phong hóa hóa học, lý học và sinh học. Dưới sự thay đổi đột
ngột của nhiệt độ, cùng với những tác nhân trong nước mưa (trong đó có H
2
SO
4
,
HNO
3
), các lớp đá có cấu tạo từ những khoáng vật khác nhau, đã vỡ tan nhanh
chóng, tạo thành những mảnh vụn. Quá trình được tiếp tục để cho ra sản phẩm là
những “mẩu chất”. Tuy nhiên, những mẩu chất này có tiếp tục vỡ vụn theo kiểu
lý – hóa học bao nhiêu đi nữa thì cuối cùng cũng cho ra những hạt nhỏ li ti của
chất khoáng vô cơ tạo thành đất.
2.1.3. Cơ sở phân vùng sinh thái đất
Vùng sinh thái (Ecological zones) được đònh nghóa là một vùng đất hoặc
nước tương đối rộng lớn chứa đựng một loạt các loài, quần xã, sự tương tác động
lực học và điều kiện môi trường điển hình. Vùng sinh thái biểu hiện những yếu tố
trội, những yếu tố đặc trưng riêng cho vùng mà các vùng khác không có hoặc
biểu hiện không rõ.
Các hệ sinh thái đất được đánh giá theo quan điểm phục vụ cho sản suất
nông nghiệp. Thực tế có nhiều nhóm sinh vật đất hiện diện trong hệ sinh thái đất,
nhưng theo quan điểm trên thì việc nghiên cứu khảo sát sẽ tập trung chủ yếu đối
với hoạt động sinh hóa của các nhóm sinh vật có liên quan tới các quá trình tích
luỹ và chuyển hóa dinh dưỡng. Một hệ sinh thái đất được đánh giá tốt khi tiềm
năng vật chất (khoáng chất), năng lượng của hệ thống (thông qua lượng và chất
lượng mùn) cũng như mật độ và hoạt tính sinh hóa của các sinh vật đất. Mặt khác
SVTH: Trần Nhật Vy Trang 9
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lê Thanh Hòa
tính ổn đònh và mức độ phong phú cũng là những tiêu chí đánh giá một hệ sinh
thái đất.
Các hệ sinh thái đất nghiên cứu trong khuôn khổ đề tài được xác đònh trên
cơ sở phân tích và đánh giá bổ sung các nhóm đất chính đã được phân loại trong
khu vực và dựa vào một số yếu tố tự nhiên có liên quan như thủy văn - khí hậu,
độ cao đòa hình, sự xâm nhập mặn, hiện trạng lớp phủ và sử dụng đất.
Việc phân vùng sinh thái đất phù hợp với điều kiện tự nhiên và kinh tế xã
hội của vùng sẽ góp phần quan trọng vào việc sử dụng hợp lý tài nguyên đất,
tránh lãng phí và đem lại hiệu quả kinh tế cao; đồng thời giúp các nhà quản lý có
những biện pháp cải tạo và quy hoạch thích hợp.
Tích hợp
Sơ đồ 2: Sơ đồ tích hợp các yếu tố hình thành các vùng sinh thái đất
SVTH: Trần Nhật Vy Trang 10
Độ cao đòa hình
Sự xâm nhập mặn
Thổ nhưỡng
Lớp phủ và hiện
trạng sử dụng đất
CÁC VÙNG SINH
THÁI ĐẤT
Thủy văn - Khí hậu
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lê Thanh Hòa
2.2. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA GIS TRONG ỨNG DỤNG THÀNH LẬP
BẢN ĐỒ SINH THÁI ĐẤT
2.2.1. Khái niệm GIS
Từ trước đến nay có rất nhiều đònh nghóa về GIS khác nhau từ nhiều tác
giả, như:
GIS là một hệ thống có có chức năng xử lý các thông tin đòa lý nhằm
phục vụ quy hoạch, trợ giúp quyết đònh trong một lónh vực chuyên môn
nhất đònh (Pavlidis, 1982).
GIS là một hệ thống sử dụng cơ sở dữ liệu để trả lời các câu hỏi về bản
chất đòa lý của các thực thể đòa lý (Goodchild, 1985; Peuquet, 1985).
GIS là một hộp công cụ mạnh, dùng để lưu trữ, truy vấn tùy ý, biến đổi
và hiển thò dữ liệu không gian từ Thế giới thực cho những mục tiêu đặc
biệt (Burrough, 1986).
GIS là một hệ thống quản trò cơ sở dữ liệu bằng máy tính để thu thập,
lưu trữ, phân tích và hiển thò dữ liệu không gian (NCGIA: National
Center for Geographic Information and Analysis, 1988).
GIS là một hệ thống bao gồm 4 khả năng xử lý dữ liệu đòa lý là: nhập
dữ liệu, quản lý dữ liệu, gia công và phân tích dữ liệu, xuất dữ liệu
(Stan aronoff, 1993).
GIS là một hệ thống tự động thu nhập, lưu trữ, truy vấn, phân tích và
hiển thò dữ liệu không gian (Clarke, 1995).
Qua một số đònh nghóa trên, ta có thể rút ra khái niệm chung về GIS như
sau: GIS là một ngành khoa học dựa trên cơ sở khoa học máy tính bao gồm cả
phần cứng và phần mềm, thực hiện đầy đủ các chức năng của một hệ thông tin
gồm nhập, lưu trữ, phân tích và xuất dữ liệu. Tính chất đặc thù của GIS là nó sử
SVTH: Trần Nhật Vy Trang 11
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lê Thanh Hòa
dụng những thành tựu của khoa học bản đồ để biểu diễn dữ liệu không gian,
những thành tựu của khoa học đòa lý để mô tả các thuộc tính trong thế giới thực.
2.2.2. Các thành phần của GIS
Có nhiều quan điểm về các thành phần của hệ GIS:
Mô hình hệ thống 3 thành phần: phần cứng, phần mềm, con người.
Mô hình hệ thống 4 thành phần: phần cứng, phần mềm, dữ liệu và con
người.
Mô hình hệ thống 5 thành phần: phần cứng, phần mềm, dữ liệu, quy
trình và con người.
Mô hình hệ thống 6 thành phần: phần cứng, phần mềm, dữ liệu, quy
trình, tổ chức và con người.
2.2.2.1. Phần cứng
Phần cứng bao gồm hệ thống mạng máy tính, các thiết bò ngoại vi để nhập
xuất dữ liệu như máy digitizer, scanner, máy in, plotter, Tùy theo mục tiêu và
quy mô tổ chức hệ thống thông tin đòa lý, nhà thiết kế sẽ xác đònh quy mô phần
cứng thích hợp.
2.2.2.2. Phần mềm
Là những phần mềm có khả năng nhập dữ liệu không gian, phi không gian,
phân tích và xử lý dữ liệu không gian, phi không gian. Các thành phần chính
trong phần mềm GIS là:
Công cụ nhập và thao tác trên các thông tin đòa lý
Hệ quản trò cơ sở dữ liệu (DBMS)
Công cụ hỗ trợ hỏi đáp, phân tích và hiển thò đòa lý
Giao diện đồ họa người – máy (GUI) để truy cập các công cụ dễ dàng
2.2.2.3. Dữ liệu
Dữ liệu có thể được xem là thành phần quan trọng nhất trong một hệ GIS.
Dữ liệu bao gồm dữ liệu không gian và dữ liệu phi không gian, được thu thập, lưu
SVTH: Trần Nhật Vy Trang 12
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lê Thanh Hòa
trữ theo một cấu trúc chuẩn, có thể liên thông trên mạng và được bảo quản theo
một quy đònh phân quyền sử dụng.
2.2.2.4. Quy trình
Quy trình được nhà phân tích thiết kế hệ thống xác lập khi xây dựng hệ
thống.
2.2.2.5. Tổ chức
Tùy theo mục đích và quy mô triển khai, hệ thống thông tin đòa lý được tổ
chức theo một cơ chế nhất đònh để phát huy tính hiệu quả của hệ nhằm đạt đến
mục tiêu. Trong hệ thống thông tin đòa lý, tổ chức giữ một vai trò rất quan trọng
vì có tổ chức, có quy chế, thích hợp việc chia sẻ và bảo vệ tài nguyên thông tin
mới được thực thi, hệ thống mới phát huy tính hiệu quả của nó. Tổ chức GIS tạo
điều kiện để xây dựng một sự hợp tác trong nội bộ cơ quan và giữa các cơ quan
với nhau. Tổ chức GIS thiết lập sự liên thông, trao đổi dữ liệu thông qua một đơn
vò dữ liệu trung tâm.
2.2.2.6. Con người
Con người là yếu tố quyết đònh sự thành công trong quá trình triển khai hệ
thống và tính hữu hiệu của hệ thống trong quá trình vận hành. Người sử dụng GIS
có thể là những chuyên gia kỹ thuật, người thiết kế và duy trì hệ thống, hoặc
những người dùng GIS để giải quyết các vấn đề trong công việc.
2.2.3. Cơ sở dữ liệu của GIS
CSDL trong hệ thống thông tin đòa lý có hai loại là dữ liệu nền và dữ liệu
chuyên biệt:
2.2.3.1. CSDL nền
Bao gồm những lớp dữ liệu mà hệ thống thông tin đòa lý chuyên ngành nào
cũng có thể sử dụng được như dữ liệu về lưới tọa độ, đường giao thông, mạng lưới
sông ngòi, khu dân cư,
SVTH: Trần Nhật Vy Trang 13
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lê Thanh Hòa
2.2.3.2. CSDL chuyên biệt
Bao gồm dữ liệu của các yếu tố chuyên ngành được biểu diễn theo mô
hình dữ liệu không gian và phi không gian (dữ liệu thuộc tính) liên kết và được
thiết kế hay xây dựng theo mục tiêu sử dụng của từng chuyên ngành khác nhau.
Dữ liệu không gian :
Là dữ liệu chứa trong nó những thông tin về vò trí của đối tượng, là những
dữ liệu phản ánh, thể hiện những đối tượng có kích thước vật lý nhất đònh hay
chiếm một không gian nhất đònh. Dữ liệu không gian thường được thể hiện dưới
hai mô hình là Raster và Vector.
Mô hình Raster
Không gian thực được biểu diễn dưới dạng các ô lưới (cell, pixel) liên tục
cạnh nhau. Mỗi ô mang một vò trí và giá trò nhất đònh để thể hiện, phản ánh
không gian thực. Trong đó, kích thước của một ô lưới được gọi là độ phân giải sẽ
quyết đònh độ chính xác của đối tượng. Cấu trúc dữ liệu thông thường theo mô
hình Raster là cấu trúc mảng, cấu trúc chia 4, cấu trúc phân cấp và cấu trúc dữ
liệu quadtree.
Mô hình Vector
Là mô hình mà dữ liệu không gian như điểm, đường, vùng được mã hóa và
lưu trữ dưới dạng tập hợp các tọa độ x,y. Vò trí của đối tượng điểm được thể hiện
bởi một tọa độ đơn x, y (ví dụ như các điểm lấy mẫu); đối tượng đường như sông,
suối, kênh rạch, đường giao thông được đònh nghóa như tập hợp của các điểm. Đối
tượng dạng vùng (ví dụ: vùng đất phèn, vùng đất mặn, vùng nuôi trồng thủy
sản, ) được lưu thành một vùng khép kín của các tọa độ điểm. Mô hình này thích
hợp trong biểu diễn dữ liệu có ranh giới rõ rệt như ranh nhà, ranh đường giao
SVTH: Trần Nhật Vy Trang 14
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lê Thanh Hòa
thông, Cấu trúc dữ liệu thông thường theo mô hình Vector là cấu trúc Spaghetti
và cấu trúc Topology.
Dữ liệu thuộc tính :
Là dữ liệu phản ánh tính chất của các đối tượng khác nhau. Trong GIS dữ
liệu thuộc tính thường lưu trữ trong máy máy dưới dạng bảng, tách biệt với dữ
liệu không gian. Khi cần biểu diễn hoặc phân tích, dữ liệu không gian và dữ liệu
thuộc tính được liên kết lại với nhau thông qua các “trường thuộc tính” chung.
Dữ liệu thuộc tính thường được phân loại vào một trong hai nhóm:
Dữ liệu dạng chữ (có thể mã hóa như các con số, tuy nhiên không
thể tiến hành các phép toán số học), được phân thành hai nhóm:
- Dữ liệu danh xưng (norminal): không có thứ bậc. Ví dụ: loại đất, tên
ngành,
- Dữ liệu thứ bậc (ordinal): tồn tại thứ bậc, nhưng không đề cập đến sự khác
biệt giữa thứ bậc. Ví dụ: hạng đường, hạng suối,
Dữ liệu dạng số (được diễn tả như số nguyên hoặc số thực), được
phân thành hai nhóm:
- Dữ liệu interval: có đặc tính là độ chênh lệch giữa các giá trò có thể tính
được, và không có trò số không tuyệt đối. Ví dụ: nhiệt độ (Celsius hoặc
Fahrenheit)
- Dữ liệu Ratio: có đặc tính là có gốc zero tuyệt đối. Ví dụ: lượng mưa, pH,
BOD,
2.2.4. Các chức năng của GIS
Mục đích chung của các hệ thống thông tin đòa lý là thực hiện sáu chức
năng sau:
2.2.4.1. Nhập dữ liệu
SVTH: Trần Nhật Vy Trang 15
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lê Thanh Hòa
Trước khi dữ liệu đòa lý có thể được dùng cho GIS, dữ liệu này phải được
chuyển sang dạng số thích hợp. Quá trình chuyển dữ liệu từ bản đồ giấy sang các
file dữ liệu dạng số được gọi là quá trình số hóa.
Công nghệ GIS hiện đại có thể thực hiện tự động hoàn toàn quá trình này
với công nghệ quét ảnh cho các đối tượng lớn; những đối tượng nhỏ hơn đòi hỏi
một số quá trình số hóa thủ công (dùng bàn số hóa). Ngày nay, nhiều dạng dữ
liệu đòa lý thực sự có các đònh dạng tương thích GIS. Những dữ liệu này có thể thu
được từ các nhà cung cấp dữ liệu và được nhập trực tiếp vào GIS.
2.2.4.2. Thao tác dữ liệu
Có những trường hợp các dạng dữ liệu đòi hỏi được chuyển dạng và thao
tác theo một số cách để có thể tương thích với một hệ thống nhất đònh. Ví dụ, các
thông tin đòa lý có giá trò biểu diễn khác nhau tại các tỷ lệ khác nhau (hệ thống
đường phố được chi tiết hóa trong file về giao thông, kém chi tiết hơn trong file
điều tra dân số và có mã bưu điện trong mức vùng). Trước khi các thông tin này
được kết hợp với nhau, chúng phải được chuyển về cùng một tỷ lệ (mức chính xác
hoặc mức chi tiết). Đây có thể chỉ là sự chuyển dạng tạm thời cho mục đích hiển
thò hoặc cố đònh cho yêu cầu phân tích. Công nghệ GIS cung cấp nhiều công cụ
cho các thao tác trên dữ liệu không gian và cho loại bỏ dữ liệu không cần thiết.
2.2.4.3. Quản lý dữ liệu
Đối với những dự án GIS nhỏ, có thể lưu các thông tin đòa lý dưới dạng các
file đơn giản. Tuy nhiên, khi kích cỡ dữ liệu trở nên lớn hơn và số lượng người
dùng cũng nhiều lên, thì cách tốt nhất là sử dụng hệ quản trò cơ sở dữ liệu
(DBMS) để giúp cho việc lưu giữ, tổ chức và quản lý thông tin. Một DBMS chỉ
đơn giản là một phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu.
Có nhiều cấu trúc DBMS khác nhau, nhưng trong GIS cấu trúc quan hệ tỏ
ra hữu hiệu nhất. Trong cấu trúc quan hệ, dữ liệu được lưu trữ ở dạng các bảng.
Các trường thuộc tính chung trong các bảng khác nhau được dùng để liên kết các
SVTH: Trần Nhật Vy Trang 16
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lê Thanh Hòa
bảng này với nhau. Do linh hoạt nên cấu trúc đơn giản này được sử dụng và triển
khai khá rộng rãi trong các ứng dụng cả trong và ngoài GIS.
2.2.4.4. Hỏi đáp và phân tích
Một khi đã có một hệ GIS lưu giữ các thông tin đòa lý, có thể bắt đầu hỏi
các câu hỏi đơn giản như:
• Ai là chủ mảnh đất ở góc phố?
• Hai vò trí cách nhau bao xa?
• Vùng đất dành cho hoạt động công nghiệp ở đâu?
Và các câu hỏi phân tích như:
• Tất cả các vò trí thích hợp cho xây dựng các tòa nhà mới nằm ở đâu?
• Kiểu đất ưu thế cho rừng sồi là gì?
• Nếu xây dựng một đường quốc lộ mới ở đây, giao thông sẽ chòu ảnh
hưởng như thế nào?
GIS cung cấp cả khá năng hỏi đáp đơn giản “chỉ và nhấn” và các công cụ
phân tích tinh vi để cung cấp kòp thời thông tin cho những người quản lý và phân
tích. Các hệ GIS hiện đại có nhiều công cụ phân tích hiệu quả như: phân tích lân
cận; phân tích một lớp; phân tích không gian; phân tích mạng; phân tích bề mặt;
phân tích chồng lớp; rút số liệu, phân loại, đo lượng; và kết nối.
2.2.4.5. Hiển thò
Với nhiều thao tác trên dữ liệu đòa lý, kết quả cuối cùng được hiển thò tốt
nhất dưới dạng bản đồ hoặc biểu đồ. Bản đồ khá hiệu quả trong lưu giữ và trao
đổi thông tin đòa lý. GIS cung cấp nhiều công cụ mới và thú vò để mở rộng tính
nghệ thuật và khoa học của ngành bản đồ. Bản đồ hiển thò có thể được kết hợp
với các bản báo cáo, hình ảnh ba chiều, ảnh chụp và những dữ liệu khác (đa
phương tiện).
2.2.4.6. Xuất dữ liệu
SVTH: Trần Nhật Vy Trang 17
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lê Thanh Hòa
Việc chia sẻ kết quả đạt được là một ưu điểm và là một trong những tiêu
chí chủ yếu khi sử dụng các nguồn tài nguyên trong GIS. Dữ liệu GIS có thể được
xuất ra dưới dạng khác nhau trên giấy, xuất ra thành tập tin ảnh, đưa vào các báo
cáo, chuyển tải lên internet,
2.2.5. Các phương pháp của GIS trong ứng dụng thành lập bản đồ sinh
thái đất
Trong phạm vi đề tài này ta ứng dụng các phương pháp GIS sau:
2.2.5.1. Phương pháp chồng lớp
Hình 1: Mô hình chồng ghép các lớp thông tin của GIS
Chức năng chồng ghép là các thao tác không gian, trong đó các lớp thông
tin chuyên đề được chồng ghép lên nhau để tạo ta một lớp thông tin mới. Những
thông tin mới này được rút ra từ thao tác chồng lớp số học hay logic trên những
lớp dữ liệu khác nhau được nhập vào. Chồng ghép những lớp dữ liệu khác nhau là
một quá trình bậc thang. Hai lớp dữ liệu nhập vào được tổ hợp vào một lớp trung
gian, nó lại được tổ hợp lên lớp thứ ba để tạo ra lớp trung gian. Điều này được
thực hiện cho tới khi tất cả các lớp dữ liệu nhập vào đều được chồng lên nhau
(Aronff, 1989). Chính chức năng này làm cho GIS có khả năng phân tích không
gian rất lớn, mang tính tổng quát hóa rất cao mà ngoài thực tế phải mất rất nhiều
SVTH: Trần Nhật Vy Trang 18
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lê Thanh Hòa
thời gian mới có thể phân tích được, từ đó tạo điều kiện thuận lợi cho việc quản
lý và có những quyết đònh để giải quyết các vấn đề trong thực tế đã đặt ra vì qua
chồng ghép các lớp thông tin ta có thể rút ra được rất nhiều thông tin mới từ dữ
liệu ban đầu.
GIS lưu trữ, quản lý và làm việc với dữ liệu đòa lý theo hai dạng: mô hình
Raster và mô hình Vector. Việc thực hiện các thao tác chồng ghép phụ thuộc vào
dạng mô hình được sử dụng.
Trong đề tài này ta sử dụng mô hình Vector trong quá trình chồng ghép
bản đồ. Thao tác chồng ghép trên hệ thống vector phức tạp hơn. Trên hệ thống
vector, những khu vực được biểu diễn bởi các vùng và thuộc tính gắn với nó được
lưu trữ trong một bảng thuộc tính. Toàn bộ các vùng có mã nhận dạng riêng biệt
được dùng để liên kết một bảng tính chất với các vùng đó. Dữ liệu dùng trong
thao tác chồng ghép được lưu trữ trong bảng thuộc tính này. Các lớp với những
vùng khác nhau không có cùng bảng thuộc tính, nghóa là khó có thể vận dụng
những bảng thuộc tính của các lớp khác nhau một cách trực tiếp.
Hình 2: Chồng ghép hai lớp dữ liệu dạng Vector
SVTH: Trần Nhật Vy Trang 19
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lê Thanh Hòa
Ta có 2 phương pháp chồng Vector:
Phương pháp trung bình trọng số :
Hai lớp dữ liệu với các giá trò P1 và P2 cùng với các trọng số lớp tương ứng
w1 và w2, khi chồng lớp lại với nhau thì lớp dữ liệu xuất sẽ có giá trò:
P = w
1
P
1
+ w
2
P
2
với w
1
+ w
2
= 1
Phương pháp phân hạng :
Dữ liệu thuộc tính của hai lớp dữ liệu được phân thành 5 hạng, ví dụ rất tốt
(5), tốt (4), trung bình (3), xấu (2), rất xấu (1). Trước khi thực hiện chồng lớp, hai
lớp dữ liệu A và B có thể được chồng lớp theo 1 trong 3 nguyên tắc sau:
Bảng 1: Minh họa 3 loại sản phẩm của phương pháp phân hạng
2.2.5.2. Phương pháp phân tích đa chỉ tiêu
Khi nói đến GIS người ta không thể không nhắc đến một chức năng quan
trọng đó chính là chức năng phân tích đa chỉ tiêu. Chức năng này được xem như
là một trong những chức năng cơ bản của GIS, do đó mà GIS có thể kết hợp truy
vấn không gian và thuộc tính cũng như phân tích đồng thời nhiều đối tượng (nhiều
chỉ tiêu) khác nhau từ đó thực hiện chức năng quan trọng là trợ giúp người sử
dụng đưa ra những quyết đònh, giải quyết các bài toán trong thực tế.
Chức năng phân tích đa chỉ tiêu giúp thực hiện phân tích không gian một
cách dễ dàng hơn, hỗ trợ cho việc ra quyết đònh, xác đònh các vùng thích hợp để
SVTH: Trần Nhật Vy Trang 20
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lê Thanh Hòa
phát triển các dự án, chương trình, chức năng này thường được ứng dụng để giải
quyết nhiều bài toán đa biến về lónh vực môi trường.
Trong bài khóa luận này sau khi chồng ghép, phân tích đa chỉ tiêu các lớp
thông tin của các lớp dữ liệu được chọn lọc, ta sẽ được các kết quả tương thích về
các vùng sinh thái đất đặc trưng từ các lớp thông tin thuộc điều kiện tự nhiên có
liên quan, và từ kết quả đó ta có thể đề xuất các biện pháp cải tạo ứng với từng
hoạt động nông – lâm – ngư nghiệp nhằm mang lại hiệu quả kinh tế, đồng thời
góp phần vào công tác bảo vệ môi trường và phát triển bền vững cho tỉnh.
2.3. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA RS TRONG ỨNG DỤNG THÀNH LẬP BẢN
ĐỒ SINH THÁI ĐẤT
2.3.1. Khái niệm
Viễn thám là phương pháp sử dụng các đặc trưng riêng về phản xạ và bức
xạ điện từ như một phương tiện để nhằm xác đònh và nhận biết các đối tượng
hoặc các điều kiện môi trường mà không cần tiếp xúc trực tiếp tới đối tượng đó.
Các vật thể đều bức xạ và hấp thụ bức xạ sóng điện từ bằng các cách thức khác
nhau tạo ra đặc tính phản xạ phổ đặc trưng như đất, nước, thực vật.
2.3.2. Các thành phần cơ bản của một hệ thống viễn thám
Toàn bộ quá trình thu nhận và xử lý ảnh viễn thám có thể chia thành 5
thành phần cơ bản:
• Nguồn cung cấp năng lượng
• Sự tương tác của năng lượng với khí quyển
• Sự tương tác với các vật thể trên bề mặt đất
• Chuyển đổi năng lượng phản xạ từ vật thể thành dữ liệu ảnh số bởi bộ cảm
biến
• Hiển thò ảnh số cho việc giải đoán và xử lý
SVTH: Trần Nhật Vy Trang 21
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lê Thanh Hòa
A- năng lượng sóng điện từ được bức xạ từ
nguồn cung cấp
B- năng lượng này tương tác với các phân
tử trong khí quyển
C- khi đến mặt đất, năng lượng tương tác
với bề mặt vật thể
D- năng lượng phản xạ được tách và ghi
nhận bởi bộ cảm biến
E- truyền dữ liệu về các trạm thu để xử lý
F- giải đoán và phân tích ảnh Viễn thám
G- ứng dụng ảnh Viễn thám vào lónh vực
liên quan
Hình 3: Thu nhận, xử lý và ứng dụng dữ liệu viễn thám
2.3.3. Nguyên lý cơ bản
Nguyên lý cơ bản được ứng dụng trong kỹ thuật viễn thám (Murai.S, 1992)
nghiên cứu các đối tượng bề mặt là sự hấp thụ và phản xạ trong các giải phổ với
các cường độ nhất đònh của các đối tượng bề mặt (độ ẩm, lớp nền, thực vật, mặt
nước, cấu trúc, ).
Năng lượng phản xạ trực tiếp từ bề mặt đối tượng : phần này không phụ
thuộc vào bản chất của đối tượng mà chỉ phụ thuộc vào đặc tính bề mặt
của đối tượng và tham gia vào quá trình tạo độ sáng của đối tượng đó.
Năng lượng phản xạ bởi cấu trúc của đối tượng : phần này là kết quả
của sự tương tác giữa bức xạ tới với bề dày vật chất của đối tượng, phụ
thuộc vào cấu trúc, bản chất lý hóa và trạng thái của đối tượng.
Nguồn năng lượng chính thường sử dụng trong viễn thám là bức xạ mặt
trời, năng lượng của sóng điện từ do các vật thể phản xạ hay bức xạ được thu
nhận bởi bộ cảm biến đặt trên vật mang (vật mang phương tiện mang các sensors
như máy bay, vệ tinh, )
SVTH: Trần Nhật Vy Trang 22
Đồ án tốt nghiệp GVHD: Th.S. Lê Thanh Hòa
Dải sóng điện từ là từ 0,1 µm đến 10 km, tuy nhiên dữ liệu viễn thám chỉ
được thu nhận trong một số dãy sóng điện từ nhất đònh, chỉ ra sự phân loại sóng
điện từ và các kênh phổ sử dụng trong viễn thám:
Bảng 2: Phân loại sóng điện từ và các loại kênh phổ được sử dụng
PHÂN LOẠI BƯỚC SÓNG TẦN SỐ
Vùng cực tím 100 A - 0,4 µm 750 - 3000 THz
Vùng nhìn thấy 0,4 - 0,7 µm 430 - 750 THz
Vùng
hồng
ngoại
Cận hồng ngoại
Hồng ngoại sóng ngắn
Hồng ngoại trung
Hồng ngoại nhiệt
Hồng ngoại xa
0,7 - 1,3 µm
1,3 - 3 µm
3 - 8 µm
8 - 14 µm
14 µm - 1 mm
230 - 430 THz
100 - 230 THz
38 - 100 THz
22 - 38 THz
0,3 - 22 THz
Sóng
RADIO
Dưới milimet 0,1 - 1 mm 0,3 - 3 THz
Sóng
cực
ngắn
Milimet (EHF)
Centimet (SHF)
Decimet (UHF)
1 - 10 mm
1 - 10 cm
0,1 - 1 m
30 - 300 GHz
3 - 30 GHz
0,3 - 3 GHz
Sóng rất ngắn (VHF)
Sóng ngắn (HF)
Sóng trung (MF)
Sóng dài (LF)
Sóng rất dài (VLF)
1 - 10 m
10 - 100 m
0,1 - 1 km
1 - 10 km
10 - 100 km
30 - 300 MHz
3 - 30 MHz
0,3 - 3 MHz
30 - 300 KHz
3 - 30 KHz
SVTH: Trần Nhật Vy Trang 23
Ứng dụng:
• Tia Gamma & X: Y tế và Hạt nhân
• Tia tím: Thiên văn, nghiên cứu Ozone
• Vùng nhìn thấy: Cho các phân tích bằng mắt
• Hồng ngoại: Phân biệt thảm thực vật
• Nhiệt: Lửa cháy, nhiệt độ mặt nước
• Sóng ngắn: Mặt đất, mặt nước
• TV/Radio: Radio, Truyền thanh
Thông tin viễn thám có liên quan trực tiếp đến năng lượng phản xạ từ các đối
tượng, nên việc nghiên cứu đặc trưng phản xạ phổ của các đối tượng bề mặt đóng
một vai trò hết sức quan trọng trong việc việc khai thác có hiệu quả các thông tin
thu được từ các vệ tinh. Kết quả của giải đoán các lớp thông tin phụ thuộc rất
nhiều vào sự hiểu biết về mối tương quan giữa đặc trưng phản xạ phổ với bản
chất, trạng thái các đối tượng bề mặt (Murai.S, 1992). Những thông tin đó cho
phép chúng ta lựa chọn các kênh ảnh tối ưu chứa nhiều thông tin về đối tượng bề
mặt, đồng thời đây cũng là cơ sở phân tích, nghiên cứu các tính chất của đối
tượng nhằm phân loại chúng.
2.3.4. Các phương pháp ứng dụng của viễn thám trong ứng dụng thành lập
bản đồ sinh thái đất
2.3.4.1. Giải đoán ảnh
Là một quá trình tách thông tin đònh tính cũng như đònh lượng từ ảnh viễn
thám tạo ra bản đồ chuyên đề dựa trên các tri thức chuyên môn hoặc kinh nghiệm
của người giải đoán (hình dạng, vò trí, cấu trúc, chất lượng, điều kiện, mối quan
hệ giữa các đối tượng ). Có hai phương pháp giải đoán ảnh:
Giải đoán ảnh bằng mắt
Giải đoán ảnh bằng máy tính
Đối với việc xử lý ảnh tự động trên máy, các chức năng chính của phần
mềm hỗ trợ cho việc giải đoán, phân tích và xử lý ảnh vệ tinh gồm:
Tiền xử lý: hiệu chỉnh hình học và bức xạ.
Tăng cường chất lượng ảnh: thuận lợi cho việc giải đoán ảnh.
Biến đổi ảnh: tạo ảnh tỷ số, tạo kênh thực vật, phân tích thành phần
chính.
Với kó thuật tiến bộ hiện nay, hầu hết ảnh viễn thám đều được lưu trữ dưới
dạng ảnh số, nên thực chất của việc giải đoán và phân tích ảnh dựa trên kinh
nghiệm của chuyên gia đều có liên qua đến một số công việc của xử lý số trên
máy tính. Những công việc này bao gồm hiệu chỉnh hình học, tăng cường chất
lượng ảnh (độ tương phản, độ mòn, ) nhằm tạo điều kiện cho việc giải đoán bằng
mắt. Do đó, dù bằng phương pháp nào cũng phải có tối thiểu một hệ thống cơ bản
để phân tích ảnh, đó là các phần cứng và phần mềm thích hợp cho việc tách các
thông tin trên ảnh viễn thám.
2.3.4.2. Phân loại các đối tượng trên ảnh
Phân loại là quá trình tách hay gộp thông tin dựa trên các tính chất phổ,
không gian và thời gian cho bởi ảnh của đối tượng cần nghiên cứu. Mục tiêu của
phân loại các đối tượng trên ảnh là làm phù hợp loại phổ của dữ liệu ảnh với loại
thông tin được yêu cầu bởi người giải đoán.
Phương pháp phân loại được thực hiện bằng cách gán tên loại (loại thông
tin) cho các khoảng cấp độ sáng nhất đònh (loại phổ) thuộc một nhóm đối tượng
nào đó có các tính chất tương đối đồng nhất về phổ nhằm phân biệt các nhóm đó
với nhau trong khuôn khổ ảnh.
Các bước phân loại
- Bước 1: Xác đònh số loại thông tin cần phân chia trong khu vực, các loại
cần được đònh nghóa rõ ràng về mặt chỉ tiêu, các chỉ tiêu này cần được lựa chọn