nghiên cứu khả năng ứng dụng ảnh spot 5 kết hợp bản đồ địa chính trong việc thành lập và hiệu chỉnh bản đồ hiện trạng sử dụng đất xã tân an, huyện vĩnh cửu, tỉnh đồng nai luận văn ths. địa chất

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN







Vũ Hải Thắng






NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG ẢNH SPOT 5 KẾT HỢP BẢN
ĐỒ ĐỊA CHÍNH TRONG VIỆC THÀNH LẬP VÀ HIỆU CHỈNH BẢN
ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT XÃ TÂN AN, HUYỆN VĨNH CỬU,
TỈNH ĐỒNG NAI










LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – Năm 2012


4

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 9
1. Tính cấp thiết của đề tài 9
2. Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài 10
3. Nội dung và phạm vi nghiên cứu 10
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 11
5. Cơ sở tài liệu 11
6. Phương pháp nghiên cứu 11
7. Cấu trúc của luận văn 11
CHƯƠNG 1 13
TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG ẢNH VỆ TINH TRONG THÀNH LẬP BẢN ĐỒ
HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT 13
1.1 Tổng quan về tình hình nghiên cứu và triển khai ứng dụng trên thế giới 13
1.2 Tổng quan về tình hình nghiên cứu và triển khai ứng dụng trong nước 13
1.3. Khái niệm thống kê, kiểm kê đất đai, bản đồ hiện trạng sử dụng đất, nguyên tắc

thành lập và nội dung của bản đồ hiện trạng sử dụng đất 16
1.3.1 Khái niệm thống kê, kiểm kê đất đai và bản đồ hiện trạng sử dụng đất 16
1.3.2 Nguyên tắc thực hiện thống kê, kiểm kê đất đai, thành lập bản đồ hiện trạng
sử dụng đất 16
1.3.3 Nội dung bản đồ hiện trạng sử dụng đất 17
1.3.4. Các phương pháp thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất 18
CHƯƠNG 2 20
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG THÔNG TIN CỦA ẢNH SPOT 5 THÀNH LẬP
BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT 20
2.1. Đặc điểm của ảnh vệ tinh SPOT 5 20
2.1.1. Đặc điểm chung 20
2.1.2. Các thông số kỹ thuật bộ cảm biến của vệ tinh SPOT 5 23
2.1.3. Các mức xử lý hiệu chỉnh hình học ảnh vệ tinh độ phân giải cao SPOT 5 .24
2.1.4. Đặc tính phổ của ảnh vệ tinh SPOT 5 25
2.2. Độ chính xác của ảnh vệ tinh SPOT 5 trong việc xác định hiện trạng sử dụng
đất 25
2.2.1 Độ chính xác của ảnh vệ tinh SPOT 5 25
2.2.2 Xác định hiện trạng sử dụng đất bằng ảnh vệ tinh SPOT5 31
2.3. Khả năng ứng dụng ảnh vệ tinh SPOT 5 thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất
phục vụ kiểm kê đất đai 32
2.3.1 Khả năng xác định các loại hình sử dụng đất trên ảnh vệ tinh SPOT5 32
2.3.2 Các giải pháp hỗ trợ công tác giải đoán, xác định hiện trạng sử dụng đất
với ảnh vệ tinh SPOT 5 38
2.4. Thành lập thư viện phổ ảnh vệ tinh SPOT5 45
2.4.1 Khái niệm thư viện phổ ảnh vệ tinh 45
2.4.2. Các phương pháp xây dựng thư viện phổ ảnh vệ tinh 45
2.4.3. Quy trình xây dựng thư viện phổ ảnh vệ tinh 47


5

2.5. Quy trình thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất cấp xã từ ảnh vệ tinh SPOT 5
kết hợp bản đồ địa chính 49
CHƯƠNG 3 51
ỨNG DỤNG ẢNH VỆ TINH SPOT 5 KẾT HỢP BẢN ĐỒ ĐỊA CHÍNH THÀNH
LẬP, HIỆN CHỈNH BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT XÃ TÂN AN,
HUYỆN VĨNH CỬU, TỈNH ĐỒNG NAI 51
3.1 Đặc điểm tự nhiên và kinh tế xã hội xã Tân An, huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai.
51
3.1.1 Đặc điểm tự nhiên 51
3.1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 54
3.2 Ứng dụng ảnh vệ tinh SPOT 5 kết hợp bản đồ địa chính để thành lập và hiệu
chỉnh bản đồ hiện trạng sử dụng đất Xã Tân An, Huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai
năm 2008 54
3.2.1 Tài liệu ảnh vệ tinh 54
3.2.2 Tài liệu, số liệu thống kê đất đai hàng năm 55
3.2.3 Trình tự và phương pháp thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất 56
3.2.4 Đánh giá chất lượng bản đồ hiện trạng sử dụng đất 80
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 83
1. Kết luận 83
2. Kiến nghị 84
TÀI LIỆU THAM KHẢO 85


6

BẢNG CHÚ GIẢI CHỮ VIẾT TẮT

GIS: Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System)
CSDL: Cơ sở dữ liệu

HTSDĐ: Hiện trạng sử dụng đất
DGN: Cấu trúc file lưu trữ dữ liệu đồ họa của phần mềm Microstation
Pixel: Điểm ảnh. Trong ảnh viễn thám điểm ảnh là đơn vị nhỏ nhất thể hiện trên
ảnh



7

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Sơ đồ chung về các bước nghiên cứu …………………………………… 12
Hình 2.1. Mô hình hoạt động của vệ tinh SPOT …………………………………… 17
Hình 2.2. Quỹ đạo đồng bộ mặt trời………………………………………………….18
Hình 2.3. Thiết bị chụp ảnh lập thể HRS của SPOT 5…………………………… …19
Hình 2.4. Thông số ảnh SPOT 5 so với SPOT 1, 2, 3, 4…………………… 20
Hình 2.5. Tổ hợp màu tự nhiên (natural color): Red – Green – Blue 35
Hình 2.6. Tổ hợp mầu giả: NIR-SWIR-Blue 36
Hình 2.7. Tổ hợp mầu NIR- SWIR-Red ……………………………………….…… 36
Hình 2.8. Tổ hợp mầu SWIR-NIR-Red ………………………………………………36
Hình 2.9. Tổ hợp mầu SWIR-NIR-Blue …………………………………………… 36
Hình 2.10. Tổ hợp mầu SWIR – Red – Blue 37
Hình 2.11. Băng khác biệt về chỉ số thực vật ……………………………………… 37
Hình 2.12. Băng khác biệt về chỉ số nước ……………………………………………38
Hình 2.13. Băng chỉ số thực vật được hiệu chỉnh từ đất (SAVI) …………………….38
Hình 2.14. Băng chỉ số đất đô thị UI …………………………………………………39
Hình 2.15. Băng chỉ số đất trống BI 39
Hình 2.16. Tỷ số băng Red/NIR 40
Hình 2.17. Tỷ số băng NIR/Red 40
Hình 2.18. Tỷ số băng Green/Red 40
Hình 2.19. Tỷ số băng Red/Green 40

Hình 2.20. Tỷ số băng NIR/SWIR 41
Hình 2.21. Tỷ số băng SWIR/NIR 41
Hình 2.22. Tỷ số băng Red/SWIR 42
Hình 2.23. Quy trình xây dựng bộ thư viện phổ ảnh vệ tinh độ phân giải cao 44
Hình 2.24. Quy trình thành lập bản đồ HTSDĐ cấp xã từ ảnh vệ tinh SPOT5 kết hợp
bản đồ địa chính ………………………………………………………………………46
Hình 3.1 Sơ đồ vị trí xã Tân An – Vùng nghiên cứu 49
Hình 3.2 Bình đồ ảnh vệ tinh 54
Hình 3.3 Mẫu khóa giải đoán đất trồng lúa nước - LUC .…………….………………56
Hình 3.4. Mẫu khóa giải đoán đất bằng trồng cây hàng năm khác-BHK(Trồng màu).57


8

Hình 3.5. Mẫu khóa giải đoán đất ở nông thôn – ONT ………………………………58
Hình 3.6. Mẫu khóa giải đoán đất có rừng trồng sản xuất – RST ……………………….59
Hình 3.7. Mẫu giải đoán đất sản xuất kinh doanh – SKC ………………………………60
Hình 3.8. Mẫu khóa giải đoán đất trồng cây công nghiệp lâu năm – LNC …………… 61
Hình 3.9. Mẫu khóa giải đoán đất giao thông – DGT ………………………………… 62
Hình 3.10. Mẫu khóa giải đoán đất sản xuất vật liệu xây dưng, gốm sứ - SKX ……… 63
Hình 3.11. Mẫu khóa giải đoán đất nghĩa trang, nghĩa địa – NTD …………………… 64
Hình 3.12. Mẫu khóa giải đoán đất có mặt nước chuyên dùng – MNC ……………… 65
Hình 3.13. Bảng lớp thông tin ……… ………………………………………………71
Hình 3.14. Bộ thư viện kiểu đường ……… …………………………………………72
Hình 3.15. Giao diện chính phần mềm LusMapS…… …………………………… 72
Hình 3.16. Ranh giới HTSDĐ được điều vẽ từ ảnh vệ tinh ……… …………….… 74
Hình 3.17. Chức năng tạo vùng hiện trạng sử dụng đất ………………….……… 75
Hình 3.18. Kết quả chạy tạo vùng hiện trạng …………………………………….… 76
Hình 3.19. Chức năng tính diện tích cho biểu đồ cơ cấu đất đai ……………….…….76
Hình 3.20. Cơ cấu diện tích đất đai xã Tân An năm 2008 ……………………… 79

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Các thông số kỹ thuật bộ cảm biến của vệ tinh SPOT5 20
Bảng 2.2. Phân nhóm ảnh theo độ phân giải và khả năng ứng dụng (Poon và cộng sự,
“OrthoImage Resolution and Quality Standards”, 2006) 23
Bảng 2.3. Tổng hợp yêu cầu về độ chính xác các dữ liệu liên quan đối với thành lập
trực ảnh tỷ lệ khác nhau sử dụng một số tư liệu ảnh vệ tinh thông dụng 27
Bảng 2.4. Diện tích khoanh đất hiển thị trên bản đồ 28
Bảng 2.5: Bảng thống kê tổng hợp về khả năng sử dụng ảnh vệ tinh độ phân giải cao
SPOT5 cho mục đích giải đoán các đối tượng nội dung bản đồ hiện trạng sử dụng đất cấp
xã………………………………………… 32
Bảng 3.1. Bảng diện tích các loại đất xã Tân An năm 2008………………………77


9

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Ngày nay công nghệ Viễn thám đã có những bước phát triển vượt bậc, ảnh vệ
tinh đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều Bộ, ngành khoa học. Công nghệ Viễn thám
đã hỗ trợ đắc lực cho các nhà quản lý, thiết kế và thi công trên nhiều lĩnh vực khác
nhau như Dầu khí, Nông nghiệp, Lâm nghiệp, Thuỷ sản, Cục cứu hộ cứu nạn, Tài
nguyên và Môi trường . . .
Ảnh vệ tinh có độ phân giải không gian cao và siêu cao có thể kể đến như:
SPOT, IKONOS, QUICKBIRD, ORBVIEW-3 (Mỹ), EROS-A (Israel) đã mở ra triển
vọng cho việc thành lập và hiện chỉnh bản đồ tỷ lệ lớn từ ảnh vệ tinh. Các loại vệ tinh
này đang hoạt động tốt, chu kỳ chụp lặp lại cùng một vị trí trên mặt đất trong khoảng
1,5 đến 5 ngày, phương thức cung cấp ảnh linh hoạt tạo điều kiện cho người sử dụng
có được dữ liệu một cách nhanh chóng.
Song song với việc phát triển của công nghệ thu ảnh là sự phát triển của công
nghệ xử lý ảnh độ phân giải cao và siêu cao, các phần mềm thương mại phổ biến hoàn

toàn có thể xử lý, hiệu chỉnh, phân tích với độ chính xác cao đáp ứng được yêu cầu kỹ
thuật, độ chính xác của tỷ lệ bản đồ cần thành lập tương ứng.
Bên cạnh đó, năm 2008, trạm thu ảnh vệ tinh quốc gia – Trung tâm Viễn thám
quốc gia được xây dựng, vận hành thử nghiệm và đã vận hành chính thức vào tháng 6
năm 2009. Như vậy, tại Việt Nam đã tương đối chủ động về thu nhận ảnh vệ tinh độ
phân giải cao (cụ thể là ảnh SPOT5 độ phân giải 2,5m).
Bản đồ hiện trạng sử dụng đất là một trong những tài liệu quan trọng trong quản
lý Nhà nước về đất đai, thông qua việc thống kê, kiểm kê đất đai và lập bản đồ hiện
trạng sử dụng đất các thời kỳ giúp cho cơ quan quản lý nắm bắt được cơ cấu, diện tích
và xu hướng biến động các loại hình sử dụng đất trên địa bàn từ đó đưa ra được những
chính sách sử dụng đất một cách hợp lý và có hiệu quả cao.
Với những lí do nêu trên học viên đã lựa chọn đề tài : “Nghiên cứu khả năng
ứng dụng ảnh SPOT 5 kết hợp bản đồ địa chính trong việc thành lập và hiệu chỉnh


10

bản đồ hiện trạng sử dụng đất xã Tân An, huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai” làm
hướng nghiên cứu của mình.
2. Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài
Mục tiêu:
Nghiên cứu khả năng sử dụng ảnh SPOT5 kết hợp bản đồ địa chính để thành
lập và hiệu chỉnh bản đồ hiện trạng sử dụng đất cấp xã.
Nhiệm vụ:
- Thu thập tư liệu ảnh vệ tinh, bản đồ địa chính và các tư liệu bổ trợ trong khu
vực nghiên cứu vào thời điểm năm 2008.
- Nghiên cứu cơ sở khoa học thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất từ tư liệu
ảnh vệ tinh.
- Nghiên cứu khả năng ứng dụng sử dụng ảnh vệ tinh SPOT5 để thành lập bản
đồ hiện trạng sử dụng đất cấp xã.

- Lập thư viện phổ và hình thành bộ mẫu giải đoán.
- Xử lý phân tích ảnh vệ tinh để xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất
- Xác định khoanh vi và mục đích sử dụng của một số loại hình sử dụng đất từ
ảnh vệ tinh SPOT5.
- Phối hợp với bản đồ địa chính, số liệu thống kê, điều tra bổ sung để thành lập
bản đồ hiện trạng sử dụng đất, phục vụ kiểm kê đất đai.
- Xác minh thực địa để đối chiếu, kiểm tra và hiệu chỉnh bản đồ hiện trạng sử
dụng đất vừa xây dựng.
3. Nội dung và phạm vi nghiên cứu
3.1. Nội dung nghiên cứu:
- Tính chất và độ chính xác của ảnh vệ tinh SPOT 5 độ phân giải cao 2,5m phục
vụ cho xác định hiện trạng sử dụng đất cấp xã;
- Các loại hình hiện trạng sử dụng đất có thể xác định trực tiếp, gián tiếp trên
ảnh vệ tinh SPOT 5;
- Bản đồ hiện trạng sử dụng đất dạng số.


11

3.2. Phạm vi nghiên cứu: Xã Tân An, Huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Ảnh vệ tinh SPOT5 kết hợp bản đồ địa chính cho phép xác định các loại hình
hiện trạng sử dụng đất một cách nhanh chóng, chính xác.
Các kết quả của đề tài có thể áp dụng triển khai thực tế tại các địa phương.
5. Cơ sở tài liệu
- Ảnh vệ tinh SPOT 5 độ phân giải 2.5m khu vực xã Tân An được thu nhận
ngày 15 tháng 01 năm 2008.
- Bản đồ địa chính chính quy xã Tân An tỷ lệ 1:1.000 và 1:2.000 dạng số được
kiểm tra nghiệm thu năm 2005.
- Bản đồ hiện trạng sử dụng đất xã Tân An năm 2005.

6. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp thu thập, phân tích, đánh giá và xử lý tài liệu: Thu thập, phân
tích, đánh giá các tài liệu số liệu liên quan đến đề tài như: Ảnh vệ tinh SPOT5, bản đồ
địa chính, các số liệu thống kê, kiểm kê đất đai …
Phương pháp bản đồ, viễn thám: Kết hợp xử lý ảnh số và giải đoán bằng mắt
thường để phân loại các loại hình sử dụng đất và thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng
đất có hiệu chỉnh bằng bản đồ địa chính và đối soát thực địa
Phương pháp điều tra thực địa: điều tra thực địa khu vực nghiên cứu để kiểm
tra kết quả giải đoán ảnh vệ tinh và kiểm tra đánh giá độ tin cậy của bản đồ thành
phẩm.
Phương pháp thống kê: thống kê xác định các loại hình sử dụng đất và cơ cấu
các loại đất.
7. Cấu trúc của luận văn
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan về ứng dụng ảnh vệ tinh trong thành lập bản đồ hiện
trạng sử dụng đất
Chương 2: Nghiên cứu khả năng thông tin của ảnh vệ tinh SPOT 5 thành lập
bản đồ hiện trạng sử dụng đất


12

Chương 3: Ứng dụng ảnh vệ tinh SPOT 5 kết hợp bản đồ địa chính thành lập
hiện chỉnh bản đồ hiện trạng sử dụng đất Xã Tân An, Huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai.
Kết luận và kiến nghị


13

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG ẢNH VỆ TINH TRONG THÀNH LẬP BẢN ĐỒ
HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT
1.1 Tổng quan về tình hình nghiên cứu và triển khai ứng dụng trên thế giới
Với các nước trên thế giới, ảnh vệ tinh là một trong những tư liệu phục vụ hiệu
quản công tác quản lý đất đai nói riêng và tài nguyên và môi trường nói chung.
Trung Quốc đã triển khai dự án Điều tra lại tài nguyên đất quốc gia (New
National Land and Resources Investigation Project) trong 12 năm, bắt đầu từ năm
1999. Chủ đầu tư dự án là Bộ Đất đai và Môi trường (MLR). Trong dự án này, ảnh
SPOT-1/2/4 và Landsat-7 TM đã được sử dụng là nguồn tài liệu chính để ứng dụng
cho quan trắc biến động về sử dụng đất đai. Bắt đầu từ năm 2002, dữ liệu ảnh SPOT5
độ phân giải 2,5m đã được sử dụng để cập nhật bản đồ sử dụng đất ở tỷ lệ 1:10.000
cho 26 thành phố của Trung Quốc.
Tại Úc, chính phủ Úc đã tiến hành “Chương trình bản đồ hiện trạng sử dụng đất
cộng tác” (Australian Collaborative Land Use Mapping Program - ACLUMP) . Sản
phẩm của dự án là các bản đồ hiện trạng sử dụng đất từ tỷ lệ 1:100.000 đến 1:25.000.
Trong dự án, ảnh vệ tinh SPOT 5 được sử dụng làm nguồn tài liệu cho xác định các
biến động về hiện trạng sử dụng đất.
Pháp đã xây dựng cơ sở dữ liệu quản lý hiện trạng sử dụng đất đô thị (urban
land use management database) tên là SPOT Thema. SPOT Thema là một cơ sở dữ
liệu vector được số hóa từ ảnh vệ tinh SPOT, tương thích với các ứng dụng về quản lý
và quy hoạch đất đai khác. Cơ sở dữ liệu dựa trên dữ liệu ảnh SPOT 1 đến 4, và được
tích hợp với ảnh SPOT 5.
1.2 Tổng quan về tình hình nghiên cứu và triển khai ứng dụng trong nước
Theo Theo quy định của Điều 53 Luật Đất đai ban hành ngày 26 tháng 11 năm
2003 và Nghị định số 181/2004/NĐ-CP ngày 29 tháng 10 năm 2004 của Chính phủ
hướng dẫn thi hành Luật Đất đai thì: “Kiểm kê đất đai là một trong những nhiệm vụ
quan trọng của công tác quản lý nhà nước về đất đai”. Việc kiểm kê đất đai và thành
lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất ở địa phương được tiến hành thường xuyên hàng

14

năm hoặc đột xuất, công tác kiểm kê đất đai trên toàn quốc thực hiện theo chu kỳ năm
(05) năm một lần, công tác thống kê đất đai được tiến hành một năm một lần. Bộ Tài
nguyên và Môi trường chỉ đạo việc khảo sát, đo đạc, lập và quản lý bản đồ hiện trạng
sử dụng đất, bản đồ quy hoạch sử dụng đất trong phạm vi cả nước và tổ chức thực hiện
việc lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất, bản đồ quy hoạch sử dụng đất của cả nước.
Trong những năm vừa qua, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã tập trung đầu tư nghiên
cứu, sản xuất thử nghiệm để có thể áp dụng một cách hiệu quả công nghệ viễn thám
trong công tác kiểm kê đất đai, cụ thể như sau:
- Đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ “Xây dựng qui trình thành lập bản đồ hiện
trạng sử dụng đất bằng tư liệu viễn thám”. Đơn vị chủ trì thực hiện là Trung tâm Viễn
Thám. Đề tài đã hoàn thành năm 2002.
- Dự án sản xuất thử nghiệm “Sử dụng ảnh vệ tinh để thành lập bản đồ hiện
trạng sử dụng đất cấp huyện của tỉnh Cà Mau”. Trung tâm Viễn Thám đã hoàn thành
công trình này vào năm 2003.
Trong đợt kiểm kê đất đai năm 2005, công nghệ viễn thám đã được ứng dụng
và phát huy được hiệu quả trong công tác kiểm kê đất đai. Đến nay, Trung tâm Viễn
thám đã cung cấp trên 1.300 trực ảnh tỷ lệ 1:10.000 theo đơn vị cấp xã cho 13 tỉnh,
thành phố và tham gia thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất và lập bảng biểu thống
kê đất đai của một số huyện.
Năm 2008, trạm thu ảnh vệ tinh quốc gia – Trung tâm Viễn thám quốc gia được
xây dựng và vận hành thử nghiệm và vận hành chính thức vào tháng 6 năm 2009. Như
vậy, chúng ta đã tương đối chủ động về thu nhận ảnh vệ tinh độ phân giải cao (cụ thể
là ảnh SPOT5 độ phân giải 2,5m), làm cơ sở cho triển khai áp dụng công nghệ viễn
thám trong tổng kiểm kê đất đai năm 2010 và những năm tiếp theo.


15

Sơ đồ các bước nghiên cứu như ở hình dưới đây.

Hình 1.1. Sơ đồ chung về các bước nghiên cứu
Lựa chọn ảnh vệ tinh
SPOT 5 năm 2008
Xử lý ảnh:
- Nắn chỉnh hình học
- Tăng cường chất lượng ảnh
- Phân loại và giải đoán ảnh
- Thành lập bản đồ hiện trạng (nháp)
Thực địa kiểm chứng, kết hợp bản đồ
địa chính
Hiện chỉnh theo kết quả thực địa và bản đồ địa
chính
Xây dựng hệ thống bản đồ kết quả
Báo cáo kết quả
Kết quả dạng số
Kết quả dạng giấy


16

1.3. Khái niệm thống kê, kiểm kê đất đai, bản đồ hiện trạng sử dụng đất, nguyên
tắc thành lập và nội dung của bản đồ hiện trạng sử dụng đất
1.3.1 Khái niệm thống kê, kiểm kê đất đai và bản đồ hiện trạng sử dụng đất
Bản đồ hiện trạng sử dụng đất là bản đồ thể hiện sự phân bố các loại đất tại một
thời điểm xác định, được lập theo đơn vị hành chính.
Thống kê đất đai là việc Nhà nước tổng hợp, đánh giá trên hồ sơ địa chính về
hiện trạng sử dụng đất tại thời điểm thống kê và tình hình biến động đất đai giữa hai
lần thống kê.
Kiểm kê đất đai là việc Nhà nước tổng hợp, đánh giá trên hồ sơ địa chính và
trên thực địa về hiện trạng sử dụng đất tại thời điểm kiểm kê và tình hình biến động

đất đai giữa hai lần kiểm kê.
Việc thống kê, kiểm kê đất đai được thực hiện theo quy định sau đây:
 Đơn vị thống kê, kiểm kê đất đai là xã, phường, thị trấn;
 Việc thống kê đất đai được tiến hành một năm một lần;
 Việc kiểm kê đất đai được tiến hành năm năm một lần.
1.3.2 Nguyên tắc thực hiện thống kê, kiểm kê đất đai, thành lập bản đồ hiện
trạng sử dụng đất
Bản đồ hiện trạng sử dụng đất cấp xã được lập trên cơ sở bản đồ địa chính, bản
đồ địa chính cơ sở có đối soát với thực địa và số liệu kiểm kê đất đai; trường hợp chưa
có bản đồ địa chính thì sử dụng ảnh chụp từ máy bay hoặc ảnh vệ tinh có độ phân giải
cao được nắn chỉnh thành sản phẩm ảnh trực giao hoặc bản đồ giải thửa có đối soát với
thực địa và số liệu kiểm kê đất đai để lập bản đồ hiện trạng; trường hợp không có các
loại bản đồ trên thì sử dụng bản đồ hiện trạng sử dụng đất kỳ trước có đối soát với thực
địa và số liệu kiểm kê đất đai.
Bản đồ hiện trạng sử dụng đất của cấp huyện và cấp tỉnh được lập trên cơ sở
tổng hợp từ bản đồ hiện trạng sử dụng đất của các đơn vị hành chính trực thuộc; bản
đồ hiện trạng sử dụng đất của vùng địa lý tự nhiên - kinh tế được lập trên cơ sở tổng
hợp từ bản đồ hiện trạng sử dụng đất của các tỉnh thuộc vùng địa lý tự nhiên - kinh tế


17

đó; bản đồ hiện trạng sử dụng đất của cả nước được lập trên cơ sở tổng hợp từ bản đồ
hiện trạng sử dụng đất của các vùng địa lý tự nhiên - kinh tế.
Khoanh đất là đơn vị cơ bản của bản đồ hiện trạng sử dụng đất, được xác định
trên thực địa và thể hiện trên bản đồ bằng một đường bao khép kín. Trên bản đồ hiện
trạng sử dụng đất tất cả các khoanh đất đều phải xác định được vị trí, hình thể, loại đất
theo hiện trạng sử dụng của khoanh đất đó.
Loại đất trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất được xác định theo mục đích sử
dụng đất.

Mục đích sử dụng đất được xác định tại thời điểm thành lập bản đồ. Trường
hợp khoanh đất đã có quyết định giao đất, cho thuê đất, chuyển mục đích sử dụng đất
hoặc đã đăng ký chuyển mục đích sử dụng đất nhưng tại thời điểm thành lập bản đồ
chưa sử dụng đất theo mục đích mới thì loại đất được xác định theo mục đích sử dụng
đất mà Nhà nước đã giao, đã cho thuê, đã cho phép chuyển mục đích sử dụng hoặc đã
đăng ký chuyển mục đích sử dụng đất.
Trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất loại đất được biểu thị bằng các ký hiệu
tương ứng trong "Ký hiệu bản đồ hiện trạng sử dụng đất và bản đồ quy hoạch sử dụng
đất" do Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành.
Mục đích sử dụng đất được phân loại và giải thích cách xác định theo Thông tư
số 08/2007/TT-BTNMT ngày 02 tháng 8 năm 2007 của Bộ Tài nguyên và Môi trường
hướng dẫn thực hiện thống kê, kiểm kê đất đai và xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng
đất.
1.3.3 Nội dung bản đồ hiện trạng sử dụng đất
Nội dung bản đồ hiện trạng sử dụng đất gồm: các yếu tố nội dung cơ sở địa lý
trên bản đồ nền, các yếu tố nội dung hiện trạng sử dụng đất. Nội dung bản đồ hiện
trạng sử dụng đất dạng số được chia thành 7 nhóm lớp:
Nhóm lớp cơ sở toán học gồm: khung bản đồ, lưới kilômét, lưới kinh vĩ tuyến,
chú dẫn, trình bày ngoài khung và các nội dung có liên quan;
Nhóm lớp địa hình gồm: dáng đất, các điểm độ cao;


18

Nhóm lớp thủy hệ gồm: thủy hệ và các đối tượng có liên quan;
Nhóm lớp giao thông gồm: các yếu tố giao thông và các đối tượng có liên quan;
Nhóm lớp địa giới hành chính gồm: đường biên giới, địa giới hành chính các
cấp;
Nhóm lớp ranh giới và các ký hiệu loại đất gồm: ranh giới các khoanh đất; ranh
giới các khu đất khu dân cư nông thôn, khu công nghệ cao, khu kinh tế; ranh giới các

nông trường, lâm trường, các đơn vị quốc phòng, an ninh; ranh giới các khu vực đã
quy hoạch được cấp có thẩm quyền phê duyệt và đã triển khai cắm mốc trên thực địa;
các ký hiệu loại đất;
Nhóm lớp các yếu tố kinh tế, xã hội.
1.3.4. Các phương pháp thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất
Phương pháp thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất được căn cứ vào:
- Mục đích, yêu cầu thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất;
- Tỷ lệ bản đồ nền;
- Đặc điểm của đơn vị hành chính;
- Diện tích, kích thước của các khoanh đất; mức độ đầy đủ, độ chính xác và tin
cậy của các nguồn tài liệu hiện có;
- Điều kiện thời gian, trang thiết bị kỹ thuật công nghệ và trình độ của lực
lượng cán bộ kỹ thuật.
Bản đồ hiện trạng sử dụng đất cấp xã được thành lập bằng một trong các
phương pháp sau:
- Phương pháp sử dụng bản đồ địa chính hoặc bản đồ địa chính cơ sở;
- Phương pháp sử dụng ảnh chụp từ máy bay hoặc vệ tinh có độ phân giải cao
đã được nắn chỉnh thành sản phẩm ảnh trực giao;
- Phương pháp hiện chỉnh bản đồ hiện trạng sử dụng đất chu kỳ trước. Phương
pháp này chỉ được áp dụng khi: không có bản đồ địa chính hoặc bản đồ địa chính cơ sở và
ảnh chụp từ máy bay, hoặc ảnh chụp từ vệ tinh; bản đồ hiện trạng sử dụng đất chu kỳ
trước được thành lập trên bản đồ nền theo quy định của Bộ Tài nguyên và Môi trường khi


19

số lượng và diện tích các khoanh đất ngoài thực địa biến động không quá 25% so với bản
đồ hiện trạng sử dụng đất của chu kỳ trước.

20

Chương 2
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG THÔNG TIN CỦA ẢNH SPOT 5 THÀNH LẬP
BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT
2.1. Đặc điểm của ảnh vệ tinh SPOT 5
2.1.1. Đặc điểm chung
SPOT (Systeme Protatoire d’Observation de la Terre) là chương trình viễn
thám do các nước Pháp, Thụy Điển, Bỉ hợp tác. Đến nay đã có 5 thế hệ vệ tinh
SPOT được đưa lên quỹ đạo (SPOT-1 và SPOT-3 hiện nay đã ngừng hoạt động).
Đây là loại vệ tinh đầu tiên sử dụng kỹ thuật quét dọc tuyến chụp với hệ thống quét
điện tử có khả năng cho ảnh lập thể dựa trên nguyên lý thám sát nghiêng. SPOT
được thiết kế, vận hành và khai thác với mục đích thương mại, nhằm cung cấp dữ
liệu giám sát tài nguyên và môi trường.
SPOT 5 được phóng ngày 04-5-2002 bằng tàu Ariane 4: ảnh Pan độ phân
giải 5m, hoặc 2.5m, ảnh đa phổ 10m. Có thêm đầu thu HRS chụp ảnh lập thể dọc
theo vết quỹ đạo và đầu thu Vegetation 2
Các thông số quỹ đạo của vệ tinh SPOT 5
• Độ cao quỹ đạo: 822.154 km (tại xích
đạo)
• Góc nghiêng mặt phẳng quỹ đạo: 98
0

• Số vòng quay trong 1 ngày: 14 +5/26
• Tốc độ bay: 6.66 km/giây
• Thời gian quay hết 1 vòng: 101 phút
• Dịch về phía Tây giữa các vết quỹ đạo
kế tiếp: 2832 km
• Chu kỳ lặp lại quỹ đạo: 26 ngày
• Số vòng quay trong 1 chu kỳ: 369

vòng


Hình 2.1. Mô hình hoạt động của vệ tinh
SPOT


21


Đặc điểm vệ tinh quỹ đạo cận cực
• Có khả năng chụp được toàn bộ bề mặt Trái đất
• Khả năng tiếp cận bị hạn chế: phụ thuộc chu kỳ quan sát lặp, phụ thuộc khả
năng thay đổi hướng chụp, phụ thuộc vào vỹ tuyến
• Có khả năng quan sát Trái đất ở độ cao thấp (so với vệ tinh địa tĩnh)
Đặc điểm của quỹ đạo đồng bộ Mặt trời
• Mặt phẳng quỹ đạo tạo 1 góc không đổi so với hướng của Mặt trời;
• Luôn bay qua 1 điểm bất kỳ trên mặt đất ở cùng thời điểm (theo giờ địa
phương), đối với vệ tinh SPOT thời gian cắt qua xích đạo là 10h30ph;
• Đảm bảo sự thay đổi về điều kiện chiếu sáng của Mặt trời là nhỏ nhất.


Hình 2.2 Quỹ đạo đồng bộ Mặt trời

Khả năng chụp ảnh lặp lại
Với khả năng chụp xiên (±31
0
về 2 phía so với trục thẳng đứng, cắt ngang vết quỹ
đạo), đồng thời có thể chụp cắt ngang vết quỹ đạo, vệ tinh SPOT có thể chụp ảnh
bất kỳ điểm nào: trong phạm vi 1 hành lang rộng 950 km; trên Trái đất trong vòng ít

hơn 5 ngày tại xích đạo, ít hơn 3 ngày tại các vỹ độ ôn đới (45
0
)


22

Với 3 vệ tinh đang hoạt động hiện nay, SPOT có khả năng quan sát vùng cần quan
tâm hầu như là hàng ngày.
Những tiến bộ của vệ tinh SPOT 5
• Có 2 đầu thu HRG chụp ảnh ở các kênh HRVIR như SPOT4, nhưng có thể
xử lý ảnh Pan độ phân giải 2.5 m;
• Có thêm đầu thu HRS chụp ảnh lập thể gần như đồng thời (cách nhau 90
giây) phục vụ thành lập mô hình số độ cao DEM;
• Có thể thu đồng thời 5 ảnh (2 truyền xuống trực tiếp, 3 ghi lại trên boong);
• Bộ quan trắc sao và DORIS cho phép định vị với độ chính xác cao hơn
(±50m);
• Cũng có đầu thu Vegetation 2;
• Thiết bị DORIS cho độ chính xác cao;
• Quét ảnh dọc theo vết quỹ đạo
• Chụp các cảnh ảnh lập thể cùng quỹ đạo, mỗi cảnh ảnh cách nhau khoàng 90
giây;
• Kích thước pixel: 10m theo hướng vuông góc vết quỹ đạo, 5m theo hướng
dọc theo vết quỹ đạo;
• Khả năng thu chụp ảnh rất lớn, 36 tháng có thể chụp được hơn 12 triệu km
2
.

Hình 2.3. Thiết bị chụp ảnh lập thể HRS của SPOT 5

23

Hoạt động của hệ thống SPOT
Với hệ thống 3 vệ tinh đang hoạt động hiện nay, SPOT có thể cung cấp:
• Các cảnh ảnh với độ rộng 60 km x 60 km
• 2 ảnh được chụp đồng thời từ SPOT 2
• 2 ảnh được chụp đồng thời từ SPOT 4
• 5 ảnh được chụp đồng thời từ SPOT 5
 Là hệ thống có khả năng chụp một số lượng dữ liệu ảnh rất lớn
Sản phẩm ảnh SPOT
SPOT 1,2,3,4
• Ảnh Panchromatic: P hoặc M
• Ảnh Multispectral: Xs (không có băng SWIR)
• Ảnh Multispectral: Xi (có băng SWIR)
SPOT 5
• Ảnh Panchromatic: 5m hoặc 2.5m
• Ảnh Multispectral: 3 băng 10m, băng SWIR 20m
• Ảnh lập thể HRG: 5m, khác quỹ đạo
• Ảnh lập thể HRS: 10m x 5m, cùng quỹ đạo

Hình 2.4. Thông số ảnh SPOT 5 so với SPOT 1,2,3,4
2.1.2. Các thông số kỹ thuật bộ cảm biến của vệ tinh SPOT 5
Bảng 2.1 Các thông số kỹ thuật bộ cảm biến của vệ tinh SPOT5


24

Kênh phổ và độ phân giải Dải phổ Dải ảnh
SPOT5
2 HRG
-2 kênh ảnh toàn sắc (5m),
có thể tạo ảnh 2.5 m.
-3 kênh đa phổ (10m).
-1 kênh sóng hồng ngoại
ngắn (20m)
P: 0.48 ÷ 0.71 µm
B1: 0.50 ÷ 0.59 µm
B2: 0.61 ÷ 0.68 µm
B3: 0.78 ÷ 0.89 µm
B4: 1.58 ÷ 1.75 µm
60 km x 60 km
Mã hoá

8 bit
Góc tác
động
±31.06°
Thời
gian
chụp
lặp
1-4 ngày
2.1.3. Các mức xử lý hiệu chỉnh hình học ảnh vệ tinh độ phân giải cao
SPOT 5
Dữ liệu ảnh thương mại có thể cung cấp được cho khách hàng theo các đơn
đặt hàng thường được gọi là các sản phẩm ảnh. Các sản phẩm ảnh có thể được xử lý
theo các mức (các bậc) khác nhau, phân loại tuỳ theo các nhà cung cấp ảnh. Sau đây

là các sản phẩm ảnh của một số loại ảnh vệ tinh có độ phân giải cao và siêu cao phổ
biến hiện nay.
Mức 1A: Đã hiệu chỉnh bức xạ cho các sai số méo hình do sự chênh khác về
độ nhạy của các đầu thu.
Mức 1B: Là sản phẩm ảnh bậc 1A được hiệu chỉnh hình học về ảnh hưởng
của các sai số hệ thống (ảnh hưởng của độ cong và chuyển động xoay của Trái đất).
Các méo hình trong của ảnh được hiệu bằng các phép đo chiều dài, đo góc, và đo
diện tích bề mặt.


25

Mức 2A: Là sản phẩm bậc 1A được hiệu chỉnh hình học trong phép chiếu
bản đồ tiêu chuẩn (thường là UTM, WGS84) sử dụng mô hình cảm biến vật lý
không có điểm khống chế mặt đất, có tăng cường chất lượng hình ảnh.
Mức 2B: Là sản phẩm mức 1A được hiệu chỉnh trong phép chiếu bản đồ với
các điểm khống chế lấy từ bản đồ hoặc đo thực địa, được hiệu chỉnh với độ cao
trung bình khu vực.
Mức 3: Là sản phẩm bậc 1A được hiệu chỉnh hình học trong phép chiếu bản
đồ với các điểm khống chế mặt đất và mô hình số độ cao, có tăng cường chất lượng
hình ảnh.
Các file bổ trợ ảnh của ảnh SPOT 5
- Các file thông tin về cảnh ảnh
- Các ghi chú và toạ độ các góc cảnh ảnh
- Các file thông số mô hình vật lý bộ cảm biến
2.1.4. Đặc tính phổ của ảnh vệ tinh SPOT 5
Ảnh vệ tinh SPOT 5 có 2 kênh ảnh toàn sắc độ phân giải 5m, có thể tạo ảnh
độ phân giải 2.5m với đầu thu HRG nằm trong giải phố 0.48 ÷ 0.71µm. Diện tích
phủ trùm của một cảnh ảnh là 60km x 60 km, 3 kênh đa phổ độ phân giải 10m và 01
kênh hồng ngoại sóng ngắn độ phân giải 20m. Ngoài ra vệ tinh SPOT 5 còn có thể

thu được cặp ảnh lập thể.
2.2. Độ chính xác của ảnh vệ tinh SPOT 5 trong việc xác định hiện trạng sử
dụng đất
2.2.1 Độ chính xác của ảnh vệ tinh SPOT 5
Tiêu chuẩn đánh giá ảnh theo mục đích sử dụng phải gắn độ phân giải và
chất lượng ảnh dựa vào nội dung thông tin của ảnh. Phân nhóm ảnh dựa vào các đặc
trưng có thể được nhận dạng rõ ràng ở trên ảnh.
Độ sáng tương đối của một đối tượng và nền ảnh của nó là cơ sở để phát hiện
đối tượng trên một tấm ảnh, tức là các đặc trưng có độ tương phản cao thì dễ nhận
dạng hơn những đặc trưng có độ tương phản thấp. Cũng như vậy, các đối tượng


26

dạng đường dễ nhận biết bằng mắt thường hơn các đối tượng dạng điểm. Bởi vậy,
việc xem xét quan hệ độ tương phản và mặt đất thực cần bao gồm cả các đặc trưng
có độ phân giải cao và các đặc trưng có độ phân giải thấp. Người sử dụng cần phân
biệt giữa các đặc trưng dạng đường và dạng vùng, để tránh tình trạng mập mờ,
không rõ ràng.
Bảng 2.2. Phân nhóm ảnh theo độ phân giải và khả năng ứng dụng (Poon và cộng sự,
“OrthoImage Resolution and Quality Standards”, 2006)
Độ phân giải ảnh từ 0.6 ÷
÷÷
÷ 1.0 m Độ phân giải ảnh từ 1.0 ÷
÷÷
÷ 2.5 m
Mục đích lập bản đồ vùng bán đô thị,
quản lý công viên, khu giải trí
Mục đích lập bản đồ vùng nông thôn
Các đặc trưng nhỏ

nhất có thể giải
đoán được
Ví dụ các đặc trưng
có thể đo và nhận
dạng được
Các đặc trưng nhỏ
nhất có thể giải
đoán được
Ví dụ các đặc trưng
có thể đo và nhận
dạng được
Các đặc trưng độ
tương phản cao
dạng vùng có kích
thước từ 3÷5m
Nhà kho ngoài trời,
các khu đánh dấu
bãi đỗ trực thăng
Các đặc trưng độ
tương phản cao
dạng vùng có kích
thước từ 3÷8m
Mái nhà, sân
tennis, bãi đỗ xe
Các đặc trưng độ
tương phản thấp
dạng vùng có kích
thước từ 3÷6m
Đường giao nhau,
bãi đỗ xe, đường lái

xe vào nhà
Các đặc trưng độ
tương phản thấp
dạng vùng có kích
thước từ 3÷10m
Các cây độc lập,
phần mở rộng của
các tòa nhà thương
mại
Các đặc trưng độ
tương phản cao
dạng đường có độ
rộng 1m
Các dải phân cách
làn đường trung
bình, các vạch ngăn
đường
Các đặc trưng độ
tương phản cao
dạng đường có độ
rộng 1÷4m
Mạng lưới đường
nhỏ, mạng lưới
đường sắt
Các đặc trưng độ Đường xe đạp, Các đặc trưng độ Các vết xe tải,


27

tương phản thấp

dạng đường có độ
rộng 1÷1.5m
đường chạy sân
bóng
tương phản thấp
dạng đường có độ
rộng 2÷5m
đưòng mòn vùng
nông thôn, ngõ
trong đô thị
Độ phân giải ảnh từ 2.5 ÷
÷÷
÷ 5.0 m Độ phân giải ảnh từ 5.0 ÷
÷÷
÷ 10 m
Mục đích lập bản đồ các vùng xa xôi,
quản lý thủy văn theo vùng
Mục đích quản lý nông nghiệp, rừng và
đất đai
Các đặc trưng nhỏ
nhất có thể giải
đoán được
Ví dụ các đặc trưng
có thể đo và nhận
dạng được
Các đặc trưng nhỏ
nhất có thể giải
đoán được
Ví dụ các đặc trưng
có thể đo và nhận

dạng được
Các đặc trưng độ
tương phản cao
dạng vùng có kích
thước từ 10÷20m
Tòa nhà công
nghiệp phức hợp,
bồn chứa nước, đập
nước
Các đặc trưng độ
tương phản cao
dạng vùng có kích
thước từ 20÷50m
Sân bay, sân gôn,
khối nhà, các nhà
độc lập hoặc tương
đối lớn
Các đặc trưng độ
tương phản thấp
dạng vùng có kích
thước từ 10÷30m
Các đám cây Các đặc trưng độ
tương phản thấp
dạng vùng có kích
thước từ 30÷60m
Các đám cây, vùng
canh tác
Các đặc trưng độ
tương phản cao
dạng đường có độ

rộng 8÷20m
Mạng lưới đường
chính, các cây cầu
Các đặc trưng độ
tương phản cao
dạng đường có độ
rộng 20÷40m
Mạng lưới quốc lộ,
đường cất cánh, hạ
cánh, mạng lưới
thủy văn chính
Các đặc trưng độ
tương phản thấp
dạng đường có độ
rộng 10÷30m
Mạng lưới thủy văn
thứ cấp, ranh giới
cánh đồng
Các đặc trưng độ
tương phản thấp
dạng đường có độ
rộng 30÷50m
Các vệt thảm cây
trồng bị đổ do gió