báo cáo bài tập lớn viễn thám và gis đề tài che phủ đất và sử dụng đất

Báo cáo bài tập lớn
Viễn thám và GIS
Đề tài: Che phủ đất và sử dụng đất
Giảng viên hướng dẫn: Th.S Phương Xuân Quang
Nhóm sinh viên thực hiện: Nhóm 8
Hoàng Trung Hiếu : 20091026
Nguyễn Đức Hiếu : 20091036
Lê Thành Tuân : 20092941
Phạm Văn Hải : 20090972
GIỚI THIỆU

Sử dụng đất mô tả tác dụng của mặt
đất với con người, được định nghĩa
trong lĩnh vực kinh tế

Che phủ đất - đặc trưng nhìn thấy được của bề mặt Trái Đất

chúng ta phải xem xét hai việc sử dụng đất và che phủ đất đồng thời, để nhận ra
sự khác biệt giữa chúng

Xã hội hiện đại phụ thuộc vào sự chính xác của dữ liệu sử dụng đất cho cả mục
đích khoa học và quản lý

Sử dụng đất là một thành phần quan trọng của mô hình khí hậu và thủy văn để
ước tính lưu lượng của nước mưa từ các bề mặt khác nhau vào hệ thống suối
ẢNH TRÊN KHÔNG CHO THÔNG TIN SỬ DỤNG ĐẤT

Phần lớn số liệu sử dụng đất và che phủ đất thu được thông qua ảnh hàng
không và các hình ảnh tương tự

Những hình ảnh viễn thám phụ họa cho việc lập bản đồ chính xác che phủ đất

và sử dụng đất

Bản đồ sử dụng đất thường được xây dựng theo nhiều tỉ lệ, thường dao động
từ 1:12500 đến 1:250000

Quy mô của các cuộc điều tra trở nên rộng hơn nên sự đóng góp của các hình
ảnh đến nội dung thông tin của bản đồ trở nên lớn hơn, nhưng vẫn có các
thông tin phụ khác
PHÂN LOẠI SỬ DỤNG ĐẤT

Công tác chuẩn bị cho việc lập một bản đồ sử dụng – che phủ đất yêu cầu
phải chia các khu được lập bản đồ thành các lô đất riêng biệt, gắn các nhãn
khác nhau nhau và các nhãn danh nghĩa riêng biệt

Hệ thống phân loại được sử dụng rộng rãi nhất cho việc sử dụng đất và che
phủ đất bắt nguồn từ ảnh trên không là hệ thống phân loại U.S. Geological
Survey (USGS), phát triển trong những năm 1970

USGS có nhiều ưu điểm hơn các hệ thống trước đó. Các hệ thống trước đó
không xem xét những ưu điểm độc đáo của ảnh chụp từ trên không còn hệ
thống USGS đặc biệt sử dụng ảnh chụp từ trên không và các hình ảnh liên
quan
Hệ thống phân loại USGS Anderson 1976
1 Đất đô thị hoặc đất xây dựng
11 Khu trung cư
12 Các dịch vụ thương mại
13 Công nghiệp
14 Giao thông vận tải, truyền thông
15 Công nghiệp và thương mại
16 Hỗn hợp đất đô thị hoặc đất xây dựng

17 Đất đô thị khác và đất xây dựng
2 Đất nông nghiệp
21 Đất canh tác và đất đồng cỏ
22 Vườn cây ăn trái, vườn nho, vườn ươm
23 Vùng đồng cỏ có ranh giới
24 Đất nông nghiệp khác
3 Vùng đất chăn thả( Rangeland)
31 Vùng đất chăn thả dạng cỏ
32 Cây bụi
33 Hỗn hợp vùng chăn thả
4 Đất rừng
41 Đất rừng phù du
42 Đất rừng xanh
43 Đất rừng hỗn hợp
5 Nước
51 Dòng suối và con kênh
52 Hồ
53 Bể chứa nước
54 Vịnh và cửa song
6 Đất ngập nước
61 Đất rừng ngập nước
62 Đất rừng không ngập nước
7 Đất bỏ hoang, cằn cỗi
71 Vùng muối khô
72 Bãi biển
73 Khu vực cát khác ngoài bãi biển
74 Bãi đá nhô
75 Mỏ đá, dải mỏ đá
76 Khu vực chuyển tiếp
77 Đất bỏ hoang hỗn hợp

8 Lãnh nguyên (Tundra)
81 Cây bụi lãnh nguyên
82 Lãnh nguyên cây thảo
83 Vùng toàn đất (Bare Ground)
84 Lãnh nguyên ẩm
85 Hỗn hợp vùng lãnh nguyên
9 Vùng tuyết và băng giá
91 Vùng tuyết quanh năm
92 Dòng sông bang
PHÂN TÍCH HÌNH ẢNH VỀ CHE PHỦ VÀ SỬ DỤNG ĐẤT
Các bước chính miêu tả trong phân tích sử dụng đất từ ảnh trên không:
(A) Bức ảnh chụp trên không
(B) Phân định ranh giới
(C) Tượng trưng hóa của các
lớp chủ yếu
(D) Các ranh giới không có bối
cảnh ảnh trên không
(E) Bản đồ với điểm chính
và biểu tượng.
PHÂN TÍCH HÌNH ẢNH VỀ CHE PHỦ VÀ SỬ DỤNG ĐẤT


(a) Đất nông nghiệp đã thu hoạch (b) Đất nghiệp được trồng
biệt gồm các tông màu tương phản gồm kết cấu mượt và các tông màu
tương
phản
PHÂN TÍCH HÌNH ẢNH VỀ CHE PHỦ VÀ SỬ DỤNG ĐẤT

Đất đồng cỏ: tông màu xám
trung bình, thường không có

ranh giới rõ ràng và các loại
cây xuất hiện trong lùm cây
nhỏ hoặc bị cô lập

Đất trong quá trình chuyển
đổi: tông màu tươi sáng,
kết cấu không đồng đều và
lô đất không đều
PHÂN TÍCH HÌNH ẢNH VỀ CHE PHỦ VÀ SỬ DỤNG ĐẤT

Đất giao thông vận tải
Đặc trưng bởi các đường
cao tốc được chia cho thấy
cấu trúc tuyến tính và các
vòng lặp tại các nút giao
thông
PHÂN TÍCH HÌNH ẢNH VỀ CHE PHỦ VÀ SỬ DỤNG ĐẤT

Đất vùng dân cư
thường đặc trưng bởi các mái nhà đều
nhau và các mô hình đường giao thông

Đất dịch vụ và thương mại
các đặc điểm nhận dạng là những vị trí
tòa nhà thương mại lớn trong cấu trúc
tuyến tính với bãi đỗ xe lớn gần đó.
PHÂN TÍCH HÌNH ẢNH CỦA VIỆC THAY ĐỔI SỬ DỤNG ĐẤT

Các mẫu sử dụng đất thay đổi theo thời gian để đáp ứng với ảnh hưởng môi trường, xã hội
và kinh tế


Viễn thám và phân tích hình ảnh cung cấp các phương tiện chủ yếu để lập các bản đồ thay
đổi sử dụng đất tượng trưng cho sự thay đổi trong sử dụng đất

Khái niệm thay đổi che phủ và sử dụng đất: Hai bản đồ tượng trưng cho cùng một vùng,
được chuẩn bị để mô tả các mẫu sử dụng đất tại các thời điểm khác nhau sau đo so sánh
từng điểm và tóm tắt sự khác biệt giữa hai thời điểm

Việc thực hiện thay đổi che phủ và sử dụng đất đòi hỏi phải nắm vững một số thủ tục:

Đầu tiên, hai bản đồ phải sử dụng cùng hệ thống phân loại hoặc ít nhất là hai hệ thống
phân loại tương hợp với nhau

Thứ hai, hai bản đồ này phải tương hợp với quy mô, hình học và mức độ chi tiết.
TÌM HIỂU LỊCH SỬ CHE PHỦ ĐẤT ĐỂ PHÂN TÍCH
MÔI TRƯỜNG

Ảnh viễn thám đặc biệt có giá trị trong việc phân tích môi trường vì nó cung cấp cái nhìn tổng
thể như việc cung cấp các số liệu và khả năng quan sát hình ảnh rõ ràng ngoài trời

Một ứng dụng đặc biệt của việc phân tích thay đổi sử dụng đất đã được phát triển hướng tới
những vấn đề rủi ro về môi trường đang phát sinh từ việc sử dụng đất ở một số khu vực nơi mà
chất thải công nghiệp

Ảnh viễn thám cho phép mở mang sự hiểu biết
về mối quan hệ của mỗi nơi đối với việc thoát nước,
đời sống, kinh tế và các vùng ô nhiễm khác.

Ứng dụng ở Mỹ: thu thập dữ liệu kết hợp
điều tra sức khỏe người dân

MỘT SỐ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SỬ DỤNG ĐẤT

Phân loại theo mục đích sử dụng chung cung
cấp một sự phân loại toàn diện việc sử dụng đất.
Ví dụ: Hệ thống phân loại sử dụng đất Andersen
(USGS)

Những người đi tiên phong:

Cuộc nghiên cứu về sử dụng đất của nước
Anh trong khoảng thời gian 1931-1938 do
L.Dudley Stamp- một nhà kinh tế người Anh
tổ chức (Bảng 2). Dữ liệu thu thập được từ dự
án vẫn còn có giá trị khi nó được sử dụng
trong kế hoạch phục hồi kinh tế của nước Anh
sau chiến tranh.
MỘT SỐ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SỬ DỤNG ĐẤT

Cũng trong khoảng thời gian trên, những nhà phiên dịch
ảnh của Tennessee Valley Authority (Mỹ) cũng đã nghĩ ra
một hệ thống được dùng để phân loại những mảnh đất
theo lợi ích kinh tế và những thuộc tính vật lý của nó.

Trong suốt thập niên 1960 những nhà khoa học của Đại
học Cornell đã thực hiện cuộc nghiên cứu về việc sử dụng
đất và tài nguyên quốc gia của NewYork (LUNR), một cơ sở
dữ liệu dùng để ghi lại tình trạng sử dụng đất và các thông
tin liên quan cho toàn bộ bang NewYork (Hình bên)
MỘT SỐ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI SỬ DỤNG ĐẤT


Phân loại sử dụng đất theo mục đích đặc
biệt được thiết kế để gọi một phân loại cụ
thể không cung cấp trên phạm vi toàn diện.

Một ví dụ điển hình của hệ thống phân loại
sử dụng đất theo mục đích đặc biệt có ý
nghĩa thiết thực với những người phiên dịch
ảnh, đó là việc phân loại khu vực đầm lầy
được phát triển bởi Cowardin (1979), đặc
biệt giành cho phân loại các vùng đầm lầy.
LẬP BẢN ĐỒ CHE PHỦ ĐẤT BẰNG PHÂN LOẠI HÌNH ẢNH

Lập bản đồ che phủ đất áp dụng kỹ thuật phân loại hình ảnh viễn thám kỹ thuật số

Theo lý thuyết quá trình này không phức tạp, trong thực tế có nhiều nhân tố quan
trọng ảnh hưởng tới sự thành công của việc lập bản đồ:

Lựa chọn hình ảnh

Quá trình tiền xử lý

Lựa chọn thuật toán phân loại

Lựa chọn dữ liệu huấn luyện

Phân công các lớp phổ thành các lớp thông tin

Hiển thị và tượng trưng hóa
NHỮNG NGHIÊN CỨU CHE PHỦ ĐẤT TRÊN QUY MÔ RỘNG


Sự sẵn có của dữ liệu đa phổ AVHRR (và dữ liệu từ những vệ tinh khí tượng tương
tự) đã cung cấp khả năng để biên tập bản đồ và dữ liệu về độ che phủ đất trên quy
mô rộng

Trong thời gian ngắn có thể thu được thông tin về toàn bộ châu lục hoặc bán cầu từ
các dữ liệu có độ phân giải tốt từ hệ thống Landsat và hệ thống SPOT

Dữ liệu AVHRR cung cấp tin tức về toàn bộ lục địa trong chu kỳ thời gian ngắn

Năm 1985, Tucker đã kiểm tra dữ liệu AVHRR cho Châu Phi sử dụng hình ảnh thu
được trong khoảng thời gian 19 tháng

Gần đây, dữ liệu AVHRR được sử dụng để biên tập các loại bản đồ che phủ đất
phạm vi rộng.
MỘT SỐ NGUỒN SƯU TẬP DỮ LIỆU SỬ DỤNG ĐẤT

Trong nhiều năm, viễn thám đã góp phần lớn cho khả năng hoạt động của các tổ chức trong
việc khảo sát che phủ đất một cách toàn diện trong những vùng rộng lớn. Hình ảnh từ vệ
tinh đã cung cấp những đặc tính chi tiết mà những nguồn dữ liệu khác không có.

Tại Mỹ, một số sáng kiến của chính phủ đã khai thác những khả năng trên để chuẩn bị khảo
sát việc che phủ đất

Sử dụng và che phủ đất: Vào 1970 USGS đã phát triển một chương trình bản đồ về che
phủ đất và phân loại đất của Anderson [1976] và Cambell [1983]

Multiresolution Land Characteristics Consortium (MLCC): 1992 một số tổ chức của
chính phủ Mỹ đã thành lập một hiệp hội nhằm thu được những dữ liệu viễn thám cơ sở
của vệ tinh.


Gap Analysis: một chương trình quốc gia về ước lượng hệ sinh thái và sự đe dọa hệ
sinh thái đã được căn cứ vào sự đánh giá về che phủ đất được từ Landsat TM data

National Land Cover Dataset 2001 (NLCD 2001) phân loại che phủ đất được dựa vào
tài liệu Landsat 5TM và loạt các nguồn khác
ỨNG DỤNG Ở VIỆT NAM

Ứng dụng trong phân loại đất theo mục đích sử dụng
1 Đất nông nghiệp
11 Đất sản xuất nông nghiệp
111 Đất trồng cây hàng năm
112 Đất trồng cây lâu năm
12 Đất lâm nghiệp
121 Đất rừng sản xuất
122 Đất rừng phòng hộ
123 Đất rừng đặc dụng
13 Đất nuôi trồng thủy sản
14 Đất làm muối
15 Đất có mặt nước ven biển
16 Đất bãi bồi ven sông, ven biển
17 Đất kinh tế trang trại
18 Đất nông nghiệp khác
2 Đất phi nông nghiệp
21 Đất ở
211 Đất ở tại nông thôn
212 Đất ở tại đô thị
213 Đất xây dựng khu chung cư
22 Đất chuyên dụng
221 Đất trụ sở cơ quan
222 Đất quốc phòng, an ninh

223 Đất sản xuất kinh doanh phi
nông nghiệp
224 Đất có mục đích công cộng
23 Đất tôn giáo tín ngưỡng
24 Đất nghĩa trang, nghĩa địa
25 Đất sông suối
26 Đất phi nông nghiệp khác
3 Đất chưa sử dụng
31 Đất đồng bằng chưa sử dụng
32 Đất đồi núi chưa sử dụng
33 Núi đá không có rừng cây
ỨNG DỤNG Ở VIỆT NAM

Ứng dụng trong lập bản đồ lớp phủ mặt đất

Bản đồ lớp phủ mặt đất là một nguồn tài liệu quan trọng giúp các nhà quy
hoạch, các nhà hoạch định chính sách có cái nhìn tổng quan về hiện trạng lớp
phủ mặt đất qua từng thời kỳ

Áp dụng phương pháp thành lập bản đồ sử dụng tư liệu ảnh viễn thám cho
phép chúng ta quan sát và xác định nhanh chóng về vị trí không gian và tính
chất của đối tượng

Hai dự án phóng vệ tinh viễn thám VNREDSat-1 và VNREDSat-1B, trong
đó vệ tinh VNREDSat-1đã phóng và đưa vào hoạt động, VNREDSat-1B
đang trong quá trình đàm phán thương lượng.
Cảm ơn thầy và các bạn đã
lắng nghe!