Sử dụng tư liệu ảnh viễn thám nghiên cứu và dự báo xu thế biến động lớp phủ mặt đất huyện từ liêm, thành phố hà nôi

1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI


























 2011

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

2















 
lý






NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. 

HÀ NỘI – 2011

3

 1
 5
 6
 7
 8
 8
 10
 10
 10
 10
 11
 11
 12
 12
 12
1.1.1. Khái niệm về lớp phủ mặt đất 12
1.1.2. Hệ phân loại lớp phủ mặt đất 13
 16
1.2.1. Biến động lớp phủ mặt đất 16
1.2.2. Các nguyên nhân gây ra biến động 16
1.2.3. Các phương pháp nghiên cứu biến động lớp phủ mặt đất 18
1.2.3.1. Phương pháp so sánh sau phân loại 18
1.2.3.2. Phương pháp phân loại trực tiếp ảnh đa thời gian 19
1.2.3.3. Phương pháp phân tích vector thay đổi phổ 20
1.2.3.4. Phương pháp số học 21


 22

 23
1.4.1. Tình hình nghiên cứu lớp phủ trên thế giới 23
1.4.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam 23
 26
 26
2.1.  26
2.1.1. Công nghệ viễn thám 26
2.1.2. Ảnh vệ tinh độ phân giải cao 28
 31
2.2.1. Đặc tính phản xạ phổ của thực vật 32
2.2.3. Đặc tính phản xạ phổ của thổ nhưng 33

 33
-  38
 38
 38
 38
3.1.1. Điều kiện tự nhiên 38

4
3.1.2. Điều kiện xã hội 38

- 2009 40
3.2.1. Tư liệu sử dụng 40
3.2.2. Chiết tách thông tin trên ảnh viễn thám 40
3.2.3. Xây dựng quy trình thành lập bản đồ biến động lớp phủ mặt đất 46
3.2.4. Thành lập bản đồ hiện trạng lớp phủ mặt đất huyện Từ Liêm giai đoạn

1995 - 2009 48
 
- 2002  2009 63
           
 68
 68
ng 68
4.2.1. Đất ở và xây dựng 68
4.2.2. Đất nông nghiệp 69
4.2.3. Mặt nước 70
4.2.4. Đất trống 71
 72

 73
4.4.1. Quy trình các bước nghiên cứu dự báo thay đổi lớp phủ mặt đất tới năm
2023 73
4.4.2. Xây dựng ma trận chuyển dịch dựa vào chuỗi Markov 80
4.4.3. Mô hình hóa sự biến đổi lớp phủ mặt đất huyện Từ Liêm dựa vào bài toán
CA_Markov 80
 87
 88
 89

5
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

FAO 
GIS H
GLCN Global Land Cover Network
GPS Global Positioning System

 
LCCS Land Cover Classification System
MaDCAT Mapping Device  Change Analysis Tool
UNEP 
U.S.G.S United State Geological Survey




6
DANH MỤC HÌNH VẼ

 14
 19
Hìn 20
 20
 29
 32
 38
 47
 48
 52
 53
 54
 55
Hình 3 55
 56
 57
 57
 59

 60
 61
 61
 62
Hình  62
 62
 63
 63
 2002 64
 2009 65
 67
 69
 70
 71
  72

7
 74
 75
 78
 78
 79
 79
 80
 81
 81
 82
 82
Hình 4.16: Mô hình v 83
 83

Hình 4.1ov . 84
 84

- 2023 85

DANH MỤC BẢNG BIỂU
 29
 30
 31
 35
 41
 48
  50
 56
 58

- 2023 85


8
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài



          









 


















9
 









Ứng dụng công nghệ viễn thám
trong nghiên cứu biến động sử dụng đất thành phố Đà Nẵng; Ứng dụng viễn thám
theo dõi biến động đất đô thị của thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An; Ứng dụng công nghệ
viễn thám và GIS thành lập bản đồ biến động lớp phủ thực vật rừng huyện Ngọc Hiển
và Năm Căn, Cà Mau.
 
        





 



 k

 





10
Chính vì các lý do trên,  “Sử dụng tư liệu ảnh viễn thám
nghiên cứu và dự báo xu thế biến động lớp phủ mặt đất huyện Từ Liêm, Thành

phố Hà Nội”





2. Mục tiêu của đề tài



- 

- 

3. Nhiệm vụ của đề tài


- 
V
- 
- 
- 
4. Phạm vi nghiên cứu
p trung vào


5. Phương pháp nghiên cứu
Bên
g pháp:

11
- 

- 

- y

6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- 

2002, 2002  
-     - 




 





7. Cấu trúc của luận văn



           

- VÀ GIS


           


12
Chƣơng 1. CƠ SỞ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ MẶT ĐẤT

1.1. Khái niệm và một số hệ phân loại lớp phủ mặt đất
1.1.1. Khái niệm về lớp phủ mặt đất

s

Lớp phủ mặt đất là những đối tượng vật chất quan sát được trên bề mặt trái đất.
 
[10]

 
 
[2].


ó
 

               

-











13

 




1.1.2. Hệ phân loại lớp phủ mặt đất


[2].

-          


- 

- 

- 
- 





- 

 LCC chia ra theo 3

(Level1)

(Level 2)
 

14











xuyên

theo mùa




( tr,
bãi , c-
bãi cát
Sông, sui
Kênh, mng
H, ao


(R t
nhiên)

(Tr
c

(Cây lâu
n

(Lúa,
màu

(các công
trình xây
d
(Level 3)

                
nghi
- 
 


(Level 1): Phân ra 


(Level 2) 

(Level 3)











Hình 1.1: Sơ đồ tổng quát về lớp phủ mặt đất
(nguồn : Hệ phân loại lớp phủ CORINE)







15

; 















              
 



- 







      c     


16

1.2. Các phƣơng pháp nghiên cứu biến động lớp phủ mặt đất
1.2.1. Biến động lớp phủ mặt đất

thái) 
.

thái 






, kinh



V
giám sát 
 



1.2.2. Các nguyên nhân gây ra biến động


tù

[10]


- Sự thay đổi đa dạng của tự nhiên


17








- Vấn đề con người: 
 
nó còn bao g


 - 

- Vấn đề chính sách, thể chế: 



      
ph






 
- Vấn đề kinh tế và công nghệ


       


18
 
 
    





- Vấn đề văn hóa: 


ph
                 

.
- Vấn đề toàn cầu hóa: 



    
               
                

                
              

1.2.3. Các phương pháp nghiên cứu biến động lớp phủ mặt đất
1.2.3.1. Phương pháp so sánh sau phân loại
  
mm  
, tính toán, 
 .

19

 






Hình 1.2: Phương pháp so sánh sau phân loại








1.2.3.2. Phương pháp phân loại trực tiếp ảnh đa thời gian


 
 









20

Hình 1.3: Phương pháp phân loại trực tiếp ảnh đa thời gian

 và cách l. 
 

không cao. 

1.2.3.3. Phương pháp phân tích vector thay đổi phổ



Hình 1.4: Phương pháp phân tích vector thay đổi phổ



2
1

X
Y


 2



21
        .
Vector 1-2 chính là vector  (
.

 các mã . 
vector  
vector  
[9].
  phân tích vector         

 
1.2.3.4. Phương pháp số học
 

  
 

 
 
 -    



xung quanh giá


  



 
 

22
             

 


 Tuy


1.3. Cơ sở phƣơng pháp luận xác định biến động lớp phủ mặt đất ứng dụng công
nghệ viễn thám






 
















23
1.4. Tổng quan các công trình ứng dụng viễn thám trong nghiên cứu biến động
lớp phủ mặt đất.




1.4.1. Tình hình nghiên cứu lớp phủ trên thế giới



phép 







- Zang Xia, Sun Rui, Zang Bing, Tong Quingxi, 2008, Phân loại lớp phủ khu
vực Bắc Trung Quốc sử dụng ảnh MODIS đa thời gian.
- Jan Feranec, Gerard Hazeu, Susan Christensen, Gabriel Jaffrain, 2006, Biến
động lớp phủ mặt đất ở châu Âu (khu vực nghiên cứu: Hà Lan và Slovakia)
- Fei Yuan, Kali.E.Sawaya, Brian.C.Loeffeholz, Marvin. E.Bauer, 2005, Phân
loại lớp phủ mặt đất và phân tích biến động lớp phủ khu vực thành phố
Twin(Minnoseta), sử dụng ảnh Landsat đa thời gian.
1.4.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

  
 
       


     

24





- 
 

  
    







   
- 
 






 
                 

Landsat ETM) ph

(1988-
 

25
   


 

c còn mang




 

-   
Ứng dụng mô hình Markov và Cellular Automata trong nghiên cứu dự báo
biến đổi lớp phủ bề mặt.
- 
Phân loại sử dụng đất và lớp phủ đất đô thị ở Hà Nội bằng dữ liệu Terra
ASTER
- Nghiên cứu khả
năng ứng dụng kết hợp ảnh vệ tinh radar và quang học để thành lập một số thông tin
về lớp phủ mặt đất.
- 
Ứng dụng GIS và viễn thám trong việc thành lập bản đồ
hiện trạng thảm thực vật năm 2008 tỷ lệ 1:50000, huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh.
- Nghiên cứu sự biến
động lớp phủ thực vật bằng ảnh đa thời gian và ảnh hưởng của nó tới đa dạng sinh
học ở các khu vực bảo tồn thiên nhiên ở Nam Bộ