Nghiên cứu biến động sử dụng đất thành phố hà tĩnh, tỉnh hà tĩnh giai đoạn 2000 2014 với sự trợ giúp của viễn thám và GIS

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
******

NGUYỄN THỊ THƢ

NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT
THÀNH PHỐ HÀ TĨNH, TỈNH HÀ TĨNH
GIAI ĐOẠN 2000 – 2014 VỚI SỰ TRỢ GIÚP
CỦA VIỄN THÁM VÀ GIS

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Hà Nội - 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
******

NGUYỄN THỊ THƢ

NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT
THÀNH PHỐ HÀ TĨNH, TỈNH HÀ TĨNH
GIAI ĐOẠN 2000 – 2014 VỚI SỰ TRỢ GIÚP
CỦA VIỄN THÁM VÀ GIS
Chuyên ngành: Quản lý đất đai
Mã số: 60850103

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN NGỌC THẠCH

Hà Nội - 2015


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là kết quả nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu
trong luận văn này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công
trình nào.
Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ trong quá trình thực hiện luận văn đã
được cảm ơn, các thông tin trích dẫn đã chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2015
Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Thƣ


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành chương trình học tập và thực hiện luận văn này, tôi xin được
bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy giáo, cô giáo trong khoa Địa lý, trường Đại
học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi,
giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu.
Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Ngọc Thạch, người đã
trực tiếp hướng dẫn, chỉ dạy cho tôi hết mức nhiệt tình, động viên tôi trong suốt quá
trình thực hiện và hoàn thành luận văn.
Qua đây tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới tập thể cán bộ Văn phòng đăng ký
cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất tỉnh Hà Tĩnh đã tạo điều kiện, cung cấp
nguồn tài liệu, số liệu giúp tôi hoàn thiện nghiên cứu của mình.
Xin tỏ lòng biết ơn đến gia đình và bạn bè, những người đã luôn bên cạnh
giúp đỡ và động viên tôi hoàn thành luận văn.

Tôi xin chân thành cảm ơn./.
Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2015
Học viên

Nguyễn Thị Thư


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
CHƢƠNG I: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .........4
1.1. Khái quát về viễn thám, hệ thống thông tin địa lý ......................................4
1.1.1. Viễn thám ..................................................................................................4
1.1.2. Hệ thống thông tin địa lý.........................................................................20
1.2. Tổng quan về bản đồ hiện trạng sử dụng đất, biến động sử dụng đất ....24
1.2.1. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất ................................................................24
1.2.2. Biến động sử dụng đất.............................................................................27
1.3. Tình hình nghiên cứu ứng dụng viễn thám trong thay đổi lớp phủ và
biến động sử dụng đất .........................................................................................32
1.3.1. Ở một số nước trên thế giới ........................................................................32
1.3.2. Ở Việt Nam ..................................................................................................34
1.4. Cơ sở dữ liệu, phƣơng pháp nghiên cứu ....................................................36
1.4.1. Cơ sở dữ liệu phục vụ thành lập bản đồ biến động sử dụng đất ............36
1.4.2. Hệ phương pháp nghiên cứu ...................................................................37
CHƢƠNG II: ÁP DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS THEO DÕI BIẾN ĐỘNGSỬ
DỤNG ĐẤT KHU VỰC THÀNH PHỐ HÀ TĨNH ..............................................39
2.1. Khái quát về khu vực nghiên cứu ..............................................................39
2.1.1. Vị trí địa lý ..............................................................................................39
2.1.2. Các yếu tố điều kiện tự nhiên ..................................................................40
2.1.3. Các yếu tố kinh tế xã hội .........................................................................44
2.1.4. Hiện trạng sử dụng đất ...........................................................................45

2.2. Quy trình nghiên cứu sự biến động sử dụng đất thành phố Hà Tĩnh giai
đoạn 2000 – 2014 bằng phƣơng pháp so sánh sau phân loại ..........................46
CHƢƠNG III: ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT KHU VỰCTHÀNH
PHỐ HÀ TĨNH GIAI ĐOẠN 2000-2014...............................................................57
3.1. Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất thành phố Hà Tĩnh................57
3.1.1. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2000 ...............................................57
3.1.2. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2014 ...............................................60


3.2. Thành lập bản đồ biến động sử dụng đất khu vực thành phố Hà Tĩnh ........62
3.2.1. Bản đồ biến động sử dụng đất giai đoạn 2000 – 2014 ...........................62
3.2.2. Phân tích hiện trạng và diễn biến biến động sử dụng đất khu vực thành
phố Hà Tĩnh giai đoạn 2000 – 2014 .................................................................65
3.3. Nguyên nhân biến động sử dụng đất tại khu vực nghiên cứu..................74
3.3.1. Nguyên nhân khách quan ........................................................................74
3.3.2 Nguyên nhân chủ quan .............................................................................75
3.4. Đề xuất định hƣớng sử dụng đất thành phố Hà Tĩnh đến năm 2020 ..........76
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................79
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................81
PHỤ LỤC


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Phổ phản xạ của các nhóm đối tƣợng chính ...............................................5
Hình 1.2. Đồ thị phổ phản xạ của một số cây trồng nông nghiệp ...............................6
Hình 1.3 .Phản xạ phổ của một số loại đất ..................................................................7
Hình 1.4. Đặc trƣng phổ phản xạ của một số đối tƣợng chính trong đô thị ...............8
Hình 1.5. Sự khác biệt của các đối tƣợng khi tổ hợp màu khác nhau ......................14
Hình 1.6. Các thành phần của GIS ............................................................................21
Hình 1.7. Quy trình thành lập bản đồ biến động bằng phƣơng pháp đánh giá sau

phân loại ....................................................................................................................31
Hình 2.1. Sơ đồ hành chính thành phố Hà Tĩnh........................................................40
Hình 2.2. Quy trình nghiên cứu biến động sử dụng đất bằng phƣơng pháp viễn
thám ...........................................................................................................................47
Hình 2.3. Ghép kênh ảnh...........................................................................................48
Hình 2.4. Ảnh TP Hà Tĩnh năm 2000 .......................................................................48
Hình 2.5. Ảnh TP Hà Tĩnh năm 2014 .......................................................................48
Hình 2.6. Ảnh phân loại năm 2000 ...........................................................................52
Hình 2.7. Ảnh phân loại năm 2014 ...........................................................................52
Hình 3.1. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất TP Hà Tĩnh năm 2000 ..............................59
Hình 3.2. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất TP Hà Tĩnh năm 2014 ..............................61
Hình 3.3. Bản đồ biến động sử dụng đất TP Hà Tĩnh giai đoạn 2000 – 2014 ..........64
Hình 3.4. Biểu đồ diện tích các loại đất năm 2000 và 2014 .....................................65
Hình 3.5. Nuôi tôm thẻ chân trắng theo hình thức thâm canh của HTX Đồng Nghè
Thạch Hạ ...................................................................................................................67
Hình 3.6. Mô hình nuôi cá chẽm tại xã Thạch Hƣng ................................................67
Hình 3.7. Mặt bằng khu đô thị bắc thành phố Hà Tĩnh.............................................69
Hình 3.8. Một góc khu đô thị Sông Đà .....................................................................69
Hình 3.9. Dự án Vinhome Hà Tĩnh ...........................................................................69
Hình 3.10. Biến động đất xây dựng thành phố Hà Tĩnh giai đoạn 2000 - 2014 .......71
Hình 3.11. Đại lộ Xô Viết Nghệ Tĩnh .......................................................................72
Hình 3.12. Đƣờng Ngô Quyền ..................................................................................72
Hình 3.13. Lớp phủ thực vật năm 2000 ....................................................................73
Hình 3.14. Lớp phủ thực vật năm 2014 ....................................................................73


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Các kênh phổ của bộ cảm MSS ................................................................16
Bảng 1.2. Các thông số kỹ thuật của bộ cảm TM .....................................................17
Bảng 1.3. Đặc trƣng Bộ cảm của ảnh vệ tinh Landsat 8 (LDCM)............................18

Bảng 1.4. Các đặc điểm của vệ tinh Quickbird .........................................................19
Bảng 1.5. Các thông số của ảnh vệ tinh Spot-3 ........................................................20
Bảng 1.6. Tỷ lệ bản đồ hiện trạng sử dụng đất các cấp ............................................26
Bảng 2.1. Hiện trạng sử dụng đất thành phố Hà Tĩnh năm 2014..............................45
Bảng 2.2. Mô tả các lớp phân loại.............................................................................49
Bảng 2.3. Bảng đánh giá sự khác biệt mẫu huấn luyện năm 2014 ...........................50
Bảng 2.4. Khóa giải đoán ảnh ...................................................................................51
Bảng 2.5. Đánh giá đô ̣ chính xác theo hệ số Kappa..................................................53
Bảng 2.6.Ma trận sai số phân loại ảnh năm 2000 .....................................................54
Bảng 2.7 Ma trận sai số phân loại ảnh năm 2014 .....................................................55
Bảng 3.1. Thống kê diện tích các loại đất năm 2000 ................................................57
Bảng 3.2. Thống kê diện tích các loại đất năm 2014 ................................................60
Bảng 3.3. Ma trận biến động các đối tƣợng giai đoạn 2000 - 2014 .........................62
Bảng 3.4. Biến động sử dụng đất TP Hà Tĩnh giai đoạn 2000 - 2014 ......................65
Bảng 3.5. Biến động đất xây dựng giai đoạn 2000 - 2014 ........................................70
Bảng 3.6. Giá trị chỉ số thực vật................................................................................73
Bảng 3.7. Tình hình dân số cơ bản TP Hà Tĩnh ........................................................75


DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT

CCT

Computer compatible tape: Băng từ máy tính đọc đƣợc

GIS

Geography Information System: Hệ thống thông tin địa lý

DN

Digital Number: Giá trị số (trong ảnh số)

HTSDĐ Hiện trạng sử dụng đất
NDVI

Normalized Difference Vegetation Index: Chỉ số khác biệt thực vật

PP

Phƣơng pháp

SDĐ

Sử dụng đất

SS

Sai số

TP

Thành phố


MỞ ĐẦU
1.Tính cấp thiết của đề tài
Quá trình đô thị hóa mạnh mẽ cùng với sự gia tăng dân số đã dẫn tới sự thay
đổi lớn trong hiện trạng sử dụng đất ở hầu hết các tỉnh thành ở Việt Nam, nhất là
các đô thị. Kết quả của quá trình đô thị hóa là làm cho đất nông nghiệp nhanh chóng

bị thu hẹp nhƣờng chỗ cho các loại hình sử dụng đất khác nhƣ đất ở, đất xây dựng
khu công nghiệp hay các công trình công cộng.
Thành phố Hà Tĩnh là trung tâm văn hóa, kinh tế, chính trị, xã hội của tỉnh
Hà Tĩnh. Nằm trên trục quốc lộ 1A, cách thủ đô Hà Nội 340 km, thành phố Vinh
50km về phía Bắc; cách thành phố Huế 314 km về phía Nam và cách biển Đông
12,5 km Thành phố Hà Tĩnh có nhiều tiềm năng để phát triển kinh tế, xã hội. Với
tổng diện tích tự nhiên là 56,32 km2, đến nay sau nhiều lần thay đổi địa giới hành
chính, thành phố có 16 đơn vị hành chính gồm 10 phƣờng, 6 xã và đã đƣợc Bộ xây
dựng công nhận là đô thị loại III năm 2006. Trong những năm qua, theo quá trình
dịch chuyển kinh tế của đất nƣớc từ nền kinh tế thuần nông sang nền kinh tế công
nghiệp hóa, hiện đại hóa gắn liền với đô thị hóa cùng với sự gia tăng dân số, đã làm
thay đổi trên quy mô lớn và tốc độ cao cơ cấu sử dụng đất của thành phố. Do đó,
việc nghiên cứu biến động sử dụng đất trên diện rộng và thời gian dài là vấn đề hết
sức quan trọng và cần thiết.
Với sự phát triển của khoa học và công nghệ hiện nay, viễn thám kết hợp với
GIS cho hiệu quả cao và khách quan trong đánh giá và dự đoán biến đổi lớp phủ
mặt đất. Không chỉ thế, công nghệ viễn thám kết hợp với GIS rất hữu hiệu trong
việc xác định diện tích biến động của các đối tƣợng lớp phủ, hình thái biến động,
mức độ biến động của từng đối tƣợng. Trƣớc yêu cầu đòi hỏi ngày càng cao cập
nhật thông tin một cách đầy đủ, nhanh chóng và chính xác nhất của các loại hình sử
dụng đất, việc sử dụng tƣ liệu viễn thám kết hợp với phần mềm xử lý ảnh cũng nhƣ
các phần mềm thành lập bản đồ đã trở thành một phƣơng pháp có ý nghĩa thực tiễn
và mang tính khoa học cao.
Xuất phát từ những lý do thực tiễn đó, học viên đã chọn đề tài “Nghiên cứu
biến động sử dụng đất Thành phố Hà Tĩnh, tỉnh Hà Tĩnh giai đoạn 2000 – 2014 với
sự trợ giúp của viễn thám và GIS”.

1

2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu những vấn đề lý luận và thực tiễn về ứng dụng công nghệ viễn
thám và GIS để xác định biến động trong quá trình sử dụng đất đai. Đối tƣợng
nghiên cứu của đề tài là toàn bộ diện tích đất đai trên địa bàn thành phố Hà Tĩnh,
tỉnh Hà Tĩnh.
- Do thời gian có hạn nên đề tài chỉ tập trung nghiên cứu biến động một số
loại hình sử dụng đất trên địa bàn thành phố Hà Tĩnh.
3. Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu sử dụng ảnh vệ tinh trong thành lập bản đồ sử dụng đất tại thời
điểm bay chụp từ đó thành lập bản đồ biến động sử dụng đất bằng chức năng phân
tích không gian của GIS.
- Đánh giá biến động sử dụng đất thành phố Hà Tĩnh từ năm 2000 - 2014 và
phân tích các đặc trƣng biến động sử dụng đất thành phố Hà Tĩnh.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để thực hiện mục tiêu đề ra, nhiệm vụ nghiên cứu cần thực hiện bao gồm:
- Tìm hiểu về công nghệ viễn thám và GIS;
- Thu thập và xử lý ảnh viễn thám;
- Nghiên cứu các phƣơng pháp thành lập bản đồ sử dụng đất từ ảnh vệ tinh;
- Nghiên cứu các phƣơng pháp đánh giá biến động sử dụng đất từ ảnh vệ tinh;
- Thu thập số liệu và đi khảo sát thực địa;
- Xây dựng chìa khóa giải đoán ảnh;
- Thành lập bản đồ sử dụng đất thành phố Hà Tĩnh các năm 2000, 2014;
- Chồng xếp các ảnh viễn thám để tìm ra sự biến động sử dụng đất;
- Đánh giá và phân tích biến động sử dụng đất thành phố Hà Tĩnh từ năm
2000 đến 2014;
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Ý nghĩa khoa học: Nghiên cứu nhằm chỉ ra ứng dụng của viễn thám và GIS
nghiên cứu hình thái không gian của sự phát triển thành phố Hà Tĩnh.
- Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của luận văn sẽ là tài liệu tham khảo
cho công tác quy hoạch và định hƣớng phát triển Hà Tĩnh nói chung, thành phố Hà

Tĩnh nói riêng trong giai đoạn tiếp theo.

2


6. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn có ba chƣơng:
CHƢƠNG I: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
CHƢƠNG II: ÁP DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS THEO DÕI BIẾN ĐỘNG SỬ
DỤNG ĐẤT KHU VỰC THÀNH PHỐ HÀ TĨNH
CHƢƠNG III: ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT KHU VỰC THÀNH
PHỐ HÀ TĨNH GIAI ĐOẠN 2000-2014

3


CHƢƠNG I: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1.1. Khái quát về viễn thám, hệ thống thông tin địa lý
1.1.1. Viễn thám
Viễn thám (Remote sensing – Tiếng Anh) đƣợc hiểu là một khoa học và
nghệ thuật để thu nhận thông tin về một đối tƣợng, một khu vực hoặc một hiện
tƣợng thông qua việc phân tích tƣ liệu thu nhận đƣợc bằng các phƣơng tiện. Những
phƣơng tiện này không có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tƣợng, khu vực hoặc với hiện
tƣợng đƣợc nghiên cứu (Nguyễn Ngọc Thạch – 2005).
Viễn thám điện từ là khoa học và công nghệ sử dụng sóng điện từ để chuyển
tải thông tin từ vật cần nghiên cứu tới thiết bị thu nhận thông tin cũng nhƣ công
nghệ xử lý để các thông tin thu nhận có ý nghĩa.
Về bản chất viễn thám là công nghệ nhằm xác định và nhận biết các đối
tƣợng hoặc các điều kiện môi trƣờng thông qua các đặc trƣng riêng về phản xạ hoặc
bức xạ điện từ. Tuy nhiên những năng lƣợng nhƣ từ trƣờng và trọng trƣờng cũng có

thể đƣợc sử dụng.
Kỹ thuật viễn thám là một kỹ thuật đa ngành, liên kết nhiều lĩnh vực khoa
học và kỹ thuật khác nhau trong các công đoạn khác nhau nhƣ: thu nhận thông tin,
tiền xử lý thông tin, phân tích và giải đoán thông tin, đƣa ra các sản phẩm dƣới dạng
bản đồ chuyên đề và tổng hợp.
Thông tin trên ảnh viễn thám có đƣợc về các đối tƣợng nhờ vào quá trình
“chụp ảnh” vệ tinh mà thực chất là quá trình thu nhận năng lƣợng sóng điện từ phản
xạ hoặc phát xạ từ vật thể. Thông tin có đƣợc về đối tƣợng trong quá trình này
chính là nhờ sự khác biệt của phản ứng với sóng điện từ của các đối tƣợng khác
nhau (phản xạ, hấp thụ hay phân tách sóng điện từ).
- Năng lƣợng sóng phản xạ từ đối tƣợng bao gồm hai phần: năng lƣợng phản
xạ trực tiếp từ bề mặt đối tƣợng và năng lƣợng tán xạ bởi cấu trúc bề mặt đối tƣợng.
Năng lƣợng phản xạ trực tiếp không phụ thuộc và bản chất của đối tƣợng mà chỉ
phụ thuộc vào đặc tính bề mặt: độ ghồ ghề, hƣớng... của đối tƣợng.
- Năng lƣợng tán xạ là kết quả của một quá trình tƣơng tác giữa bức xạ với
bề dày của đối tƣợng mà bức xạ đó có khả năng xuyên tới. Năng lƣợng này phụ

4


thuộc vào cấu trúc, bản chất và trạng thái của đối tƣợng. Đây là nguồn năng lƣợng
mang thông tin giúp ta có thể nhận biết đƣợc các đối tƣợng và trạng thái của chúng.
Tất cả các vật thể đều phản xạ, hấp thụ, phân tách và bức xạ sóng điện từ
bằng các cách thức khác nhau và các đặc trƣng này thƣờng đƣợc gọi là các đặc
trƣng phổ. Phổ phản xạ là thông tin quan trọng nhất mà viễn thám thu đƣợc về các
đối tƣợng. Đối với mỗi vật trong tự nhiên có đặc tính phản xạ phổ điện từ khác nhau
trên các bƣớc sóng khác nhau. Dựa vào đặc điểm phổ phản xạ (cƣờng độ, dạng
đƣờng cong ở các dải sóng khác nhau) có thể phân tích, so sánh và nhận diện các
đối tƣợng trên bề mặt. Thông tin về phổ là thông tin đầu tiên, là tiền đề cho các
phƣơng pháp phân tích ảnh trong viễm thám.

Các đối tƣợng chủ yếu trên mặt đất bao gồm: lớp phủ thực vật, nƣớc, đất
hay cát, đá công trình xây dựng. Mỗi loại này có các phản xạ khác nhau với sóng
điện từ tại các bƣớc sóng khác nhau.

Hình 1.1. Phổ phản xạ của các nhóm đối tượng chính
Đây là hình biểu diễn đƣờng cong phản xạ phổ của các loại lớp phủ mặt đất
(thực vật, đất và nƣớc), chúng có tính chất khái quát việc phản xạ phổ của ba loại lớp
phủ chủ yếu. Trên thực tế, các loại thực vật, đất và nƣớc khác nhau sẽ có các đƣờng

5


cong phản xạ phổ khác nhau. Sự khác nhau này chủ yếu đƣợc thể hiện ở độ lớn của
phần trăm phản xạ, song hình dạng tƣơng đối của đƣờng cong ít có sự thay đổi.
- Thực vật: phản xạ phổ cao nhất ở bƣớc sóng màu lục (0,5 – 0,6µm) (tƣơng
ứng với dải sóng màu lục- Green) trong vùng nhìn thấy và có màu xanh lục. Khi
yếu tố diệp lục giảm đi, thực vật chuyển sang khả năng phản xạ ánh sang màu đỏ
trội hơn, dẫn đến lá cây có màu vàng (do tổ hợp màu Green và Red) hoặc màu đỏ
hẳn. Các đặc trƣng phản xạ phổ của thực vật nổi bật nhất ở vùng hồng ngoại gần
(0,7 – 1,4 µm), là vùng bƣớc sóng mà thực vật có phản xạ cao nhất. Mức độ phản xạ
của thực vật phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khác nhau, có thể kể đến là lƣợng diệp
lục, độ dày tán lá và cấu trúc tán lá.

Hình 1.2. Đồ thị phổ phản xạ của một số cây trồng nông nghiệp
- Nước: có phản xạ chủ yếu nằm trong vùng nhìn thấy (0,4 – 0,7 µm) và phản
xạ mạnh ở dải sóng lam (0,4 – 0,5 µm) và lục (0,5 -0,6 µm). Giá trị phản xạ của một
đối tƣợng nƣớc phụ thuộc chủ yếu vào độ đục của nó. Nƣớc trong có giá trị phản xạ
rất khác với nƣớc đục, nƣớc càng đục có độ phản xạ càng cao.
- Đất: có phần trăm phản xạ tăng dần theo chiều tăng của chiều dài bƣớc
sóng. Phần trăm phản xạ của đất chủ yếu phụ thuộc vào độ ẩm và màu của đất. Đất

khô, đƣờng cong phổ phản xạ tƣơng đối đơn giản, ít có những cực đại và cực tiểu

6


một cách rõ ràng, lý do chính là các yếu tố ảnh hƣởng đến tính chất phổ của đất khá
phức tạp và không rõ ràng nhƣ ở thực vật. Tuy nhiên quy luật chung là giá trị phổ
phản xạ của đất tăng dần về phía sóng có bƣớc sóng dài. Các giá trị hấp thụ phổ do
hơi nƣớc cũng diễn ra ở vùng 1,4; 1,9 và 2,7 µm.

Hình 1.3.Phản xạ phổ của một số loại đất
Đƣờng cong phản xạ phổ của đất trống khá giống cát khô, chỉ khác nhau về
cƣờng độ phản xạ, vì vậy khi chúng ta sử dụng ảnh của Landsat TM rất dễ dàng
tách ba đối tƣợng này. Tuy nhiên, giữa đất trống khô và khu dân cƣ thành phố lại có
đồ thị phản xạ khá giống nhau, nên đây là khó khăn cho việc phân loại đất dân cƣ
thành phố. Trong nhóm đất dân cƣ cần thể hiện cả hai đối tƣợng là đất dân cƣ thành
phố và đất dân cƣ nông thôn, nhƣng trên ảnh Landsat TM việc xác định các điểm
dân cƣ nông thôn là rất khó khăn kể cả phƣơng pháp giải đoán bằng mắt cũng nhƣ
giải đoán ảnh số, vì các điểm dân cƣ nông thôn thƣờng có diện tích nhỏ, phân tán và
thƣờng có cây cối xung quanh nên thƣờng lẫn vào các đối tƣợng thực vật. Còn dân
cƣ thành phố thƣờng có hệ thống giao thông dày đặc dạng bàn cờ hoặc tỏa tia và
xây dựng bằng gạch gói nên việc nhận biết rất dễ dàng.
Cùng với các đặc trƣng phản xạ phổ của các đối tƣợng tự nhiên cơ bản, Root
và Mille vào năm 1971 đã nghiên cứu và đƣa ra các đặc trƣng phản xạ phổ của một
số đối tƣợng chính trong đô thị nhƣ bê tông, ván lợp, nhựa đƣờng và đất trống. Các
đặc trƣng này là thông tin quan trọng giúp quá trình giải đoán các đối tƣơng đô thị.

7

Hình 1.4. Đặc trưng phổ phản xạ của một số đối tượng chính trong đô thị
Các đối tƣợng khác nhau trong cùng một nhóm đối tƣợng sẽ có dạng đƣờng
cong phổ phản xạ chung, tƣơng đối giống nhau, song sẽ khác nhau về các chi tiết
nhỏ trên đƣờng cong hoặc khác nhau về độ lớn của giá trị cƣờng độ phản xạ. Khi
tính chất của đối tƣợng thay đổi thì đƣờng cong phổ phản xạ cũng bị biến đổi theo.
Một loại sai biệt nữa là sai biệt có tính chất cục bộ khi cấu trúc của đối tƣợng khác
nhau trong không gian (ví dụ lúa đƣợc cấy và lúa đƣợc sạ), hoặc cấu trúc đó khác
nhau theo hƣớng của nguồn sáng (ví dụ các dãy cây trồng hƣớng Bắc nam sẽ có ảnh
khác với cùng dãy đó đƣợc trồng hƣớng Đông Tây).
 Độ phân giải của ảnh viễn thám
Các thông số quan trọng nhất đặc trƣng cho khả năng thông tin cung cấp của
một ảnh vệ tinh là độ phân giải của nó. Có ba loại độ phân giải: độ phân giải không
gian, độ phân giải thời gian và độ phân giải phổ.
- Độ phân giải không gian: phụ thuộc vào hai thông số FOV (Firld of view –
trƣờng/góc nhìn)và IFOV (Instantaneous field of wiew – trƣờng/góc nhìn thức thì)
đƣợc thiết kế sẵn do đặc tính đầu thu. Thông số FOV cho ta thấy đƣợc phạm vi
không gian mà đầu thu có thể thu nhận đƣợc sóng điện từ từ đối tƣợng. Rõ ràng là
với các góc nhìn càng lớn (FOV càng lớn) thì ảnh thu đƣợc càng rộng, và với cùng
một góc nhìn, vệ tinh nào có độ cao lớn hơn sẽ có khoảng thu ảnh lớn hơn. Còn với
IFOV của đầu thu đặc trƣng cho phạm vi không gian. Tổng hợp giá trị bức xạ của
các đối tƣợng trong một góc IFOV đƣợc thu nhận cùng một lúc và mang một giá trị,

8


đƣợc ghi nhận nhƣ một điểm ảnh. Trong ảnh số, một điểm ảnh đƣợc gọi là một
pixel và giá trị kích thƣớc pixel đặc trƣng cho khả năng phân giải không gian của
ảnh. Góc IFOV càng nhỏ thì khả năng phân biệt các đối tƣợng trong không gian
càng lớn, nghĩa là giá trị pixel càng nhỏ và phạm vi chụp ảnh càng hẹp.
Ý nghĩa quan trọng nhất của độ phân giảikhông gian là cho ta biết các đối

tƣợng nhỏ nhất mà có thể phân biệt đƣợc trên ảnh.
- Độ phân giải phổ: Tùy thuộc vào mục đích thu thập thông tin, mỗi loại đầu
thu đƣợc thiết kế để có thể thu nhận sóng điện từ trong một số khoảng bƣớc sóng
nhất định. Độ rộng hẹp của khoảng bƣớc sóng này là độ phân giải phổ của ảnh.
Khoảng bƣớc sóng càng hẹp thì tính chất phản xạ phổ của các đối tƣợng càng đồng
nhất. Các khoảng bƣớc sóng này đƣợc gọi là kênh ảnh.
Bức xạ phổ (bao gồm cả phản xạ, tán xạ và bức xạ riêng) của một đối tƣợng
thay đổi theo bƣớc sóng điện từ. Nhƣ vậy, ảnh chụp đối tƣợng trên các kênh khác
nhau sẽ khác nhau và điều này có nghĩa là ảnh đƣợc thu trên càng nhiều kênh thì
càng có nhiều thông tin về đối tƣợng đƣợc thu thập. Số lƣợng kênh ảnh đƣợc gọi là
độ phân giải phổ. Độ phân giải phổ càng cao (càng nhiều kênh ảnh) thì thông tin thu
thập từ đối tƣợng càng nhiều và giá thành càng lớn. Thông thƣờng, các vệ tinh đa
phổ thƣờng có số kênh ảnh từ khoảng 3 đến 10 kênh. Hiện nay, trong viễn thám đa
phổ, các loại vệ tinh viễn thám có khả năng thu đƣợc rất nhiều kênh ảnh (trên 30
kênh) gọi là các vệ tinh siêu phổ (Hypersspectral satellite) đang đƣợc phát triển.
- Độ phân giải thời gian: Vệ tinh viễn thám chuyển động trên quỹ đạo và
chụp ảnh khu vực theo một chu kỳ. Khoảng thời gian lặp lại giữa các lần chụp đƣợc
gọi là độ phân giải thời gian của vệ tinh, khoảng thời gian này càng nhỏ thì thông
tin thu thập (hay ảnh chụp) càng nhiều.
Tóm lại, thông tin trên ảnh viễn thám quang học là phản xạ phổ của các đối
tƣợng trên mặt đất bao gồm lớp phủ thực vật, nƣớc và đất trống đƣợc ghi nhận
thành từng pixel ảnh có độ phân giải không gian xác định trên nhiều kênh phổ các
định và vào một thời gian xác định.
 Xử lý thông tin viễn thám
Giải đoán ảnh viễn thám là quá trình tách chiết thông tin định tính cũng nhƣ

9


định lƣợng từ ảnh nhƣ hình dạng, vị trí, cấu trúc, đặc điểm, chất lƣợng, điều kiện...

Mối quan hệ tƣơng hỗ giữa các đối tƣợng dựa trên tri thức chuyên ngành hoặc tri
thức của ngƣời giải đoán.
a. Giải đoán ảnh bằng mắt
Giải đoán ảnh bằng mắt là sử dụng mắt ngƣời cùng với trí tuệ để tách chiết
các thông tin từ tƣ liệu viễn thám dạng hình ảnh (Nguyễn Ngọc Thạch – Cơ sở viễn
thám, 2005).
Trong việc xử lý thông tin viễn thám thì giải đoán bằng mắt (visual
interpretaion) là công việc đầu tiên, phổ biến nhất và có thể áp dụng trong mọi điều
kiện có trang thiết bị từ đơn giản đến phức tạp và có thể áp dụng trong nhiều lĩnh
vực nghiên cứu khác nhau.
Giải đoán bằng mắt là sử dụng mắt thƣờng hoặc có sự trợ giúp của các
dụng cụ quang học từ đơn giản đến phức tạp nhƣ: kính lúp, kính lập thể, kính
phóng đại, máy tổng hợp màu… nhằm nâng cao khả năng phân tích của mắt ngƣời.
Cơ sở để giải đoán bằng mắt là đƣa vào các dấu hiệu giải đoán trực tiếp hoặc gián
tiếp và chìa khoá giải đoán.
 Các chuẩn giải đoán ảnh vệ tinh: Nhìn chung có thể chia các chuẩn đoán
đọc thành 8 nhóm chính sau:
- Chuẩn kích thước: Cần phải chọn tỷ lệ ảnh phù hợp để giải đoán. Kích
thƣớc của đối tƣợng có thể xác định nếu lấy kích thƣớc đo đƣợc trên ảnh nhân với
mẫu số tỷ lệ ảnh.
- Chuẩn hình dạng: Hình dạng có ý nghĩa quan trọng trong giải đoán ảnh.
Hình dạng đặc trƣng cho mỗi đối tƣợng khi nhìn từ trên cao xuống và đƣợc coi là
chuẩn giải đoán quan trọng.
- Chuẩn bóng: Bóng của vật thể dễ dàng nhận thấy khi nguồn sáng không
nằm chính xác ở đỉnh đầu hoặc trƣờng hợp chụp ảnh xiên. Dựa vào bóng của vật thể
có thể xác định đƣợc chiều cao của nó.
- Chuẩn độ đen: Độ đen trên ảnh đen trắng biến thiên từ trắng đến đen. Mỗi
vật thể đƣợc thể hiện bằng một cấp độ sáng nhất định tỷ lệ với cƣờng độ phản xạ
ánh sáng của nó. Ví dụ: cát khô phản xạ rất mạnh ánh sáng nên bao giờ cũng có

10


màu trắng, trong khi cát ƣớt do độ phản xạ kém hơn nên có màu tối hơn trên ảnh
đen trắng. Trên ảnh hồng ngoại đen trắng do cây lá nhọn phản xạ mạnh tia hồng
ngoại nên chúng có màu trắng và nƣớc lại hấp thụ hết bức xạ trong dải sóng này nên
bao giờ cũng có màu đen.
- Chuẩn màu sắc: Màu sắc là một chuẩn rất tốt trong việc xác định các đối
tƣợng. Ví dụ nhƣ: các kiểu loài thực vật có thể đƣợc phát hiện dễ dàng ngay cả cho
những ngƣời không có nhiều kinh nghiệm trong giải đoán hình ảnh khi sử dụng ảnh
hồng ngoại màu. Các đối tƣợng khác nhau cho các tông màu khác nhau đặc biệt khi
sử dụng ảnh đa phổ tổng hợp màu.
- Chuẩn cấu trúc: Cấu trúc là một tập hợp của nhiều hình mẫu nhỏ. Ví dụ:
một bãi cỏ không bị lẫn các loài cây khác cho một cấu trúc mịn trên ảnh, ngƣợc lại
rừng hỗn giao cho một cấu trúc sần sùi. Đƣơng nhiên điều này còn phụ thuộc vào tỷ
lệ ảnh đƣợc sử dụng.
- Chuẩn phân bố: Chuẩn phân bố là một tập hợp của nhiều hình dạng nhỏ
phân bố theo một quy luật nhất định trên toàn bộ ảnh và trong mối quan hệ với đối
tƣợng cần nghiên cứu. Ví dụ: hình ảnh của các dãy nhà, hình ảnh của ruộng lúa nƣớc,
các đồi trồng chè... tạo ra những hình mẫu đặc trƣng riêng cho các đối tƣợng đó.
- Chuẩn mối quan hệ tương hỗ: Một tổng thể các chuẩn giải đoán môi trƣờng
xung quanh hoặc mối liên quan của các đối tƣợng nghiên cứu cung cấp một thông
tin giải đoán quan trọng.
Nhằm trợ giúp cho công tác giải đoán ngƣời ta thành lập các khóa giải đoán
cho các đối tƣợng khác nhau. Tất cả 8 chuẩn giải đoán cùng với các thông tin về
thời gian chụp, tỷ lệ ảnh, mùa chụp đều phải đƣa vào khóa giải đoán. Một bộ khóa
giải đoán gồm không chỉ phần ảnh mà còn mô tả bằng lời.
b. Xử lý ảnh số
Xử lý ảnh số (Digital Image Processing)- là sự điều khiển và phân tích các
thông tin ảnh dạng số với sự trợ giúp của máy tính và phần mềm xử lý ảnh số.

Xử lý ảnh số là một công việc rất quan trọng trong viễn thám và có vai trò
tƣơng tự nhƣ phân tích ảnh bằng mắt. Xử lý ảnh số đã đƣợc bắt đầu từ những năm
1960 với một số lƣợng hạn chế các công trình nghiên cứu. Chỉ từ 1972 khi vệ tinh

11


LANDSAT đƣợc phóng lên thì xử lý ảnh số mới đƣợc phát triển một cách rộng rãi.
Yêu cầu cơ bản là nguồn tƣ liệu phải ở dạng số và thông thƣờng là đƣợc tạo
từphƣơng pháp quét scanning. Trƣớc đây, phƣơng pháp xử lý số đƣợc áp dụng hạn
chế một trong những nguyên nhân cơ bản là giá thành máy tính và phần mềm quá
đắt. Hiện nay, do giá thành máy tính đã giảm và phần mềm càng đƣợc phát triển
nhiều, nguồn tƣ liệu số lại rất đa dạng nên kỹ thật xử lý ảnh số ngày càng đƣợc áp
dụng rộng rãi, đặc biệt là đƣợc kết hợp chặt chẽ với việc xử lý hệ thông tin địa lý
GIS. Trong các phần mềm xử lý, sự phát triển của công nghệ tin học cho phép áp
dụng nhiều phép tính toán từ đơn giản đến phức tạp với tốc độ rất cao. Có rất nhiều
phần mềm xử lý ảnh chuyên dụng nhƣ ERDAS Imagine, ERMapper, ENVI,
ILWIS.Các phần mềm này đã đƣợc đƣa vào ứng dụng phục vụ cho việc giải đoán,
xây dựng bản đồ hiện trạng và quản lý thông tin.
Các thuật toán phân loại đƣợc sử dụng để quy một pixel chƣa biết vào một
loại nào đó. Việc lựa chọn cách phân loại riêng biệt hoặc luật quyết định phụ thuộc
vào tính chất của chỉ tiêu đầu vào và yêu cầu của dữ liệu đầu ra.


Các giai đoạn giải đoán bằng xử lý ảnh số
- Nhập số liệu:Có hai nguồn tƣ liệu chính đó là ảnh tƣơng tự do các máy

chụp ảnh cung cấp và ảnh số do các máy quét cung cấp. Trong trƣờng hợp ảnh số
thì tƣ liệu ảnh đƣợc chuyển từ các băng từ lƣu trữ mật độ cao HDDT vào các băng
từ CCT, ở dạng này máy tính nào cũng đọc đƣợc số liệu. Trong trƣờng hợp ảnh

tƣơng tự thì tƣ liệu ảnh đƣợc chuyển thành dạng số thông qua các máy quét.
- Khôi phục và hiệu chỉnh ảnh:Đây là giai đoạn mà các tín hiệu số đƣợc
hiệu chỉnh hệ thống nhằm tạo ra một tƣ liệu ảnh có thể sử dụng đƣợc. Giai đoạn
này thƣờng đƣợc thực hiện trên các máy tính lớn tại các Trung tâm thu số liệu vệ
tinh. Đây là giai đoạn mà các tín hiệu số đƣợc hiệu chỉnh hệ thống, nó bao gồm
các bƣớc:
+ Hiệu chỉnh bức xạ: Tất các tƣ liệu số hầu nhƣ bao giờ cũng chịu một mức
độ nhiễu xạ nhất định. Nhằm loại trừ các nhiễu kiểu này cần phải thực hiện một số
phép tiền xử lý. Khi thu các bức xạ từ mặt đất trên các vật mang trong vũ trụ, ngƣời
ta thấy chúng có một số sự khác biệt so với trƣờng hợp quan sát cùng đối tƣợng đó

12


ở khoảng cách gần. Điều này chứng tỏ ở những khoảng cách xa nhƣ vậy tồn tại một
lƣợng nhiễu nhất định gây ra bởi ảnh hƣởng của góc nghiêng và độ cao mặt trời,
một só điều kiện quang học của khí quyển nhƣ sự hấp thụ, tán xạ, độ mù... Chính vì
vậy, để đảm bảo đƣợc sự tƣơng đồng nhất định về mặt bức xạ cần thiết phải thực
hiện việc hiệu chỉnh bức xạ.
+ Hiệu chỉnh khí quyển: Bức xạ mặt trời trên đƣờng truyền xuống mặt đất bị
hấp thụ, tán xạ một lƣợng nhất định trƣớc khi tới đƣợc mặt đất và bức xạ phản xạ từ
vật thể cũng bị hấp thụ hoặc tán xạ trƣớc khi tới đƣợc bộ cảm. Do vậ, bức xạ mà bộ
cảm thu đƣợc chứa đựng không phải chỉ riêng năng lƣợng hữu ích mà còn nhiều
thành phần nhiễu khác. Hiệu chỉnh khí quyển là một công đoạn tiền xử lý nhằm loại
trừ những thành phần bức xạ không mang thông tin hữu ích.
+ Hiệu chỉnh hình học: Méo hình học đƣợc hiểu nhƣ sự sai lệch vị trí giữa
tọa độ ảnh thực tế đo đƣợc và tọa độ ảnh lý tƣởng đƣợc tạo ra bởi một bộ cảm có
thiết kế hình học lý tƣởng và trong các điều kiện thu nhận lý tƣởng. Bản chất của
hiệu chỉnh hình học là xây dựng đƣuọc mối quan hệ giữa tọa độ ảnh đo và hệ tọa độ
quy chiếu chuẩn. Hệ tọa độ quy chiếu chuẩn có thể là hệ tọa độ mặt đất (hệ tọa độ

vuông góc hoặc hệ tọa độ địa lý) hoặc hệ tọa độ ảnh khác.
- Biến đổi ảnh: Các quá trình xử lý nhƣ tăng cƣờng chất lƣợng, biến đổi
tuyến tính... là giai đoạn tiếp theo. Giai đoạn này có thể thực hiện trên các máy tính
nhỏ nhƣ các máy vi tính khuôn khổ của một phòng thí nghiệm.
Tăng cƣờng chất lƣợng có thể đƣợc định nghĩa nhƣ một thao tác chuyển đổi
nhằm thể hiện ảnh với cƣờng độ, độ tƣơng phản phù hợp với thiết bị hiển thị ảnh.
Chiết tách đặc tính là một thao tác nhằm phân loại, sắp xếp các thông tin có
sẵn trong ảnh theo các yêu cầu hoặc chỉ tiêu đƣa ra dƣới dạng các hàm số.
Những phép tăng cƣờng chất lƣợng cơ bản thƣờng đƣợc sử dụng là biến đổi
cấp độ xám, biến đổi histogram, tổ hợp màu...
Sau khi tăng cƣờng chất lƣợng hình ảnh, một trong những ƣu điểm của
phƣơng pháp xử lý ảnh số là có thể chọn các tổ hợp màu tùy ý. Phƣơng pháp này có
thể hiển thị 3 kênh ảnh của một loại ảnh vệ tinh, tổ hợp màu của 3 kênh ảnh của các
vệ tinh khác nhau cùng độ phân giải, tổ hợp màu của ảnh vệ tinh và ảnh máy bay có

13


cùng độ phân giải, tổ hợp màu của một ảnh radar với các thời gian khác nhau. Nếu
trong tổ hợp màu kênh phổ có dải sóng đƣợc gắn đúng với màu thì gọi là tổ hợp
màu thật và trong các trƣờng hợp khác gọi là tổ hợp giả màu. Ví dụ, các kênh phổ
của ảnh vệ tinh Landsat-7 ETM+có các kênh 1 (kênh phổ xanh lam-blue) đƣợc gắn
màu xanh lam, kênh 2 (phổ lục green) đƣợc gắn màu lục, và kênh 3 (phổ đỏ-red)
đƣợc gắn màu đỏ trong khi hiển thị màu, nghĩa là kênh 3:2:1 gắn R:G:B và tổ hợp
này gọi là tổ hợp màu thật. Số lƣợng ảnh tạo ra bằng tổ hợp màu sẽ rất lớn và phụ
thuộc vào số kênh phổ dùng trong một nhóm tổ hợp.

Tổ hợp màu giả cho thực vật có màu đỏ,

Tổ hợp màu giả với thực vậtmàu xanh lá

nƣớc màu xanh lơ

cây và nƣớc xanh nƣớc biển

Hình 1.5. Sự khác biệt của các đối tượng khi tổ hợp màu khác nhau
- Phân loại: Phân loại đa phổ để tách các thông tin cần thiết phục vụ việc
theo dõi các đối tƣợng hay lập bản đồ chuyên đề là khâu then chốt của việc khai
thác tƣ liệu viễn thám. Mục đích của quá trình phân loại là tự động phân loại tất cả
cá pixel trong ảnh thành các lớp phủ đối tƣợng. Có hai phƣơng pháp phân loại cơ
bản là phân loại có kiểm định và phân loại không kiểm định.
+Phân loại có kiểm định (Supervised Classification): là hình thức phân loại
mà các chỉ tiêu phân loại đƣợc xác lập dựa trên các vùng mẫu.Vùng mẫu là khu
vực mà trên ảnh ngƣời giải đoán biết chắc chắn thuộc vào một trong các lớp cần
tìm.Các mẫu phân loại đƣợc nhận biết qua vùng mẫu để thành lập các chìa khóa
giải đoán ảnh.Mỗi pixel ảnh trong lớp dữ liệu sau đó đƣợc đối sánh về số với các
chìa khóa giải đoán đƣợc đặt tên mà chúng có xác suất thuộc về nhóm lớn nhất.Có

14


rất nhiều cách thức để đối sánh giá trị của pixel chƣa biết thành lớp tƣơng ứng với
các chìa khóa đƣợc giải đoán trong phân loại.Có các phƣơng pháp sắp xếp: sắp xếp
theo khoảng cách gần nhất, sắp xếp theo nguyên tắc ở gần nhất, sắp xếp theo
nguyên tắc hình hộp phổ, sắp xếp theo nguyên tắc xác suất giống nhau nhất.
+ Phân loại không kiểm định (Unsuppervived Classification): Tại những
khu vực không có một thông tin nào về đối tƣợng cần phân loại, ngƣời ta sử dụng
kỹ thuật phân loại không giám định. Phân loại không kiểm định chỉ sử dụng thuần
túy thông tin ảnh.Trình tự thực hiện có thể tóm tắt nhƣ sau: Các pixel trên ảnh đầu
tiên đƣợc gộp thành các nhóm có đặc trƣng phổ tƣơng đối đồng nhất bằng kỹ thuật

ghép lớp sau đó các nhóm lớp nhƣ vậy đƣợc sử dụng để tính các tham số thống kê
cho quá trình phân loại tiếp theo. Việc xác định các tham số thống kê tệp mẫu phụ
thuộc cụ thể vào các phƣơng pháp phân loại sẽ đƣợc sử dụng.Tuy nhiên phần lớn
các phƣơng pháp phân loại đều sử dụng các tham số nhƣ giá trị trung bình tệp mẫu,
ma trận, phƣơng sai.
Trong quá trình thực hiện luận văn, phƣơng pháp phân loại có kiểm định
theo nguyên tắc xác suất giống nhau nhất (maximum likelihood classified)đƣợc sử
dụng trong phân loại sử dụng đất của TP Hà Tĩnh. Đây là phƣơng pháp dựa trên lý
thuyết xác suất chặt chẽ, có độ chính xác cao và đƣợc sử dụng rộng rãi. Phƣơng
pháp này dùng số liệu mẫu để xác định hàm mật độ phân bố xác suất của mỗi lớp
cần phân loại, đối với mỗi pixel đƣợc tính xác suất thuộc vào một lớp nào đó và nó
đƣợc gán vào lớp mà xác suất thuộc lớp đó là lớn nhất.
-Xuất kết quả: Trên cơ sở ứng dụng hệ thông tin địa lý, nhiều chủng loại
thông tin khác nhau cùng đƣợc đƣa vào xử lý tạo một kết quả chính xác và phong
phú hơn so với trƣờng hợp chỉ sử dụng riêng tƣ liệu viễn thám. Có thể lựa chọn
một cách không hạn chế các sản phẩm đầu ra. Ba dạng tổng quát thƣờng đƣợc sử
dụng: các sản phẩm bản đồ đồ họa, các dữ liệu đƣa ra bằng bảng, các file thông tin
bằng số.
Để xử lý thông tin viễn thám, có thể áp dụng linh hoạt cả hai phƣơng pháp
giải đoán bằng mắt và xử lý số. Hai phƣơng pháp này sẽ hỗ trợ lẫn nhau nhằm đạt
đƣợc độ chính xác cao nhất cho kết quả giải đoán thông tin.

15


 Một số hệ thống viễn thám môi trƣờng phổ biến hiện nay đang dùng ứng
dụng tại Việt Nam
- Vệ tinh Landsat: “Landsat” là một hệ thống vệ tinh không có ngƣời điều
khiển thu ảnh theo phƣơng pháp quét đã đƣợc phóng lên quỹ đạo từ năm 1974,
đƣợc gọi là ERTS (earth resources technology satellite). Đầu tiên là NASA phóng

loại vệ tinh này, đến năm 1983 do cơ quan quốc gia của Mỹ về hải dƣơng và khí
quyển NOAA (National Oceannic and Atmosphers Administation). Đến đầu năm
1985 lại do một công ty ROSAT, một công ty tƣ nhân chịu trách nhiệm.
Đã có 7 vệ tinh Landsat thuộc hai thế hệ khác nhau về trang thiết bị và đặc
điểm quỹ đạo. Landsat 1 đƣợc phóng năm 1972, lúc đó bộ cảm cung cấp chủ yếu là
MSS (Multispectral scanner) thuộc loại máy quét quang cơ. Vệ tinh Landsat có độ
cao 705km, góc nghiêng mặt phẳng quỹ đạo là 98 o, quỹ đạo đồng bộ mặt trời bán
lặp. Thời điểm bay qua xích đạo là 9h39’ sáng và chu kỳ lặp lại 17 ngày. Bề rộng
tuyến chụp 185km. Hệ thống Landsat MSS hoạt động ở dải phổ nhìn thấy và gần
hồng ngoại.
Bảng 1.1. Các kênh phổ của bộ cảm MSS
Kênh phổ

Dạng phản xạ phổ

Bƣớc sóng

1

Nhìn thấy - Xanh

0,5-0,6

2

Nhìn thấy - Đỏ

0,6-0,7

3

Hồng ngoại

0,7-0,8

4

Hồng ngoại

0,8-1,1

Từ năm 1985 vệ tinh Landsat 3 đƣợc phóng ra và mang bộ cảm TM
(Thematic Mapper). Landsat 5 đƣợc phóng vào ngày 1/3/1984 gồm có hệ thống
thiết bị quét đa phổ MSS và hệ thống quét dành cho làm bản đồ chuyên đề TM. Bộ
cảm bản đồ chuyên đề TM là bộ quét đa phổ nâng cao. Bộ cảm nghiên cứu tài
nguyên trái đất đƣợc thiết kế để thu nhận ảnh có độ phân giải cao hơn, tách các phổ
có độ nét cao hơn, cải thiện đƣợc độ chính xác hình học và độ chính xác bức xạ khí
quyển tốt hơn bộ cảm MSS. Bộ cảm này cũng có độ rộng dải quét là 185 km, mỗi
pixel mặt đất có kích cỡ là 30m x30m, trừ kênh hồng ngoại nhiệt (kênh 7 có độ
phân giải 120mx120m).Bộ cảm TM có 7 kênh ghi đồng thời sự phản xạ hoặc

bức xạ phát ra từ bề mặt trái đất đƣợc thể hiện ở bảng:

16