Ung dung cong nghe vien tham đánh giá biến động su dung dat huyen dinh quan giai doan 1995 2005

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI & BẤT ĐỘNG SẢN

BÁO CÁO TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ẢNH VIỄN THÁM ĐÁNH
GIÁ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT HUYỆN ĐỊNH QUÁN
GIAI ĐOẠN 1995 – 2005

SVTH
MSSV
LỚP
KHÓA
NGÀNH

:
:
:
:
:

LÊ DUY BẢO HIẾU
04124022
DH04QL
2004 - 2008
Quản Lý Đất Đai

-TP.Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2008-

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI & BẤT ĐỘNG SẢN
------------------

LÊ DUY BẢO HIẾU

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ ẢNH VIỄN THÁM ĐÁNH GIÁ
BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT HUYỆN ĐỊNH QUÁN GIAI
ĐOẠN 1995 – 2005

Giáo viên hướng dẫn: ThS. Lê Ngọc Lãm
(Địa chỉ cơ quan: Trường Đại Học Nông Lâm TP.Hồ Chí Minh)
(Ký tên: ………………………………)

- Tháng 7 năm 2008 -


Lời cảm ơn
Luận văn là kết quả của sự phấn đấu trong suốt quá trình học tập, sự quan tâm
sâu sắc của gia đình, sự chỉ dạy nhiệt tình của thầy cô, sự giúp đỡ của bạn bè.
Xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc ThS. Lê Ngọc Lãm đã trực tiếp hướng dẩn, tận tâm chỉ dạy
tôi trong suốt quá trình làm đề tài.
Trân trọng biết ơn:
Ban Giám Hiệu Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh;
Ban chủ nhiệm Khoa Quản lý Đất đai và Bất động sản;
Các thấy cô trong Khoa;
Đã tạo điều kiện và truyền những kiến thức quý báu cho tôi trong suốt quá trình học
tập.
Xin chân thành cảm ơn:

Tất cả các bạn bè và tập thể lớp Quản lý đất đai khóa 30 đã giúp đỡ tôi trong
suốt quá trình học tập.
Anh Nguyễn Mạnh Tuấn – phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Định Quán
đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình làm đề tài.
Tp.Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 07 năm 2008.
Sinh viên

Lê Duy Bảo Hiếu


TÓM TẮT
Sinh viên thực hiện: Lê Duy Bảo Hiếu, Khoa Quản lý Đất đai và Bất động sản,
Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh, niên khoá 2004 – 2008.
Đề tài: “Đánh giá biến động sử dụng đất huyện Định Quán giai đoạn 1995 –
2005 bằng phương pháp viễn thám và hệ thống thông tin địa lý”
Giáo viên hướng dẫn: ThS. Lê Ngọc Lãm, bộ môn Công nghệ địa chính, Khoa
Quản lý Đất đai và Bất động sản, Trường Đại học Nông Lâm, TP. Hồ Chí Minh.
Hiện nay, nguồn tư liệu viễn thám được sử dụng rộng rãi ở nước ta trong các
nghiên cứu về TN&MT. Thiết bị tin học cũng được đồng bộ hóa tăng khả năng xử lý
nhanh chóng trong việc xây dựng các loại bản đồ. Vì vậy, phương pháp viễn thám kết
hợp công nghệ GIS (Cơ sở dữ liệu thông tin địa lý) sẽ khắc phục nhiều hạn chế của
phương pháp truyền thống và hiệu quả trong xử lý số liệu nhằm đánh giá nhanh và
định lượng những biến động trong quá trình sử dụng đất đai.
Định Quán là một huyện đang phát triển, là vùng chịu tác động của các yếu tố
xã hội làm ảnh hưởng mạnh mẽ tới việc sử dụng tài nguyên đất. Việc quản lý về đất
đai gặp nhiều khó khăn, đặc biệt là công tác quản lý biến động các loại đất. Vì vậy
việc nghiên cứu những biến động đất đai là một công việc quan trọng, cần thiết trong
quá trình phát triển.
Biến động đất đai huyện Định Quán giai đoạn 1995 – 2005 được giám sát
bằng cách sử dụng phương pháp phân tích biến động sau phân loại. Trong phương

pháp này, trước tiên dữ liệu ảnh vệ tinh đa phổ về huyện Định Quán được tiến hành
phân loại độc lập để thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 1995 và 2005. Sau
đó sử dụng GIS để tiến hành phát hiện biến động bằng cách so sánh ảnh phân loại
của huyện Định Quán tại hai thời điểm trên.
Đề tài được thực hiện trong 4 tháng từ ngày 01/04/2008 đến ngày 30/07/2008
tập trung vào nghiên cứu biến động sử dụng đất bằng việc sử dụng ảnh vệ tinh Landsat
5 độ phân giải 30m trong giai đoạn 1995 - 2005. Kết quả đạt được chủ yếu của đề tài
bao gồm:
- Bản đồ lớp phủ thực vật huyện Định Quán năm 1995 và 2005.
- Quan sát được biến động sử dụng đất giai đoạn 1995 - 2005.
Kết quả cho thấy: Việc ứng dụng GIS & RS (Hệ thống thông tin địa lý và viễn
thám) trong khảo sát biến đổi giữa các loại hình sử dụng đất với ảnh Landsat ETM độ
phân giải 30m cho thấy những kết quả nhất định. Những biến đổi về loại hình sử dụng
đất không những được thống kê bằng những con số mà còn thể hiện qua sự phân bố
không gian. Kết quả trên cho thấy khả năng ứng dụng phương pháp viễn thám và hệ
thông tin địa lý trong nghiên cứu biến động sử dụng đất là hoàn toàn khả thi, đem lại
hiệu quả, rút ngắn thời gian nghiên cứu.


MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ
PHẦN I
TỔNG QUAN.......................................................................................................3
I.1. Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu....................................................................3
I.1.1. Cơ sở khoa học.......................................................................................3
I.1.2. Cơ sở pháp lý.......................................................................................21
I.1.3. Cơ sở thực tiễn.....................................................................................21
I.2. Giới thiệu về địa bàn nghiên cứu.......................................................................22
I.3. Nội dung – phương pháp nghiên cứu.................................................................22
I.3.1. Nội dung nghiên cứu............................................................................22

I.3.2. Phương pháp nghiên cứu....................................................................22

PHẦN II
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU...............................................................................24
II.1. Khái quát địa bàn nghiên cứu...........................................................................24
II.1.1. Điều kiện tự nhiên..............................................................................24
II.1.2. Tài nguyên thiên nhiên......................................................................25
II.1.3. Hiện trạng kinh tế - xã hội.................................................................27
II.2. Đánh giá biến động đất đai bằng phương pháp viễn thám và hệ thống thông
tin địa lý
.............................................................................................................29
II.2.1. Nắn chỉnh hình học............................................................................31
II.2.2. Tăng cường chất lượng ảnh...............................................................33
II.2.3. Phân loại ảnh......................................................................................35
II.2.4. Đánh giá độ chính xác sau phân loại................................................49
II.2.5. Đánh giá biến động............................................................................52

KẾT LUẬN ......................................................................................................63


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng II.1: Cơ cấu nguồn lao động của huyện so sánh với tỉnh...............................28
Bảng II.2: Biến động sử dụng lao động các năm của huyện Định Quán................28
Bảng II.3: Bảng thống kê diện tích các loại đất năm 1995 và 2005........................36
Bảng II.4: Các mẫu giải đoán....................................................................................47
Bảng II.5: Mẫu khảo sát thực địa (Pixel).................................................................51
Bảng II.6: Mẫu khảo sát thực địa (%)......................................................................51
Bảng II.7: Bảng ma trận biến động sử dụng đất sử dụng đất giai đoạn 1995-2005
Bảng II.8: Ma trận biến động sử dụng đất huyện Định Quán giai đoạn 1995 –
2005 (đơn vị: ha)........................................................................................................56

Bảng II.9: Bảng so sánh diện tích thời điểm 1995 và 2005......................................56
Bảng II.10: Chu chuyển của đất xây dựng...............................................................58
Bảng II.11: Chu chuyển của đất trồng cây hàng năm.............................................59
Bảng II.12: Chu chuyển của đất trồng cây lâu năm................................................60
Bảng II.13: Chu chuyển của đất rừng......................................................................61
Bảng II.14: Chu chuyển của đất mặt nước..............................................................62

DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ II.1: Tình hình biến động sử dụng đất huyện Định Quán.........................57


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình I.1: Các loại viễn thám...............................................................................................3
Hình I.2: Quá trình thu nhận dữ liệu viễn thám...............................................................4
Hình I.3: Các tính chất của bức xạ điện từ........................................................................4
Hình I.4: Bước sóng của bức xạ điện từ.............................................................................5
Hình I.5: Phổ điện từ...........................................................................................................6
Hình I.6: Vùng thị tần và các loại phim ảnh......................................................................6
Hình I.7: Vùng hồng ngoại..................................................................................................7
Hình I.8: Vùng vi sóng.........................................................................................................7
Hình I.9: Tương tác năng lượng điện từ với mặt đất........................................................8
Hình I.10: Tương tác năng lượng điện từ với mặt đất......................................................8
Hình I.11: Hiện tượng phản xạ phổ....................................................................................9
Hình I.12: Đường cong phổ phản xạ ...............................................................................10
Hình I.13: Phổ phản xạ của thực vật................................................................................11
Hình I.14: Phổ phản xạ của đất........................................................................................11
Hình I.15: Phổ phản xạ của nước.....................................................................................12
Hình I.16: Vệ tinh Landsat..............................................................................................13
Hình I.17: Cơ sở tri thức trong GIS.................................................................................18
Hình I.18: Cấu trúc vector và raster................................................................................19

Hình II.1: Sơ đồ vị trí huyện Định Quán.........................................................................24
Hình II.2: Qui trình nghiên cứu biến động đất đai.........................................................30
Hình II.3: Hệ tọa độ ảnh nắn............................................................................................31
Hình II.4: File giaothong.mif được chồng trên ảnh.........................................................31
Hình II.5: Các điểm khống chế (tọa độ, sai số, sự phân bố trên ảnh)............................32
Hình II.6: Ảnh Định Quán trước khi nắn........................................................................32
Hình II.7: Ảnh Định Quán sau khi nắn............................................................................32
Hình II.8: Ảnh trước khi tăng cường chất lượng (lọc ảnh, tăng độ tương phản).....34
Hình II.9: Ảnh sau khi tăng cường chất lượng (lọc ảnh, tăng độ tương phản).............34
Hình II.10: Ảnh tổ hợp màu 432.................................................................................35
Hình II.11: Ảnh tổ hợp màu 542.......................................................................................35
Hình II.12: Ảnh tổ hợp màu 321............................................................................35
Hình II.13: Ảnh tổ hợp màu 752.......................................................................................35
Hình II.14: Kết quả phân loại tự động huyện Định Quán năm 2005.............................36


Hình II.15: Kết quả phân loại tự động huyện Định Quán năm 1995.............................36
Hình II.16: Các vùng mẫu được chọn trên ảnh và hộp thoại chọn mẫu phân loại.......47
Hình II.17: Bảng so sánh sự khác biệt giữa các mẫu phân loại......................................47
Hình II.18: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Định Quán năm 2005......................48
Hình II.19: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Định Quán năm 1995......................49
Hình II.20: Các điểm kiểm tra ngoài thực địa (màu đỏ).................................................50
Hình II.21: Ma trận sai số.................................................................................................50
Hình II.22: Ứng dụng GIS trong nghiên cứu biến động.................................................54
Hình II.23: Bản đồ biến động sử dụng đất huyện Định Quán giai đoạn 1995 – 2005...55
Hình II.24: Một phần đất xây dựng năm 1995 và 2005...................................................58
Hình II.25: Đất hàng năm chuyển đổi năm 1995 và 2005...............................................59
Hình II.26: Đất trồng cây hàng năm và đất trồng cây lâu năm năm 1995 và 2005.......60
Hình II.27: Đất rừng chuyển thành đất trồng cây lâu năm và hàng năm.....................61
Hình II.28: Đất mặt nước chuyển qua các loại đất khác giai đoạn 1995 – 2005...........62

Ngành Quản Lý Đất Đai

SVTH : Lê Duy Bảo Hiếu

ĐẶT VẤN ĐỀ
Công nghệ viễn thám cho phép thu nhận nhanh thông tin đa dạng trên những
vùng rộng lớn, thu nhận thông tin đa thời gian và trong mọi điều kiện thời tiết. Nhờ đó
và cùng với công nghệ tin học viễn thám đã đem lại nguồn tư liệu quan trọng và công
nghệ mới cho công tác điều tra, giám sát, quản lý môi trường.
Ảnh viễn thám, ảnh hàng không là những tư liệu quan trọng được sử dụng để
tìm hiểu sự thay đổi sử dụng đất, độ che phủ đất về số lượng, vị trí phân bố trên một
khu vực trong những thời điểm khác nhau, hay so sánh giữa 2 khu vực.
Dưới sự tác động của con người, tài nguyên đất đai bị biến động một cách
nhanh chóng về mục đích, diện tích, thể tích…Việc nghiên cứu những biến động là
yêu cầu thực tiễn hết sức bức xúc.
Hiện nay, nguồn tư liệu viễn thám được sử dụng rộng rãi ở nước ta trong các
nghiên cứu về TN&MT. Thiết bị tin học cũng được đồng bộ hóa tăng khả năng xử lý
nhanh chóng trong việc xây dựng các loại bản đồ. Vì vậy, phương pháp viễn thám kết
hợp công nghệ GIS (Cơ sở dữ liệu thông tin địa lý) sẽ khắc phục nhiều hạn chế của
phương pháp truyền thống và hiệu quả trong xử lý số liệu nhằm đánh giá nhanh và
định lượng những biến động trong quá trình sử dụng đất đai.
Định Quán là một huyện đang phát triển, là vùng chịu tác động của các yếu tố
xã hội làm ảnh hưởng mạnh mẽ tới việc sử dụng tài nguyên đất. Việc quản lý về đất
đai gặp nhiều khó khăn, đặc biệt là công tác quản lý biến động các loại đất. Vì vậy
việc nghiên cứu những biến động đất đai là một công việc quan trọng, cần thiết trong
quá trình phát triển.
Từ những vấn đề trên, chúng tôi thực hiện đề tài “Ứng dụng công nghệ ảnh
viễn thám đánh giá biến động sử dụng đất huyện Định Quán giai đoạn 1995-2005” để

tìm hiểu thực trạng thay đổi diện tích các loại đất trong địa bàn huyện.
Công nghệ ảnh viễn thám là một công nghệ mới có nhiều ứng dụng trong các
lĩnh vực khác nhau. Do đó đi sâu vào nghiên cứu lĩnh vực này sẽ mở ra nhiều hướng đi
trong việc tiếp cận với công nghệ mới này. Từ đó nâng cao chất lượng quản lý cũng
như giám sát, cảnh báo…
Mục tiêu nghiên cứu
- Xây dựng bản đồ lớp phủ thực vật năm 1995.
- Xây dựng bản đồ lớp phủ thực vật năm 2005.
- Quan sát sự thay đổi các loại hình sử dụng đất huyện Định Quán thời điểm
1995 – 2005 bằng phương pháp viễn thám.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
Đối tượng nghiên cứu
- Đề tài chỉ áp dụng đối với ảnh vệ tinh Landsat 5, độ phân giải mặt đất
30m.
- Loại hình sử dụng đất nghiên cứu gồm: Đất rừng, đất trồng cây hàng năm,
đất trồng cây lâu năm, đất mặt nước và đất xây dựng.
Phạm vi nghiên cứu
-Trang 1-


Ngành Quản Lý Đất Đai

SVTH : Lê Duy Bảo Hiếu

- Về không gian
Theo phạm vi ranh giới hành chính của huyện Định Quán, tỉnh Đồng Nai.
- Về thời gian
Thời kỳ nghiên cứu của đề tài là giai đoạn 1995-2005.

-Trang 2-

Ngành Quản Lý Đất Đai

SVTH : Lê Duy Bảo Hiếu

PHẦN I
TỔNG QUAN
I.1. Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu
I.1.1. Cơ sở khoa học
1. Cơ sở vật lý của công nghệ ảnh viễn thám
- Khái niệm viễn thám
Viễn thám (Remote sensing) được định nghĩa bằng nhiều từ ngữ khác nhau,
nhưng nói chung đều thống nhất theo quan điểm chung là khoa học và công nghệ thu
thập thông tin của vật thể mà không tiếp xúc trực tiếp với vật thể đó. Định nghĩa sau
đây có thể coi là tiêu biểu: “Viễn thám là khoa học và công nghệ mà theo đó các đặc
tính đối tượng quan tâm được nhận diện, đo đạc, phân tích các tính chất mà không
có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tượng”. Đối tượng trong định nghĩa này có thể hiểu là
một đối tượng cụ thể, một vùng hay một hiện tượng.
- Phân loại
Các hệ thống viễn thám hiện nay có thể được phân loại như sau:
Theo nguồn năng lượng: Chia ra Hệ thống viễn thám thụ động (sử dụng
nguồn năng lượng tự nhiên, chủ yếu là mặt trời). Hệ thống viễn thám chủ động (sử
dụng nguồn năng lượng nhân tạo).
Theo phương tiện bay chụp: Chia ra Hệ thống viễn thám máy bay
(Airborne), gồm máy bay tầng thấp và máy bay tầng cao. Hệ thống viễn thám vệ tinh
(Spaceborne) sử dụng vệ tinh nhân tạo dạng di động (Mobile) hay địa tĩnh
(Geostationary).
Theo bước sóng: Chia ra Hệ thống viễn thám thị tần và hồng ngoại (sử dụng
năng lượng mặt trời có bước sóng từ 0,3÷0,9µm). Hệ thống viễn thám hồng ngoại

nhiệt (sử dụng nguồn bức xạ nhiệt do chính vật thể phát ra, có bước sóng trong khoảng
3÷15µm). Hệ thống viễn thám siêu cao tần (chủ yếu là dạng chủ động, sử dụng vùng
vi sóng từ milimét đến mét).

(2)

(1)

(3)
Hình I.1: Một số loại viễn thám
-Trang 3-


Ngành Quản Lý Đất Đai

SVTH : Lê Duy Bảo Hiếu

(1) Viễn thám thụ động (Passive-RS)
(2) Viễn thám chủ động (Active-RS)
(3) Viễn thám phát xạ (Emission-RS)
- Cơ sở vật lý của phương pháp viễn thám
+ Nguyên lý thu nhận thông tin viễn thám
Theo KRAUS (1988), nguyên lý tổng quát của hệ thống viễn thám điện từ thu
nhận thông tin theo sơ đồ sau:

Hình I.2: Quá trình thu nhận dữ liệu viễn thám
 Toàn bộ quá trình viễn thám có thể chia làm hai công đoạn chính:
Công đoạn thu nhận dữ liệu (Data-Acquisition): Liên quan đến các yếu tố về
nguồn bức xạ điện từ (A), môi trường lan truyền bức xạ (B), sự tương tác của bức xạ
với các đối tượng mặt đất (C), hệ thống thiết bị thu nhận (D), dữ liệu viễn thám và

truyền dữ liệu đến mặt đất (E).
Công đoạn phân tích dữ liệu (Data-Analysis): Liên quan đến các phương
pháp xử lý nguồn dữ liệu thu nhận được (F), phương pháp giải đoán thông tin viễn
thám, hình thành các loại sản phẩm thông tin (G) cung cấp cho người sử dụng.
+ Nguồn năng lượng điện từ trong tự nhiên
• Bức xạ điện từ
Bức xạ điện từ (Electromagnetic Radiation) là một dạng vật chất đặc biệt,
truyền năng lượng điện từ trên cơ sở các giao động (biến thiên) của trường điện từ
trong không gian. Bức xạ điện từ mang tính chất sóng và tính chất hạt.

Höôùng
ng truyeàn
Hình I.3: Các tính chất của bức xạ điện từ

-Trang 4-


Ngành Quản Lý Đất Đai

SVTH : Lê Duy Bảo Hiếu

° Tính chất sóng: Thể hiện qua bốn thuộc tính cơ bản là tần số (hay bước
sóng), hướng lan tuyền, biên độ dao động và sự phân cực. Quá trình truyền sóng tuân
theo định luật Maxwel. Nghĩa là, các sóng điện từ xuất hiện đều nhau trong những
khoảng thời gian bằng nhau theo mô hình chuyển động điều hòa dạng một đường sin
cân đối.
Tốc độ truyền sóng thường quan niệm bằng tốc độ ánh sáng trong môi trường chân
không (299.793km/s~3.108m/s). Khoảng cách giữa hai đỉnh sóng liên tiếp nhau gọi là
bước sóng (thuật ngữ dùng trong viễn thám để phân loại phổ).
Số lượng đỉnh sóng cao nhất truyền qua một điểm nhất định trong không gian trong

thời gian một giây gọi là tần số (thuật ngữ dùng trong kỹ thuật điện tử để xác định các
dải năng lượng bức xạ).

Hình I.4: Bước sóng của bức xạ điện từ
Khi truyền qua các môi trường vật chất có mật độ (chiết suất) khác nhau, tốc
độ và bước sóng thay đổi còn tần số không đổi. Quan hệ giữa các đại lượng được biểu
diễn bằng biểu thức (1).
•

Trong đó: c- là tốc độ ánh sáng trong chân không (~3.108m/s)

•

λ- là bước sóng (micrometer, 1µm = 10-6m)

•

ν- là tần số (hertz), tức số chu kỳ trên giây.

c

λν

= ×

(1)

° Tính chất hạt: Thể hiện khi bức xạ điện từ tương tác với các đối tượng
thông qua các phần tử mang năng lượng gọi là Photon (Thuyết lượng tử ánh sáng của
Einstein).

Năng lượng của một photon được xác định theo công thức Planck (2) tỷ lệ
nghịch với bước sóng của tia bức xạ (bước sóng càng ngắn năng lượng càng cao, sự
tương tác càng mạnh và ngược lại.
Trong đó: E- là năng lượng của một photon (J)
-Trang 5-


Ngành Quản Lý Đất Đai

SVTH : Lê Duy Bảo Hiếu

h- là hằng số planck (6,626.10-34J.sec).

E =h ×
ν=h ×c

λ

(2)

• Phổ điện từ
Tất cả các vật thể đều phát xạ, phản xạ, hấp thụ và phân tách sóng điện từ theo
cách thức khác nhau phản ánh bản chất của vật thể và được gọi là đặc trưng phổ. Do
vậy, phương pháp phân tích phổ thường được sử dụng để xác định thành phần hóa học
của các loại vật chất. Dải phổ điện từ trong tự nhiên là sự liên tục của năng lượng điện
từ theo bước sóng từ nhỏ nhất (10 -10µm) đến lớn nhất (10+10µm) truyền đi với tốc độ
ánh sáng trong vũ trụ. Phổ điện từ được chia thành nhiều vùng khác nhau, trong đó:

Hình I.5: Phổ điện từ
° Vùng thị tần (Visible Energy): Chiếm một tỷ lệ rất nhỏ trong toàn dải phổ.

Nghĩa là mắt người bình thường chỉ có thể nhạy cảm phổ trong phạm vi bước sóng từ
0,4÷0,7µm và được gọi là quang phổ. Dải quang phổ có thể nhận được nhờ một lăng
kính khi phân tách một chùm ánh sáng trắng thành các ánh sáng đơn sắc có bước sóng
xác định và một màu nhất định, đó là các màu cơ bản: lam (Blue 0,4÷0,5 µm); lục
(Green 0,5÷0,6µm) và đỏ (Red 0,6÷0,7µm). Các ánh sáng không đơn sắc là sự tổ hợp
ở những tỷ lệ khác nhau của ba màu cơ bản này.

Hình I.6: Vùng thị tần và các loại phim ảnh
-Trang 6-


Ngành Quản Lý Đất Đai

SVTH : Lê Duy Bảo Hiếu

° Vùng hồng ngoại (InfraRed hay IR): Cận sau của vùng thị tần, có bước
sóng trong khoảng từ 0,7÷15µm. Được chia thành dải hồng ngoại phản xạ (Reflected
IR; 0,7÷3,0µm) và dải hồng ngoại nhiệt (Thermal IR; 3÷15µm). Trong dải hồng ngoại
phản xạ chia thành vùng hồng ngoại gần (Near-IR; 0,7÷1,3µm) và vùng hồng ngoại
trung (Mid-IR; 1,3÷3,0µm).

° Vùng vi sóng (Microwaves): Tiếp theo vùng hồng ngoại, có bước sóng từ
I.7: trong
Vùngviễn
hồngthám
ngoại
milimét đến mét, đóng vai tròHình
đặc biệt
hiện đại. Có thể được phân chia
theo bước sóng (cm) hay tần số (hertz; 1GHz = 109hertz).

Hình I.8: Vùng vi sóng
+ Sự truyền năng lượng điện từ trong khí quyển
Khi bức xạ điện từ (tia tới và tia phản xạ) truyền qua tầng khí quyển trái đất (khoảng
2.000km), do ảnh hưởng của nhiều yếu tố (bụi khí quyển, các chất hóa học, hơi
nước…), đặc biệt là bước sóng, các tính chất của bức xạ điện từ (hướng truyền, tốc độ,
cường độ, thành phần phổ…) có thể bị thay đổi. Nguyên nhân chính là do cơ chế tán
xạ và hấp thụ của khí quyển gây ra.
+ Tương tác năng lượng điện từ với mặt đất
Khi bức xạ mặt trời chiếu xuống mặt đất, năng lượng điện từ hay tia tới
(Incident Energy) tương tác với các đối tượng vật chất khác nhau. Kết quả xảy ra ba
hiện tượng: (1) Phản xạ; (2) Truyền qua và (3) Hấp thụ. Nói cách khác, năng lượng
-Trang 7-


Ngành Quản Lý Đất Đai

SVTH : Lê Duy Bảo Hiếu

bức xạ điện từ sẽ chuyển đổi thành ba dạng năng lượng thành phần tương ứng: Năng
lượng phản xạ ER(λ); Năng lượng truyền qua ET(λ) và Năng lượng hấp thụ EA(λ)

EI(λ)

(1)

ER(λ)
(2)

(3)

ET(λ)

EA(λ)

Hình I.9: Tương tác năng lượng điện từ với mặt đất
Phản xạ (Reflection): Là hiện tượng một phần nhất định tia bức xạ sau khi
tương tác từ bề mặt vật chất quay trở lại theo các hướng khác nhau (còn gọi là hiện
tượng bề mặt). Đây là hiện tượng được viễn thám quan tâm, đặc biệt là phần trở lại
theo góc phản xạ.

Hình I.10: Tương tác năng lượng điện từ với mặt đất
Truyền qua (Transmission): Là sự cho phép bức xạ đi qua các môi trường vật
chất có mật độ (chiết suất) khác nhau trên mặt đất. Hiện tượng này gây ra sự biến đổi
lớn về cường độ, hướng truyền, thành phần phổ… của bức xạ (còn gọi là hiện tượng
bên ngoài).
Hấp thụ (Absorption): Là hiện tượng tạo năng lượng làm nóng các thành
phần vật chất trên mặt đất. Hiện tượng này làm suy yếu cường độ bức xạ, thay đổi
thành phần phổ… (còn gọi là hiện tượng bên trong).
Tỷ lệ các dạng năng lượng thành phần (truyền qua, hấp thụ, phản xạ) không
chỉ phụ thuộc vào bản chất của đối tượng tương tác (tính chất vật lý, thành phần hóa
học, dạng bề mặt, trạng thái, cấu trúc, đặc tính sinh học…) mà phụ thuộc rất lớn vào
bước sóng. Nói cách khác, năng lượng là một hàm của bước sóng. Nếu không kể đến
-Trang 8-


Ngành Quản Lý Đất Đai

SVTH : Lê Duy Bảo Hiếu

ảnh hưởng của tầng khí quyển trái đất, theo định luật bảo toàn năng lượng, phương
trình cần bằng năng lượng có thể được viết (3):

E I ( λ) =E R ( λ) +ET ( λ) +E A ( λ)

(3)

• Trong dải sóng nhìn thấy, sự biến đổi phổ (hấp thụ, phản xạ) như trên được thể
hiện bằng màu sắc. Một vật có màu xanh vì nó phản xạ mạnh vùng phổ màu xanh, một
vật có màu đỏ vì nó hấp thụ tất cả các tia bức xạ ngoại trừ tia đỏ…
+ Hiện tượng phản xạ phổ
•
Có ba kiểu phản xạ đặc trưng: Phản xạ gương; phản xạ trở lại; phản xạ tán xạ.
Hầu hết các dạng bề mặt trên trái đất là mặt phản chiếu (Specular) hay mặt tán xạ
(Diffuse). Mặc dù hiện tượng phản xạ có thể xảy ra theo các hướng khác nhau, nhưng
sự phản xạ theo hướng quan sát và ghi nhận của các hệ thống viễn thám mang tính
quyết định đến chất lượng dữ liệu ghi nhận và kết quả giải đoán thông tin. Phụ thuộc
các kiểu phản xạ khác nhau trong mối quan hệ với các yếu tố ảnh hưởng khác, các đối
tượng được ghi nhận trên ảnh có độ xám, độ sáng, độ tương phản… khác nhau, là cơ
sở quan trọng cho công tác giải đoán ảnh.

Hình I.11: Hiện tượng phản xạ phổ
Khả năng phản xạ của vật chất có thể được đặc trưng bằng hệ số tương đối
tính theo công thức (6), còn gọi là hệ số phản xạ phổ. Hệ số phản xạ phổ của các đối
tượng riêng biệt phụ thuộc chủ yếu vào bước sóng tia tới, bản chất vật thể, dạng bề
mặt… có thể được xác định bằng đo đạc thực nghiệm.
Kỹ thuật viễn thám ghi nhận sự thay đổi năng lượng phản xạ từ các thành phần
vật chất khác nhau bằng việc xử lý và phân tích các hình ảnh tư liệu thu được, kết quả
là xác định được bản chất của vật thể tạo ra sự thay đổi đó.

E R ( λ)

δ
λ=

E I ( λ)

×
100

-Trang 9-

(4)


Ngành Quản Lý Đất Đai

SVTH : Lê Duy Bảo Hiếu

Biểu đồ hệ số phản xạ phổ của một đối tượng như là một hàm của bước sóng
gọi là đường cong phổ phản xạ (Spectral Reflectance Curve). Dạng đường cong cho
biết bản chất các đặc trưng phổ của một vật, là yếu tố chỉ thị cho loại và trạng thái của
chúng, có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong việc chọn vùng phổ trong đó các thông tin
viễn thám được ghi nhận, là cơ sở lựa chọn bộ cảm, dạng nguyên liệu, số kênh phổ,
phạm vi quang phổ từng kênh, các bộ lọc màu và là căn cứ để phân loại các dạng bề
mặt đất.
Năng suất phản xạ (%)
Đất khô

Đất ướt

Thực vật

Nước

Bước sóng (µm)

Hình I.12: Đường cong phổ phản xạ
Đối với thực vật: Sinh lý, đặc tính lá, thành phần loài, dạng hỗn giao, cấu trúc
lâm phần… Đường cong phản xạ phổ biến thiên khá phức tạp. Trong dải thị tần, vùng
lõm biểu thị sự hấp thụ mạnh năng luợng có bước sóng khoảng 0,45 và 0,67µm (tức
màu blue và red) do diệp lục tố gây ra, nhưng phản xạ rất mạnh (chỗ lồi) năng lượng
có bước sóng khoảng 0,5µm (tức màu green) cho ta cảm nhận thực vật (khỏe mạnh) có
màu lục. Trong dải hồng ngoại gần, năng lực phản xạ tăng lên đột ngột (40-50% năng
lượng tia tới, hấp thụ 5%, còn lại truyền qua), phụ thuộc chủ yếu vào cấu trúc bên
trong từng loại lá, do đó có một sự khác biệt rõ rệt giữa các loài cây.
Đường cong phản xạ phổ của hai dạng thực vật đặc trưng lá kim và lá rộng
cho thấy, trong vùng thị tần khả năng phản xạ của chúng yếu và ngang nhau do đó
bằng mắt
thường
(chính
Năng
suất phản
xạ xác hơn là các bộ cảm trong dải thị tần) khó có thể phân biệt
được. Vấn đề sẽ được giải quyết nếu sử dụng bộ cảm trong vùng hồng ngoại gần
(Near-Infrared), ở đó thực vật lá rộng phản xạ mạnh tia hồng ngoại nên xuất hiện độ
xám (tone) trên ảnh sáng hơn so với
thựcvật
vậtlálárộng
kim.
Thực

Thực vật lá kim

-Trang 10Bước sóng (µm)


Ngành Quản Lý Đất Đai

SVTH : Lê Duy Bảo Hiếu

Hình I.13: Phổ phản xạ của thực vật
Đối với đất: Đường cong phản xạ phổ đơn giản hơn. Hệ số phản xạ phổ phụ
thuộc chủ yếu vào độ ẩm, kích thước hạt, thành phần khoáng đất, hàm lượng mùn, kết
cấu, độ nhám bề mặt… Các yếu tố này biến đổi phức tạp và liên quan với nhau, trong
đó quan trọng nhất là độ ẩm đất, độ ẩm cao năng lực phản xạ giảm và ngược lại.
Năng suất phản xạ (%)

Bước sóng (µm)

Hình I.14: Phổ phản xạ của đất
Đối với nước:
cong
Năng Đường
suất phản
xạ đặc trưng cho thấy năng lực phản xạ phổ của nước
rất thấp, sự hấp thụ mạnh ngay trong dải hồng ngoại gần. Có thể nói, nước hấp thụ khá
Thực vật
mạnh năng lượng điện từ ở các bước sóng khác nhau, cho dù đó là nước trong tự nhiên
(ao, hồ, sông, suối) hay nước trong các vật thể (thực vật, đất…).

Nước

-Trang 11Bước sóng (µm)


Ngành Quản Lý Đất Đai

SVTH : Lê Duy Bảo Hiếu

Hình I.15: Phổ phản xạ của nước
+ Năng lượng điện từ sử dụng trong viễn thám
 Nguồn năng lượng tự nhiên
Bức xạ mặt trời là nguồn năng lượng điện từ hiển nhiên và chủ yếu trong viễn
thám, nhất là đối với các hệ thống viễn thám thụ động. Song, bản thân trái đất và tất cả
các vật thể từ 00K (tức – 2730C) trở lên đều phát xạ. Do đó, dưới góc độ viễn thám,
mỗi chủ thể là một nguồn năng lượng, tuy nhiên khác nhau về tính chất.
Mặt trời được xem như “vật đen tuyệt đối” có nhiệt độ khoảng 6000 0K, đỉnh
năng lượng phát xạ ở vào khoảng bước sóng 0,48µm (tương ứng với dải thị tần) do đó
cho phép mắt và các phim ảnh thông thường cảm nhận được. Nên khi mặt trời xuất
hiện, nhờ năng lượng phản xạ chúng ta có thể quan sát được các vật thể trong tự nhiên.
Nói cách khác, cực đại năng lượng phản xạ vào ban ngày của mặt đất (phần lớn là lớp
phủ thực vật) ở vào khoảng bước sóng 0,5µm (ứng với band Green) cho ta cảm giác
mặt đất có màu lục.
Trong khi đó, nhiệt độ bề mặt trái đất bình thường khoảng 3000 0K (tức 2700C)
có cực đại năng lượng ở vào khoảng bước sóng 9,7µm (ứng với vùng hồng ngoại
nhiệt), nên khi mặt trời không xuất hiện tức hiện tượng phản xạ không xảy ra cho cảm
giác mặt đất màu đen. Năng lượng hồng ngoại nhiệt (bức xạ nhiệt) do các vật thể phát
ra cả ngày lẫn đêm có thể được ghi nhận nhờ các thiết bị nhiệt (Thermal Devices)
trong các hệ thống viễn thám hiện đại (Nonphotographic) tạo ra các loại ảnh đặc biệt
gọi là ảnh nhiệt (Thermal Photographs).
 Nguồn năng lượng nhân tạo

Thường được sử dụng trong các hệ thống viễn thám siêu cao tần (RADAR).
Đây là nguồn năng lượng chủ động không phụ thuộc vào thời gian, có bước sóng từ
milimét đến mét, có khả năng xuyên qua tầng khí quyển trái đất trong mọi điều kiện
khí hậu thời tiết và xâm nhập cực mạnh vào các lớp địa hình.
Phạm vi vùng phổ được sử dụng phụ thuộc chủ yếu vào “sự cho phép truyền
qua hay không” của tầng khi quyển trái đất. Một dải phổ hẹp trong một vùng phổ nhất
định nào đó được chọn để thu nhận hình ảnh đơn phổ gọi là một kênh phổ (Channel,
-Trang 12-


Ngành Quản Lý Đất Đai

SVTH : Lê Duy Bảo Hiếu

Band). Tổ hợp nhất định các kênh phổ khác nhau cho phép tạo ra hình ảnh đa phổ
(Multi-Spectral Images).
• Vệ tinh LANDSAT

Hình I.16: Vệ tinh Landsat
Vệ tinh Landsat là tên chung cho hệ thống các vệ tinh chuyên dùng vào mục
đích thăm dò tài nguyên Trái đất. Đầu tiên nó mang tên ERTS (Earth Resource
Technology Sectellite) - kỹ thuật vệ tinh thăm dò Trái đất.
Hệ thống vệ tinh Landsat cho tới nay có thể nói là hệ thống vệ tinh mang
tính chất quốc tế vì các lý do:
 Với vệ tinh Landsat trong "bầu trời mở" cho phép thu được hình ảnh trên toàn
bộ trái đất.
 Trung tâm tư liệu EROS (EDC) của Mỹ thu được toàn bộ các bức ảnh.
 Mọi người sử dụng ở khắp các nước trên thế giới đều có thể mua các bức ảnh
này với giá ưu tiên giống nhau và có thể mua ở các trạm thu khác nhau.
Hệ thống vệ tinh Landsat phóng lên vũ trụ và hoạt động qua các thời kỳ như sau:

• Landsat 1: được phóng lên quỹ đạo ngày 23-7-1972 và ngừng hoạt động
ngày 6-1- 1978.
• Landsat 2 : được phóng lên quỹ đạo ngày 22-1-1975 và ngừng hoạt động 277-1983.
• Landsat 3 : được phóng lên quỹ đạo ngày 5-3-1978 và ngừng hoạt động
ngày 7-9-1983.
• Landsat 4 : được phóng lên quỹ đạo ngày 16-7-1982, đang hoạt động.
• Landsat 5 : được phóng lên quỹ đạo ngày 1-3-1984, đang hoạt động.
• Landsat 6 : được phóng lên quỹ đạo nhưng không thành công do bị nổ sau
khi phóng.
• Landsat 7 : được phóng lên quỹ đạo ngày 25-4-1999, đang hoạt động.
* Đặc điểm các bands của ảnh Landsat 5 - ETM

-Trang 13-


Ngành Quản Lý Đất Đai

SVTH : Lê Duy Bảo Hiếu

Ảnh vệ tinh Landsat có 8 bands với độ phân giải từ 15m (band 8), 30m(band
1,2,3,4,5,7) và 60m (band6) ghi lại phản xạ của các đối tượng có bước sóng từ vùng
nhìn thấy (0,4 đến 0,7µm) đến vùng hồng ngoại nhiệt thermal infrared (12,5µm) được
ứng dụng trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu. Sau đây là đặc điểm của từng band.
Band 1 – Visible Blue, 0,45 – 0,52 µm: vùng nhìn thấy: độ phân giải 30m
Band 2 – Visible Green, 0,52 – 0,60 µm: vùng nhìn thấy: độ phân giải 30m
Band 3 – Visible Red, 0.63 – 0.69 µm: vùng nhìn thấy: độ phân giải 30m
Band 4 – Reflective - infrared, 0.76 – 0.90 µm: vùng hồng ngoại: độ phân giải 30m
Band 5 – Mid - infrared, 1.55 – 1.74 µm: vùng hồng ngoại: độ phân giải 30m
Band 6 – Thermal infrared,10,40 – 12,50 µm: vùng hồng ngoại nhiệt: độ phân giải
60m

Band 7 – Mid - infrared, 2.08 – 2.35 µm: vùng hồng ngoại: độ phân giải 30m
Band 8 – Visible Red 0,52 – 0.90 µm: vùng nhìn thấy: độ phân giải 15m
2. Cơ sở địa lý
- Nghiên cứu địa lý các chuẩn đoán đọc điều vẽ.
Các địa vật không phải phân bố, sắp xếp một cách tuỳ tiện mà theo một qui
luật nhất định. Tập hợp có tính qui luật các địa vật tạo ra một quần thể lãnh thổ tự
nhiên. Khi biết được tính quy luật của quần thể này thì có thể xác định và sử dụng tốt
các chuẩn đoán đọc điều vẽ gián tiếp và chuẩn đoán đọc điều vẽ tổng hợp.
- Các chỉ báo cấu trúc bên trong cảnh quan.
Việc nghiên cứu và sử dụng các chuẩn đoán đọc điều vẽ tổng hợp phản ánh
cấu trúc của cảnh khu là cơ sở của phương pháp đoán đọc điều vẽ chỉ báo. Khi đó vật
chỉ báo – các dấu hiệu dễ quan sát trên ảnh như lớp phủ thực vật, hình dáng địa hình,
hệ thống thuỷ văn……sẽ xác định rõ đặc tính của các địa vật không quan sát được trên
ảnh như nước ngầm, cấu trúc địa chất……Còn địa vật được chỉ báo là các địa vật khó
quan sát hoặc không quan sát trực tiếp được trên ảnh nhưng nhờ sử dụng các quy luật
chỉ báo nên dễ nhận biết, dễ xác định hơn. Quan hệ chỉ báo là quan hệ trừu tượng nhân
tạo của thành phần bên ngoài của cảnh quan.
3. Cơ sở ảnh viễn thám
- Các yếu tố liên quan đến việc tạo ảnh
Ảnh là tài liệu quan trọng trong việc thu thập thông tin và thành lập bản đồ,
kết quả của sự tác động tổng hợp nhiều yếu tố trong quá trình tạo ảnh (thiết bị chụp,
phương tiện bay chụp, ánh sáng, đặc điểm của đối tượng chụp, quá trình xử lý hoá
ảnh…). Trong đó, quan trọng là:
Tiêu cự kính vật.
Độ sáng kính vật bay chụp.
Lực phân giải của kính vật.
Kính lọc màu.
Môi trường khí quyển.

-Trang 14-

Ngành Quản Lý Đất Đai

SVTH : Lê Duy Bảo Hiếu

- Đặc trưng quang học của bề mặt trái đất
Được xác định bằng việc kết hợp hàng loạt các yếu tố tự nhiên và kỹ thuật như sau:
Bề ngoài cảnh quan: Biểu thị sự kết hợp của các dạng địa hình, hệ thủy văn,
thực phủ, đất mặt và các vật thể nhân tạo. Vẽ ngoài cảnh quan thay đổi theo mùa. Đặc
trưng của tập hợp cảnh quan lân cận ảnh hưởng đến cấu trúc hình ảnh khu bay chụp.
Độ tương phản của cảnh quan liên quan đến độ tương phản của độ chói (sự khác biệt
về số lượng hay cường độ năng lượng tia phản xạ) và độ tương phản màu (sự khác biệt
về thành phần phổ của ánh sáng).
Độ sáng khu bay chụp: Được xác định bằng năng lượng mặt trời chiếu xuống
mặt đất ở dạng tia chiếu trực tiếp và tia tán xạ. Tổng giá trị năng lượng và tương quan
các thành phần năng lượng khi tương tác phụ thuộc vị trí mặt trời, mây, mùa…
Độ chói của cảnh quan: Khi đoán đọc điều vẽ ảnh, các địa vật được nhận biết
nhờ sự khác nhau về độ chói của chúng. Khoảng độ chói cảnh quan đặc trưng cho khả
năng khôi phục riêng biệt các độ chói trên ảnh. Khi tăng bước sóng khoảng độ chói
được nới rộng. Khi đổi mùa khoảng độ chói cảnh quan thay đổi (ở trạng thái ẩm độ
chói giản đi 2 lần so với trạng thái khô; mặt trời cao khoảng độ chói cảnh quan
tăng…). Khi bề mặt địa vật thay đổi sẽ làm thay đổi độ chói của bản thân nó.
Khả năng phản xạ của các địa vật mặt đất: Đặc trưng bằng hệ số phản xạ phổ,
hệ số phổ phản xạ của các địa vật khác nhau là khác nhau, phụ thuộc chủ yếu vào bước
sóng, mùa, đặc biệt là bản chất, trạng thái, cấu trúc bề mặt… của địa vật.
- Đặt điểm của việc khôi phục hình ảnh
Các yếu tố kỹ thuật quyết định việc khôi phục hình ảnh địa vật do vậy ảnh
hưởng đến khả năng thông tin của ảnh. Các yếu tố chính bao gồm:
Loại phim ảnh sử dụng: Phim ảnh trắng đen được sử dụng chủ yếu trong chụp

ảnh hàng không, có khả năng đoán đọc điều vẽ tương đối tốt hầu hết các loại địa vật
trừ hệ thủy văn và thực vật. Phim IR có lợi khi chụp các yếu tố thủy văn, ranh giới
vùng đất ướt, ranh giới trạng thái rừng… Phim CIR dùng rất tốt cho nghiên cứu thảm
thực vật và hệ thủy văn. Phim True Colour thể hiện đúng màu tự nhiên các địa vật nên
cho phép đoán đọc diều vẽ rất tốt.
Độ nhạy cảm ánh sáng: Khả năng cảm nhận một lượng ánh sáng nhất định
trong một khoảng thời gian xác định, tạo nên “độ đen” để có thể nhận biết được hình
ảnh.
Độ nhạy cảm phổ : Khả năng cảm nhận các bước sóng khác nhau của lớp nhũ
phim ảnh đối với bức xạ điện từ.
Xử lý hoá ảnh phim chụp và in ảnh: Thông qua việc tạo âm bản, dương bản để
khôi phục chính xác và rõ ràng các địa vật trên ảnh, nâng cao khả năng đoán đọc điều
vẽ.
4. Cơ sở sinh lý của đoán đọc điều vẽ
Mắt có khả năng cảm thụ các sóng điện từ có bước sóng từ 0,4 ÷ 0,7µm, mạnh nhất là
0,56µm. Khả năng cảm thụ màu nhờ ba loại dây thần kinh tế bào hình nón khi bị kích
thích cho ba màu cơ bản (red, green, blue) và vỏ não sẽ tổng hợp phân tích các thành
phần tương đối của ba loại kích thích trên cho ta cảm nhận các màu sắc khác nhau của

- Trang 15 -


Ngành Quản Lý Đất Đai

SVTH : Lê Duy Bảo Hiếu

vật. Mắt cảm thụ lớn nhất với màu yellow và blue, độ cảm thụ giảm dần với màu red,
green. Mắt người có thể phân biệt được khoảng 200 nền màu với nhiều sắc độ.
5. Đặc trưng phản xạ phổ của các đối tượng mặt đất
Mọi đối tượng tự nhiên đều phản xạ năng lượng mặt trời chiếu lên chúng một

cách xác định, đặc trưng cho trạng thái của bản thân đối tượng đó. Ơ đây mặt trời
chính là nguồn chiếu sáng – phương pháp thụ động ghi nhận ảnh là thu nhận ánh sáng
phản xạ từ đối tượng mà nguồn sáng là mặt trời.
Sóng điện từ chiếu tới mặt đất, năng lượng của nó sẽ tác động lên mặt đất dẩn đến xẩy
ra các hiện tượng sau:
 Phản xạ năng lượng.
 Hấp thụ năng lượng.
 Thấu quang năng lượng.
Năng lượng phản xạ phổ phụ thuộc vào cấu trúc bề mặt đối tượng và bước sóng
của năng lượng chiếu tới. Vì vậy trên ảnh ta thấy hình ảnh đối tượng do ghi nhận được
khẳ năng phản xạ phổ của các đối tượng là khác nhau.
6. Cơ sở bản đồ
- Cơ sở toán học: Hệ toạ độ và độ cao quốc gia, phép chiếu, ellipsoid, múi
chiếu, kinh tuyến TW.
7. Cơ sở hệ thông tin địa lý
- Khái niệm
Hệ thống thông tin địa lý - Geographic Information System (GIS) là một
nhánh của công nghệ thông tin, đã hình thành từ những năm 60 của thế kỷ trước và
phát triển rất mạnh trong những năm gần đây.
GIS được sử dụng nhằm xử lý đồng bộ các lớp thông tin không gian (bản đồ)
gắn với các thông tin thuộc tính, phục vụ nghiên cứu, quy hoạch và quản lý các hoạt
động theo lãnh thổ.
Ngày nay, ở nhiều quốc gia trên thế giới, GIS đã trở thành công cụ trợ giúp
quyết định trong hầu hết các hoạt động kinh tế-xã hội, an ninh, quốc phòng, đối phó
với thảm hoạ thiên tai v.v... GIS có khả năng trợ giúp các cơ quan chính phủ, các nhà
quản lý, các doanh nghiệp, các cá nhân v.v... đánh giá được hiện trạng của các quá
trình, các thực thể tự nhiên, kinh tế-xã hội thông qua các chức năng thu thập, quản lý,
truy vấn, phân tích và tích hợp các thông tin được gắn với một nền bản đồ số nhất
quán trên cơ sở toạ độ của các dữ liệu bản đồ đầu vào.
Có nhiều định nghĩa về GIS, nhưng nói chung đã thống nhất quan niệm chung:

GIS là một hệ thống kết hợp giữa con người và hệ thống máy tính cùng các thiết bị
ngoại vi để lưu trữ, xử lý, phân tích, hiển thị các thông tin địa lý để phục vụ một mục
đích nghiên cứu, quản lý nhất định.
Xét dưới góc độ là công cụ, GIS dùng để thu thập, lưu trữ, biến đổi, hiển thị
các thông tin không gian nhằm thực hiện các mục đích cụ thể.
Xét dưới góc độ là phần mềm, GIS làm việc với các thông tin không gian, phi
không gian, thiết lập quan hệ không gian giữa các đối tượng. Có thể nói các chức năng
phân tích không gian đã tạo ra diện mạo riêng cho GIS.

- Trang 16 -


Ngành Quản Lý Đất Đai

SVTH : Lê Duy Bảo Hiếu

Xét dưới góc độ ứng dụng trong quản lý nhà nước, GIS có thể được hiểu như
là một công nghệ xử lý các dữ liệu có toạ độ để biến chúng thành các thông tin trợ
giúp quyết định phục vụ các nhà quản lý.
Xét dưới góc độ hệ thống, GIS là hệ thống gồm các hợp phần: Phần cứng,
Phần mềm, Cơ sở dữ liệu và Cơ sở tri thức chuyên gia.
- Cấu trúc của hệ thống thông tin địa lý:
+ Phần cứng:
Bao gồm hệ thống máy tính và các thiết bị ngoại vi có khả năng thực hiện
các chức năng nhập thông tin (Input), xuất thông tin (Output) và xử lý thông tin của
phần mềm. Hệ thống này gồm có máy chủ (server), máy khách (client), máy quét
(scanner), máy in (printer) được liên kết với nhau trong mạng LAN hay Internet
+ Phần mềm:
Đi kèm với hệ thống thiết bị trong GIS ở trên là một hệ phần mềm có tối
thiểu 4 nhóm chức năng sau đây:

Nhập thông tin không gian và thông tin thuộc tính từ các nguồn khác
nhau.
Lưu trữ, điều chỉnh, cập nhật và tổ chức các thông tin không gian và
thông tin thuộc tính.
Phân tích biến đổi thông tin trong cơ sở dữ liệu nhằm giải quyết các bài
toán tối ưu và mô hình mô phỏng không gian- thời gian.
Hiển thị và trình bày thông tin dưới các dạng khác nhau, với các biện
pháp khác nhau.
Phần mềm được phân thành ba lớp: hệ điều hành, các chương trình tiện ích
đặc biệt và các chương trình ứng dụng.
+ Cơ sở dữ liệu:
GIS phải bao gồm một cơ sở dữ liệu chứa các thông tin không gian (thông
tin địa lý: cặp tọa độ x,y trong hệ tọa độ phẳng hoặc địa lý) và các thông tin thuộc
tính liên kết chặt chẽ với nhau và được tổ chức theo một ý đồ chuyên ngành nhất
định. Thời gian được mô tả như một kiểu thuộc tính đặc biệt. Quan hệ được biểu
diễn thông qua thông tin không gian và/hoặc thuộc tính (hình 1)
+ Cơ sở tri thức:
Cấu trúc của Cơ sở tri thức trong GIS được thể hiện trong hình 2:

- Trang 17 -