...Nguyễn Thị Uyên.pdf

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ẢNH
VIỄN THÁM ĐỂ CHIẾT TÁCH THÔNG TIN
CÁC VÙNG Ô NHỄM NƯỚC MẶT

Hà Nội, năm 2016


TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

NGUYỄN THỊ UYÊN

NGHIÊN CỨU CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ẢNH
VIỄN THÁM ĐỂ CHIẾT TÁCH THÔNG TIN
CÁC VÙNG Ô NHỄM NƯỚC MẶT

Chuyên ngành: Công nghệ thông tin
Mã ngành: D480201
Người hướng dẫn: ThS. Bùi Thị Thùy

Hà Nội, năm 2016


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan toàn bộ nội dung của đồ án do tôi tự học tập, nghiên cứu
trên Internet, sách và các tài liệu trong và ngoài nước có liên quan. Không sao chép
hay sử dụng bài làm của bất kỳ ai khác, mọi tài liệu đều được trích dẫn cụ thể. Các
sao chép không hợp lệ vi phạm quy chế nhà trường, tôi xin hoàn toàn chịu trách

nhiệm

Hà Nội, ngày

tháng

năm 2016

NGƯỜI CAM ĐOAN

Nguyễn Thị Uyên


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
DANH MỤC BẢNG
DANH MỤC HÌNH
LỜI CẢM ƠN
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .................................................................................. 4
1.1. Giới thiệu về công nghệ viễn thám.................................................................... 4
1.1.1. Khái niệm về viễn thám ................................................................................. 4
1.1.2. Ưu điểm của phương pháp viễn thám ............................................................. 4
1.1.3. Đặc điểm của tư liệu viễn thám ...................................................................... 5
1.2 Một số vấn đề về ô nhiễm nước mặt .................................................................. 8
1.2.1. Khái niệm ô nhiễm nước mặt ......................................................................... 8
1.2.2. Các nguyên nhân gây ô nhiễm và các đại lượng đặc trưng cho việc đánh giá
chất lượng nước ..................................................................................................... 10
1.3. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................... 16
1.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 16

1.5. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................ 17
1.5.1. Phạm vi khoa học ........................................................................................ 17
1.5.2. Khu vực thưc nghiệm................................................................................... 17
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP CHIẾT TÁCH THÔNG TIN Ô NHIỄM NƯỚC
MẶT ..................................................................................................................... 18
2.1 Các tư liệu sử dụng .......................................................................................... 18
2.2 Phần mềm sự dụng .......................................................................................... 20
2.3. Ứng dụng công nghệ viễn thám trong tạo ảnh thành phần ô nhiễm nuớc mặt . 29
2.3.1 Bức xạ đối tượng nước và tính chất quang học.............................................. 29
2.3.2 Bức xạ đối tượng nước quan trắc gián tiếp bằng viễn thám vệ tinh ............... 31
2.3.3 Xác định các thành phần ô nhiễm nước mặt .................................................. 32


2.4. Phươngphápchiếttáchthôngtin ô nhiễm ........................................................... 36
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ ..................................................................................... 37
3.1 Khu vực thực nghiệm ...................................................................................... 37
3.1.1 Giới thiệu khu vực thực nghiệm Vĩnh Phúc .................................................. 37
3.2 Kết quả thực nghiệm ....................................................................................... 39
3.2.1 Các điểm lấy mẫu nước ................................................................................ 39
3.2.2 Xử lý dữ liệu viễn thám phân tích hàm lượng COD khu vực thực nghiệm .... 41
3.3 Kết luận chương .............................................................................................. 46
KẾT LUẬN .......................................................................................................... 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 48
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Các vùng sóng có cửu sổ khí quyển ......................................................... 7
Bảng 3.1 Độ chính xác xây dựng mô hình thành phần CODdựa vào số liệu phân tích

mẫu nước thực địa tại các điểm quan trắc (đơn vị: mg/l) ........................................ 42


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Sơ đồ nguyên lý thu nhận hình ảnh của viễn thám ................................... 5
Hình 1.2: Các bước sóng điện từ ............................................................................. 6
Hình 1.3: Cửa sổ khí quyển ..................................................................................... 7
Hình 1.4: Đặc trưng đa phổ của một số đối tượng .................................................... 8
Hình 2.1 Bản đồ địa hình tỉ lệ 1:25000 khu vực thực nghiệm ................................ 19
Hình 2.2 Ảnh vệ tính SPOT khu vực thử nghiệm................................................... 20
Hình 2.3 Ảnh gốc trong đồ án................................................................................ 22
Hình 2.4 Ảnh bức xạ trước đầu thu ........................................................................ 23
Hình 2.5 Ảnh phản xạ tại bề mặt ........................................................................... 24
Hình 2.6 Ảnh thành phần COD.............................................................................. 25
Hình 2.7 Gíá trị COD tại vị trí con trỏ ................................................................... 25
Hình 2.8 Ba thành phần bức xạ di về đầu thu: Ls – bức xạ bầu trời; ....................... 30
Hình 2.9 Quy trình công nghệ xử lý phổ lớp nước mặt tạo ảnh thành phần ô nhiễm ... 33
Hình 3.1 Sơ đồ các điểm lấy mẫu nước ................................................................. 40
Hình 3.2 Giá trị COD của các điểm lấy mẫu nước thải .......................................... 41
Hình 3.3 Giá trị COD của các điểm lấy mẫu nước mặt .......................................... 41
Hình 3.4 Kết quả tính toán hàm lượng COD khu vực hồ Đại Lải ........................... 43
Hình 3.5 Kết quả tính toán hàm lượng COD khu vực đầm Vạc ............................. 44
Hình 3.6 Giá trị hàm lượng COD và tọa độ địa lý tại vị trí con trỏ ......................... 45
Hình 3.7 Kết quả phân tích hàm lượng COD trong nước mặt khu vực thực nghiệm ... 45