Đang tải... (xem toàn văn)
các chuẩn đoán đọc điều vẽ trực tiếp, gián tiếp Câu 1: Trình bày các chuẩn đoán đọc điều vẽ trực tiếp, gián tiếp? Cho ví dụ ? Câu 2: Trình bày những ứng dụng của trắc địa ảnh, viễn thám trong công tác quản lý Tài nguyên và Môi trường ở địa phương nơi anh, chị công tác ? Nêu ví dụ cụ thể. 1. Khái niệm: Các chuẩn đoán đọc điều vẽ là các dấu hiệu mà chúng ta dựa vào đó để đoán nhận các mục tiêu có trên ảnh, các dấu hiệu điều vẽ thường được xác định dựa trên cơ sở tạo hình, cơ sở phân bố của các mục tiêu. Phân loại: Chuẩn đoán đọc, điều vẽ trực tiếp. Chuẩn đoán đọc, điều vẽ gián tiếp. Chuẩn đoán đọc, điều vẽ cấu trúc tổng hợp.
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM - - TIỂU LUẬN MÔN: ỨNG DỤNG TRẮC ĐỊA ẢNH VIỄN THÁM Giảng viên: PGS.TS Đỗ Thị Lan Học viên: Trương Thị Thảo Lớp: K23A – Quản lý đất đai Thái Nguyên - 2016 MÔN HỌC: ỨNG DỤNG TRẮC ĐỊA ẢNH - VIỄN THÁM Câu hỏi: Câu 1: Trình bày chuẩn đoán đọc điều vẽ trực tiếp, gián tiếp? Cho ví dụ ? Câu 2: Trình bày ứng dụng trắc địa ảnh, viễn thám công tác quản lý Tài nguyên Môi trường địa phương nơi anh, chị công tác ? Nêu ví dụ cụ thể BÀI LÀM Câu 1: Các chuẩn đoán đọc điều vẽ ảnh: Khái niệm: Các chuẩn đoán đọc điều vẽ dấu hiệu mà dựa vào để đoán nhận mục tiêu có ảnh, dấu hiệu điều vẽ thường xác định dựa sở tạo hình, sở phân bố mục tiêu Việc đoán đọc điều vẽ ảnh xây dựng dựa vào trình chụp ảnh trình quang học, trình hình học, trình hoá học sở địa lý, phân bố không gian địa hình, địa vật Vì việc đoán đọc điều vẽ ảnh cần có hiểu biết đầy đủ trình Ví dụ trình chụp ảnh dựa nguyên lý phép chiếu xuyên tâm Quan hệ điểm ảnh điểm vật tuân theo qui luật phép chiếu Vì nghiên cứu định lý phép chiếu xuyên tâm, áp dụng chúng vào đoán đọc, điều vẽ ảnh cần thiết, chụp ảnh hình ảnh thu phải qua hệ thống thấu kính, lăng kính chất lượng hình ảnh phụ thuộc vào chất lượng hệ thống thấu kính lăng kính lắp đặt máy chụp ảnh Nếu chất lượng hệ thống thấu kính, lăng kính không tốt gây tượng méo hình Do muốn đoán đọc điều vẽ ảnh tốt ta phải hiểu rõ qui luật tạo hình trình chụp ảnh Phân loại: - Chuẩn đoán đọc, điều vẽ trực tiếp - Chuẩn đoán đọc, điều vẽ gián tiếp - Chuẩn đoán đọc, điều vẽ cấu trúc tổng hợp 1.1 Chuẩn đoán đọc, điều vẽ trực tiếp: Là dấu hiệu hình ảnh mà mắt người cảm nhận được, loại chuẩn xây dựng sở tạo ảnh hình học quang học phép chiếu xuyên tâm, quan sát ảnh yếu tố đập vào mắt ta chuẩn trực tiếp chúng chia thành chuẩn sau: - Chuẩn hình dáng - Chuẩn màu sắc (chuẩn ảnh) - Chuẩn kích thước - Chuẩn bóng 1.1.1.Chuẩn hình dáng: Là chuẩn quan trọng tin để nhận biết đối tượng tượng, chuẩn mà mắt người nhận biết từ đầu, hình dạng thu nhỏ theo tỷ lệ chụp ảnh tương đối đồng dạng với hình dạng thực đối tượng, mức độ đồng dạng phụ thuộc vào tính không gian đối tượng vị trí hình ảnh Có dạng hình dạng xác định hình dạng không xác định * Hình dạng xác định chuẩn đoán đọc tin cậy, đối tượng có hình dạng xác định đối tượng có liên quan đến địa vật cụ thể thường địa vật nhân tạo người tạo * Hình dạng không xác định thường không đặt tên ứng với địa vật tự nhiên cánh đồng, khu rừng v.v chuẩn đoán đọc điều vẽ không tin cậy Ngoài hình dáng đối tượng chia thành loại hình điểm, hình tuyến, hình vết, hình phẳng, hình khối + Hình điểm hình dáng giếng khơi, điểm khống chế trắc địa, điểm GPS v.v… + Hình tuyến đường giao thông đướng sắt v.v… + Hình vết thường ứng với địa vật có diện tích định ví dụ cánh đồng, đầm lầy, ao hồ + Hình phẳng đối tượng độ cao, chiều sâu cánh đồng, mặt hồ + Hình khối đối tượng có độ cao, chiều sâu nhà, cầu v.v… Căn vào chuẩn hình dáng người ta phân biệt loại đường: - Đường sắt: độ rộng đều, ko có ngã tư, ngã từ 60-120 o, nhà xung quang, cối mọc bên đường - Đường bộ: ngược lại với đường sắt Kết luận: Chuẩn hình dáng chuẩn quan trọng tin cậy thể tính bất định tức chưa thể tính chất đặc trưng đối tượng Ví dụ: dựa vào chuẩn hình dáng xác định đường giao thông chưa khẳng định cấp đường, loại vật liệu giải mặt đường, tên gọi v.v… Do phải kết hợp với chuẩn đoán đọc điều vẽ khác 1.1.2 Chuẩn màu sắc (chuẩn ảnh) Màu sắc độ xám vật thể mặt đất thể ảnh độ đậm nhạt hình ảnh vật độ đậm nhạt hình ảnh đặc trưng quan trọng phản ảnh tính chất địa vật ảnh, ảnh mức độ hóa đen yếu tố nơi tương ứng địa vật mà có ảnh sáng chiếu vào Độ đậm nhạt ảnh phụ thuộc vào yếu tố Thứ phụ thuộc vào khả phản xạ sáng vật thể Thứ hai độ xám mặt trời chụp ảnh Thứ ba chế độ sử lý phim ảnh, vật liệu để chụp, cuối thường gian chụp ngày, mùa chụp v.v… Nền ảnh: Rất mịn → Mịn → Trung bình → Thô → Rất thô Ví dụ: Vì ảnh chụp xảy tượng địa vật khác thể ảnh nhau, ngược lại vật thể giống lại thu ảnh khác Do vậy, đặc trưng màu sắc vật thể phức tạp biến đổi nhiều yếu tố nên chuẩn màu sắc chuẩn quan trọng thường ứng dụng để đoán đọc điều vẽ khu nông nghiệp lâm nghiệp Ví dụ: dựa vào độ xám hình ảnh ta xác định đối tượng phân loại đối tượng ví dụ ruộng Màu tối ruộng ngập nước, màu xám ruộng trồng mầu ruộng khô Tuy xử lý ảnh số độ xám tham số quan trọng, máy tính tự động nhận biết đối tượng 1.1.3 Chuẩn kích thước Kích thước địa vật ảnh hang không phụ thuộc vào tỷ lệ chụp ảnh so với chuẩn hình dáng chuản kích thước tin cậy không quan trọng kích thước sx bị thay đổi theo tỷ lệ ảnh thay đổi theo vùng khác phụ thuộc vào góc nghiêng ảnh, nhiên chuẩn kích thước dùng trường hợp phân loại sơ ảnh Ví dụ: Cầu to -> trọng lượng lớn -> ô tô tải Cầu nhỏ-> trọng lượng nhỏ -> ô tô Để xác định kích thước địa vật ảnh người ta dùng công thức: L=m’a x l’ Trong đó: • L kích thước thực địa • l’ kích thước địa vật ảnh • m’a mẫu số tỷ lệ ảnh Chuẩn kích thước dùng để đoán đọc điều vẽ địa vật có hình dạng 1.1.4 Chuẩn bóng Tất đối tượng không gian cối, cột điện v.v chụp ảnh có hình ảnh kèm theo bóng Bóng độ chiếu sáng mặt trời tạo lên, chuẩn bóng chuẩn quan trọng đối tượng cần phải xác định độ cao Có loại chuẩn bóng bóng thân bóng đổ Bóng thân bóng mà phía đối tượng không chiếu sáng, bóng thân làm bật tính không gian địa vật mặt khác lại gây khó khăn cho việc đoán đọc đối tượng bên cạnh Bóng thân dùng để đoán đọc điều vẽ thủy nông, phân biệt loại mương tưới mương tiêu Bóng đổ bóng đối tượng hất xuống nền, bóng rơi vật thể hình chiếu xuyên tâm mặt đất mà tâm chiếu mặt trời tác dụng bóng đổ để xác định gần kích thước đối tượng H = ltgα Trong đó: • H chiều cao đối tượng mà cần xác định • l chiều dài bóng đổ (xác định ảnh) • α phụ thuộc vào vĩ độ φ, thời gian chụp Ví dụ chụp lúc 9h ngày 22/3 năm 1999 vĩ độ φ = 21 o người ta suy α = 45o 1.2 Chuẩn đoán đọc, điều vẽ gián tiếp: Nếu dựa vào chuẩn đoán đọc trực tiếp xác định chuẩn đối tượng cần điều vẽ tính bất định chuẩn đoán trực tiếp thường lớn, người ta cần phải dựa vào chuẩn gián tiếp, chuẩn đoán đọc điều vẽ gián tiếp mà mắt người không cảm thụ được, xây dựng mối quan hệ tương hỗ đối tượng tự nhiên cảnh quan Người ta chia chuẩn đoán đọc gián tiếp thành loại: - Chuẩn phân bố - Mối quan hệ tương hỗ - Dấu vết hoạt động 1.2.1 Chuẩn phân bố Nói lên quy luật phân bố đối tượng tất nhiên chuẩn cho vùng phân bố nhât định nơi khu vực địa lý xác định, quy luật phân bố mang tính cục tức với nơi lại không với nơi khác Tuy nhiên có trường hợp không theo quy định 1.2.2 Mối quan hệ tương hỗ Nói lên quy luật tương hỗ đối tượng thực địa Ví dụ: Đường giao thông => bến xe ô tô đường thủy => bến phà 1.2.3 Dấu vết hoạt động Người ta dựa vào dấu vết hoạt động đối tượng thực địa chụp lên ảnh làm sở đoán đọc địa vật, tượng có hoạt động tự nhiên hay nhân tạo Như với chuẩn trực tiếp, chuẩn gián tiếp đóng vai trò quan trọng việc đoán đọc điều vẽ ảnh Giữa chúng có mối quan hệ định mang tính qui luật 1.3 Chuẩn đoán đọc điều vẽ tổng hợp Chuẩn đoán đọc điều vẽ tổng hợp phản ánh cấu trúc tập hợp lãnh thổ tự nhiên chuẩn ổn định rõ ràng chuẩn trực tiếp yếu tố địa vật Cấu trúc hình ảnh hình thành từ thành phần sau: Hình dạng, diện tích, màu Nếu màu đại lượng thay đổi hình dáng chuẩn ổn định, chắn Cấu trúc hình ảnh kiểu xếp yếu tố ảnh theo trật tự qui luật định phụ thuộc vào tính chất quang học, hình học địa vật thể trường ngẫu nhiên độ đen thông qua mức độ ảnh khác Cấu trúc hình ảnh gồm: chấm mịn, chấm thô, dạng loang lổ, dạng vẩy, dạng dải gợn sóng, dạng lược, dạng ô mảng, dạng khảm, dạng cành Hình: Sơ đồ số dạng cấu trúc Câu 2: Trình bày ứng dụng trắc địa ảnh, viễn thám công tác quản lý tài nguyên môi trường địa phương anh, chị công tác 10 Trắc địa ảnh, viễn thám mở nhiều hướng ứng dụng nhiều nghành khoa học quản lý, đặc biệt lĩnh vực quản lý tài nguyên môi trường 1.Ứng dụng trắc địa ảnh, viễn thám nghiên cứu tai biến tự nhiên, biến đổi môi trường: Trên giới, công nghệ viễn thám công cụ hiệu để đánh giá giám sát trình biến đổi khí hậu Các số liệu quan trắc thực địa kết hợp với thông tin chiết tách từ ảnh viễn thám vệ tinh cho phép dự báo xu biến đổi xây dựng kịch biến đổi khí hậu, từ có khoa học để đưa giải pháp phòng tránh thân thiện với biến đổi khí hậu Đối với nước ta, từ năm 2005, Trung tâm viễn thám thuộc Bộ tài nguyên môi trường ký hợp đồng với Công ty hàng không vũ trụ châu Âu tiến hành thực dự án hệ thống giám sát tài nguyên thiên nhiên môi trường Trạm thu mặt đất trung tâm cho phép thu trực tiếp từ vệ tinh loại ảnh: Spot2, Spot4 Spot5 (các ảnh có độ phân giải từ 2,5 m, 10 m 20 m), ảnh Envisat/Asar (ảnh radar có độ phân giải 30 m) ảnh Meris (độ phân giải thấp 400 m) phục vụ điều tra bản, giám sát tài nguyên thiên nhiên môi trường, giám sát tai biến thiên tai bão lụt nghiên cứu dâng lên nước biển biến đổi khí hậu đánh giá tác hại chúng kinh tế Việc xây dựng hệ thống giám sát tài nguyên môi trường mở thời kỳ phát triển công nghệ viễn thám Hiện nay, công nghệ viễn thám cho đời sản phẩm ảnh có độ phân giải siêu cao để phục vụ cho công tác nghiên cứu giám sát nhiều ngành kinh tế đất nước Ví dụ: 11 Ảnh vệ tinh viễn thám chụp bão Chanchu Biển Đông Nhóm nghiên cứu Trung tâm Viễn thám Quốc gia nghiên cứu số nhiều khả viễn thám Việt Nam giám sát biểu biến đổi khí hậu theo dõi mực nước biển dâng nhiệt độ bề mặt đất bề mặt nước biển khu vực biển Đông nước ta Từ việc thu thập ảnh viễn thám MODIS Mỹ, nhóm nghiên cứu xây dựng đồ biến thiên nhiệt độ bề mặt nước biển đồ phân bố hàm lượng chất diệp lục (chlorophy lla) nước biển để đánh giá biến đổi khí hậu biểu đại dương 12 Nhóm nghiên cứu cho rằng, với khả giám sát liên tục phạm vi rộng, ảnh viễn thám vệ tinh cho phép xác định vùng bị ngập lụt mưa lũ, nước biển dâng… với kịch khác biến đổi khí hậu Bốn biểu biến đổi khí hậu nhiệt độ nóng lên trái đất, mực nước biển dâng, mưa lũ bão gió thất thường Viễn thám có vai trò quan trọng giám sát biểu hiện, đánh giá tác động, giúp nhà lãnh đạo tổ chức, quan Nhà nước định nhanh để ứng phó quy mô rộng Từ ảnh viễn thám, Trung tâm Viễn thám xây dựng đồ ngập lụt, vùng ngập nước, ngập mặn nước biển dâng… Mới đây, Trạm Thu ảnh vệ tinh (Trung tâm Viễn thám Quốc gia) khánh thành xã Minh Khai (Từ Liêm, Hà Nội), phần dự án "Xây dựng hệ thống Giám sát tài nguyên thiên nhiên môi trường Việt Nam", kênh quan trọng tiếp tục giúp kiểm tra độ xác báo cáo TN&MT 2.Trong lĩnh vực điều tra đất: Nhu cầu thực tế để thống kê thành lập đồ sử dụng đất, điều tra giám sát trạng thái mùa màng thảm thực vật Nhằm để ứng dụng Xác định phân loại vùng thổ nhưỡng, đánh giá mức độ thoái hoá đất, tác hại xói mòn, trình muối hoá Ví dụ: 13 14 3.Trong lĩnh vực địa chất: Nhu cầu thực tế để đưa lời giải đoán cho việc nghiên cứu thạch dựa tư liệu viễn thám tập trung vào lớp vỏ tất thông tin liên quan đến địa chất, địa mạo, thủy văn xử lý Ứng dụng: Áp dụng kỹ thuật viễn thám địa chất phát hiện, xác định lập đồ yếu tố bề mặt gần bề mặt trái đất Thành lập đồ địa chất; Lập đồ phân bố khoáng sản; Lập đồ phân bố nước ngầm; Lập đồ địa mạo 15 4.Trong lĩnh vực nông-lâm nghiệp: Hiện viễn thám ứng dụng nông lâm nghiệp bao gồm: - Phân loại trồng,quản lý đánh giá suất thu hoạch - Thành lập đồ thích nghi đất cho loại trồng - Thành lập đồ trạng sử dụng đất - Phân tích biến động loại hình sử dụng đất Sử dụng phối hợp ảnh vệ tinh quang học ảnh rada để thành lập đồ loại trồng để xác định vị trí diện tích khu vực trồng Xác định vùng bị thiệt hại sâu bệnh thiên tai Sử dụng tốt ảnh số NDVI việc giám sát lớp phủ rừng Ảnh rada ảnh quang học để xác định vị trí diện tích khu vực bị khai thác bất hợp pháp Nhằm phân biệt loại rừng, thành lập đồ nông - lâm nghiệp, đánh giá nạn phá rừng mức độ tái sinh, thống kê rừng ước tính sinh khối, bảo vệ nguồn nước, bảo vệ bờ biển (rừng đước), giám sát phát cháy rừng 16 Ví dụ: 17 18 5.Quản lý đất đai: Trong quản lý đất đai ảnh viễn thám để thực công tác quy hoạch vùng đất có diện tích lớn đễ tiết kiệm nguồn chi phí Dễ kiểm tra công tác quản lý đất vùng dễ quản lý vùng đất biến động,… Ví dụ: 19 20 21 22 [...].. .Trắc địa ảnh, viễn thám đã mở ra nhiều hướng ứng dụng trong nhiều nghành khoa học quản lý, đặc biệt đối với lĩnh vực quản lý tài nguyên và môi trường 1.Ứng dụng trắc địa ảnh, viễn thám trong nghiên cứu các tai biến tự nhiên, biến đổi môi trường: Trên thế giới, công nghệ viễn thám là công cụ hiệu quả để đánh giá và giám sát quá trình biến đổi khí hậu Các số liệu quan trắc thực địa kết hợp... triển mới của công nghệ viễn thám Hiện nay, công nghệ viễn thám đã cho ra đời những sản phẩm là những bức ảnh có độ phân giải siêu cao để phục vụ cho công tác nghiên cứu và giám sát về nhiều ngành kinh tế của đất nước Ví dụ: 11 Ảnh vệ tinh viễn thám chụp cơn bão Chanchu trên Biển Đông Nhóm nghiên cứu của Trung tâm Viễn thám Quốc gia đã nghiên cứu 2 trong số nhiều khả năng của viễn thám Việt Nam trong giám... mưa lũ và bão gió thất thường Viễn thám có vai trò quan trọng trong giám sát các biểu hiện, đánh giá tác động, giúp các nhà lãnh đạo các tổ chức, cơ quan Nhà nước ra quyết định nhanh để ứng phó trên quy mô rộng Từ ảnh viễn thám, Trung tâm Viễn thám đã xây dựng các bản đồ ngập lụt, vùng ngập nước, ngập mặn do nước biển dâng… Mới đây, Trạm Thu ảnh vệ tinh (Trung tâm Viễn thám Quốc gia) được khánh thành... lĩnh vực địa chất: Nhu cầu thực tế là để đưa ra những lời giải đoán cho việc nghiên cứu thạch quyển dựa trên tư liệu viễn thám tập trung vào lớp vỏ trên cùng và tất cả các thông tin liên quan đến địa chất, địa mạo, thủy văn đều được xử lý Ứng dụng: Áp dụng kỹ thuật viễn thám trong địa chất là phát hiện, xác định và lập bản đồ các yếu tố trên bề mặt và gần bề mặt trái đất Thành lập bản đồ địa chất;... khu vực biển Đông nước ta Từ việc thu thập ảnh viễn thám MODIS của Mỹ, nhóm đã nghiên cứu xây dựng bản đồ biến thiên nhiệt độ bề mặt nước biển và bản đồ phân bố hàm lượng chất diệp lục (chlorophy lla) trong nước biển để đánh giá sự biến đổi khí hậu biểu hiện trên đại dương 12 Nhóm nghiên cứu cho rằng, với khả năng giám sát liên tục trên phạm vi rộng, ảnh viễn thám vệ tinh cho phép xác định các vùng bị... hậu Các số liệu quan trắc thực địa kết hợp với các thông tin chiết tách từ ảnh viễn thám vệ tinh cho phép dự báo về xu thế biến đổi và xây dựng các kịch bản biến đổi khí hậu, từ đó chúng ta có căn cứ khoa học để đưa ra các giải pháp phòng tránh và thân thiện với biến đổi khí hậu Đối với nước ta, từ năm 2005, Trung tâm viễn thám thuộc Bộ tài nguyên và môi trường đã ký hợp đồng với Công ty hàng không... hiện dự án hệ thống giám sát tài nguyên thiên nhiên và môi trường Trạm thu mặt đất của trung tâm cho phép thu trực tiếp từ vệ tinh 5 loại ảnh: Spot2, Spot4 và Spot5 (các ảnh có độ phân giải từ 2,5 m, 10 m và 20 m), ảnh Envisat/Asar (ảnh radar có độ phân giải 30 m) và ảnh Meris (độ phân giải thấp 400 m) phục vụ điều tra cơ bản, giám sát tài nguyên thiên nhiên và môi trường, giám sát tai biến thiên tai... nước ngầm; Lập bản đồ địa mạo 15 4.Trong lĩnh vực nông-lâm nghiệp: Hiện nay viễn thám được ứng dụng trong nông lâm nghiệp bao gồm: - Phân loại cây trồng,quản lý và đánh giá năng suất thu hoạch - Thành lập bản đồ thích nghi đất cho từng loại cây trồng - Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất - Phân tích biến động các loại hình sử dụng đất Sử dụng phối hợp ảnh vệ tinh quang học và ảnh rada để thành lập... học và ảnh rada để thành lập bản đồ loại cây trồng và để xác định vị trí và diện tích khu vực cây trồng Xác định vùng bị thiệt hại do sâu bệnh và thiên tai Sử dụng khá tốt ảnh chỉ số NDVI trong việc giám sát lớp phủ rừng Ảnh rada và ảnh quang học để xác định vị trí và diện tích khu vực bị khai thác bất hợp pháp Nhằm phân biệt loại rừng, thành lập bản đồ nông - lâm nghiệp, đánh giá nạn phá rừng và mức... rừng và mức độ tái sinh, thống kê rừng và ước tính sinh khối, bảo vệ nguồn nước, bảo vệ bờ biển (rừng đước), giám sát và phát hiện cháy rừng 16 Ví dụ: 17 18 5.Quản lý đất đai: Trong quản lý đất đai ảnh viễn thám được để thực hiện công tác quy hoạch các vùng đất có diện tích lớn đễ tiết kiệm nguồn chi phí Dễ kiểm tra trong công tác quản lý đất của từng vùng và dễ quản lý các vùng đất biến động,… Ví dụ: