Đang tải... (xem toàn văn)
luận văn, thạc sĩ, tiến sĩ, cao học, khóa luận, đề tài
B GIO DC V O TO TRNG I HC NễNG NGHIP H NI ---------------------------- Nguyễn văn thanh ứng dụng ảnh viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) để xác định biến động đất đai trên địa bàn thị trấn trâu quỳ, huyện gia lâm, thành phố hà nội giai đoạn 2005-2010 LUN VN THC S NễNG NGHIP Chuyờn ngnh : QUN Lí T AI Mó s : 60.62.16 Ngi hng dn khoa hc : pgs.TS. Nguyễn khắc thời H NI - 2011 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan ñây là kết quả nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng ñược ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tôi xin cam ñoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày 28 tháng 03 năm 2011 Tác giả luận văn Nguyễn Văn Thanh Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… ii LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Nguyễn Khắc Thời - phó Khoa Tài nguyên và Môi trường, Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội - người ñã hướng dẫn, giúp ñỡ rất tận tình trong thời gian tôi học tập tại trường và hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Viện Sau ñại học; Bộ môn Trắc ñịa bản ñồ và Hệ thống thông tin ñịa lý, Khoa Tài nguyên và Môi trường ñã giảng dạy, ñóng góp ý kiến, tạo ñiều kiện cho tôi học tập và hoàn thành luận văn của mình. Tôi xin chân thành cảm ơn UBND huyện Gia Lâm, UBND thị trấn Trâu Quỳ ñã giúp ñỡ tôi trong quá trình thu thập số liệu và hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn ban lãnh ñạo Trường Cao ñẳng Công nghệ Kinh tế và Thủy lợi Miền Trung nơi tôi công tác ñã tạo mọi ñiều kiện cho tôi học tập nghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm ơn Bố, Mẹ, người thân trong gia ñình và bạn bè ñã làm chỗ dựa tinh thần vững chắc cho tôi học tập và công tác. Tác giả luận văn Nguyễn Văn Thanh Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… iii MỤC LỤC Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục bảng v Danh mục hình vi 1. MỞ ðẦU i 1.1 Tính cấp thiết của ñề tài 1 1.2 Mục ñích của ñề tài 2 1.3 Yêu cầu của ñề tài 2 1.4 Phạm vi nghiên cứu 2 2. TỔNG QUAN 3 2.1 Cơ sở viễn thám 3 2.2 Hệ thống thông tin ñịa lý 19 2.3 Khái quát về biến ñộng sử dụng ñất 28 3. ðỐI TƯỢNG, ðỊA ðIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 41 3.1 ðối tượng nghiên cứu 41 3.2 ðịa ñiểm nghiên cứu 41 3.3 Nội dung nghiên cứu 41 3.4 Phương pháp nghiên cứu 41 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 44 4.1 ðiều kiện tự nhiên - kinh tế xã hội 44 4.1.1 ðiều kiện tự nhiên 44 4.1.2 ðiều kiện kinh tế - xã hội 45 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… iv 4.2 Hiện trạng sử dụng ñất 46 4.3 Thu thập dữ liệu 47 4.3.1 Dữ liệu viễn thám 47 4.3.2 Dữ liệu khác 49 4.4 Các bước xử lý ảnh 49 4.4.1 Nhập ảnh 49 4.4.2 Tăng cường chất lượng ảnh 50 4.4.3 Nắn chỉnh hình học và cắt ảnh theo ñịa giới hành chính 51 4.4.4 Xây dựng các khoá giải ñoán ảnh 66 4.4.5 Thành lập bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất năm 2005 và 2010 70 4.5 Thành lập bản ñồ biến ñộng ñất ñai giai ñoạn 2005 – 2010 74 5. KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 78 5.1 Kết luận 78 5.2 ðề nghị 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… v DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 2.1 So sánh hai phương pháp giải ñoán ảnh viễn thám 14 2.2 Các kênh phổ của MSS 16 2.3 Các thông số kỹ thuật của bộ cảm TM 16 2.4 Các ñặc tính của vệ tinh Quickbird 18 2.5 Các thông số ảnh của vệ tinh Spot-3 19 4.1 Hiện trạng sử dụng ñất thị trấn Trâu Quỳ năm 2010 46 4.2 Các ñiểm khống chế dùng nắn ảnh 2005 56 4.3 Sai số RMS sau khi nắn ảnh 2005 58 4.4 Các ñiểm khống chế dùng nắn ảnh 2010 theo ảnh năm 2005 63 4.5 Phân loại các loại hình sử dụng ñất 67 4.6 Khóa giải ñoán ảnh vệ tinh khu vực nghiên cứu 68 4.7 Thống kê diện tích các loại ñất năm 2005 70 4.8 Thống kê diện tích các loại ñất năm 2010 71 4.9 Chênh lệch giữa diện tích giải ñoán ảnh và diện tích thống kê 72 4.10 Biến ñộng các loại ñất giai ñoạn 2005 – 2010 75 4.11 So sánh diện tích các loại ñất loại ñất năm 2005 và năm 2010 76 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… vi DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang 2.1 Phản xạ phổ của các ñối tượng tự nhiên chính 4 2.2 ðồ thị phản xạ phổ của một số loại thực vật 5 2.3 ðồ thị phản xạ phổ của một số loại nước 6 2.4 Phản xạ phổ của một số loại ñất 6 2.5 ðặc tính phản xạ phổ của một số ñối tượng chính trong ñô thị 7 2.6 ðộ phân giải không gian 8 2.7 Một bản ñồ GIS sẽ là tổng hợp của rất nhiều lớp thông tin khác nhau 20 2.8 Các thành phần của GIS 21 2.9 Thành lập bản ñồ biến ñộng bằng phương pháp so sánh sau phân loại 30 2.10 Thành lập bản ñồ biến ñộng bằng phương pháp phân loại trực tiếp ảnh ña thời gian 31 2.11 Véc tơ thay ñổi phổ 32 2.12 Thuật toán phân tích véc tơ thay ñổi phổ 32 2.13 Thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất bằng phương pháp mạng nhị phân 36 2.14 Thành lập bản ñồ biến ñộng bằng phương pháp cộng màu trên một kênh ảnh 38 4.1 Biểu ñồ cơ cấu sử dụng ñất trị trấn Trâu Quỳ năm 2010 47 4.2 Ảnh Quickbird năm 2005 48 4.3 Ảnh Quickbird năm 2010 48 4.4 Ảnh Quickbird năm 2005 trước khi ñược nắn 53 4.5 Thực hiện nắn ảnh Quickbird năm 2005 theo bản ñồ trên Envi 54 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… vii 4.6 Lựa chọn thông số ñể nắn ảnh trên Envi 55 4.7 Bảng nhập toạ ñộ các ñiểm khống chế ñể nắn ảnh 55 4.8 Các ñiểm khống chế ñể nắn thể hiện trên ảnh 2005 57 4.9 Lựa chọn phương pháp tái chia mẫu 57 4.10 Ảnh Quickbird năm 2005 ñã ñược nắn chỉnh học 59 4.11 ðịa giới thị trấn Trâu Quỳ ñược mở chồng lên ảnh năm 2005 60 4.12 Ảnh năm 2005 ñược cắt theo ñịa giới hành chính TT Trâu Quỳ 61 4.13 Ảnh năm 2010 cần nắn và ảnh năm 2005 dùng ñể tham chiếu cùng ñược mở trên Envi 61 4.14 Phương pháp nắn ảnh theo ảnh 62 4.15 Bảng nhập toạ ñộ các ñiểm khống chế ñể nắn ảnh 63 4.16 Các ñiểm khống chế dùng nắn ảnh 2010 theo ảnh năm 2005 và sai số trung bình RSM của chúng 64 4.17 Ảnh Quickbird năm 2010 ñã ñược nắn chỉnh học 65 4.18 Ảnh năm 2010 ñược cắt theo ñịa giới hành chính TT Trâu Quỳ 66 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 1 1. MỞ ðẦU 1.1 Tính cấp thiết của ñề tài ðất ñai là tài nguyên vô cùng quý giá ñối với mỗi quốc gia bởi nó là tư liệu sản xuất ñặc biệt, là thành phần quan trọng hàng ñầu của môi trường sống, là ñịa bàn phân bố của các khu dân cư, xây dựng các cơ sở kinh tế, văn hoá, xã hội, an ninh và quốc phòng. ðất nước ta ñang trên ñà phát triển, quá trình công nghiệp hoá, ñô thị hoá ñang diễn ra mạnh mẽ. Nhu cầu chuyển mục ñích sử dụng ñất nông nghiệp sang ñất phi nông nghiệp ngày càng trở nên bức thiết ñể ñáp ứng ñất ñai cho các ngành sản xuất phi nông nghiệp. Trước yêu cầu ñó, chúng ta cần phải phân bố quỹ ñất cho các ngành một cách hợp lý ñể ñảm bảo sử dụng ñất một cách tiết kiệm và có hiệu quả cao ñồng thời vẫn ñảm bảo an ninh lương thực. ðể công tác quản lý ñất ñai có hiệu quả thì việc xác ñịnh biến ñộng ñất ñai càng trở nên cấp thiết. Trước kia, khi công nghệ khoa học vũ trụ chưa phát triển việc xác ñịnh biến ñộng ñất ñai chủ yếu dựa vào việc thống kê và ño vẽ trực tiếp rất phức tạp, thời gian xác ñịnh kéo dài, kết quả phản ánh không kịp thời và chứa nhiều sai số. Dẫn ñến việc ra quyết ñịnh của các cơ quan quản lý nhà nước không kịp thời, thiếu chính xác. Ngày nay, khoa học vũ trụ ñã ñạt ñến trình ñộ cao và trở thành kỹ thuật phổ biến, ñược ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Với khả năng cung cấp thông tin ña dạng và cập nhật của công nghệ viễn thám, khả năng phân tích thông tin của GIS kết hợp với phương pháp truyền thống thì việc nghiên cứu thành lập bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất, bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất sẽ ñạt hiệu quả cao hơn. Quá trình ñô thị hoá, công nghiệp hoá tại thị trấn Trâu Quỳ, huyện Gia Lâm, thành phố Hà Nội ñã và ñang diễn ra mạnh mẽ. Vì vậy, ñể ñáp ứng nhu Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội - Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ……… 2 cầu quản lý ñất ñai tại ñịa phương giúp các nhà quản lý ñưa ra quyết ñịnh nhanh chóng phù hợp với thực tế. Việc ứng dụng công nghệ viễn thám kết hợp với GIS ñể xác ñịnh biến ñộng ñất ñai tại ñịa phương là rất cần thiết. Xuất phát từ nhu cầu thực tế cũng như tính cấp bách của việc xác ñịnh biến ñộng ñất ñai trên ñịa bàn, ñược sự ñồng ý của Khoa Tài nguyên và Môi trường, Khoa Sau ñại học - trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội, tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài: “Ứng dụng ảnh viễn thám và hệ thống thông tin ñịa lý (GIS) ñể xác ñịnh biến ñộng ñất ñai trên ñịa bàn thị trấn Trâu Quỳ, huyện Gia Lâm, thành phố Hà Nội giai ñoạn 2005-2010” 1.2 Mục ñích của ñề tài Thành lập ñược bản ñồ biến ñộng ñất ñai ñồng thời xác ñịnh ñược số liệu biến ñộng sử dụng ñất trên ñịa bàn thị trấn Trâu Quỳ, huyện Gia Lâm, thành phố Hà Nội giai ñoạn 2005 -2010 trên cơ sở sử dụng ảnh vệ tinh Quickbird chụp năm 2005, 2010. 1.3 Yêu cầu của ñề tài - Sử dụng ñược công nghệ giải ñoán ảnh viễn thám. Thành lập ñược bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất năm 2005, năm 2010 và bản ñồ biến ñộng ñất ñai của thị trấn Trâu Qùy giai ñoạn 2005 - 2010. - Nắm ñược tình hình quản lý và sử dụng ñất ñai trên ñịa bàn nghiên cứu. - Các số liệu ñiều tra, thu thập chính xác, ñầy ñủ và phản ánh trung thực, khách quan. 1.4 Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi không gian: ðề tài ñược nghiên cứu trên ñịa bàn thị trấn Trâu Quỳ, huyện Gia Lâm, thành phố Hà Nội. - Phạm vi thời gian: ðề tài ñược thực hiện từ tháng 6 năm 2010 ñến tháng 6 năm 2011. . thanh ứng dụng ảnh viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) để xác định biến động đất đai trên địa bàn thị trấn trâu quỳ, huyện gia lâm, thành phố hà nội. dụng ñất trên ñịa bàn thị trấn Trâu Quỳ, huyện Gia Lâm, thành phố Hà Nội giai ñoạn 2005 -2010 trên cơ sở sử dụng ảnh vệ tinh Quickbird chụp năm 2005, 2010.
