BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS VÀ VIỄN THÁM
THÀNH LẬP BẢN ĐỒ NGẬP LỤT TỈNH TRÀ VINH
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ

TRẦN VĂN HẢI

HÀ NỘI, NĂM 2017


BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS VÀ VIỄN THÁM
THÀNH LẬP BẢN ĐỒ NGẬP LỤT TỈNH TRÀ VINH

TRẦN VĂN HẢI
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ
MÃ SỐ: 1598030060

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. TS. PHẠM THỊ HOA
2. PGS. TS. TRẦN DUY KIỀU

HÀ NỘI, NĂM 2017

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
Cán bộ hướng dẫn 1: TS. PHẠM THỊ HOA
Cán bộ hướng dẫn 2: PGS. TS. TRẦN DUY KIỀU
Cán bộ chấm phản biện 1: PGS.TS. TRẦN XUÂN TRƯỜNG
Cán bộ chấm phản biện 2: TS. PHẠM MINH HẢI

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:
HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
Ngày ... tháng … năm 2017


ii

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các nội dung, số liệu, kết quả nêu trong luận văn là
trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
TÁC GIẢ LUẬN VĂN
(ký và ghi rõ họ tên)

TRẦN VĂN HẢI


iii

LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Phạm Thị Hoa và PGS.TS.
Trần Duy Kiều đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ rất tận tình trong thời gian tôi

thực hiện và hoàn thành luận văn cao học.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Khoa Trắc địa bản đồ và
trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã giảng dạy, đóng góp ý
kiến, tạo điều kiện cho tôi học tập và hoàn thành luận văn của mình.
Tôi xin chân thành cảm ơn Trung tâm Dịch vụ viễn thám và địa tin học Cục Viễn thám Quốc gia cùng các anh chị đồng nghiệp đã giúp đỡ tôi trong quá
trình thu thập số liệu và hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn bạn bè đồng nghiệp và người thân đã làm chỗ
dựa tinh thần vững chắc cho tôi học tập và công tác.


iv

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN…………………………………………………..…..ii
LỜI CẢM ƠN……………………………………………………….....iii
MỤC LỤC…………………………………………………………...…iv
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT…………………………………..vi
DANH MỤC CÁC BẢNG………………………………………….....vii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ…………………………………….......viii
TÓM TẮT LUẬN VĂN…………………………………………….….ix
MỞ ĐẦU…………………………………………..……………………1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ CÁC
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................................................. 5
1.1. Tổng quan về ứng dụng của GIS và viễn thám trong ngập lụt .......... 5
1.1.1. Nghiên cứu trên thế giới ............................................................. 5
1.1.2. Nghiên cứu trong nước ............................................................... 7
1.2. Vấn đề nghiên cứu của đề tài ........................................................... 10
1.2.1. Cơ sở khoa học thành lập bản đồ ngập lụt ................................ 10
1.2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................ 17
1.2.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................. 17

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS
VÀ VIỄN THÁM THÀNH LẬP BẢN ĐỒ NGẬP LỤT ....................... 18
2.1. Khái quát chung về viễn thám ......................................................... 18
2.1.1. Khái niệm và nguyên lý cơ bản về viễn thám........................... 18
2.1.2. Phương pháp xử lý thông tin viễn thám .................................... 21
2.1.3. Một số phương pháp phân loại ảnh đa phổ ............................... 24
2.1.4. Tư liệu sử dụng trong viễn thám ............................................... 33
2.1.5. Ứng dụng của viễn thám ........................................................... 35
2.2. Khái quát chung về hệ thông tin địa lý (GIS) ..................................... 36
2.2.1. Khái niệm và cấu trúc của GIS ................................................. 36
2.2.2. Các chức năng cơ bản của GIS .............................................. 40
2.2.3. Ứng dụng của hệ thông tin địa lý (GIS).................................... 43
2.3. Nắn chỉnh hình học ảnh vệ tinh ....................................................... 45


v

2.3.1. Nguyên lý chung ....................................................................... 45
2.3.2. Các phương pháp nắn ảnh số .................................................... 47
2.3.3. Lấy mẫu lại giá trị độ xám các pixel. ........................................ 49
2.4. Quy trình thành lập bản đồ ngập lụt bằng công nghệ viễn thám và GIS50
2.4.1. Xây dựng cơ sở dữ liệu nền địa lý ............................................ 50
2.4.2. Quy trình ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS thành lập bản
đồ ngập lụt ........................................................................................... 50
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM
THÀNH LẬP BẢN ĐỒ NGẬP LỤT TỈNH TRÀ VINH ...................... 51
3.1. Tình hình và đặc điểm khu vực nghiên cứu ..................................... 51
3.1.1 Vị trí khu đo ............................................................................... 51
3.1.2. Đặc điểm địa lý tự nhiên ........................................................... 51
3.2. Tư liệu và phần mềm sử dụng cho nghiên cứu ................................ 54

3.2.1. Tư liệu ....................................................................................... 54
3.2.2. Phần mềm sử dụng cho nghiên cứu .......................................... 55
3.3. Chiết tách thông tin vùng ngập từ ảnh vệ tinh ................................. 57
3.4. Thành lập bản đồ nền địa lý tỉnh Trà Vinh tỷ lệ 1:250 000 ............. 59
3.4.1. Quy định kỹ thuật...................................................................... 59
3.4.2. Thành lập bản đồ nền địa lý ...................................................... 66
3.4.3. Xây dựng CSDL nền địa lý ....................................................... 67
3.4.4. Chồng ghép thông tin thành lập bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh tỷ
lệ 1:250.000 ......................................................................................... 69
3.5. Phân tích, xác định diện tích vùng ngập. ......................................... 71
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


vi

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt

Viết đầy đủ

ĐBSCL

Đồng bằng sông Cửu Long

DEM (Digital Evaluation Model)

Mô hình số độ cao


GIS (Geographic Information System) Hệ thông tin địa lý
CPU (Central Processing Unit)

Bộ xử lý trung tâm

GEODBMS

Cơ sở dữ liệu không gian

HQTCSDL

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu

R (Red)

Kênh đỏ

G (Green)

Kênh xanh

B (Blue)

Kênh lục


vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: So sánh ưu nhược điểm của phương pháp giải đoán bằng mắt và

giải đoán bằng phương pháp số .................................................................. 24
Bảng 3.1: Bảng thống kê các nhóm lớp và các lớp thông tin của CSDL ... 65
Bảng 3.2: Thống kê diện tích đất ngập ....................................................... 72


viii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 2.1: Sơ đồ thu nhận ảnh vệ tinh ......................................................... 18
Hình 2.2: Bức xạ và phản xạ của vật thể .................................................... 19
Hình 2.3: Xác suất sai số PE cho phân loại theo xác suất cực đại ......... 24
Hình 2.4: Khoảng cách "City Block" (d1) và "Ocolit" trong mảng 2 chiều 28
Hình 2.5: Ranh giới cho 3 lớp tập hợp hai chiều ........................................ 28
Hình 2.6: Bản chất hình học của phân loại hình hộp ............................. 30
Hình 2.7: Mối liên hệ các thành phần của hệ thống thông tin địa lý. ......... 38
Hình 2.8: Các thành phần phần cứng của hệ thống thông tin địa lý. .......... 39
Hình 2.9: Thành phần phần mềm cơ bản của hệ thống thông tin địa lý ..... 40
Hình 2.10: Sự tương quan giữa GIS và các hệ thông tin khác ................... 43
Hình 2.11: Sơ đồ nguyên lý nắn chỉnh hình học ảnh vệ tinh ...................... 46
Hình 2.12: Quy trình công nghệ xây dựng CSDL nền địa lý (GIS) ...... 50
Hình 2.13: Quy trình ứng dụng GIS và viễn thám thành lập bản đồ ngập
lụt......................................................................................................................... 50
Hình 3.1: Ảnh ASAR sau khi định chuẩn ................................................... 57
Hình 3.2: Ảnh ASAR sau khi được lọc theo phương pháp lọc Lee ........... 58
Hình 3.3: Hiện trạng ngập tại thời điểm lũ ngày 28/08/2008 ..................... 59
Hình 3.4: Ảnh Landsat TM 7 – độ phân giải 75m – chụp năm 2008 ......... 66
Hình 3.5: Bản đồ nền địa lý tỷ lệ 1:250 000 tỉnh Trà Vinh ........................ 67
Hình 3.6: DEM55_1_1 tỉnh Trà Vinh ......................................................... 69
Hình 3.7: Cấu trúc cơ sở dữ liệu bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh ................ 70
Hình 3.8: Bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh (Microstation) ............................ 70

Hình 3.9: Bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh (ArcGIS) .................................... 71


Luận văn đầy đủ ở file: Luận văn full