TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY ĐÔ
KHOA SINH HỌC ỨNG DỤNG

TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI
MÃ NGÀNH 52850103

ỨNG DỤNG ẢNH VIỄN THÁM THÀNH LẬP
BẢN ĐỒ CÁC LOẠI THỰC PHỦ TRÊN ĐỊA BÀN
HUYỆN CỜ ĐỎ THÀNH PHỐ CẦN THƠ
GIAI ĐOẠN 2015 – 2018

SINH VIÊN THỰC HIỆN

HỒ MINH KHANG
MSSV: 14D850103106
LỚP: QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI – KHÓA 8

2018


TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY ĐÔ
KHOA SINH HỌC ỨNG DỤNG

TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI
MÃ NGÀNH 52850103

ỨNG DỤNG ẢNH VIỄN THÁM THÀNH LẬP
BẢN ĐỒ CÁC LOẠI THỰC PHỦ TRÊN ĐỊA BÀN
HUYỆN CỜ ĐỎ THÀNH PHỐ CẦN THƠ

GIAI ĐOẠN 2015 - 2018

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

SINH VIÊN THỰC HIÊN

NGUYỄN QUỐC HẬU

HỒ MINH KHANG
MSSV: 14D850103106
LỚP QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI– KHÓA 9

2018


XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Tiểu luận : “Ứng dụng ảnh viễn thám thành lập bản đồ các loại thực phủ trên địa bàn
huyện Cờ Đỏ, Thành Phố Cần Thơ giai đoạn 2015 – 2018”.
Sinh viên thực hiện: HỒ MINH KHANG
Lớp: ĐH Quản lý đất đai 9
Tiểu luận đã được hồn thành theo góp ý của cán bộ hướng dẫn.
Cần Thơ, ngày…tháng…năm 20…
Xác nhận của cán bộ hướng dẫn

Sinh viên thực hiện

(Ký và ghi rõ họ tên)

(Ký và ghi rõ họ tên)


NGUYỄN QUỐC HẬU

HỒ MINH KHANG


XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG
BẢO VỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Tiểu luận: “Ứng dụng ảnh viễn thám thành lập bản đồ các loại thực phủ trên địa bàn
huyện Cờ Đỏ, Thành Phố Cần Thơ giai đoạn 2015 – 2018”
Sinh viên thực hiện: HỒ MINH KHANG Lớp: ĐH Quản Lý Đất Đai – Khóa 9
Tiểu luận đã được hồn thành theo u cầu của cán bộ hướng dẫn và hội đồng bảo vệ
tiểu luận tốt nghiệp Đại học chuyên ngành Quản Lý Đất Đai, Khoa Sinh học ứng
dụng – Đại học Tây Đô.
Cần Thơ, ngày.....tháng.....năm 2018
Xác nhận của Cán bộ hướng dẫn

Sinh viên thực hiện

(Ký và ghi rõ họ tên)

(Ký và ghi rõ họ tên)

NGUYỄN QUỐC HẬU

HỒ MINH KHANG

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG


LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Quốc Hậu, giảng viên khoa Nông
Nghệp trường Cao Đẳng Cộng Đồng Vĩnh Long đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo để em
hoàn thành tốt bài tiểu luận tốt nghiệp này.
Em cũng xin cảm ơn đến Ban giám hiệu trường Đại học Tây Đô, các quý thầy
cô, đặc biệt là các quý thầy cô thuộc khoa Sinh Học Ứng Dụng đã chỉ dạy tận tình,
quan tâm, tạo mơi trường học tập tốt trong suốt 4 năm em học tập và rèn luyện tại
trường Đại học Tây Đô.
Cùng với sự nổ lực của bản thân và sự hướng dẫn nhiệt tình của q thầy cơ đã
giúp em hồn thành bài tốt nghiệp này. Trong q trình làm bài tiểu luận tốt nghiệp
khơng tránh khỏi những sai sót và khuyết điểm. kính mong được sự đóng góp ý kiến
của q thầy cơ để bài tiểu luận ngày càng được hoàn thiện hơn
Cuối lời em xin gửi lời chúc sức khỏe đến toàn thể q thầy cơ, kính chúc q
thầy cơ ln thành cơng trong công tác giảng dạy và truyền đạt những kiến thức bổ ích
cho thê hệ sau chúng em.

Sinh viên thực hiện

HỒ MINH KHANG


TÓM TẮT
Tiểu luận tốt nghiệp “Ứng dụng ảnh viễn thám thành lập bản đồ các loại thực
phủ trên địa bàn huyện Cờ Đỏ, Thành Phố Cần Thơ giai đoạn 2015 - 2018”. Phương
pháp tiếp cận đề tài là sử dụng công nghệ viễn thám kết hợp với GIS.
Nghiên cứu sử dụng dữ liệu ảnh vệ tinh Landsat 8 giai đoạn 2015 – 2018 của
NASA, các số liệu thống kê, số liệu kiểm kê thu thập ở huyện do Chi nhánh Văn
Phòng Đăng Ký Đất Đai cung cấp. Khi thu thập đủ số ảnh để phục vụ cho việc giải
đoán với năm 2015 là 22 ảnh từ tháng 1 đến tháng 12 và năm 2018 là 8 ảnh từ tháng 1
đến tháng 5, ta tiến hành giải đoán ảnh. Ảnh được giải đoán bằng các phương pháp:
Giải đoán bằng mắt, theo dõi chỉ số thực vật (NDVI), phương pháp ghép chuỗi ảnh chỉ

số thực vật, phân loại khơng kiểm sốt (Iso Data), khảo sát thực địa khu vực nghiên
cứu (Kết quả khảo sát thực địa gồm 297 điểm mẫu chia làm 6 đối tượng là cây lâu
năm, hoa màu, mặt nước, lúa 2 vụ, lúa 3 vụ, khu dân cư – giao thơng và phân loại có
kiểm sốt (Maximum Likelihood).Kết quả đã thành lập được bản đồ lớp thực phủ địa
bàn huyện Cờ Đỏ năm 2015 và 2018 với độ chính xác toàn cục là 91.2458% và hệ số
Kappa là 0.8918. Hệ số tương quan giữa kết quả giải đoán từ ảnh Landsat 8 và số liệu
thống kê thực tế từ CN.VPĐKĐĐ là R 2 = 0.997 ta có thể thấy có sự tương quan chặt
chẽ. Điều này cho thấy có thể sử dụng ảnh Landsat 8 để thành lập bản đồ các lớp thực
phủ năm 2015 và 2018 và theo dõi được sự biến động diện tích của các lớp thực phủ
giai đoạn 2015 – 2018.
Từ kết quả giải đoán ảnh viễn thám, diện tích các lớp phủ thực vật giai đoạn
2015 – 2018 biến động như sau: Diện tích lúa 3 vụ tăng 2295.12 ha ~ ( 5.186 %), diện
tích lúa 2 vụ giảm -3027.233 ha ~( -10.918 %), diện tích hoa màu tăng 1700.575 ha
~(4.831 %), diện tích cây lâu năm tăng 497.555 ha ~(1.383 %), diện tích mặt nước
tăng 72.244 ha ~(0.034 %), diện tích khu dân cư – giao thơng giảm -75.775 ha ~(0.516 %).
Từ khóa: Cờ Đỏ, biên động, lớp thực phủ.


DANH SÁCH BẢNG
Bảng

Nội dung

Trang

Bảng 2.1

Hệ thống phân loại lớp phủ mặt đất để sử dụng với dữ liệu viễn thám.

6


Bảng 2.2

Đặc trưng Bộ cảm của ảnh vệ tinh Landsat 7 và Landsat 8 (LDCM)

8

Bảng 3.1

Dữ liệu ảnh thu thập

14

Bảng 4.1

Phân loại đối tượng theo chỉ số NDVI

29

Bảng 4.2

Khóa giải đốn của khu vực nghiên cứu.

32

Bảng 4.3

Ma trận sai số phân loại ảnh năm 2018.

37


Bảng 4.4

Các giá trị tính tổng cột và dòng theo kết quả ma trận sai số bảng 4.3.

38

Bảng 4.5

Hệ số tương quan giữa diện tích giải đốn từ ảnh Landsat 8 năm 2015
và 2018 với Diện tích thực tế năm 2016 và 2017.

39

Bảng 4.6

Thống kê các loại thực phủ của huyện năm 2015 – 2018.

40

Bảng 4.7

Diện tích biến động lớp thực phủ theo xã giai đoạn năm 2015- 2018.

42


DANH SÁCH HÌNH
Hình


Nội dung

Trang

Hình 2.1

Bản đồ hành chính huyện Cờ Đỏ, Tp Cần Thơ

2

Hình 2.2

Nguyên lý hoạt động của viễn thám

4

Hình 2.3

Tạo các trường dữ liệu trong Mapinfo

10

Hình 2.4

Giao diện của phần mềm ENVI 4.8

11

Hình 3.1


Các bước xây dựng bản đồ hiện trạng các loại thực phủ.

15

Hinh 4.1

Ảnh Landsat 8 thu thập được

18

Hình 4.2

Các bước ghép Band ảnh.

19

Hình 4.3

Các bước cắt ảnh.

19

Hình 4.4

Add ranh giới để cắt ảnh.

20

Hình 4.5


Chọn đường dẫn lưu ảnh vừa cắt.

20


Hình 4.6

Ảnh đã cắt

21

Hình 4.7

Đường dẫn che ảnh.

21

Hình 4.8

chọn ảnh cần che.

22

Hình 4.9

Add ranh giới vùng nghiên cứu cho ảnh che

22

Hình 4.10


Lưu ảnh che.

23

Hình 4.11

Ảnh đã che

23

Hình 4.12

Tạo ảnh NDVI.

24

Hình 4.13

Các bước tiến hành qui trình ghép chuỗi NDVI.

25

Hình 4.14

Bản đồ kết quả chỉ số thực vật NDVI khu vực nghiên cứu

26

Hình 4.15


Các bước phân loại khơng kiểm sốt

27

Hình 4.16

Đường dẫn lưu file phân loại khơng kiểm sốt

27

Hình 4.17

Kết quả phân loại khơng kiểm sốt năm 2015.

28

Hình 4.18

Kết quả phân loại khơng kiểm sốt năm 2018.

28

Hinh 2.19

các điểm đã khảo sát ở khu vực nghiên cứu

31

Hình 4.20


Các bước phân loại có kiểm sốt.

34

Hình 4.21

Các bước tiến hành khoanh ROI

35

Hình 4.22

Kết quả phân loại ảnh năm 2015.

35

Hình

Nội dung

Trang

Hình 4.23

Kết quả phân loại ảnh năm 2018.

36

Hình 4.24


Hệ số tương quan giữa số liệu tính tốn 2018 với số liệu thực tế
2017.

39

Hình 4.25

Thống kê diện tích thực phủ huyện Cờ Đỏ giai đoạn 2015 – 2018.

40

Hình 4.26
Hình 4.27
Hình 4.28

Thống kê lớp phủ thực vật theo đơn vị hành chính huyện Cờ Đỏ
năm 2015
Thống kê lớp phủ thực vật theo đơn vị hành chính huyện Cờ Đỏ
năm 2018
Biểu đồ biến động thực phủ theo xã giai đoạn 2015 – 2018

.

41
42
43


DANH SACH CÁC TỪ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt

Nội dung

GIS

(Geographic Information System) Hệ thống thông tin địa lý

ENVI

(The Environment for Visualizing) Môi trường thể hiện ảnh

ROI

(Region Of Interest) vùng đại diện

CLN

Cây lâu năm

KDC - GT

Khu dân cư – giao thông

CN.VPĐKĐĐ

Chi nhánh Văn Phòng Đăng Ký Đất Đai


MỤC LỤC

XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN...............................................................i
XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP....................ii
LỜI CẢM ƠN.............................................................................................................iii
TÓM TẮT...................................................................................................................iv
DANH SÁCH BẢNG...................................................................................................v


DANH SÁCH HÌNH...................................................................................................vi
DANH SACH CÁC TỪ VIẾT TẮT........................................................................viii
CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ.........................................................................................1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài....................................................................................1
1.2. Giới hạn đề tài....................................................................................................1
1.2.1. Về không gian.............................................................................................1
1.2.2. Về thời gian.................................................................................................1
CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU..............................................................2
2.1. Khu vực nghiên cứu..........................................................................................2
2.2. Tổng quan về viễn thám....................................................................................3
2.2.1. Khái niệm....................................................................................................3
2.2.2. Nguyên lý hoạt động...................................................................................4
2.3. Tổng quan về GIS..............................................................................................4
2.3.1. Định nghĩa..................................................................................................4
2.3.2. Chức năng cơ bản.......................................................................................5
2.4. Các khái niệm....................................................................................................5
2.4.1. Lớp phủ mặt đất (Lớp thực phủ - Land cover)............................................5
2.4.2. Phân loại lớp phủ mặt đất...........................................................................5
2.5. Giới thiệu về vệ tinh Landsat 8.........................................................................7
2.6. Giới thiệu về phần mềm Mapinfo.....................................................................8
2.6.1. Tổ chức thông tin trong Mapinfo.................................................................8
2.6.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu trong Mapinfo......................................................10
2.6.3. Khả năng trao đổi dữ liệu của Mapinfo....................................................10

2.7. Giơi thiệu về phần mềm ENVI.......................................................................11
2.8. Lượt khảo tài liệu............................................................................................12
CHƯƠNG 3 PHƯỜNG PHÁP NGHIÊN CỨU.......................................................14
3.1. Dữ liệu thu thập...............................................................................................14
3.2. Phương pháp giải đoán ảnh............................................................................14
3.2 Phương tiện nghiên cứu:..................................................................................17
3.2.1 Tài liệu – số liệu.........................................................................................17
3.2.2 Phần mềm..................................................................................................17
CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN....................................................................18
4.1. Kết quả thu thập ảnh viễn thám và số liệu....................................................18
4.2. Kết quả xử lý ảnh............................................................................................18
4.2.1 Ghép band ảnh...........................................................................................18


4.2.2. Cắt ảnh......................................................................................................19
4.2.3. Che ảnh.....................................................................................................21
4.2.4. Tạo ảnh chỉ số thực vật.............................................................................24
4.2.5. Chuỗi ảnh chỉ số thực vật (NDVI).............................................................24
4.2.6. Kết quả tính tốn chỉ số thực vật NDVI.....................................................25
4.2.7 Kết quả phân loại khơng kiểm sốt từ chuỗi ảnh chỉ số thực vật...............26
4.2.8. Kết quả điều tra thực địa...........................................................................31
4.2.9 Phân loại có kiể sốt..................................................................................33
4.2.10 Kết quả q trình phân loại ảnh..............................................................35
4.2.11 Kết quả đánh giá độ chính xác thống kê và biến động.............................36
4.3 Biến động lớp phủ thực vật huyện Cờ Đỏ giai đoạn 2015 – 2018..................42
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ.................................................................45
5.1. Kết luận............................................................................................................45
5.2 Kiến nghị...........................................................................................................45
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................46
PHỤ LỤC................................................................................................................... 47



CHƯƠNG 1
ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1.

Tính cấp thiết của đề tài

Huyện Cờ Đỏ, Tp Cần Thơ, có tốc độ tăng trưởng tương đối nhanh. Do đó, việc
theo dõi biến động các lớp thực phủ sẽ cung cấp cho ta những thông tin về các lớp phủ
như diện tích cũng như những biến đổi của nó. Đó là những thay đổi về quy mơ, diện
tích, hình dạng. Đây là những cơ sở để đưa ra những chính sách quản lý và sử dụng có
hiệu quả và hợp lý
Bên cạnh đó do sự tăng dân số, sự phát triển của các đô thị, sự tăng trưởng kinh
tế xã hội và một số vấn đề khác đã và đang tác động rất lớn tới đất đai.
Trước những áp lực đó, đất đai và các lớp phủ mặt đất biến động không ngừng
cùng với sự phát triển của xã hội. Đây là nguồn tài nguyên đặc biệt có thể khai thác sử
dụng nhưng khơng thể làm tăng thêm về mặt số lượng. Do đó việc theo dõi, nghiên
cứu, quản lý và sử dụng loại tài nguyên này một cách hiệu quả và hợp lý là một vấn đề
rất quan trọng. Công nghệ viễn thám ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều
ngành, nhiều lĩnh vực từ khí tượng – thủy văn, địa chất, mơi trường cho đến nơng –
lâm – ngư nghiệp,… trong đó có theo dõi biến động các loại lớp phủ mặt đất với độ
chính xác khá cao, từ đó có thể giúp các nhà quản lý có thêm nguồn tư liệu để giám sát
biến động sử dụng đất. vì vậy đề tài “Ứng dụng ảnh viễn thám thành lập bản đồ các
loại thực phủ trên địa bàn huyện Cờ Đỏ, Thành Phố Cần Thơ giai đoạn 2015 – 2018”
được thực hiện
Mục tiêu đề tài.
Thành lập bản đồ hiện trạng các lớp thực phủ trên địa bàn huyện Cờ Đỏ năm
2015 và 2018.
Theo dõi biến động lớp thực phủ từ ảnh landsat 8 giai đoạn 2015 – 2018.

Đánh giá khả năng ứng dụng của ảnh landsat 8 trong việc theo dõi sự biến động
về diện tích của các lớp thực phủ huyện Cờ Đỏ.
1.2.

Giới hạn đề tài.

1.2.1. Về không gian.
Phạm vi mà đề tài thực hiện là địa bàn huyện Cờ Đỏ, Thành phố Cần Thơ.
1.2.2. Về thời gian.
Thời gian lấy mẫu thực địa vào tháng 6 năm 2018.
Các ảnh Landsat 8, độ phân giải 15m được dùng làm dữ liệu giải đoán được thu
nhận vào năm 2015 và từ tháng 1 đến tháng 5 năm 2018.


CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
2.1. Khu vực nghiên cứu.
Huyện Cờ Đỏ nằm phía Tây Bắc của thành phố Cần Thơ, được chia tách theo
Nghị định 12/NĐ-CP ngày 23/12/2008 của Chính phủ với tổng diện tích tự nhiên
31.115,39 ha và 124.618 nhân khẩu, và có 10 đơn vị hành chính trực thuộc: thị trấn Cờ
Đỏ, xã Trung An, xã Trung Thạnh, xã Trung Hưng, xã Thạnh Phú, xã Thới Đông, xã
Thới Xuân, xã Đông Thắng, xã Đông Hiệp, xã Thới Hưng về địa giới hành chính.

Hình 2.1 Bản đồ hành chính huyện Cờ Đỏ, Tp Cần Thơ
+ Phía Bắc giáp huyện Vĩnh Thạnh.
+ Phía Đơng giáp quận Thốt Nốt, quận Ơ Mơn.
+ Phía Tây giáp tỉnh Kiên Giang.
+ Phía Nam giáp huyện Thới Lai.



Cờ Đỏ được xác định là vùng ngoại thành, vùng sản xuất nông nghiệp, nghiên
cứu và ứng dụng nông nghiệp cơng nghệ cao. Trên địa bàn huyện có 2 nơng trường
Sông Hậu và Cờ Đỏ được xem là những nơi nghiên cứu và ứng dụng các mơ hình sản
xuất tiên tiến của nông nghiệp. (Ngọc Hải, 2017)
Về Điều Kiện kinh tế xã hội: tính đến thời điểm cuối năm 2017 đầu năm 2018.
Theo Ngọc Hải (2017). Huyện Cờ Đỏ là vùng đất có nhiều tiềm năng, lợi thế về
phát triển sản xuất nông nghiệp với 26.491,22 ha đất sản xuất cây hàng năm, trong
đóctập trung nhiều nhất là trồng lúa.
Địa bàn huyện có Cơng ty trách nhiệm hữu hạn Một thành viên Nông nghiệp Cờ
Đỏ, Nông trường Sông Hậu, Trại giống trực thuộc Công ty giống cây trồng miền Nam
– là những đơn vị đi đầu trong việc ứng dụng và nhân rộng các tiến bộ khoa học kỹ
thuật vào sản xuất nơng nghiệp, góp phần nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.
Thực hiện chủ trương đa dạng hóa các loại cây trồng vật ni, mơ hình đưa cây màu
xuống ruộng, nuôi cá trên ruộng lúa, nuôi cá ao thâm canh, chuyên canh, sản xuất cá
giống từng bước được mở rộng; giữ vững quy mô đàn gia súc, gia cầm trên 450.000
con, … đã đưa giá trị sản xuất bình qn tồn huyện cuối năm 2010 đạt trên 68 triệu
đồng/ha.
Với lợi thế có đường giao thơng thủy bộ thuận tiện như đường tỉnh lộ 921, 922
nối liền trung tâm huyện với quận Ơ Mơn và quận Thốt Nốt, Quốc lộ 91; tuyến giao
thông Bốn Tổng – Một Ngàn đi qua trung tâm huyện nối liền Quốc lộ 80 với thị trấn
Một Ngàn, huyện Châu Thành A, tỉnh Hậu Giang thi cơng sắp sửa hồn thành cũng sẽ
tạo điều kiện thuận lợi cho việc gắn kết giao thương giữa địa phương với địa bàn tỉnh
Hậu Giang, huyện Vĩnh Thạnh và tỉnh Kiên Giang. Ngồi ra với hệ thống sơng ngòi
chằng chịt, đều khắp, đặc biệt tuyến kinh Đứng và kinh xáng Thốt Nốt là hai tuyến
giao thông thủy quan trọng tạo điều kiện hết sức thuận lợi trong việc vận chuyển hàng
hóa và phát triển cơng nghiệp, tiểu thủ cơng nghiệp, các loại hình dịch vụ, thương mại,
nhất là các loại hình chế biến, tiêu thụ sản phẩm nơng nghiệp đa dạng được sản xuất
tại địa phương. Vì vậy sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp không ngừng được
mở rộng và giá trị ngày càng tăng cao, góp phần giải quyết việc làm tại chỗ cho hàng
ngàn lao động.

Lĩnh vực thương mại, dịch vụ ngày càng mở rộng về quy mô. Chợ thị trấn Cờ
Đỏ, Trung An đang dần trở thành trung tâm đầu mối trong việc phân phối, cung cấp
hàng hóa cho các chợ xã trong và ngoài địa bàn, thu hút ngày càng nhiều tiểu thương
và các thành phần kinh tế tham gia kinh doanh.
2.2. Tổng quan về viễn thám.
2.2.1. Khái niệm.
Viễn thám được định nghĩa như là phép đo lường các thuộc tính của đối tượng
trên bề mặt trái đất sử dụng dữ liệu thu được từ máy bay và vệ tinh (Schowengerdt,
Robert A, 2007).
Theo Lê Văn Trung (2010), Viễn thám được định nghĩa như là một khoa học
nghiên cứu các phương pháp thu nhận, đo lường và phân tích thơng tin của đối tượng
(vật thể) mà khơng có những tiếp xúc trực tiếp với chúng..


2.2.2. Nguyên lý hoạt động.
Trong viễn thám, nguyên tắc hoạt động của nó liên quan giữa sóng điện từ từ
nguồn phát và vật thể quan tâm.
1. Nguồn phát năng lượng (A) - yêu cầu đầu tiên cho viễn thám là có nguồn
năng lượng phát xạ để cung cấp năng lượng ñiện từ tới đối tượng quan tâm.
2. Sóng điện từ và khí quyển (B) - khi năng lượng truyền từ nguồn phát đến đối
tượng, nó sẽ đi vào và tương tác với khí quyển mà nó đi qua. Sự tương tác này có thể
xảy ra lần thứ 2 khi năng lượng truyền từ đối tượng tới bộ cảm biến.
3. Sự tương tác với đối tượng (C) - một khi năng lượng gặp đối tượng sau khi
xun qua khí quyển, nó tương tác với đối tượng. Phụ thuộc vào đặc tính của đối
tượng và sóng điện từ mà năng lượng phản xạ hay bức xạ của đối tượng có sự khác
nhau.

Hình 2.2 Nguyên lý hoạt động của viễn thám
(Nguồn:Trần Thống Nhất, Nguyễn Kim Lợi, 2009)
4. Việc ghi năng lượng của bộ cảm biến (D) - sau khi năng lượng bị tán xạ

hoặc phát xạ từ đối tượng, một bộ cảm biến để thu nhận và ghi lại sóng điện từ.
5.
Sự truyền tải, nhận và xử lý (E) - năng lượng được ghi nhận bởi bộ cảm
biến phải được truyền tải đến một trạm thu nhận và xử lý. Năng lượng được truyền đi
thường ở dạng điện. Trạm thu nhận sẽ xử lý năng lượng này để tạo ra ảnh dưới dạng
hardcopy hoặc là số.
6. Sự giải đốn và phân tích (F) - ảnh được xử lý ở trạm thu nhận sẽ được giải
đoán trực quan hoặc được phân loại bằng máy để tách thông tin về đối tượng.
7. Ứng dụng (G) - đây là thành phần cuối cùng trong qui trình xử lý của công
nghệ viễn thám. Thông tin sau khi được tách ra từ ảnh có thể được ứng dụng để hiểu
tốt hơn về đối tượng, khám phá một vài thông tin mới hoặc hỗ trợ cho việc giải quyết
một vấn đề cụ thể. (Trần Thống Nhất, Nguyễn Kim Lợi, 2009).
2.3. Tổng quan về GIS.
2.3.1. Định nghĩa.
Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một ngành khoa học khá mới, có nhiều


cách tiếp cận khác nhau, do đó cũng có những định nghĩa khác nhau về GIS
Theo Ducker (1979) định nghĩa, GIS là một trường hợp đặc biệt của hệ
thống thông tin, ở đó có cơ sở dữ liệu bao gồm sự quan sát các đặc trưng phân
bố không gian, các hoạt động sự kiện có thể được xác định trong khoảng không
như đường, điểm, vùng. (Nguyễn Xuân Trung Hiếu, 2013)
Theo Burrough (1986) định nghĩa, GIS là một công cụ mạnh dùng để lưu
trữ và truy vấn, biến đổi và hiển thị dữ liệu không gian từ thế giới thực cho
những mục tiêu khác nhau.
Theo Nguyễn Kim Lợi nnk., (2009) Hệ thống thông tin địa lý được định
nghĩa như là một hệ thống thơng tin mà nó sử dụng dữ liệu đầu vào, các thao
tác phân tích, cơ sở dữ liệu đầu ra liên quan về mặt địa lý không gian, nhằm hỗ
trợ việc thu nhận, lưu trữ, quản lí, xử lí, phân tích và hiển thị các thơng tin
khơng gian từ thế giới thực để giải quyết các vấn đề tổng hợp từ thơng tin cho

các mục đích con người đặt ra.
2.3.2. Chức năng cơ bản.
GIS có 4 chức năng cơ bản:
- Thu thập dữ liệu: dữ liệu sử dụng trong GIS đến từ nhiều nguồn khác nhau và
GIS cung cấp cơng cụ để tích hợp dữ liệu thành một định dạng chung để so sánh và
phân tích.
- Quản lý dữ liệu: sau khi dữ liêu được thu thập và tích hợp, GIS cung cấp các
chức năng lưu trữ và duy trì dữ liệu.
- Phân tích khơng gian: là chức năng quan trọng nhất của GIS nó cung cấp các
chức năng như nội suy không gian, tạo vùng đệm, chồng lớp.
- Hiển thị kết quả: GIS có nhiều cách hiển thị thông tin khác nhau. Phương
pháp truyền thống bằng bảng biểu và đồ thị ñược bổ sung với bản ñồ và ảnh ba chiều.
Hiển thị trực quan là một trong những khả năng ñáng chú ý nhất của GIS, cho phép
người sử dụng tương tác hữu hiệu với dữ liệu. (Nguyễn Kim Lợi, Lê Cảnh Định, Trần
Thống Nhất, 2009)
2.4. Các khái niệm.
2.4.1. Lớp phủ mặt đất (Lớp thực phủ - Land cover).
Lớp phủ mặt đất là lớp phủ vật chất quan sát được khi nhìn từ mặt đất
hoặc thơng qua vệ tinh viễn thám, bao gồm thực vật (mọc tự nhiên hoặc tự
trồng cấy) và các cơ sở xây dựng của con người (nhà cửa, đường sá,…) bao
phủ bề mặt đất. Nước, băng, đá lộ hay các dải cát cũng được coi là lớp phủ
mặt đất. (The FAO AFRICOVER Progamme, 1998).
2.4.2. Phân loại lớp phủ mặt đất.
Sokal (1974) đã định nghĩa phân loại là việc sắp xếp các đối tượng theo
các nhóm hoặc các tập hợp khác nhau dựa trên mối quan hệ giữa chúng. Một hệ
thống phân loại miêu tả tên của các lớp và tiêu chuẩn phân biệt chúng. (Nguyễn
XT Hiếu, 2013.
Các hệ thống phân loại có hai định dạng cơ bản, đó là phân cấp và khơng
phân cấp. Một hệ thống phân cấp thường linh hoạt hơn và có khả năng kết hợp
nhiều lớp thơng tin, bắt đầu từ các lớp ở quy mô lớn rồi phân chia thành các

phụ lớp cấp thấp hơn nhưng thông tin chi tiết hơn. (Theo FAO AFRICOVER


Progamme, 1998.
Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài đã sử dụng hệ thống phân loại phân
cấp, có tham khảo theo hệ thống phân loại của Mỹ (Anderson và nnk., 1976),
được tổng hợp có chọn lọc phù hợp với điều kiệu thực tiễn ở Việt Nam.
(Nguyễn Ngọc Thạch, 2005).
Bảng 2.1: Hệ thống phân loại lớp phủ mặt đất để sử dụng với dữ liệu viễn thám.
Cấp 1

Cấp 2
11 Khu dân cư
12 Khu thương mại và dịch vụ
13 Nhà máy công nghiệp
14 Giao thơng
15 Cơng trình cơng cộng

1 Đơ thị hoặc thành phố

16 Cơng trình phúc lợi
17 Khu giải trí thể thao
18 Khu hỗn hợp
19 Đất trống và các ñất khác
21 Mùa màng và đồng cỏ

2 Lúa - hoa màu

22 Cây ăn quả
23 Chuồng trại gia súc

24 Nông nghiệp khác
31 Đất đồng cỏ

3 Đất bỏ hoang

32 Đất cây bụi
33 Đất hỗn tạp
41 Rừng thường xanh
42 Rừng rụng lá
43 Rừng hỗn giao

4 Đất rừng

44 Rừng chặt trụi cây
45 Vùng rừng bị cháy
51 Suối và kênh
52 Hồ và hố nước

5 Mặt nước

53 Bồn thu nước
54 Vịnh và cửa sông
55 Nước biển

6 Đất ướt

61 Đất ướt có thực vật tạo rừng


62 Đất ướt có thực vật khơng tạo rừng

63 Đất ướt khơng có thực vật

71 Hồ bị khơ
7 Đất hoang

72 Bãi biển

(Nguồn: Nguyễn Ngọc Thạch, 2005)
2.5.

Giới thiệu về vệ tinh Landsat 8.
Vệ tinh thế hệ thứ 8 - Landsat 8 đã được Mỹ phóng thành cơng lên quỹ
đạo vào ngày 11/02/2013 với tên gọi gốc Landsat Data Continuity Mission
(LDCM). Đây là dự án hợp tác giữa NASA và cơ quan Đo đạc Địa chất Mỹ.
Landsat sẽ tiếp tục cung cấp các ảnh có độ phân giải trung bình (từ 15 - 100
mét), phủ kín ở các vùng cực cũng như những vùng địa hình khác nhau trên trái
đất. Nhiệm vụ của Landsat 8 là cung cấp những thông tin quan trọng trong
nhiều lĩnh vực như quản lý năng lượng và nước, theo dõi rừng, giám sát tài
nguyên môi trường, quy hoạch đô thị, khắc phục thảm họa và lĩnh vực nông
nghiệp. (Lê Đại Ngọc, 2014)
Landsat 8 (LDCM) mang theo 2 bộ cảm: bộ thu nhận ảnh mặt đất (OLI Operational Land Imager) và bộ cảm biến hồng ngoại nhiệt (TIRS - Thermal
Infrared Sensor). Những bộ cảm này được thiết kế để cải thiện hiệu suất và độ
tin cậy cao hơn so với các bộ cảm Landsat thế hệ trước. Landsat 8 thu nhận ảnh
với tổng số 11 kênh phổ, bao gồm 9 kênh sóng ngắn và 2 kênh nhiệt sóng dài
xem chi tiết ở Bảng 2.2. Hai bộ cảm này sẽ cung cấp chi tiết bề mặt Trái Đất
theo mùa ở độ phân giải không gian 30 mét (ở các kênh nhìn thấy, cận hồng
ngoại, và hồng ngoại sóng ngắn); 100 mét ở kênh nhiệt và 15 mét đối với kênh
toàn sắc. Dải quét của LDCM giới hạn trong khoảng 185 km x 180 km. Độ cao
vệ tinh đạt 705 km so với bề mặt trái đất. Bộ cảm OLI cung cấp hai kênh phổ
mới, Kênh 1 dùng để quan trắc biến động chất lượng nước vùng ven bờ và

Kênh 9 dùng để phát hiện các mật độ dày, mỏng của đám mây ti (có ý nghĩa đối
với khí tượng học), trong khi đó bộ cảm TIRS sẽ thu thập dữ liệu ở hai kênh
hồng ngoại nhiệt sóng dài (kênh 10 và 11) dùng để đo tốc độ bốc hơi nước,
nhiệt độ bề mặt. Bộ cảm OLI và TIRS đã được thiết kế cải tiến để giảm thiểu
tối đa nhiễu khí quyển (SNR), cho phép lượng tử hóa dữ liệu là 12 bit nên chất
lượng hình ảnh tăng lên so với phiên bản trước. (Lê Đại Ngọc, 2014).
Các thông số kỹ thuật của sản phẩm ảnh vệ tinh Landsat 8 như sau:

 Loại sản phẩm: đã được xử lý ở mức 1T nghĩa là đã cải chính biến dạng do chênh
cao địa hình (mức trực ảnh Orthophoto);
 Định dạng: GeoTIFF;
 Kích thước Pixel: 15m/30m/100m tương ứng ảnh Đen trắng Pan/Đa phổ/Nhiệt
 Phép chiếu bản đồ: UTM;
 Hệ tọa độ: WGS 84;
 Định hướng: theo Bắc của bản đồ;
 Phương pháp lấy mẫu: hàm bậc 3;


 Độ chính xác: với bộ cảm OLI đạt sai số 12m theo tiêu chuẩn CE, có độ tin cậy
90%; với bộ cảm TIRS đạt sai số 41m theo tiêu chuẩn CE, có độ tin cậy 90%;
 Dữ liệu ảnh: có giá trị 16 bit pixel, khi tải về ở dạng file nén có định dạng
là .tar.gz. Kích thước file nếu ở dạng nén khoảng 1GB, cịn ở dạng khơng nén
khoảng 2GB.
Bảng 2.2: Đặc trưng Bộ cảm của ảnh vệ tinh Landsat 7 và Landsat 8 (LDCM).
Bước sóng
(micrometers)

Độ phân giải
(meters)


Band 1

0.45-0.52

30

Band 2

0.52-0.60

30

Band 3

0.63-0.69

30

Band 4

0.77-0.90

30

Band 5

1.55-1.75

30


Band 6

10.40-12.50

60 (30)

Band 7

2.09-2.35

30

Band 8

0.52-0.90

30

Band 1 - Coastal aerosol

0.433 - 0.453

30

Band 2 - Blue

0.450 - 0.515

30


Band 3 - Green

0.525 - 0.600

30

Band 4 - Red

0.630 - 0.680

30

Band 5 - Near Infrared (NIR)

0.845 - 0.885

30

Band 6 - SWIR 1

1.560 - 1.660

30

Band 7 - SWIR 2

2.100 - 2.300

30


Band 8 - Panchromatic

0.500 - 0.680

15

Band 9 - Cirrus

1.360 - 1.390

30

10.3 - 11.3

100

Vệ tinh

Landsat 7
(Bộ cảm ETM+)

LDCM – Landsat 8
(Bộ cảm OLI và
TIRs)

Kênh

Band 10 - Thermal Infrared (TIR) 1



Band 11 - Thermal Infrared (TIR) 2

11.5 - 12.5

100

(Nguồn: Lê Đại Ngọc, 2014)
Landsat 8 thu nhận xấp xỉ 400 cảnh/ngày, tăng 250 cảnh/ngày so với Landsat
7. Thời gian hoạt động của vệ tinh theo thiết kế là 5,25 năm nhưng nó được
cung cấp đủ năng lượng để có thể kéo dài hoạt động đến 10 năm. So với
Landsat 7, Landsat 8 có cùng độ rộng dải chụp, cùng độ phân giải ảnh và chu
kỳ lặp lại 16 ngày.
Hiện nay, ảnh vệ tinh Landsat 8 hồn tồn có thể khai thác miễn phí từ mạng
Internetqua địa chỉ />2.6.

Giới thiệu về phần mềm Mapinfo
Theo Nguyễn Viết Quân (2013). mapinfo là một phần mềm của hệ thông
tin địa lý GIS cho phép chúng ta quản lý, tạo ra một cơ sở dữ liệu vừa và nhỏ
đồng thời cũng cho phép cập nhật, lưu trữ, quản lý và khai thác các thông tin, tài
liệu lưu trữ trong máy tính.

2.6.1. Tổ chức thơng tin trong Mapinfo
2.6.1.1. Tổ chức thông tin theo tập tin
MapInfo tổ chức tất cả các thông tin bao gồm dữ liệu không gian và dữ
liệu phi không gian dưới dạng bảng cơ sở dữ liệu (Table). Các thông tin không
gian và thông tin thuộc tính này được MapInfo liên kết với nhau một cách chặt
chẽ, không thể tách rời thông qua chỉ số ID, lưu trữ và quản lý chung cho cả hai
loại dữ liệu. Mỗi một bảng dữ liệu là một nhóm các tệp với các phần đi mở
rộng khác nhau:
- Filename.tab: mô tả cấu trúc của bảng dữ liệu.

Filename.dat: hoặc
Filename.dbf,
Filename.wks,
Filename.xls,
Filename.mdb bao gồm dữ liệu kiểu bảng xếp thành hàng, cột. Những dữ liệu
được nhập vào MapInfo thông qua phần mềm dBASE/FoxBase, Lotus 1-2-3,
Excel, mã ASCII hoặc Microsoft Access thì cơ sở dữ liệu MapInfo sẽ bao gồm
Filename.tab và tệp dữ liệu hay bảng tính. Với dữ liệu nhập vào dạng Raster,
phần đi mở rộng tương ứng có thể là .bmp, .tif hoặc .gif.
- Filename.map: mô tả các đối tượng đồ họa.
- Filename.id: là một tệp chỉ số có tác dụng liên kết dữ liệu với các đối
tượng.
Đối với bảng dữ liệu của Microsoft Access, chúng có tệp filename.aid thay
thế cho tệp filename.id, tệp này có tác dụng liên kết dữ liệu gắn các đối tượng
với bảng thông tin trong Microsoft Access.
Thêm vào đó, bảng cơ sở dữ liệu cũng có thể bao gồm một tệp chỉ số
(Index), cho phép bạn tìm kiếm đối tượng thơng qua lệnh tìm kiếm Find. Khi đó
chỉ số sẽ nằm trong tệp filename.ind.
Ngồi ra, khi muốn ghi lại cách quản lý và lưu trữ tổng hợp nhiều bảng dữ
liệu hay nhiều cửa sổ thông tin khác nhau trong MapInfo có thể ghi lại cách sắp
xếp này vào một tệp tin filename.wor.
2.6.1.2.

Tổ chức thông tin theo các lớp đối tượng


Các bản đồ máy tính được tổ chức, quản lý theo từng lớp (layers). Có thể
hình dung các lớp như là các tờ giấy bóng trong suốt chồng lên nhau. Mỗi một
lớp thơng tin chỉ thể hiện một khía cạnh của mảnh bản đồ.
Các thông tin bản đồ trong phần mềm MapInfo được tổ chức quản lý theo

từng lớp đối tượng. Lớp thông tin là tập hợp các đối tượng bản đồ thuần nhất,
thể hiện và quản lý các đối tượng địa lý trong không gian theo một chủ đề cụ
thể, phục vụ một mục đích nhất định trong hệ thống, chỉ thể hiện một khía cạnh
của mảnh bản đồ tổng thể. Trong MapInfo, có thể coi mỗi một bảng dữ liệu
(Table) là một lớp đối tượng, chứa đựng các đối tượng khác nhau dưới dạng
vùng (region), điểm (point), đường (line), và chữ (text).
 Đối tượng vùng (region): thể hiện các đối tượng hình học khép kín và bao phủ
một vùng diện tích nhất định. Chúng có thể là các đa giác, hình Ellipse, và hình
chữ nhật.
 Đối tượng điểm (point): thể hiện vị trí cụ thể của các đối tượng địa lý.
 Đối tượng đường (line): thể hiện các đối tượng hình học khơng khép kín và chạy
dài theo một khoảng cách nhất định. Chúng có thể là các đường thẳng, các đường
gấp khúc và các cung.
 Đối tượng dạng chữ (text): thể hiện các đối tượng không gian không phải địa lý
của bản đồ như nhãn tiêu đề, ghi chú.
Ví dụ, một lớp bao gồm các vùng với viền bao là ranh giới hành chính, lớp
thứ hai bao gồm các ký hiệu tuyến thể hiện đường giao thông, lớp thứ ba ký
hiệu thể hiện vị trí các thành phố, thị xã, lớp thứ tư thể hiện địa danh của các
thành phố đó. Bằng cách đặt các lớp thơng tin này chồng lên nhau, chúng ta đã
thấy xuất hiện một bản đồ. Cứ như vậy cùng một lúc có thể hiển thị một, hai hay
nhiều lớp.
Với các bản đồ được xây dựng thành từng lớp như vậy có thể dễ dàng sắp
xếp, thay hay thêm bớt các lớp thông tin để phù hợp với nội dung và mục đích
của bản đồ cần thành lập.
2.6.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu trong Mapinfo
Mapinfo cho phép chúng ta xây dựng CSDL cơ bản, đó là việc sử dụng
các chức năng trên thanh cơng cụ để tạo và sửa bảng thuộc tính.


Hình 2.3 Tạo các trường dữ liệu trong Mapinfo.

Thuộc tính Add Field cho phép ta thêm vào các trường mới trong bảng dữ
liệu. Thuộc tính Remove Field để loại bỏ các trường dữ liệu không cần thiết.
Đối với dữ liệu không gian MapInfo cung cấp cho chúng ta chức năng
Projection để thực hiện các công việc như lựa chọn hệ tọa độ, lưới chiếu, đơn vị
cho bản đồ, công việc này được thực hiện khi xây dựng một bản đồ hoặc nhập bản
đồ vào máy.
2.6.3. Khả năng trao đổi dữ liệu của Mapinfo.
MapInfo cung cấp khả năng thu nhận và chuyển đổi dữ liệu rất thuận tiện
và rộng rãi thông qua chức năng Import, Export.
Với dữ liệu không gian, MapInfo có thể trao đổi dữ liệu với các phần mềm
khác như AutoCad, Acr/Info, Famis, MicroStation, với các đuôi khi chiết xuất
là:






MIF: Dữ liệu trao đổi của Mapinfo.
DXF: Dữ liệu trao đổi của AutoCad.
ASCII: Dữ liệu trao đổi bộ mã ASCII
Nhập dữ liệu ảnh ở đuôi .Tif, .Bmp, .Gif.
Với dữ liệu thuộc tính, MapInfo có khả năng trao đổi và thu nhận các dữ liệu từ
Excel, Foxpro, CADDB, Access … thông qua các đuôi .Tab, .txf, .dbf,…


2.7.

Giơi thiệu về phần mềm ENVI


ENVI là viết tắt của “The Environment for Visualizing Image” , là một phần mềm
xử lý tư liệu viễn thám của Research System Inc, Mỹ. ENVI được cấu trúc thành 12
Module chính, được viết bằng ngôn ngữ IDL (Interactive Data Language), một trong
những ngôn ngữ lập trình cấu trúc mạnh với các cơng cụ có khả năng hiển thị, định vị
và phân tích ảnh số với một môi trường và giao diện thân thiện với người sử dụng, đáp
ứng các thao tác thuật toán về xử lý ảnh vệ tinh và ảnh máy bay. (Lê Văn Trung, 2005)
Theo Lê Văn Trung (2005), các ưu điểm của ENVI được thể hiện ở cách tiếp cận
trong công tác xử lý ảnh, đó là việc kết hợp các kỹ thuật dựa trên kênh phổ và kỹ thuật
dựa trên tập tin. Khi dữ liệu được mở, các kênh phổ được lưu vào danh sách chờ xử lý
của chương trình, hoặc khi các tập tin được mở, các kênh phổ của các tập tin được xử
lý như một nhóm. ENVI có tất cả các chức năng xử lý ảnh cơ bản, trong chế độ tương
tác với người sử dụng về đồ họa. Đặc biệt trong khi xử lý, ENVI không có giới hạn về
kênh phổ được xử lý đồng thời do vậy các dữ liệu ảnh siêu phổ cũng có thể được xử lý
và phân tích.
* Những tính năng nổi trội của bộ phần mềm ENVI bao gồm:
- Làm việc (hiển thị và xử lý) số lượng và dung lượng ảnh lớn;
- Đọc, hiển thị và phân tích nhiều định dạng (format) ảnh vệ tinh, ảnh
thông dụng, dữ liệu raster và DEM;
- Khai thác thông tin từ nhiều loại ảnh vệ tinh và ảnh hàng không khác
(VNREDSat-1, SPOT, Landsat, ASTER, QuickBird, GeoEye, WorldView,...)

Hình 2.4 Giao diện của phần mềm ENVI 4.8