A. PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Đất đai là 1 tài nguyên thiên nhiên vô cùng quý giá, là tư liệu sản xuất đặc
biệt. đất đai là môi trường sông của cả con người và sinh vật, là địa bàn phân bố
dân cư, xây dựng các công trình kinh tế, văn hóa, an ninh quốc phòng. Ngày nay
do sự tăng dân số, sự tăng trưởng kinh tế xã hội. Và một số vấn đề khác đang tác
động lớn đất đai. Trước những áp lực đó đất đai không ngừng cùng với sự phát
triển cùa kinh tế xã hội. Do đó việc theo dõi, đánh giá, điều chỉnh việc sử dung
đất hợp lý là công việc hết sức cần thiết
Bên cạnh đó trong những năm gần đây với sự phát triển như vũ bão của
khoa học - công nghệ việc theo dõi hiện trạng, biến động sử dụng đất trở nên dễ
dàng và thuận tiện nhanh chóng chính xác hơn rất nhiều. Công nghệ viễn thám
(RS – Remote sensing) và các loại ảnh vệ tinh chính là thành quả của khoa học công nghệ phục vụ công tác theo dõi, đánh giá các đối tượng tự nhiên. Sản phẩm
của Viễn thám chính là dữ liệu đầu vào của Hệ thống thông tin địa lý (GIS –
Geographical Information System) nhằm mục đích thành lập bản đồ.
Huyện Nam Đàn là một Huyện nằm ở hạ lưu sông Lam của tỉnh Nghệ An,
đã và đang có những bước chuyển mình trong phát triển kinh tế - xã hội. Với
việc phát triển đó, cần phải có sự giám sát, điều chỉnh hiện trạng, biến động sử
dung đất hợp lý hiệu quả tránh lãng phí nguồn tài nguyên đất đai. Hơn nữa trong
thời gian qua trên địa bàn huyện việc thành lập bản đồ hiện trạng sử dung đất
được thực hiện chủ yếu bằng việc đo đạc trên thực địa và xử lý chủ yếu trên
phần mềm Microstation SE,
Huyện có tiềm năng đất đai đa dạng, nguồn khoáng sản lớn, nằm gần các
khu kinh tế động lực, các vùng miền giàu tiềm năng của tỉnh, do đó những năm
gần đây, sử dụng đất có nhiều thay đổi và biến động. Để có thể quản lý tốt thì
ứng dụng viễn thám và GIS để thành lập bản đồ biến động sử dụng đất cho
huyện là nhiệm vụ cấp thiết, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài:

1



nhau như sinh thái, tài nguyên, quy hoạch…
2


- Phương pháp xử lý tư liệu viễn thám
+ Để thực hiện đề tài này, tôi sử dụng phần mềm ENVI 4.5 đây là phần
mềm được sử dụng rất nhiều trong việc giải đoán ảnh viễn thám. Phân loại các
đối tượng có độ chính xác cao.
+ Sử dụng ảnh vệ tinh Landsat chụp khu vực nghiên cứu vào năm 2013.
6. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học
Đề tài nghiên cứu đã cho thấy sự đa dạng trong việc kết hợp giữa Viễn
thám và hệ thống thông tin địa lý để nghiên cứ thành lập bản đồ biến động sử
dụng đất cũng như các bản đồ chuyên đề khác.
Ý nghĩa thực tiễn
Đề tài tiến hành thành lập bản đồ biến động sử dụng đất, đây chính là tư
liệu hữu ích phục vụ cho công tác quản lý và quy hoạch đất.
Giúp các nhà quản lý dễ dàng kiểm soát, đề ra các biện pháp sửu dụng
đất hợp lý, tránh lãng phí tài nguyên, giúp bảo vệ môi trường và phát triển
triển bền vững.
Việc xây dựng bản đồ biến động sử dụng đất sẽ giúp cho quy hoạch sử
dụng đất dễ dàng, đạt hiệu quả cao.
7. Cấu trúc của đề tài
Ngoài phần mở đầu và kết luận, nội dụng của đề tài có 3 phần chính:
CHƯƠNG 1: Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu.
CHƯƠNG 2: Đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của huyện Nam
Đàn, tỉnh Nghệ An.
CHƯƠNG 3: Thành lập bản đồ biến động sử dụng đất huyện Nam Đàn
bằng phương pháp viễn thám.


Các số liệu điều tra về tình hình biến động sử dụng đất có thể đã được
phân tích và thống kê tổng hợp dưới dạng bảng biểu nhưng chưa phân tích hay
4


trình bày số liệu này dưới dạng không gian địa lý hoặc làm chúng dễ tiếp cận
hơn đối với các nhà nghiên cứu hoặc các nhà hoạch định chính sách. Tiềm năng
của hệ thống thông tin địa lý hiện đại trong việc phân tích dữ liệu không gian để
thành lập bản đồ vẫn chưa được ứng dụng rộng rãi. Việc thể hiện sự biến động
của số liệu theo không gian địa lý làm tăng giá trị của số liệu lên rất nhiều đặc
biệt đối với nước ta, một nước có lãnh thổ trải dài trên 3000km, hai vùng đồng
bằng châu thổ rộng lớn tương phản với các vùng miền núi bao la. Sự đa dạng về
đặc điểm kinh tế xã hội và việc sử dụng đất được đánh giá rõ hơn ở dưới dạng
bản đồ.
Ưu điểm của bản đồ biến động sử dụng đất là thể hiện được rõ sự biến
động theo không gian và theo thời gian. Diện tích biến động được thể hiện rõ ràng
trên bản đồ, đồng thời cho chúng ta biết có biến động hay không biến động, hay
biến động từ loại đất nào sang loại đất nào. Nó có thể được kết hợp với nhiều
nguồn dữ liệu tham chiếu khác để phục vụ có hiệu quả cho rất nhiều mục đích
khác nhau như quản lý tài nguyên, môi trường, thống kê, kiểm kê đất đai.
Về cơ bản, bản đồ biến động sử dụng đất được thành lập trên cơ sở hai
bản đồ hiện trạng sử dụng đất tại hai thời điểm nghiên cứu vì vậy độ chính xác
của bản đồ này phụ thuộc vào độ chính xác của các bản đồ hiện trạng sử dụng
đất tại hai thời điểm nghiên cứu.
1.1.2. Các phương pháp thành lập bản đồ biến động sử dụng đất và
biến động lớp phủ bề mặt
Tiền đề cơ bản để sử dụng dữ liệu viễn thám nghiên cứu biến động là
những thay đổi lớp phủ trên bề mặt đất phải đưa đến sự thay đổi về giá trị bức xạ
và những sự thay đổi về bức xạ do sự thay đổi lớp phủ phải lớn hơn so với
những thay đổi về bức xạ gây ra bởi các yếu tố khác. Những yếu tố khác bao

Bản đồ
biến động
Bản đồ

Ảnh 2

Phân loại

hiện trạng 2

Hình 1.1. Ảnh lập bản đồ biến động bằng phương pháp so sánh sau phân loại
Ưu điểm:
Phương pháp so sánh sau phân loại được sử dụng rộng rãi nhất, đơn giản,
dễ hiểu và dễ thực hiện. Sau khi ảnh vệ tinh được nắn chỉnh hình học sẽ tiến
hành phân loại độc lập để tạo thành hai bản đồ. Hai bản đồ này được so sánh
bằng cách so sánh pixel tạo thành ma trận biến động.
6


Theo J. Jensen [13] ưu điểm của phương pháp này cho biết sự thay đổi từ
loại đất gì sang loại đất gì và chúng ta cũng có thể sử dụng các bản đồ hiện trạng
sử dụng đất đã được thành lập trước đó.
Nhược điểm:
Nhược điểm của phương pháp này là phải phân loại độc lập các ảnh viễn
thám nên độ chính xác phụ thuộc vào độ chính xác của từng phép phân loại và
thường độ chính xác không cao vì các sai sót trong quá trình phân loại của từng
ảnh vẫn được giữ nguyên trong bản đồ biến động.
b. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp phân loại trực tiếp
ảnh đa thời gian
Phương pháp này thực chất là chồng xếp hai ảnh với nhau để tạo thành


ảnh ở các thời điểm khác nhau cũng không dễ được loại trừ, do đó ảnh hưởng
đến độ chính xác của phương pháp.
Thêm vào đó bản đồ biến động sử dụng đất được thành lập theo phương
pháp này chỉ cho ta biết được chỗ biến động và chỗ không biến động chứ không
cho biết được biến động theo xu hướng nào.
c. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp phân tích véctơ thay
đổi phổ
Khi ở trong khu vực nghiên cứu có biến động xảy ra thì nó được thể hiện
bằng sự khác biệt về phổ ở giữa hai thời điểm trước và sau biến động. Giả sử
xác định được giá trị phổ trên hai kênh x và y tại hai thời điểm trước và sau biến
động như trên biểu đồ hình 1.3.
Kênh y
2

θ

1

Kênh x

Hình 1.3. Véc tơ thay đổi phổ
Điểm 1 biểu thị giá trị phổ tại thời điểm trước khi xảy ra biến động, điểm
2 biểu thị giá trị phổ tại thời điểm sau khi xảy ra biến động. Khi đó véc tơ

12

chính là véc tơ thay đổi phổ, và được biểu thị bởi giá trị (khoảng cách từ 1 đến
2) và hướng thay đổi (góc θ ).
Giá trị của véc tơ thay đổi phổ tính trên toàn cảnh theo công thức :

Kênh y

Kênh y
Không thay đổi
hoặc thay đổinhỏ

Thời
điểm1

Kênh y
Thay đổi

Thay đổi
Thời
điểm2

Ngưỡng

Thời
điểm2

Thời
điểm1

Kênh x

Thời
điểm1

Kênh x

sớm hơn ảnh thứ nhất (n-1) hoặc muộn hơn (n+1). Các ảnh đều được nắn chỉnh
về cùng một hệ tọa độ.
Tiến hành phân loại ảnh thứ nhất theo phương pháp phân loại thông
thường. Tiếp theo lần lượt chọn 1 trong các kênh (ví dụ kênh 3) từ hai ảnh để tạo
ra các tệp dữ liệu mới. Các tệp dữ liệu này sẽ được phân tích bằng các phép biến
đổi số học (như tỷ số kênh, các phép cộng, trừ, nhân, chia để tạo sự khác nhau
của ảnh hoặc phương pháp phân tích thành phần chính) để tính toán các chỉ số
và tạo ra một ảnh mới.
Kênh 2

Ảnh 1

Kênh 3
Kênh 4

Ảnh 1 sau phân loại

Kênh 3 - Ảnh 1
Kênh 3 - Ảnh 2
Phép biến
đổi số học

Phát hiện pixel thay
đổi tạo ra mạng nhị
phân
Kênh 2
Ảnh 2
Kênh 3
Kênh
Ảnh 42 sau phân loại

e. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp chồng xếp ảnh phân
loại lên bản đồ đã có
Trong một số trường hợp mà khu vực nghiên cứu đã có bản đồ hiện trạng
được thành lập từ ảnh viễn thám (ví dụ ảnh hàng không) hoặc đã có bản đồ được
số hóa thì thay vì sử dụng ảnh viễn thám ở thời điểm 1 chúng ta sử dụng các
nguồn dữ liệu đã sẵn có. Tiến hành phân loại ảnh ở thời điểm thứ hai, sau đó
tiến hành so sánh các pixel tương tự như phương pháp so sánh sau phân loại để
tìm ra biến động và thông tin biến động.
Ưu điểm:
Ưu điểm của phương pháp này là sử dụng được nguồn dữ liệu đã biết,
giảm được nguồn sai số do bỏ sót hay tổng quát và biết được thông tin chi tiết về
sự biến động. Hơn nữa chỉ cần phân loại độc lập ảnh ở thời điểm 2.
11


Nhược điểm:
Tuy nhiên phương pháp này cũng có nhược điểm là dữ liệu số hóa có thể
không đủ độ chính xác hoặc dữ liệu bản đồ không tương thích với hệ thống phân
loại.
g. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp cộng màu trên một
kênh ảnh
Trong phương pháp này ta chọn một kênh ảnh nhất định (ví dụ kênh 1)
sau đó ghi từng ảnh ở các thời điểm lên một băng từ đặc biệt của hệ thống xử lý
ảnh số. Khi đó màu sắc của dữ liệu ảnh chồng xếp sẽ cho thấy sự biến động hay
không biến động theo nguyên lý tổ hợp màu.
Ví dụ có hai ảnh Landsat TM năm 1992 và năm 1998. Gán màu lục cho
kênh 1 của ảnh năm 1992, gán màu đỏ cho kênh 1 của ảnh năm 1998, gán màu
chàm cho một kênh 1 của ảnh trống. Khi đó tất cả các vùng không có sự thay đổi
giữa hai thời điểm sẽ có màu vàng (theo nguyên lý cộng màu, tổ hợp màu chàm
và màu đỏ tạo thành màu vàng). Như vậy căn cứ vào màu sắc ta có thể định

tơ hóa những vùng biến động từ tư liệu ảnh có độ phân giải cao như ảnh SPOT
Pan 10x10m hoặc ảnh hàng không.
Nếu dữ liệu ảnh tại một thời điểm có độ phân giải thấp hơn ta tiến hành
phân loại ảnh đó theo phương pháp phân loại không kiểm định. Từ ảnh phân loại
không kiểm định tạo ra được bản đồ hiện trạng tại thời điểm đó. Tiếp theo chồng
xếp bản đồ lên trên ảnh có độ phân giải cao để phát hiện biến động. Sau đó tiến
hành véc tơ hóa những vùng biến động. Việc khoanh vẽ những vùng xảy ra biến
động trên ảnh được thực hiện dễ dàng nhờ phương pháp giải đoán bằng mắt dựa
vào các chuẩn đoán đọc như chuẩn hình dạng, chuẩn cấu trúc, chuẩn kích
thước… Chính vì vậy, phương pháp này rất thông dụng khi người xử lý sử dụng
phương pháp giải đoán bằng mắt ảnh hàng không của cả hai thời điểm.
Quá trình xử lý được thực hiện dễ dàng hơn nếu thỏa mãn hai yếu tố:
- Nếu hai ảnh được hiển thị trên màn hình cùng lúc, bên cạnh nhau.
- Các tính chất hình học của ảnh là như nhau, được định hướng như nhau
thì khi vẽ một đối tượng trên một ảnh thì trên ảnh kia đối tượng đó có cùng kích
thước, hình dạng.
Ứng dụng hiệu quả nhất của phương pháp này là nghiên cứu biến động
sau thiên tai. Sau cơn bão nhiệt đới lịch sử Hugo với tốc độ gió 135 dặm/giờ xảy
ra vào ngày 22 tháng 9 năm 1989 tại bang Carolina (Mỹ), người ta đã dùng
phương pháp này để nghiên cứu những biến động do cơn bão gây ra. Ảnh hàng
không chụp ngày 5 tháng 10 năm 1989 được nắn chỉnh hình học theo bản đồ
năm 1988. Từ đó các nhà phân tích đã xác định được những tòa nhà không bị
phá hủy, những tòa nhà bị phá hủy hoàn toàn, hay phá hủy một phần, những
ngôi nhà bị xê dịch hay những tòa nhà đang được xây dựng lại và những biến
động về sự bồi tụ hay xói lở của vùng bờ biển.
Ưu điểm:
Ưu điểm của phương pháp này là độ chính xác cao và cung cấp đầy đủ
thông tin về biến động.
13


GIS để phân tích biến động sau phân loại.
14


Phương pháp này được cho là ít nhạy cảm với những thay đổi phổ của đối
tượng do sự khác nhau của độ ẩm đất và chỉ số thực vật.
Tuy nhiên phương pháp này có hạn chế là phụ thuộc vào độ chính xác của
từng ảnh phân loại và tốn kém khá nhiều thời gian.
1.2. Tổng quan về viễn thám
1.2.1. Khái niệm viễn thám và ảnh viễn thám
- Theo Remote Sensing RS, Viễn thám: là sự thu thập và phân tích thông
tin về một đối tượng mà ko có sự tiếp xúc trực tiếp đến đối tượng. Viễn thám là
phương pháp sử dụng bức xạ điện từ như một phương tiện để điều tra và đo đạc
những đặc tính của đối tượng.
- Theo Lê Văn Trung (2010), Viễn thám được định nghĩa như một khoa
học nghiên cứu các phương pháp thu nhận, đo lường và phân tích thông tin của
đối tượng (vật thể) mà không có sự tiếp xúc trực tiếp với chúng
1.2.2. Đặc điểm của ảnh viễn thám
Ảnh viễn thám đặc trưng bởi dữ liệu không gian với hai dạng cấu trúc là
dạng raster và dạng vector:
Cấu trúc dạng raster: Mô tả bề mặt Trái Đất và các đối tượng trên đó
bằng một lưới gồm các hàng và cột. Những phần tử nhỏ này được gọi là pixel.
Giá trị của pixel chính là thuộc tính của đối tượng, nghĩa là trên cùng một đơn vị
diện tích mà số ô pixel càng nhiều thì đối tượng nhìn càng rõ càng chính xác và
ngược lại. Một mặt phẳng chứa đầy các pixel thì tạo thành một raster. Cấu trúc
dạng này thường được dùng để mô tả các đối tượng hiện tượng phân bố liên tục
trong không gian, dùng để lưu dữ thông tin dạng ảnh. Thông thường có một số
mô hình biểu diễn bề mặt như DEM (Digital Elevation Model), DTM (Digital
Terrain Model), Tin (Triangulated Irregular Network) cũng thuộc dạng raster.
Ưu điểm của cấu trúc dữ liệu dạng raster là dễ thực hiện các chức năng xử

trung bình hay tối dựa vào thang độ xám.
Tone ảnh: là tổng hợp lượng ánh sáng được phản xạ về mặt đối tượng, là
dấu hiệu quan trọng để xác định đối tượng.
Độ phân giải không gian và năng lực phân giải: Độ phân giải được
hiểu như là khả năng để phân biệt hai đối tượng ở liền nhau trong một bức ảnh,
nói chính xác hơn là khoảng cách tối thiểu giữa các đối tượng mà có thể nhận
biết và phân biệt được trên ảnh. Năng lực phân giải và độ phân giải không gian
là hai khái niệm có sự liên hệ rất chặt chẽ. Khái niệm phân giải được áp dụng
16


cho một hệ thống tạo ảnh hay một thành phần của hệ thống, trong khi đó độ
phân giải không gian được áp dụng cho một ảnh được tạo ra bởi hệ thống đó.
Độ phân giải: Đây là đặc điểm quan trọng liên quan trực tiếp đến chất lượng
ảnh, độ phân giải chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố như đặc điểm khu vực
bay chụp, hệ thống chụp ảnh, độ cao bay chụp, tốc độ bay chụp, điều kiện khí
quyển tại thời điểm chụp..
1.2.3. Đặc trưng phổ trong viễn thám
Sóng điện từ được phản xạ hoặc bức xạ từ vật thể là nguồn cung cấp
thông tin chủ yếu về đặc tính của đối tượng. Ảnh viễn thám cung cấp thông tin
về các vật thể tương ứng với năng lượng phản xạ ứng với bước sóng đã xác
định. Đo lường và phân tích năng lượng phản xạ phổ ghi nhận bởi ảnh viễn
thám, cho phép tách thông tin hữu ích về lớp phủ mặt đất khác nhau do sự tương
tác giữa bức xạ điện từ và vật thể.

Hình 1.7: Đặc trưng phổ của đối tượng trong viễn thám
1.2.4. Phân loại ảnh viễn thám
Ảnh quang học: Nguồn năng lượng chính là bức xạ Mặt Trời.
Ảnh quang học là ảnh viễn thám nhận được dựa vào sự đo lường năng
lượng sóng điện từ có bước sóng nằm trong dải tần từ ánh sáng nhìn thấy đến

khi xuyên 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 ra hay bức xạ của đối tượng
có sự khác nhau.
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 nghi nhận bởi bộ
cảm biến phải được truyền tải tới 1 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 đoán 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 của quy trình xử lý công
nghệ viễn thám. Thông tin sau khi được tách ra từ ảnh có thể được úng dụng để
hiểu tốt hơn về đối tượng, khám phá một vài thông tin mới hoặc hộ trợ trong cho
việc giải quyết một số vấn đề cụ thể. (theo Trần Thống Nhất, Nguyễn Kim
Lợi,2009)
1.2.6. Lịch sử phát triển của khoa học viễn thám
Viễn thám là một khoa học, thực sự phát triển mạnh mẽ qua hơn ba thập
kỷ gần đây, khi mà công nghệ vũ trụ đã cho ra các ảnh số, bắt đầu được thu nhận
từ các vệ tinh trên quĩ đạo của trái đất vào năm 1960. Tuy nhiên, viễn thám có
lịch sử phát triển lâu đời, bắt đầu bằng việc chụp ảnh sử dụng phim và giấy ảnh.
Từ thế kỷ XIX, vào năm 1839, Louis Daguerre (1789 - 1881) đã đưa ra
báo cáo công trình nghiên cứu về hóa ảnh, khởi đầu cho ngành chụp ảnh.
Năm 1858 G.F. Toumachon người Pháp đã sử dụng kinh khí cầu bay ở độ
cao 80 m để chụp ảnh từ trên không, từ sự việc này mà năm 1858 được coi là
năm khai sinh của ngành khoa học viễn thám.
Chiến tranh thế giới thứ nhất (1914 - 1918) đánh dấu giai đoạn khởi đầu
của công nghệ chụp ảnh từ máy bay cho mục đích quân sự.
Trong chiến tranh thế giới thứ hai (1939 - 1945) không ảnh đã dùng chủ
yếu cho mục đích quân sự. Trong thời kỳ này, ngoài việc phát triển công nghệ

(Marine Observation Satellite).
Công nghệ thu ảnh vệ tinh cũng được thực hiện trên các vệ tinh của Ấn
Độ RS 1A, tạo ra các ảnh vệ tinh như LSS thuộc nhiều hệ khác nhau.
20


Riêng ở Việt Nam kỹ thuật viễn thám đã được đưa vào sử dụng từ những
năm 1976 tại Viện Quy hoạch rừng, mốc quan trọng để đánh dấu sự phát triển
của kỹ thuật viễn thám ở Việt Nam là sự hợp tác nhiều bên trong khuôn khổ của
chương trình vũ trụ Quốc tế (Inter Kosmos) nhân chuyến bay vũ trụ kết hợp Xô Việt tháng 7 năm 1980.
Vào ngày 9/7/2009 Bộ TN&MT đã khánh thành trạm thu nhận ảnh viễn
thám hiện đại đầu tiên của Việt Nam có địa điểm đặt tại cánh đồng Bun, thôn Vân
Trì, xã Minh Khai, Từ Liêm, Hà Nội.
Tháng 4 năm 2008 Việt Nam đã thuê Pháp phóng thành công vệ tinh
VINASAT-1 (mua của Mỹ) lên quỹ đạo địa tĩnh lần đầu tiên.
1.2.7. Các phương pháp xử lý ảnh viễn thám
Để xử lý ảnh viễn thám người ta sử dụng hai phương pháp là phương
pháp giải đoán ảnh bằng mắt thường và phương pháp xử lý số trên máy tính.
Phương pháp giải đoán ảnh bằng mắt thường: Giải đoán ảnh bằng mắt
là sử dụng mắt người cùng với trí tuệ để tách chiết các thông tin từ tư liệu viễn
thám dạng hình ảnh.
Giải đoán bằng mắt (visual interpretaion) là công việc đầu tiên, phổ biến
nhất và có thể áp dụng trong mọi điều kiện có trang thiết bị từ đơn giản đến
phức tạp. Việc phân tích ảnh bằng mắt có thể được trợ giúp bằng một số thiết bị
quang học: kính lúp, kính lập thể, kính phóng đại, máy tổng hợp màu ... nhằm
nâng cao khả năng phân tích của mắt người.
Cơ sở để giải đoán bằng mắt là đưa vào các dấu hiệu giải đoán trực tiếp hoặc
gián tiếp và chìa khóa giải đoán. Các yếu tố giải đoán (kích thước, hình dạng, bóng,
tone, màu, cấu trúc, mẫu và tổ hợp mối quan hệ) cũng như thời gian chụp ảnh, mùa,
kiểu phim, tỷ lệ ảnh ... sẽ được xem xét kỹ để thiết lập nên chìa khóa giải đoán.

Khôi phục và hiệu chỉnh ảnh: Đây là giai đoạn mà các tín hiệu số được
hiệu chỉnh hệ thống, bức xạ hoặc hình học nhằm tạo ra một tư liệu ảnh có thể sử
dụng được. Giai đoạn này thường được thực hiện trên các máy tính lớn tại các
trung tâm thu số liệu vệ tinh.
Biến đổi ảnh: Các quá trình xử lý như tăng cường chất lượng ảnh, biến đổi
tuyến tính... là giai đoạn tiếp theo. Giai đoạn này có thể thực hiện trên các máy tính
trong khuôn khổ một phòng thí nghiệm, hay phòng công tác nội nghiệp.
22


Phân loại: Phân loại đa phổ với mục đích tách các thông tin cần thiết
phục vụ việc theo dõi các đối tượng hay lập bản đồ chuyên đề là khâu then chốt
của việc khai thác tư liệu viễn thám.
Xuất kết quả: Sau khi hoàn tất các khâu xử lý cần phải xuất kết quả. Kết
quả có thể dưới dạng phim ảnh, số hay các bản đồ đường nét. Trong đó kết quả
dạng số ngày càng được khai thác sử dụng nhiều vì nó là đầu vào rất tốt cho một
công nghệ mới là GIS - hệ thống thông tin địa lý. Trên cơ sở ứng dụng hệ thống
thông tin địa lý nhiều chủng loại thông tin khác nhau cùng được đưa vào xử lý
tạo ra một kết quả chính xác và phong phú hơn nhiều so với trường hợp chỉ sử
dụng tư liệu viễn thám.
1.3. Tổng quan về GIS
1.3.1. Định nghĩa
Hệ Thông tin địa lý - GIS (Geographical Information System) là một công
cụ máy tính để lập bản đồ và phân tích các sự vật, hiện tượng thực trên trái đất.
Công nghệ GIS kết hợp các thao tác cơ sở dữ liệu thông thường (như cấu trúc
hỏi đáp) và các phép phân tích thống kê, phân tích địa lý, trong đó phép phân
tích địa lý và hình ảnh được cung cấp duy nhất từ các bản đồ. Những khả năng
này phân biệt GIS với các hệ thống thông tin khác và khiến cho GIS có phạm vi
ứng dụng rộng trong nhiều lĩnh vực khác nhau (phân tích các sự kiện, dự đoán
tác động và hoạch định chiến lược).

một file ảnh được mở, mỗi kênh phổ của ảnh đó có thể được thao tác với tất cả
các chức năng hiện có của hệ thống. Với nhiều file ảnh được mở, ta có thể dễ dàng
lựa chọn các kênh từ các file ảnh để xử lý cùng nhau.
+ ENVI có các công cụ chiết tách phổ, sử dụng thư viện phổ, và các chức
năng chuyên cho phân tích ảnh phân giải phổ cao.
24


+ Phần mềm ENVI được viết trên ngôn ngữ IDL (Interactive Data
Language). Đây là ngôn ngữ lập trình cấu trúc, cung cấp khả năng tích hợp giữa
xử lý ảnh và khả năng hiển thị với giao diện đồ họa dễ sử dụng.
ENVI có nhiều phiên bản như 3.2, 3.5, 3.6, 4.0, 4.2, 4.3, 4.5, 4.7, 5.0. Mỗi
phiên bản được cải tiến và nâng cấp cho một hoặc một số modul.Dễ dàng mở
rộng và tùy biến các ứng dụng. Ngoài ra, người dùng có thể sử dụng ENVI trên
các môi trường khác nhau như: Windows, Macintosh, Linux hay Unix.
Sản phẩm ảnh sau khi xử lý có thể xuất ra nhiều phần mềm biên tập bản đồ khác
nhau như: Arcgis, Mapinfo, Autocad, Microstation…
1.4.2. Các chức năng cơ bản của phần mềm ENVI
ENVI được phát triển bởi các chuyên gia hàng đầu về hiển thị và xử lý ảnh.
Đồng thời, ENVI cũng được xây dựng trên nền tảng mở nên cho phép
người dùng trao đổi dữ liệu với các phần mềm khác.
ENVI 4.5 có 12 modul với các chức năng cơ bản của từng modul như sau:

Hình 1.10: thanh công cụ của phần mềm ENVI 4.5
+ Menu File
File menu có chức năng cơ bản sau :
- Mở ảnh, xem thông tin về ảnh.
- Xuất, nhập ảnh các định dạng khác nhau.
- Tạo ảnh kiểm tra, xem cấu trúc dữ liệu ảnh.
- Chọn lựa các thay đổi và thoát khỏi chương trình.