Phần I Mở Đầu
1. Tính cấp thiết của đề tài
Đất đai là tài nguyên vô cùng quan trọng trong chiến lược phát triển của
mỗi Quốc gia. Một trong những chỉ tiêu đánh giá sự phát triển của mỗi quốc gia
đôi khi còn được tính theo mức độ biến động trong quá trình sử dụng đất của
quốc gia đó.
Với sức ép của quá trình gia tăng dân số (cả tự nhiên và cơ học), kết hợp
với sử dụng đất đai thiếu bền vững đã gây sức ép lớn lên quá trình sử dụng đất.
Vì vậy nghiên cứu sự thay đổi trong quá trình sử dụng đất là căn cứ khoa học để
đưa ra những chính sách sử dụng đất đai phù hợp nhằm nâng cao mức sống của
người dân, đem lại hiệu quả cao hơn cả về kinh tế - xã hội và môi trường.
Thị xã Hồng Lĩnh là trung tâm kinh tế, chính trị, văn hóa và xã hội của
tỉnh Hà Tĩnh, đặc biệt trong những năm qua với sự chuyển mình mạnh mẽ theo
hướng công nghiệp hóa - hiện đại hóa chung của cả nước, bộ mặt Thành phố
thay đổi nhanh chóng theo hướng giảm diện tích đất nông nghiệp, tăng diện tích
đất phi nông nghiệp chủ yếu là đất sử dụng vào mục đích công nghiệp và dịch
vụ. Trong những năm gần đây, công tác quản lý về đất đai nói riêng và tình hình
thực hiện Pháp Luật đất đai trên địa bàn thành phố đã bắt đầu đi vào nề nếp. Tuy
nhiên, do nhiều nguyên nhân cả khách quan và chủ quan công tác cập nhật biến
động đất đai chưa tốt, chưa kịp thời; cơ sở hạ tầng, trang thiết bị phục vụ cho
công tác chưa đầy đủ, đồng bộ, đa số còn lạc hậu; trình độ, năng lực cán bộ làm
công tác quản lý đất đai ở các cấp còn chưa cao, nhất là cán bộ địa chính cơ sở.
Với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học vũ trụ thì ảnh viễn thám cũng đã
xuất hiện và ngày càng tỏ rõ tính ưu việt trong công tác điều tra, quản lý tài
nguyên. Đặc biệt là sự xuất hiện của các tư liệu viễn thám mới như: SPOT,
LANDSAT, ASTER… có độ phân giải không gian và phân giải phổ cao. Một số
tư liệu viễn thám còn có khả năng chụp lập thể, đặc biệt là có thể cập nhật thông
tin nhanh chóng thông qua việc thu nhận và xử lý ảnh vệ tinh ở nhiều thời điểm
khác nhau tạo thành ảnh đa thời gian ở dạng số, là sản phẩm dễ dàng sử dụng
1


2


Về thời gian: Các ảnh Landsat 5 và lansat 5 độ phân giải 30 m được dùng
làm dữ liệu giải đoán được thu nhận vào ngày 10/06/2003 và ngày 15/06/2015
5. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp viễn thám và GIS: phương pháp này sử dụng phần mềm
phân tích và giải đoán ảnh viễn thám ENVI 4.5 và phần mềm Arcgis được sử
dụng để biên tập và lưu trữ bản đồ.
- Phương pháp tổng hợp và xử lý thông tin: phương pháp này được vận
dụng để phân tích,tổng hợp và xử lý các tài liệu thu thập được để thấy được biến
động sử dụng các loại đất trên địa bàn thị xã.
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 hiện trạng sử
dụng đất cũng như các bản đồ chuyên đề khác.
Ý nghĩa thực tiễn
+ Đề tài tiến hành thành lập bản đồhiện trạng 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 hiện trạng sử dụng đất và bản đồ biến động sử
dụng đất sẽ giúp cho quy hoạch sử dụng đất dễ dàng, đạt hiệu quả cao.
Cấu trúc đề tài gồm có 3 chương như sau:
CHƯƠNG 1: Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu
CHƯƠNG 2: Đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội Thị xã Hồng
Lĩnh, tỉnh Hà Tĩnh.
CHƯƠNG 3: Thành lập bản đồ biến động sử dụng đất Thị xã Hồng Lĩnh,

công năng của đất từng bước được mở rộng, sử dụng đất cũng phức tạp hơn. Đất
đai không chỉ cung cấp cho con người các tư liệu vật chất để sinh tồn và phát
triển mà còn cung cấp các điều kiện cần thiết để hưởng thụ và đáp ứng nhu cầu
cho cuộc sống của nhân loại.
4


Kinh tế xã hội phát triển mạnh, cùng với sự bùng nổ dân số đã làm cho
mối quan hệ giữa con người và đất đai ngày càng trở nên căng thẳng. Vấn đề tổ
chức và sử dụng đất theo quan điểm sinh thái và phát triển bền vững càng trở
nên quan trọng, bức xúc và mang tính toàn cầu.
Để quản lý sử dụng đất cấp xã sử dụng bản đồ tỷ lệ lớn và chi tiết 1:2.000,
1:5.000, 1:10.000. Đối với cấp huyện sử dụng bản đồ tỷ lệ lớn và trung bình
1:10.000, 1:25.000, 1:50.000. Với các vùng lớn hơn sử dụng bản đồ tỷ lệ trung
bình và tỷ lệ nhỏ.
Bản đồ biến động sử dụng đất ngoài các yếu tố nội dung cơ bản của các
bẩn đồ chuyên đề như: bản đồ địa hình, địa vật, giao thông, thủy văn… phải thể
hiện được sự biến động về sử dụng đất theo thời gian.
Các thông tin về tình hình sử dụng đất, biến động sử dụng đất kết hợp với
các thông tin có liên quan là yếu tố quan trọng phục vụ công tác quy hoạch, kế
hoạch và quản lý đất đai để đảm bảo sử dụng đất bền vững, hiệu quả, thân thiện
môi trường và quan trọng nhất là đảm bảo an ninh lương thực.
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
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

Tuy nhiên tất cả các nghiên cứu đều cho thấy rằng, các kết quả về biến động đều
phải được thể hiện trên bản đồ biến động và các bảng tổng hợp. Các phương
pháp nghiên cứu biến động khác nhau sẽ cho những bản đồ biến động khác
nhau. Có nhiều phương pháp nghiên cứu biến động thường được sử dụng. Dưới
đây là một số phương pháp được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu biến động và
thành lập bản đồ biến động.

6


a. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp so sánh sau phân
loại
Bản chất của phương pháp này là từ kết quả phân loại ảnh ở hai thời điểm
khác nhau ta thành lập được bản đồ hiện trạng sử dụng đất tại hai thời điểm đó.
Sau đó chồng ghép hai bản đồ hiện trạng để xây dựng bản đồ biến động. Các
bản đồ hiện trạng có thể thực hiện dưới dạng bản đồ raster.
Quy trình thành lập bản đồ biến động sử dụng đất theo phương pháp này
có thể tóm tắt như hình 1.1.

Bản đồ
Ảnh 1

Phân loại

hiện trạng 1
Bản đồ
biến động
Bản đồ

Ảnh 2

Kênh 4
Kênh 2

Ảnh thời điểm 1

Kênh 3
Kênh 4

Ảnh biến động
Phân loại

Bản đồ biến động

Hình 1.2. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp phân loại trực tiếp
ảnh đa thời gian
Ưu điểm của phương pháp này là chỉ phải phân loại một lần. Nhưng
nhược điểm lớn nhất của nó là rất phức tạp trong lấy mẫu vì phải lấy tất cả các
mẫu biến động và không biến động. Hơn nữa, ảnh hưởng của sự thay đổi theo
thời gian (các mùa trong năm) và ảnh hưởng của khí quyển của các 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

8



i , j ,k

(1)  BV i , j ,k (2)

Trong đó: CMpixel là giá trị của véc tơ thay đổi phổ,
BVi,j,k(1), BVi,j,k(2) là giá trị phổ của pixel ij, kênh k của ảnh trước và sau
khi xảy ra biến động.
Việc phân tích véc tơ thay đổi được ghi lại thành hai tệp dữ liệu: một tệp
chứa các mã của khu vực, một tệp chứa độ lớn của các véc tơ thay đổi phổ.
Thông tin về sự thay đổi được tạo ra từ hai tệp dữ liệu đó và được thể hiện bằng
màu sắc của các pixel tương ứng với các mã đã quy định. Trên ảnh đa phổ thay
đổi này sẽ kết hợp cả hướng và giá trị của véc tơ thay đổi phổ. Sự thay đổi có
xảy ra hay không được quyết định bởi véc tơ thay đổi phổ có vượt ra khỏi
ngưỡng quy định hay không. Giá trị ngưỡng được xác định từ kết quả thực
nghiệm dựa vào các mẫu biến động và không biến động.
9


Trên hình 1.4 thể hiện thuật toán phân tích thay đổi phổ.
Kênh y

Kênh y
Không thay đổi hoặc
thay đổinhỏ
Thời
điểm2

Thời
điểm1


Trường hợp a, không xảy ra biến động hoặc biến động nhỏ vì véc tơ thay
đổi phổ không vượt khỏi giá trị ngưỡng, trường hợp b, c có xảy ra biến động và
hướng của véc tơ thay đổi phổ thể hiện tính chất của biến động trong trường hợp
b khác trường hợp c, ví dụ ở trường hợp b có thể xảy ra sự biến mất của thực
vật, còn trong trường hợp c chỉ là sự khác biệt giai đoạn tăng trưởng của cây
trồng.
Sau đó lớp thông tin thể hiện sự thay đổi hay không thay đổi sẽ được đặt
lên trên tấm ảnh để thành lập bản đồ biến động.
Phương pháp phân tích véc tơ thay đổi phổ được ứng dụng hiệu quả trong
nghiên cứu biến động rừng nhất là biến động hệ sinh thái rừng ngập mặn. Nhưng
nhược điểm của phương pháp này là khó xác định ngưỡng của sự biến động.
d. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp sử dụng mạng nhị
phân
Đây là một phương pháp xác định biến động rất hiệu quả [10]. Đầu tiên
tiến hành lựa chọn để phân tích ảnh thứ nhất tại thời điểm n. Ảnh thứ 2 có thể
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
10


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


có sự thay đổi được phân loại trên ảnh thứ hai này. Sau đó, phương pháp so sánh
11


sau phân loại truyền thống được ứng dụng để tìm ra thông tin về biến động. Sơ
đồ của phương pháp thể hiện trong hình 1.5.
Ưu điểm của phương pháp này là giảm được sai số xác định biến động do
bỏ sót hoặc cộng thêm vào và cung cấp cụ thể thông tin về sự biến động từ loại
gì sang loại gì. Phương pháp này có thể phân tích được số lượng nhỏ các vùng
thay đổi giữa hai thời điểm. Ở hầu hết các vùng nghiên cứu, trong giai đoạn từ
1-5 năm thì diện tích biến động thường không lớn quá 10% diện tích toàn bộ
vùng nghiên cứu, vì vậy phương pháp này khá thích hợp để thành lập bản đồ
những vùng có biến động nhỏ.
Nhưng bất lợi lớn nhất của phương pháp này là rất phức tạp, đỏi hỏi một
số bước thực hiện và kết quả cuối cùng phụ thuộc vào chất lượng của mạng nhị
phân đã được sử dụng để phân tích. Tuy nhiên để nghiên cứu biến động và thành
lập bản đồ biến động thì đây là một phương pháp rất hữu dụng.
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 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.
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

Ảnh biến động
Bản đồ biến động

Hình 1.6. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp mạng nhị phân
Ưu điểm của phương pháp này có thể xác định được biến động của hai
thậm chí ba thời điểm ảnh ở cùng một lần xử lý ảnh (hình 1.6).
Tuy nhiên kỹ thuật xử lý ảnh theo phương pháp này không cung cấp được
số liệu cụ thể về diện tích biến động từ loại đất này sang loại đất khác. Tuy vậy
đây là phương pháp tối ưu để nghiên cứu biến động trên phạm vi rộng lớn như
vùng hoặc lãnh thổ.
h. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp kết hợp
Thực chất việc thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp này là véc
tơ hóa những vùng biến động từ tư liệu ảnh có độ phân giải cao như ảnh SPOT
Pan 10x10m hoặc ảnh hàng không.
13


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

năm, đặc biệt là ở vùng nhiệt đới, nơi mà mây che phủ phổ biến nhiều ngày
trong năm. Đồng thời cũng phải lưu ý tới độ ẩm của đất và lượng nước còn trên
thảm thực vật trong trường hợp thời tiết lâu ngày không mưa và vừa mới mưa
xong tại thời điểm thu nhận ảnh.
- Phương pháp so sánh sau phân loại là một trong số các phương pháp
được sử dụng rộng rãi nhất. Bản đồ biến động được thành lập từ kết quả phân
loại có kiểm định đạt độ chính xác cao nhất.
- Trong phương pháp so sánh sau phân loại, ảnh của từng thời điểm được
phân loại độc lập nên tránh được nhiều vấn đề như không phải chuẩn hóa ảnh
hưởng của khí quyển và bộ cảm ứng điện từ trên ảnh chụp tại các thời điểm khác
nhau, không phải lấy mẫu lại kích thước pixel trong trường hợp dữ liệu đa thời
gian không cùng độ phân giải không gian. Ngoài ra, phương pháp này cũng là
phương pháp phù hợp cho việc chuyển kết quả phân loại về hệ thông tin địa lý
GIS để phân tích biến động sau phân loại.
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.
15


1.2. Tổng quan về viễn thám
1.2.1. Khái niệm viễn thám và ảnh viễn thám
Viễn thám (Remote sensing - tiếng Anh) được hiểu là một khoa học và
nghệ thuật để thu nhận thông tin về một đối tượng, một khu vực hoặc một hiện
tượng thông qua việc phân tích tư liệu thu nhận được bằng các phương tiện.
Những phương tiện này không có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tượng, khu vực
hoặc với hiện tượng được nghiên cứu.Sau đó là thực hiện phân tích, xử lý và
ứng dụng các thông tin này vào nhiều lĩnh vực khác nhau.
Viễn thám không chỉ tìm hiểu bề mặt của Trái Đấthay các hành tinhmà nó

raster.
Ưu điểm của cấu trúc dữ liệu dạng raster là dễ thực hiện các chức năng xử
lý và phân tích. Tốc độ tính toán nhanh, thực hiện các phép tính bản đồ dễ dàng.
Tuy nhiên nó lại kém chính xác về vị trí không gian của đối tượng. Khi độ phân
giải càng thấp tức là kích thước ô pixel lớn thì sự sai lệch càng lớn.
Cấu trúc vector: Mô tả vị trí và phạm vi của các đối tượng không gian
bằng tọa độ cùng các kết hợp hình học gồm nút, cạnh, mặt và quan hệ giữa
chúng. Về mặt hình học, các đối tượng được phân biệt thành 3 dạng: đối tượng
dạng điểm (point), đối tượng dạng đường (line) và đối tượng dạng vùng (region
hay polygon). Điểm được xác định bằng một cặp tọa độ X,Y. Đường là một
chuỗi các cặp tọa độ X,Y liên tục. Vùng là khoảng không gian được giới hạn bởi
một tập hợp các cặp tọa độ X,Y trong đó điểm đầu và điểm cuối trùng nhau. Với
đối tượng vùng, cấu trúc vector phản ảnh đường bao.
Cấu trúc vector có ưu điểm là vị trí của các đối tượng được định vị chính
xác (nhất là các đối tượng điểm, đường và đường bao). Cấu trúc này giúp cho
người sử dụng dễ dàng biên tập bản đồ, chỉnh sửa, in ấn. Tuy nhiên cấu trúc này
có nhược điểm là phức tạp khi thực hiện các phép chồng xếp bản đồ.
Ảnh viễn thám có một số đặc điểm nổi bật như sau:
Tỷ lệ: Là tỷ số khoảng cách giữa hai điểm của một ảnh tương ứng với
khoảng cách trên mặt đất của hai điểm đó. Tỷ lệ hình ảnh được xác định bởi các
yếu tố như: Độ dài tiêu cự hiệu dụng của thiết bị viễn thám; độ cao mà từ đó
hình ảnh được thu nhận; yếu tố phóng đại được sử dụng trong in phóng ảnh.
17


Độ sáng và tone ảnh: Sự khác nhau về cường độ của bức xạ điện từ phát
ra từ địa hình tạo nên sự khác nhau về độ sáng của hình ảnh, độ sáng của hình
ảnh tỷ lệ với cường độ bức xạ phát ra từ các đối tượng.
Độ sáng: Đó là lượng ánh sáng tác động vào mắt của chủ thể mà có thể
xác định được một cách tương đối. Để đo cường độ ánh sáng người ta thường

vô tuyến cao tần (1 cm - 1 m).
Ảnh thu nhận bằng sóng địa chấn: cũng là một loại ảnh viễn thám
Ảnh viễn thám có thể được lưu theo các kênh ảnh đơn (trắng đen) ở dạng
số trong máy tính hoặc các kênh ảnh được tổ hợp (ảnh màu) hoặc có thể in ra
giấy, tùy theo mục đích người sử dụng.
1.2.4. 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
radar, còn đánh dấu bởi sự phát triển ảnh chụp sử dụng phổ hồng ngoại. Các bức
ảnh thu được từ nguồn năng lượng nhân tạo là radar, đã được sử dụng rộng rãi
trong quân sự.
Bức ảnh đầu tiên, chụp về trái đất từ vũ trụ, được cung cấp từ tàu
xplorer -6 vào năm 1959. Tiếp theo là chương trình vũ trụ Mercury (1960), cho
ra các sản phẩm ảnh chụp từ quỹ đạo trái đất có chất lượng cao, ảnh màu có kích
19


thước 70mm, được chụp từ một máy tự động. Vệ tinh khí tượng đầu tiên (TR0S1), được phóng lên quĩ đạo trái đất vào tháng 4 năm 1960, mở đầu cho việc quan

– 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.
1.2.5. 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.
Tư liệu ảnh viễn thám dùng để đoán đọc điều vẽ ảnh bằng mắt tốt nhất là
ảnh tổ hợp màu, vì màu sắc là một chuẩn tương đối ổn định, hơn nữa nó có tính
trực quan sinh động hơn ảnh đen trắng.
Kết quả của giải đoán ảnh bằng mắt sẽ được chuyển thông tin lên bản đồ
nền theo các phương pháp là can vẽ, chiếu quang học, chuyển theo hệ thống
lưới, sử dụng máy đo vẽ ảnh.
21


22


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.
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
GIS là một công nghệ mới, phát triển nhanh và có nhiều ứng dụng rộng
rãi cho đời sống con người, bởi vậy có nhiều định nghĩa khác nhau về GIS.
GIS là một hệ thống máy tính có khả năng giữ và sử dụng thông tin liên
quan đến các vị trí trên Trái đất.
GIS là một hệ thống dựa trên máy tính cung cấp bốn chức năng để xử lý
dữ liệu địa quy chiếu: nhập dữ liệu, quản lý dữ liệu (lưu trữ và truy cập số liệu),
vận dụng và phân tích dữ liệu, xuất dữ liệu (Aronoff 1993).
GIS là một tập hợp có tổ chức bao gồm phần cứng, phần mềm máy tính,
dữ liệu địa lý và con người được thiết kế nhằm mục đích nắm bắt, lưu trữ, cập
nhật, điều khiển, phân tích và hiển thị tất cả các dạng thông tin liên quan đến vị
trí địa lý (Dueker & Kjerne ESRI 1990 - 1997).

mạnh, với các đặc điểm chính như sau:
+ Hiển thị, phân tích ảnh với nhiều kiểu dữ liệu và kích cỡ ảnh khác nhau,
môi trường giao diện thân thiện.
24


+ Cho phép làm việc với từng kênh phổ riêng lẻ hoặc toàn bộ ảnh. Khi
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.
+ 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 1.7: thanh công cụ của phần mềm ENVI 4.5
+ Menu File