BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRUNG TÂM VIỄN THÁM QUỐC GIA BÁO CÁO TỔNG KẾT KHKT ĐỀ TÀI CẤP BỘ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS XÂY DỰNG BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUI HOẠCH BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG CẤP TỈNH CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: TS NGUYỄN QUỐC KHÁNH 7024 11/11/2008 H NI 10/2008 tài nguyên môi trờng trung tâm viễn thám quốc gia 108 Đờng Chùa Láng - Quận Đống Đa - Hà Nội -*** - b¸o c¸o tỉng kÕt khoa häc vμ kü tht ®Ị tμi cÊp bé: NGHI£N CøU øNG DụNG CÔNG NGHệ VIễN THáM Và GIS XÂY DựNG Bộ BảN Đồ HIệN TRạNG TàI NGUYÊN THIÊN NHIÊN PHụC Vụ CÔNG TáC QUY HOạCH BảO Vệ MÔI TRƯờNG CấP TỉNH Số đăng ký: Hà Nội, ngày tháng năm 2008 Hà Nội, ngày chủ nhiệm đề ti tháng năm 2008 quan chủ trì đề ti giám đốc trung tâm viễn thám quốc gia TS Nguyễn Quốc Khánh Hà Nội, ngày tháng TS Lê Minh năm 2008 hội đồng đánh giá thức chủ tịch hội đồng Hà Nội, ngày tháng năm 2008 quan quản lý đề ti TL trởng tài nguyên môi trờng vụ trởng vụ khoa học công nghệ TS Lê Kim Sơn Hμ néi, 10 - 2008 DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN TT Họ tên A Chủ nhiệm đề tài Nguyễn Quốc Khánh B Nguyễn Thị Thanh Bình Vũ Thị Minh Trâm Lê Phú Cường Nguyễn Thị Bích Hường Nguyễn Trường Sơn Dương Thị Lan Anh Nguyễn Thị Thanh Hương Trần Tuyết Mai Nguyễn Thị Xuân 10 Đặng Trọng Hải Học hàm, học vị, chuyên môn TS Trắc địa ảnh Đơn vị công tác Trung tâm Viễn thám Quốc gia Cán tham gia nghiên cứu Trung tâm Viễn thám CN Địa lý Quốc gia Trung tâm Viễn thám ThS Địa lý Quốc gia Trung tâm Viễn thám ThS Môi trường Quốc gia Trung tâm Viễn thám CN Địa lý Quốc gia Trung tâm Viễn thám KS Trắc địa Quốc gia Trung tâm Viễn thám KS Địa Quốc gia Trung tâm Viễn thám KS Bản đồ Quốc gia Trung tâm Viễn thám CN Địa Quốc gia Trung tâm Viễn thám ThS Địa lý Quốc gia ThS Quản lý đất Trung tâm Viễn thám đai Quốc gia Thực I.1; II.3-5; III.3 Kết luận; Kiến nghị II.4; III.7; II.2 III.6 III.4 III.5 III.1 I.2 I.3 III.2 II.1 TÓM TẮT ĐỀ TÀI Công tác điều tra, khảo sát thành lập đồ tài nguyên thiên nhiên tiến hành Việt Nam từ nhiều năm có thành công đáng kể, đặc biệt phương pháp luận để thành lập đồ đồng có tính chỉnh hợp cao theo quan điểm hệ thống phương pháp viễn thám kết hợp với phương pháp cổ truyền Tuy nhiên, điều kiện công nghệ tư liệu nên đồ thành lập trước cịn có hạn chế, chưa thực đáp ứng yêu cầu đồng tính thời cao Nhưng từ đầu năm 90, chuyên gia khẳng định: "Triển vọng việc sử dụng tư liệu viễn thám kết hợp với thành tựu tin học tự động hóa để thành lập đồ chuyên đề, để nghiên cứu thiên nhiên, nói chung, cho mục đích khai thác lãnh thổ, mà nội dung sử dụng hợp lí tài ngun bảo vệ thiên nhiên, cịn lớn"[7] Chính để kế thừa phát huy kinh nghiệm quý báu hệ nhà đồ viễn thám trước, đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám GIS xây dựng đồ trạng tài nguyên thiên nhiên phục vụ công tác quy hoạch bảo vệ môi trường cấp tỉnh” thực với mục đích nghiên cứu, khai thác, sử dụng tư liệu ảnh viễn thám kết hợp với cơng nghệ GIS từ đưa quy trình cơng nghệ để xây dựng đồ trạng tài nguyên thiên nhiên phục vụ công tác quy hoạch bảo vệ môi trường cấp tỉnh Hiện công tác quy hoạch bảo vệ môi trường cấp tỉnh nhu cầu cấp thiết, khâu quan trọng công tác đánh giá trạng tài nguyên thiên nhiên mà phương tiện đồ Do việc nghiên cứu ứng dụng ảnh viễn thám kết hợp với hệ thống thông tin địa lý để xây dựng đồ trạng tài nguyên thiên nhiên đảm bảo tính thời, đồng phục vụ quy hoạch bảo vệ môi trường cấp tỉnh yêu cầu khách quan cấp thiết đặt Trong giai đoạn nay, với phát triển công nghệ thông tin, công nghệ viễn thám ngày đại mang nhiều ứng dụng Việc thu nhận xử lý tư liệu viễn thám thực Trung tâm Viễn thám Quốc gia từ cuối năm 2007, cung cấp cho người sử dụng nguồn tư liệu chủ động phong phú hơn, tư liệu ảnh vệ tinh dạng số, có độ phân giải cao nên áp dụng công nghệ xứ lý ảnh tăng cường độ phân giải, chiết xuất thông tin chuyên đề giúp cho việc xây dựng đồ trạng tài nguyên thiên nhiên thực cách nhanh chóng, xác Kết thu sau q trình thực đề tài bao gồm: Kết nghiên cứu sở khoa học ứng dụng ảnh vệ tinh công nghệ GIS xây dựng đồ trạng tài nguyên thiên nhiên Việt Nam giới Kết nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám GIS xây dựng đồ hệ sinh thái, trạng mạng lưới thuỷ văn, trạng lớp phủ mặt đất, trạng phân bố vùng đất ngập nước, trạng lớp phủ rừng, trạng phân bố vùng nuôi trồng thuỷ sản, trạng tài nguyên du lịch Kết nghiên cứu, xây dựng quy trình cơng nghệ thành lập đồ trạng tài nguyên thiên nhiên sở ứng dụng viễn thám GIS Kết sản xuất thử nghiệm khu vực Thành phố Hải Phòng bao gồm: Các bình đồ ảnh, sản phẩm trung gian khóa ảnh, thư viện kí hiệu xây dựng CSDL chuyên đề từ kết xuất đồ trạng tài nguyên thiên nhiên tỉ lệ 1:100 000 bao gồm đồ sau: đồ hệ sinh thái, đồ trạng mạng lưới thuỷ văn, đồ trạng lớp phủ mặt đất, đồ trạng sử dụng đất, đồ trạng phân bố vùng đất ngập nước, đồ trạng lớp phủ rừng, đồ trạng phân bố vùng nuôi trồng thuỷ sản, đồ trạng tài nguyên du lịch Kết thực đề tài khẳng định, việc lựa chọn công nghệ viễn thám GIS giải pháp tối ưu công tác xây dựng đồ trạng tài nguyên thiên nhiên phục vụ quy hoạch bảo vệ môi trường cấp tỉnh Công cụ viễn thám cho phép thu nhận thông tin tiềm năng, trạng đối tượng địa bàn rộng, thời gian ngắn Công cụ GIS hỗ trợ đắc lực việc chiết tách, tổng hợp lưu trữ thông tin xác, nhanh chóng, hiệu Sự kết hợp hai công nghệ giải pháp tốt nhất, đáp ứng yêu cầu thông tin đồng bộ, thời đồ trạng tài nguyên thiên nhiên phục vụ quy hoạch bảo vệ mơi trường cấp tỉnh Để hồn thành nhiệm vụ đề tài, nhận hỗ trợ nhiệt tình từ Trung tâm Viễn thám Quốc gia – Bộ Tài nguyên Môi trường, từ quan, ngành liên quan, đặc biệt giúp đỡ nhiệt tình chuyên gia, đồng nghiệp ngồi ngành Chúng tơi xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC Mở đầu Chương I Tổng quan trạng ứng dụng viễn thám GIS xây dựng đồ trạng tài nguyên thiên nhiên 14 I.1 Tổng quan quy hoạch môi trường 14 I.2 Hiện trạng ứng dụng viễn thám GIS xây dựng đồ trạng tài nguyên thiên nhiên giới 21 I.3 Hiện trạng ứng dụng viễn thám GIS xây dựng đồ trạng tài nguyên thiên nhiên Việt Nam 28 Chương II Cơ sở khoa học quy trình cơng nghệ ứng dụng viễn thám GIS thành lập đồ trạng tài nguyên thiên nhiên II.1 Các phương pháp nghiên cứu kỹ thuật sử dụng 41 41 II.2 Cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ viễn thám GIS xây dựng đồ trạng tài nguyên thiên nhiên 42 II.3 Nghiên cứu mối liên hệ số thực vật ảnh vệ tinh (NDVI) với trạng tài nguyên thiên nhiên 66 II.4 Xây dựng hệ phân loại đồ trạng tài nguyên thiên nhiên (khu vực thử nghiệm) 76 II.5 Quy trình cơng nghệ thành lập đồ trạng tài nguyên thiên nhiên sở ứng dụng viễn thám GIS 93 Chương III Thử nghiệm thành lập đồ trạng tài nguyên thiên nhiên phạm vi Thành phố Hải Phòng 108 III.1 Các điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội Thành phố Hải Phịng 108 III.2 Hiện trạng thơng tin tư liệu 122 III.3 Xử lý ảnh viễn thám 124 III.4 Thành lập đồ 129 III.5 Điều vẽ ảnh viễn thám 130 III.6 Thiết kế sở liệu 132 III.7 Thành lập đồ trạng tài nguyên thiên nhiên, tỉ lệ 1:100000 khu vực thử nghiệm 141 Kết luận 153 Kiến nghị 154 Tài liệu tham khảo 155 Phụ lục: Phụ lục 1: Bảng mã loại yếu tố nội dung 157 Phụ lục 2: Bộ khoá ảnh vệ tinh SPOT 176 Phụ lục 3: Bảng hướng dẫn số hoá biên tập 191 Phụ lục 4: Khung cấu trúc CSDL 224 Phụ lục 5: Thư viện kí hiệu mơi trường ArcGIS 249 DANH MỤC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 1: Cơ cấu số loại hình sử dụng đất khu vực Hải Phòng năm 2005 146 Biểu đồ 2: Cơ cấu số loại hình sử dụng đất khu vực Hải Phòng năm 2008 146 Biểu đồ 3: Biến động số loại hình sử dụng đất khu vực Hải Phịng năm 20052008 147 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Hiện trạng ứng dụng công nghệ viễn thám GIS Việt Nam Bảng Độ phân giải không gian tư liệu ảnh vệ tinh có độ phân giải trung bình 33 44 Bảng Độ phân giải khơng gian tư liệu ảnh vệ tinh có độ phân giải cao 45 Bảng Các thông số ảnh SPOT 46 Bảng 5: Độ phân giải không gian tư liệu ảnh vệ tinh có độ phân giải siêu cao 47 Bảng Các đặc điểm ảnh vệ tinh 53 Bảng Một số ứng dụng ảnh vệ tinh nghiên cứu môi trường biển 56 Bảng Tổ hợp kênh số ảnh viễn thám để tính số thực vật NDVI 68 Bảng Phân loại đối tượng theo số thực vật NDVI 69 Bảng 10 Hệ phân loại hệ sinh thái 77 Bảng 11 Hệ phân loại trạng mạng lưới thuỷ văn 81 Bảng 12 Hệ phân loại lớp phủ mặt đất 82 Bảng 13 Hệ phân loại trạng sử dụng đất 85 Bảng 14 Hệ phân loại trạng lớp phủ rừng 87 Bảng 15 Hệ phân loại trạng phân bố vùng đất ngập nước 89 Bảng 16 Hệ phân loại trạng phân bố vùng nuôi trồng thuỷ sản 91 Bảng 17 Hệ phân loại trạng tài nguyên du lịch 93 Bảng 18 Tỷ lệ đồ trạng tài nguyên thiên nhiên 94 Bảng 19 Độ dài sông qua khu vực Hải Phòng 113 Bảng 20 Lưu lượng bình qn sơng 114 Bảng 21 Thống kê diện tích loại hình sử dụng đất khu vực Hải Phòng năm 144 2008 Bảng 22 Thống kê cấu số loại hình sử dụng đất khu vực Hải Phịng năm 145 2005-2008 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Quy trình quy hoạch mơi trường 19 Hình Phản xạ phổ đối tượng tự nhiên 48 Hình Sơ đồ tích hợp GIS Viễn thám 64 Hình Các khoảng đường cong đặc trưng cho độ phản xạ thảm thực vật 67 Hình Sơ đồ quy trình thành lập đồ trạng tài nguyên thiên nhiên 107 sở ứng dụng viễn thám GIS Hình Sơ đồ vị trí nghiên cứu số thực vật NDVI 126 Hình Ảnh vệ tinh SPOT khu vực Hải phịng 126 Hình Ảnh đơn kênh số thực vật NDVI khu vực Hải phịng 127 Hình Kết ảnh phân loại số thực vật NDVI khu vực Hải Phịng 128 Hình 10 Sơ đồ cấu trúc sở liệu đồ trạng tài nguyên thiên 134 nhiên CÁC TỪ VIẾT TẮT GIS Geographic Information System NOAA National Oceanic and Atmospheric Administration MODIS Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer MERIS MEdium Resolution Imaging Spectrometer GLI Global Imager (onboard the ADEOS-II) MIPS Multipurpose Image Processing System LAI Leaf Area Index FPAR Fraction of Photosynthetically Active Radiation ENRMS Environment and Natural Resources Monitoring System SPOT Satellite Pour l'Observation de la Terre Envisat Environmental Satellite HRVIR High-Resolution Visible Infra-Red CSDL Cơ sở liệu HTSDĐ Hiện trạng sử dụng đất QHMT Quy hoạch Môi trường NDVI Chỉ số thực vật BVMT Bảo vệ môi trường NEPA Luật Bảo vệ môi trường Mỹ NEA Đạo luật môi trường Mỹ EIA Đánh giá tác động môi trường LHQ Liên hợp quốc ADB Ngân hàng phát triển châu Á KTXH Kinh tế xã hội GDP Tốc độ tăng trưởng bình quân hàng năm RADAR Radio Detection And Ranging H5N1 Dịch cúm A TNMT Tài nguyên môi trường MT Môi trường VNGS Trạm thu ảnh vệ tinh mặt đất NDC Trung tâm liệu viễn thám Quốc gia DUS Hệ thống ứng dụng liệu viễn thám NCKH Nghiên cứu khoa học BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường ĐNN Đất ngập nước NCMT Nhạy cảm môi trường Công tác kiểm tra, nghiệm thu phải tiến hành thường xuyên có hệ thống nhằm phát sai sót, tìm biện pháp khắc phục sửa chữa kịp thời Khơng cho phép chuyển tồn thành công đoạn trước cho công đoạn sau giải Chỉ cho phép đưa thành đồ kiểm tra, nghiệm thu công đoạn trước vào thực công đoạn Kết hợp kiểm tra thường xuyên kiểm tra định kỳ, kiểm tra nội nghiệp kiểm tra ngoại nghiệp Người thực phải kiểm tra tồn cơng việc thực Đơn vị trực tiếp sản xuất phải thường xuyên kiểm tra sau công đoạn suốt trình thực Cơ quan quản lý trực tiếp kiểm tra định kỳ kiểm tra, nghiệm thu sản phẩm cuối Kết kiểm tra, ý kiến đề xuất tổng hợp thành văn làm cho việc kiểm tra lần sau nghiệm thu sản phẩm Bộ đồ trạng tài nguyên thiên nhiên nghiệm thu phải đảm bảo quy chuẩn kỹ thuật sau: 5.1 Đúng quy trình cơng nghệ nêu Thiết kế kỹ thuật – dự tốn cơng trình phê duyệt, tài liệu phục vụ thành lập đồ trạng tài nguyên thiên nhiên phải đảm bảo quy định Quy định này; 5.2 Các yếu tố nội dung đồ phải đầy đủ, phản ánh trạng tài nguyên thiên nhiên, mức độ tổng hợp biểu thị yếu tố nội dung đồ theo quy định Thiết kế kỹ thuật – dự tốn cơng trình phê duyệt; Kết kiểm tra, nghiệm thu phải lập biên theo Thông tư số 02/2007/TT-BTNMT ngày 12 tháng 02 năm 2007 Bộ Tài nguyên Môi trường hướng dẫn kiểm tra, thẩm định nghiệm thu cơng trình, sản phẩm đo đạc đồ Bước 12 Giao nộp sản phẩm: Sản phẩm giao dạng đồ số, đồ in, báo cáo thuyết minh đồ chuyên đề, báo cáo tổng kết ghi đĩa CD Thuyết minh đồ chuyên đề đồ trạng tài nguyên thiên nhiên theo quy định sau: Mỗi đồ chuyên đề phải có thuyết minh kèm theo Thuyết minh đồ chuyên đề soạn thảo theo nội dung sau: 2.1 Căn pháp lý, cần thiết mục đích, yêu cầu việc thành lập đồ 46 chuyên đề; 2.2 Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội đơn vị hành chính; 2.3 Thời điểm bắt đầu kết thúc công việc thành lập đồ chuyên đề; 2.4 Các nguồn tài liệu sử dụng phương pháp công nghệ thành lập đồ chuyên đề; 2.5 Đánh giá chất lượng đồ chuyên đề gồm: khối lượng công việc thực hiện; mức độ đầy đủ, chi tiết độ xác yếu tố nội dung; 2.6 Kết luận, kiến nghị Khi giao nộp sản phẩm phải lập biên bàn giao sản phẩm theo quy định Thông tư số 02/2007/TT-BTNMT ngày 12 tháng 02 năm 2007 Bộ Tài nguyên Môi trường hướng dẫn kiểm tra, thẩm định nghiệm thu cơng trình, sản phẩm đo đạc đồ Những điểm quy trình cơng nghệ: Điều vẽ, chuyển vẽ, chỉnh biên tập đồ trực tiếp máy tính đảm bảo yêu cầu: o Các đối tượng số hóa với tỷ lệ thu-phóng hình, đảm bảo u cầu kỹ thuật đề o Các đối tượng cần chuyển vẽ từ tài liệu khác đảm bảo tương quan vị trí phân bố, phù hợp với đối tượng chiết tách tư liệu viễn thám Trong trình điều vẽ sử dụng kết hợp nhiều tư liệu ảnh viễn thám xử lý phổ, nắn chỉnh hình học phân loại tự động Các đồ kết xuất từ CSDL với mơ hình liệu khơng gian đồng bộ, liệu thuộc tính logic tiến hành theo trình tự: o Xây dựng nội dung riêng cho đồ, sau tiến hành tổng hợp lại theo quy định chung nhằm thống nội dung đồ trình thành lập Đây bước xây dựng hệ thống mã loại, xác định dấu hiệu điều vẽ, quy định nhóm lớp thơng tin, xây dựng hệ thống kí hiệu cấu trúc CSDL đồ o Sử dụng phần mềm Microstation để tiến hành điều vẽ tổng hợp nội dung đồ tư liệu ảnh vệ tinh Đây nguồn liệu đồ họa tổng hợp đầu tiên, tạo nên liệu khơng gian có tính logic cao đảm bảo yêu cầu đồng CSDL đồ o Sử dụng phần mềm ARC GIS để tích hợp, xử lý thơng tin xây dựng CSDL cách hệ thống, nhanh chóng kết xuất sản phẩm đồ, bảng biểu thống kê… 47 Hình 3: Sơ đồ quy trình thành lập đồ trạng tài nguyên thiên nhiên sở ứng dụng công nghệ viễn thám GIS 48 Chương III Thử nghiệm thành lập đồ trạng tài nguyên thiên nhiên phạm vi Thành phố Hải Phịng Trình bày điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, trạng thơng tin tư liệu, q trình xử lý ảnh viễn thám, thành lập đồ nền, điều vẽ ảnh viễn thám, xây dựng sở liệu chuyên đề thành lập đồ trạng tài nguyên thiên nhiên, tỉ lệ 1:100000 khu vực Thành phố Hải Phòng gồm đồ sau: + Bản đồ hệ sinh thái + Bản đồ trạng mạng lưới thuỷ văn + Bản đồ trạng lớp phủ mặt đất + Bản đồ trạng sử dụng đất + Bản đồ trạng phân bố vùng đất ngập nước + Bản đồ trạng lớp phủ rừng + Bản đồ trạng phân bố vùng nuôi trồng thuỷ sản + Bản đồ trạng tài nguyên du lịch Hình 4: Sơ đồ cấu trúc sở liệu đồ trạng tài nguyên thiên nhiên 49 Sau trình thực đề tài thu kết sau: Nghiên cứu sở khoa học ứng dụng ảnh vệ tinh công nghệ GIS, mối liên hệ số thực vật ảnh vệ tinh (NDVI) với trạng tài nguyên thiên nhiên, xây dựng đồ trạng tài nguyên thiên nhiên Việt Nam giới Nghiên cứu xây dựng đồ hệ sinh thái, trạng mạng lưới thuỷ văn, trạng lớp phủ mặt đất, trạng phân bố vùng đất ngập nước, trạng lớp phủ rừng, trạng phân bố vùng nuôi trồng thuỷ sản, trạng tài ngun du lịch Xây dựng quy trình cơng nghệ thành lập đồ trạng tài nguyên thiên nhiên sở ứng dụng viễn thám GIS Kết sản xuất thử nghiệm khu vực Thành phố Hải Phòng bao gồm: + Xử lý ảnh, phân loại đối tượng ảnh viễn thám, thành lập bình đồ ảnh viễn thám Aster SPOT5 tỉ lệ 1:100 000 phục vụ thành lập đồ trạng tài nguyên thiên nhiên + Xây dựng hệ phân loại cho đồ lựa chọn để thành lập đồ trạng tài nguyên thiên nhiên + Xây dựng khóa ảnh vệ tinh SPOT5 phục vụ cho thành lập đồ trạng tài nguyên thiên nhiên + Xây dựng thư viện kí hiệu mơi trường ArcGIS phục vụ cho đồ cần thành lập đồ trạng tài nguyên thiên nhiên + Xây dựng CSDL chuyên đề phục vụ cho thành lập đồ trạng tài nguyên thiên nhiên + Thành lập đồ trạng tài nguyên thiên nhiên tỉ lệ 1:100 000 bao gồm đồ sau: đồ hệ sinh thái, đồ trạng mạng lưới thuỷ văn, đồ trạng lớp phủ mặt đất, đồ trạng sử dụng đất, đồ trạng phân bố vùng đất ngập nước, đồ trạng lớp phủ rừng, đồ trạng phân bố vùng nuôi trồng thuỷ sản, đồ trạng tài nguyên du lịch Quá trình thành lập đồ trạng tài nguyên theo quy trình cơng nghệ ứng dụng ảnh vệ tinh GIS chủ yếu xử lý nội nghiệp trình kiểm tra ngoại nghiệp khẳng định hiệu phương pháp Hơn việc xử lý tổng hợp thông tin lúc phân tách lớp thông tin đồ nhờ hỗ trợ chương trình nhỏ máy tính tăng độ xác, tính chỉnh hợp thơng tin mà phương pháp thành lập đồ trước nhiều thời gian để kiểm tra chỉnh hợp Qua cho thấy việc giảm bớt thời gian kinh phí ngoại nghiệp, thời gian 50 sửa chữa, chỉnh hợp nội dung đồ so với phương pháp truyền thống trước kết có giá trị cao hiệu kinh tế phương pháp thành lập đồ Các đồ chuyên đề thành lập đạt tiêu kỹ thuật sau: + Các đồ trạng thành lập tỷ lệ 1:100 000, hệ tọa độ VN-2000 (lưới chiếu UTM, Elipxoid WGS-84, múi chiếu 60, kinh tuyến trục 1050) + Độ xác hình học: lấy tương đương theo quy định đồ tỷ lệ + Sai số tương hỗ chuyển vẽ yếu tố nội dung đồ ≤ ±0,3mm tính theo tỷ lệ đồ (tương đương 30m thực tế với tỷ lệ đồ 1: 100 000) + Sai số chuyển vẽ vị trí yếu tố nội dung đồ ≤ ±0,2mm tính theo tỷ lệ đồ (tương đương 20m thực tế với tỷ lệ đồ 1: 100 000) + Sai số tương hỗ chuyển vẽ yếu tố nội dung trạng tài nguyên thiên nhiên sang đồ không vượt ±0,7mm tính theo tỷ lệ đồ (tương đương 70m thực tế với tỷ lệ đồ 1: 100 000) + Sai số chuyển vẽ vị trí yếu tố nội dung trạng tài nguyên thiên nhiên sang đồ khơng vượt q ±0,5mm tính theo tỷ lệ đồ (tương đương 50m thực tế với tỷ lệ đồ 1: 100 000) + Mức độ chi tiết nội dung đồ: - Về hình học yếu tố nội dung chuyên mơn thể với diện tích nhỏ từ 0,5-9mm2 tùy theo đối tượng - Về định tính thể theo quy định hệ phân loại đồ - Thể đồ sông, kênh nét có chiều dài ≥2.000m (tương đương 20mm đồ) thể đồ trạng Mạng lưới thuỷ văn có chiều dài ≥1.000m (tương đương 10mm đồ) - Sông, kênh có hai đường bờ cách ≥50m (tương đương 0,5mm đồ) thể dạng vùng (2 nét) - Thể đồ hồ, ao tự nhiên nhân tạo có diện tích mặt nước ≥20.000m2 (tương đương 2mm2 đồ) thể đồ trạng Mạng lưới thuỷ văn có diện tích mặt nước ≥10.000m2 (tương đương 1mm2 đồ) - Thể đảo, bãi bồi, doi cát lịng sơng hồ, biển có diện tích ≥5.000m2 (tương đương 0,5mm2 đồ) - Ranh giới yếu tố nội dung lấy trùng với đường ô tô nhựa cấp phối có khoảng cách ≤ 100m; lấy trùng với đường bờ nước yếu tố dạng đường khác có khoảng cách ≤ 50m 51 - Các khu vực có yếu tố nội dung quan trọng thể đường có chiều dài ≥2.000m (tương đương 20mm đồ) lấy đến cấp đường mịn, khu vực khác thể đường có chiều dài ≥3.000m (tương đương 30mm đồ) lấy bỏ cấp đường cho hệ thống đường liên tục đến vị trí cần thiết với nội dung đồ - Thể yếu tố nội dung chuyên mơn dạng vùng đồ có diện tích ≥90.000m2 (tương đương 9mm2 đồ) + Các đồ chuyên đề thành lập đạt yêu cầu kỹ thuật việc thành lập đồ chuyên đề tỷ lệ tương đương (cụ thể đồ trạng sử dụng đất) Bộ Tài nguyên Môi trường ban hành Trong trình thực đề tài tác giả gặp phải điểm thuận lợi có nhiều loại tư liệu viễn thám khác để tham khảo hỗ trợ công tác suy giải ảnh vệ tinh SPOT (2,4,5), ASTER, LANDSAT TM, AVNIR có đội ngũ cán thực đề tài chuyên gia có kinh nghiệm cơng tác ứng dụng viễn thám GIS xây dựng đồ chuyên đề khác phục vụ công tác bảo vệ môi trường Đã có khó khăn sau: + Khn dạng số liệu, tài liệu tham khảo không tương thích (lưới chiếu, hệ tọa độ ) nên khơng thể dùng trực tiếp GIS, cần phải chuẩn hóa đưa vào CSDL đòi hỏi thời gian kinh nghiệm chuyên gia + Tính thống ngành để hình thành nên CSDL phù hợp với lĩnh vực; CSDL xây dựng đề tài chung để nhà khoa học chuyên ngành khai thác, chỉnh sửa, cập nhật nội dung chuyên sâu cho lĩnh vực; cần có đầu mối chung để chia sẻ khai thác liệu Trong thời gian tới cần có nghiên cứu chuyên sâu hay mở rộng số vấn đề sau: + Hoàn thiện xây dựng hệ phân loại phục vụ cho thành lập đồ trạng tài nguyên thiên nhiên mở rộng cho phạm vi nước + Tiếp tục ứng dụng công nghệ viễn thám GIS xây dựng đồ chuyên đề khác đồ trạng khai thác sử dụng tài nguyên nước mặt, nước ngầm, trạng chất lượng không khí, trạng tài ngun khống sản phục vụ cho công tác quy hoạch môi trường cấp tỉnh 52 Phân tích số kết trạng tài nguyên thiên nhiên khu vực Hải Phòng Từ kết đồ trạng sử dụng đất thành lập phương pháp ứng dụng ảnh viễn thám công nghệ GIS tính diện tích loại hình sử dụng khu vực Thành phố Hải Phòng năm 2008 sau: Bảng 2: Thống kê diện tích loại hình sử dụng đất khu vực Hải Phòng năm 2008 STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 Nội dung Đất chưa sử dụng Đất an ninh Đất có mục đích cơng cộng Đất quốc phịng Đất sản xuất, kinh doanh phi nông nghiệp Đất trụ sở quan, cơng trình nghiệp Đất chợ Đất đồi núi chưa sử dụng Đất sở giáo dục - đào tạo Đất giao thơng Đất cơng trình lượng Đất bãi thải, xử lý chất thải Đất thuỷ lợi Đất sở văn hóa Đất trồng hàng năm khác Đất trồng cói kết hợp ni thuỷ sản Đất làm muối Đất trồng lâu năm khác Đất trồng ăn lâu năm Đất chuyên trồng lúa nước Đất trồng lúa kết hợp nuôi thuỷ sản Đất trồng lúa nước cịn lại Đất có mặt nước chun dùng Núi đá khơng có rừng Đất nghĩa trang, nghĩa địa Đất đô thị Đất nông thôn Đất phi nông nghiệp khác Đất trồng rừng đặc dụng 53 Mã loại BCS CAN CCC CQP CSK CTS DCH DCS DGD DGT DNL DRA DTL DVH HNK HNK+TSL LMU LNK LNQ LUC LUC+TSN LUK MNC NCS NTD ODT ONT PNK RDM Diện tích (ha) 17718.01 11.43 12.75 376.07 1941.13 24.34 273.02 160.79 31.35 357.87 14.01 11.75 480.95 139.03 1925.17 322.42 378.11 17.23 623.65 52794.27 1135.92 5389.75 27.53 694.09 57.02 4944.16 20511.55 1442.97 18.81 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 Đất có rừng tự nhiên đặc dụng Đất có rừng trồng đặc dụng Rừng ngập mặn kết hợp nuôi thuỷ sản Đất khoanh nuôi phục hồi rừng phòng hộ Đất trồng rừng phòng hộ Đất có rừng tự nhiên phịng hộ Đất có rừng trồng phịng hộ Đất có rừng trồng sản xuất Đất khu cơng nghiệp Đất sơng, ngịi, kênh, rạch, suối Đất nuôi trồng thuỷ sản nước lợ, mặn Đất chuyên nuôi trồng thuỷ sản nước Tổng 54 RDN RDT RNM+TSL RPK RPM RPN RPT RST SKK SON TSL TSN 9416.03 643.53 2378.47 145.02 74.49 7245.4 2949.24 43.02 1952.9 6716.44 12694.57 4961.9 161056.16 Bảng 3: Thống kê cấu số loại hình sử dụng đất khu vực Hải Phịng năm 2005-2008 STT Loại đất Diện tích 2005 (ha) Diện tích 2008 (ha) Đất trồng lúa 48771 52794 Đất nông nghiệp khác 37912 9414 Đất nuôi trồng thuỷ sản Đất lâm nghiệp Đất khu công nghiệp Đất Các loại đất khác Tổng 11317 21609 1106 12229 18994 151938 17656 22914 1953 25455 30870 161056 Biểu đồ 1: Cơ cấu số loại hình sử dụng đất khu vực Hải Phòng năm 2005 (Nguồn từ Vụ Đăng ký Thống kê – Bộ Tài nguyên Môi trường) 55 Biểu đồ 2: Cơ cấu số loại hình sử dụng đất khu vực Hải Phịng năm 2008 Biểu đồ 3: Biến động số loại hình sử dụng đất khu vực Hải Phịng năm 2005-2008 56 Kết luận Kết nghiên cứu thử nghiệm đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám GIS xây dựng đồ trạng tài nguyên thiên nhiên phục vụ công tác quy hoạch bảo vệ môi trường cấp tỉnh” đưa kết luận sau: Khẳng định ý nghĩa phương pháp luận ứng dụng tư liệu viễn thám để thành lập đồ trạng tài nguyên thiên nhiên đồ đồng có tính chỉnh hợp cao theo quan điểm hệ thống phục vụ công tác điều tra, đánh giá tài nguyên thiên nhiên, làm sở cho công tác quy hoạch lãnh thổ, môi trường Đây tiền đề, định hướng trình thực đề tài Kết nghiên cứu thực nghiệm đề tài hoàn thiện quy trình cơng nghệ, ứng dụng cơng nghệ viễn thám GIS xây dựng đồ trạng tài nguyên thiên nhiên Qua khẳng định, việc lựa chọn công nghệ viễn thám GIS giải pháp tối ưu công tác xây dựng đồ trạng tài nguyên thiên nhiên phục vụ quy hoạch bảo vệ môi trường cấp tỉnh Công cụ viễn thám cho phép thu nhận thông tin tiềm năng, trạng đối tượng địa bàn rộng, thời gian ngắn Công cụ GIS hỗ trợ đắc lực việc chiết tách, tổng hợp lưu trữ thông tin xác, nhanh chóng, hiệu Sự kết hợp hai công nghệ giải pháp tốt nhất, đáp ứng yêu cầu thông tin đồng bộ, thời đồ trạng tài nguyên thiên nhiên phục vụ quy hoạch bảo vệ mơi trường cấp tỉnh nói riêng mở rộng quy mơ cấp vùng hay nước Các đồ trạng tài nguyên thiên nhiên CSDL lớp thông tin đồ khu vực thử nghiệm, chưa đầy đủ hết thành phần tài nguyên đại diện đặc trưng cho lĩnh vực tài nguyên cộm vấn đề khai thác để phát triển kinh tế tài nguyên nước, đất, rừng phần tài nguyên biển Tính thời, đồng bộ, có độ xác cao lớp thơng tin đồ, thực hữu ích, phương tiện hữu hiệu cho nhà quản lý quy hoạch Trên CSDL đồng này, thuận lợi để nhà khoa học chuyên ngành khai thác, chỉnh sửa, cập nhật nội dung chuyên sâu cho lĩnh vực, từ tổng hợp đưa đánh giá, kết luận, định hướng phục vụ cho cơng tác quy hoạch mơi trường cấp tỉnh nói chung cụ thể thành phố Hải Phòng Kết thử nghiệm đáp ứng nhu cầu cấp thiết cho công tác quy hoạch bảo vệ môi trường cấp tỉnh Có thể dựa vào kết thực nghiệm để định hướng phương án sản xuất nhằm khai thác hiệu tư liệu viễn thám thu nhận từ trạm thu ảnh vệ tinh Trung tâm Viễn thám Quốc gia 57 Kiến nghị Quá trình nghiên cứu thử nghiệm đề tài cho thấy, nhu cầu nguồn thông tin đồng bộ, xác chi tiết cần thiết, việc xây dựng hệ thống CSDL lớn, thống tất ngành thực vấn đề khó khăn phức tạp Đề tài định hướng, hồn thành tốt phần việc chun mơn nhà đồ viễn thám, sở thống kiến thức chuyên môn với ngành, hình thành nên CSDL phù hợp với lĩnh vực Trên CSDL thống mơ hình khơng gian định tính đối tượng, chuyên gia thuộc lĩnh vực khác hoàn thiện theo lĩnh vực mình, cuối tổng hợp lại đầu mối chung để ngành chia sẻ khai thác Để thực việc thành lập đồ theo quy trình cơng nghệ đưa thuận lợi, việc xây dựng hệ phân loại đúng, hợp lý có nguyên tắc cần thiết Xây dựng hệ phân loại chung, thống địi hỏi có kết hợp chun gia nhiều lĩnh vực Cần thiết phải có dự án sản xuất thử nghiệm xây dựng đồ trạng tài nguyên thiên nhiên vùng khác nhau, đưa đánh giá kết luận cụ thể trước ứng dụng sản xuất rộng rãi địa phương nước Để thuận lợi cho việc triển khai xây dựng đồ quy mơ lớn, cần phải có đầu tư đầy đủ trang thiết bị cho sở sản xuất từ thiết bị đo đạc cầm tay để bổ sung ngoại nghiệp (GPS), đến thiết bị xử lý nội nghiệp máy tính phần mềm chuyên dụng, máy in 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO Phương pháp luận quy hoạch môi trường – Cục Môi trường, Bộ Khoa học công nghệ Môi trường Hà Nội, tháng 12 năm 1998 Quy hoạch môi trường, Vũ Quyết Thắng, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, 2004 Hướng dẫn: Xây dựng kế hoạch hành động bảo vệ môi trường cấp tỉnh – Cục Môi trường, Bộ Khoa học Công nghệ Môi trường Hà Nội, tháng 12 năm 2001 Đề án Quy hoạch bảo vệ môi trường thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An – Báo cáo Tổng hợp – Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, Viện Địa lý; Sở Khoa học Công nghệ - UBND Tỉnh Nghệ An Hà Nội, tháng năm 2004 Báo cáo trạng mơi trường Hải Phịng tháng năm 2002 - Sở Khoa học, Công nghệ Mơi trường Thành phố Hải Phịng Leonard Ortolano, 1984 Environmental Planning and Decision Making, John Wiley & Sons, New York, 1984 Đề tài NCKH cấp Nhà nước (mã số 46-A-06-01): “Sử dụng tư liệu viễn thám để thành lập đồ cho mục đích khai thác lãnh thổ bảo vệ thiên nhiên” Dự án sản xuất thử nghiệm “Nghiên cứu xây dựng đồ phân bố vùng nhạy cảm môi trường” (Quyết định phê duyệt số 1657/QĐ - BTNMT ngày 29/10/2003) Bản đồ mặt vị trí khu cơng nghiệp (kèm theo cơng văn số 288/QH ngày 01/6/1999 Viện Qui hoạch Hải Phòng) 10 Báo cáo đề tài “Tài nguyên du lịch tự nhiên nhân văn vùng nông thôn Hải Phòng” Tác giả Phạm Văn Luân (dày 90 trang) 11 Danh mục di tích xếp hạng cấp thành phố Hải Phịng, tính đến ngày 06/4/2004, Bảo tàng Hải Phịng cấp (dày 09 trang) 12 Danh sách khu công nghiệp điều chỉnh; có 34 khu cụm khu phân bố theo địa điểm Quận Huyện thuộc Hải Phòng (dày 01 trang) 13 “Phiếu thu thập xử lý thông tin khu bảo tồn biển công nghệ GIS” - Trung tâm Khảo sát, nghiên cứu, tư vấn môi trường biển Hà Nội, 11-1999 14 Các vùng đất ngập nước có giá trị đa dạng sinh học môi trường Việt Nam Bộ Khoa học Công nghệ Môi trường - Cục Môi trường Hà Nội - 2001 15 Phạm Văn Cự nnk, 2006 Sử dụng tư liệu viễn thám đa thời gian để đánh giá biến động số thực vật lớp phủ trạng quan hệ với biến đổi sử dụng 59 đất tỉnh Thái Bình Tuyển tập cơng trình khoa học, Hội nghị khoa học Địa lýĐịa Hà Nội, 09/2006.Tr.399-407 16 Nguyễn Đình Dương, 2006 Phân loại lớp phủ Việt Nam tư liệu Modis đa thời gian thuật tốn phân tích đồ thị đường cong phổ phản xạ Tuyển tập cơng trình khoa học, Hội nghị khoa học Địa lý-Địa Hà Nội, 09/2006 Tr 408415 17 GS.TS Vũ Trung Tạng, 2007 Sinh thái học Hệ sinh thái Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội Tr 18.Quy định kỹ thuật “Số hoá đồ địa hình tỷ lệ 1:10000, 1:25000, 1:50000 1: 100 000” 19 Ký hiệu đồ trạng sử dụng đất đồ quy hoạch sử dụng đất: Tỷ lệ 1:1000; 1:2000; 1:5000; 1:10 000; 1:25 000; 1:50 000; 1:100 000; 1:250 000 1:1 000 000 20 Trung tâm Viễn thám - 2004, Đề tài nghiên cứu khoa học “Nghiên cứu ứng dụng phương pháp viễn thám hệ thống thông tin địa lý phục vụ mục đích giám sát số thành phần tài ngun mơi trường khu vực xây dựng cơng trình thủy điện” - Hà Nội 21 Trung tâm Viễn thám, Phân viện Hải dương học Hải Phòng, 1999, Bản đồ nhạy cảm dải ven biển vùng Quảng Ninh – Hải Phòng Đà Nẵng, Hà Nội – Hải Phòng 22 Tuyển tập báo cáo khoa học, Hội nghị khoa học địa lý toàn quốc lần thứ II, 2006 23 Remote sensing and GIS integation: Towards intelligent imagery within a spatial data infrastructure Mohamed Abdelrahim – October 2001 Geodesy and geomatics engineering UNB – Technical report No.210 24 Fundamentals of Remote sensing – A Canada Centre for Remote Sensing Tutorial 25 Báo cáo nghiên cứu khả thi Dự án “Xây dựng hệ thống giám sát tài nguyên thiên nhiên môi trường Việt Nam” 26 Terrill W Ray “A FAQ on Vegetation in Remote Sensing”-Div of Geological and Planetary Sciences, California Institute of Technology 60 ... để xây dựng đồ trạng tài nguyên thiên nhiên phục vụ công tác quy hoạch bảo vệ môi trường cấp tỉnh Hiện công tác quy hoạch bảo vệ môi trường cấp tỉnh nhu cầu cấp thiết, khâu quan trọng công tác. .. 2.2 Nghiên cứu trạng ứng dụng công nghệ viễn thám GIS xây dựng đồ trạng tài nguyên thiên nhiên giới 2.3 Nghiên cứu sở khoa học ứng dụng ảnh vệ tinh công nghệ GIS xây dựng đồ trạng tài nguyên thiên. .. hoạch môi trường 14 I.2 Hiện trạng ứng dụng viễn thám GIS xây dựng đồ trạng tài nguyên thiên nhiên giới 21 I.3 Hiện trạng ứng dụng viễn thám GIS xây dựng đồ trạng tài nguyên thiên nhiên Việt