Đặc san Viễn thám và Địa tin học số 6

TRUNG TÂM VIỄN THÁM QUỐC GIA - BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

Journal of Remote Sensing and Geomatics

Số 6 - 2009

VIỄN THÁMĐỊA TIN HỌCĐỊA TIN HỌC

và

VIỄN THÁMvà

ĐỊA TIN HỌCĐỊA TIN HỌC

Ảnh SPOT 5, sản phẩm 3D đập thủy điện Hòa Bình

Sè 6 - 6/2009 1

§Æc san ViÔn th¸m vμ §Þa tin häc

1. Mở đầu

Hiện nay, nền khoa học công nghệ củanước ta cũng như nhiều nước trên thế giớiđã có những bước phát triển vượt bậc vớinhững thàng tựu to lớn, đã và đang đượcứng dụng để đáp ứng nhu cầu của conngười. Với sự phát triển như vũ bão củacác lĩnh vực khoa học công nghệ mũi nhọnnhư công nghệ vũ trụ, công nghệ nano,công nghệ sinh học…, mở ra một kỷnguyên mới – kỷ nguyên con người tiến tớichế ngự và làm chủ thiên nhiên. Những tiếnbộ của khoa học công nghệ hiện đại chophép con người biến những ý tưởng sángtạo nhất thành hiện thực. Hình ảnh vật thể

trên bề mặt trái đất được ghi nhận từ vệtinh cách xa hàng trăm km và được số hóaphục vụ trong công tác thành lập bản đồcũng như giám sát các đối tượng trongcông tác điều tra cơ bản và phát triển kinhtế xã hội. Ở Việt Nam, các thiết bị thu tínhiệu vệ tinh đã được sử dụng và ứng dụngtừ khá lâu, đặc biệt trong một số ngànhnhư: kiểm lâm, phòng chống cứu nạn, haycông tác nghiên cứu khoa học. Thậm chícũng đã xuất hiện cả những nhóm chơiGPS, du lịch GPS và một số nhà cung cấpthiết bị thu và giải mã tín hiệu vệ tinh GPS.Bên cạnh đó, các ứng dụng của nhữngcông trình, đề tài nghiên cứu khoa học đã đivào cuộc sống, mang lại chất lượng và hiệu

NGHIÊN CỨU TÍCH HỢP ẢNH VỆ TINH, CÔNG NGHỆ GISVÀ CÔNG NGHỆ GPS ĐỂ THÀNH LẬP BẢN ĐỒĐỊA CHÍNH CƠ SỞ TỶ LỆ 1/10.000 VÀ 1/5.000

TS. Bùi Quang Trung, CN. Vũ Hữu LiêmTrung tâm Viễn thám quốc gia

Tóm tắt:

Công nghệ viễn thám (Remote sensing), hệ thống thông tin địa lý (GIS) và định vị vệtinh (GPS) ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực có liên quan đến xác địnhvị trí không gian đối tượng trong các chuyên ngành như an ninh, kinh tế, du lịch,..... ở cácnước trên thế giới. Ngày nay trong các ứng dụng vệ tinh, công nghệ số chiếm ưu thế vàcác thông tin viễn thám được sử dụng kết hợp chặt chẽ với hệ thống thông tin địa lý và hệthống định vị toàn cầu đã đem lại hiệu quả cao. Công nghệ viễn thám càng thực sự đóngvai trò quan trọng để phát triển kinh tế - xã hội. Đa tích hợp công nghệ viễn thám sử dụngảnh vệ tinh độ phân giải cao, công nghệ GIS và công nghệ GPS để thu nhận và cập nhậtthông tin, quản lý, tra cứu và giao diện người sử dụng phục vụ công tác thành lập bản đồđịa chính cơ sở là hướng nghiên cứu cần thiết đáp ứng nhu cầu quản lý nhà nước củangành tài nguyên và môi trường.

Bài báo giới thiệu tóm tắt những kết quả nghiên cứu của nhóm tác giả thực hiện đề tàikhoa học cấp Bộ về tích hợp ba công nghệ trên để thành lập bản đồ địa chính cơ sở tỷ lệ1/10.000 và 1/5.000, thực nghiệm được tiến hành trên 2 tờ bản đồ thuộc khu vực ngoạithành, thành phố Hà Nội.

Sè 6 - 6/20092


quả cao hơn, thiết thực cải thiện phục vụđời sống xã hội. Với định hướng nghiêncứu tích hợp ưu điểm cũng như sức mạnhcủa các công nghệ khác nhau để giải quyếtbài toán chuyên ngành của mình, nhóm tácgiả đã đề xuất đề tài “Nghiên cứu tích hợpcông nghệ ảnh vệ tinh, công nghệ GISvà công nghệ GPS để thành lập bản đồđịa chính cơ sở tỷ lệ 1/10.000 và 1/5.000”

2. Giới thiệu chung

Về mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Nghiên cứu, đề xuất và xây dựng quytrình công nghệ thành lập bản đồ địa chínhcơ sở tỷ lệ 1/10.000 và 1/5.000 trên cơ sởứng dụng cơ sở dữ liệu địa lý đã có, kếthợp các thông tin cập nhật từ ảnh vệ tinh vàthông tin định vị từ vệ tinh.

Về nội dung nghiên cứu chính của đềtài

- Nghiên cứu một số vấn đề cơ sở lýluận khoa học cơ bản của hệ thống thôngtin địa lý (GIS), hệ thống định vị toàn cầu(GPS) và khả năng tích hợp chúng với hệthống thông tin viễn thám.

- Phân tích, đánh giá thực trạng sử dụngba hệ thống viễn thám, GIS và GPS ở nướcta hiện nay.

- Nghiên cứu đa tích hợp công nghệ sửdụng ảnh vệ tinh, công nghệ GIS và côngnghệ GPS để thành lập bản đồ địa chính cơsở tỷ lệ 1/10.000 và 1/5.000.

- Xây dựng quy trình công nghệ thànhlập bản đồ địa chính cơ sở tỷ lệ 1/10.000 và1/5.000.

- Ứng dụng quy trình công nghệ thànhlập 01 mảnh bản đồ địa chính cơ sở tỷ lệ1/10.000 bằng ảnh SPOT-5 và 01 mảnh

bản đồ địa chính cơ sở tỷ lệ 1/5.000 bằngảnh QuickBird tại khu vực ngoại thị Hà Nội.

- Đánh giá hiệu quả ứng dụng.

Về cách tiếp cận của đề tài

- Nhu cầu về chất lượng các thông tintrên bản đồ ngày càng cao nhằm tạo ra cácthông tin hữu ích phục vụ quản lý và khaithác.

- Việc tự động thu thập, phân tích, hiểnthị và khai thác số liệu dưới dạng cơ sở dữliệu là nhiệm vụ chính của một hệ thốngGIS. Việc tích hợp các thông tin dữ liệu vềbản đồ và hồ sơ địa chính, dữ liệu ảnh vệtinh cùng với các giải pháp công nghệ GIStạo nên một hệ thống tích hợp khai thác cácnguồn dữ liệu khác nhau, phục vụ hiệu quảcho công tác địa chính hiện đại.

3. Các kết quả đạt được

Qua các chuyên đề nghiên cứu, nhómtác giả đã tổng hợp, hệ thống hóa và đi sâuphân tích về thực trạng ứng dụng và mứcđộ đáp ứng của công nghệ viễn thám, GISvà GPS trên thế giới và ở nước ta, đặc biệtlà đánh giá tiềm năng ứng dụng phục vụcác bài toán cụ thể của ngành. Qua nghiêncứu và thực nghiệm đã đề xuất quy trìnhcông nghệ thành lập bản đồ địa chính cơsở tỷ lệ 1/10.000 và 1/5.000 trên cơ sở tíchhợp như sau: (xem hình 1)

Giải pháp ứng dụng công nghệ ảnhvệ tinh trong quy trình sau:

Trong khuôn khổ của đề tài này, việc lựachọn mô hình toán học để khôi phục môhình hình học của cảnh ảnh vệ tinh độ phângiải siêu cao được xác định theo từng cảnhđơn.

Với ảnh vệ tinh độ phân giải siêu cao

Sè 6 - 6/2009 3


Hình 1: Sơ đồ quy trình công nghệ tổng quát tích hợp công nghệ VT,GIS và GPS để thành lập bản đồ địa chính cơ sở

chụp vùng bằng phẳng có thể áp dụngnhiều phương pháp bình sai mô hình cảnhảnh theo các mô hình toán học khác nhaunhư:

(1). Mô hình chuyển đổi tuyến tính trựctiếp DLT (Direct linear transformation);

(2). Mô hình chuyển đổi phép chiếuxuyên tâm PT (Perspective transformation)bậc 1;

(3). Mô hình hàm đa thức bậc 1, hoặcbậc 2;

(4). Mô hình phép biến đổi affine;

(5). Mô hình các hệ số hàm số hữu tỷRPC (Rational polynomial coefficient) đượccung cấp cùng dữ liệu ảnh;

(6). Mô hình tham số.

Với ảnh vệ tinh SPOT, cho đến naychúng ta đã áp dụng thành công việc sửdụng ảnh SPOT-5 độ phân giải 2,5 m chụpnăm 2003-2004 để hiện chỉnh các loại bảnđồ chuyên đề tỷ lệ 1/10.000. Trong đó đặcbiệt là xây dựng khối bản đồ nền ảnh vệtinh tỷ lệ 1/10.000 và 1/5.000 cấp xã phụcvụ đắc lực cho công tác tổng kiểm kê đấtđai hàng năm. Trong đợt Tổng kiểm kê đấtđai năm 2005 chúng ta đã thành lập được1300 mảnh bản đồ tỷ lệ 1/10.000 cho 1300xã và đã hỗ trợ đắc lực cho công tác kiểmkê đất đai.

Bình đồ ảnh 1/10.000 thành lập ở mứcnắn 3 (trực ảnh), mode P + XS màu tựnhiên; nắn chỉnh ảnh số thực hiện trên trạm

Sè 6 - 6/20094


Hình 2: Sơ đồ quy trình kỹ thuật xử lý ảnh vệ tinh Quickbird

Spacemat với các phần mềm Mac 330,Frech 3.01, Mapix, Delta Multi, Geoview,photoshop 6.0, Freehand 10.0.

Ảnh vệ tinh độ phân giải cao trong quytrình thành lập bản đồ Địa chính cơ sởđược coi như nguồn thông tin đầu vào cungcấp 1 phần thông tin cơ bản cho hệ thốngGIS về các yếu tố nội dung chuyên mônnhư: Ranh giới sử dụng đất các thửa đất,hệ thống đường giao thông, hệ thống sôngsuối kênh rạch, đường phân lô, đường bờ,hệ thống đê điều, lối đi chung, phân loại đấttrống chưa sử dụng, đất đồi núi, đất lâm

nghiệp và một số loại cây trồng trên đất.

Giải pháp ứng dụng công nghệ GPStrong quy trình sau:

Với công nghệ GPS trong việc thành lậpbản đồ ĐCCS chúng ta có thể dùng cả haicông nghệ đo GPS tĩnh và động.

+ Công nghệ đo GPS tĩnh (hoặc với mộtsố máy GPS thế hệ mới hỗ trợ phươngpháp đo tĩnh nhanh) phục vụ cho công tácđo mạng lưới khống chế ảnh ngoại nghiệpvà xác định các tham số tính chuyển tọa độ,độ cao khu đo từ hệ tọa độ WGS-84 về hệ

Sè 6 - 6/2009 5


tọa độ VN-2000, với độ chính xác thành lậpbản đồ ĐCCS 1/10.000, chúng ta có thể sửdụng phương pháp đo GPS cực với 2 trạmBase tĩnh thu tín hiệu liên tục, cụ thểphương pháp này và các chỉ tiêu, quy địnhkỹ thuật chúng tôi sẽ trình bày trong phầnsau.

+ Công nghệ đo GPS động thôngthường sử dụng phương pháp trị đo Phasexử lý sau PPK (có thể sử dụng phươngpháp đo động trị đo Code nếu độ chính xáccũng như sự hoạt động của trạm Referencecho phép hoặc trị đo Phase thời gian thựcRTK nếu có đủ trang thiết bị cần thiết) phụcvụ công tác đo bù, đo bổ sung những yếutố không xác định được chính xác trên ảnhhoặc các yếu tố ngoài thực địa đã thay đổiso với nền ảnh và đo các điểm độ cao rờirạc, đo đạc xác định các điểm địa giới hànhchính các cấp.

+ Ngoài ra công nghệ GPS nếu kết hợpvới các phần mềm Mobile-GIS sẽ cho phépnạp dữ liệu ảnh vào các thiết bị cầm tayphục vụ cho công tác dẫn đường và điều vẽcác yếu tố địa danh và thuộc tính của thửađất trên nền ảnh.

Trong đo đạc chi tiết, đặc biệt trong đođạc bổ sung điểm đo, đo điều vẽ, tăng dày,khống chế ảnh... công nghệ đo GPS độngđang được nghiên cứu hoàn thiện và ápdụng thành công. Giải pháp công nghệ nàycho phép rút ngắn thời gian đo, độ chínhxác cao, phạm vị sử dụng rộng rãi chonhiều đối tượng đo đạc. Các giải pháp đềxuất là:

a. Sử dụng công nghệ DGPS động cảichính phân sai trị đo code: Đây là côngnghệ khá mới đang được áp dụng trongsản xuất đo đạc bản đồ. Nguyên lý cơ bản

Hình 3: Sơ đồ lưới GPS trạm Base


6 Sè 6 - 6/2009

của GPS động sử dụng trị đo phase là xử lýchính xác các baseline giữa trạm cố địnhcơ sở Base và trạm di động Rover.

b. Sử dụng công nghệ GPS động sửdụng trạm tham chiếu ảo VRT (VirtualReference Station): Công nghệ này chophép áp dụng trên phạm vi rộng lớn, cungcấp một hệ thống dữ liệu thống nhất phụcvụ đa ngành, đa mục đích. Hy vọng côngnghệ này sẽ được áp dụng ở Việt Namtrong tương lai gần. Để có thể khởi độngđược công nghệ này đòi hỏi phải có sự đầutư lớn về hệ thống thiết bị và các phần mềmứng dụng.

- Ưu điểm của phương pháp là thời gianđo rất nhanh, độ chính xác xác định toạ độvà độ cao vị trí điểm di động cao và cho kếtquả thuần nhất trên phạm vi rộng lớn. Nếuthiết lập hệ thống máy chủ và nối mạnginternet thì hoàn toàn có thể cập nhật thôngtin tức thời cho hệ thống GIS phục vụ đangành, đa mục đích. Trong đó chúng tahoàn toàn có thể tích hợp với các loại dữliệu viễn thám, dữ liệu bản đồ để thành lậpcác loại bản đồ chuyên đề tỷ lệ lớn, trongđó kể cả bản đồ ĐCCS. Tuy nhiên để đầutư cho công nghệ này đòi hỏi phải có chi phícao song hiệu ích của phương pháp là rấtthuyết phục và hy vọng trong tương lai gầnsẽ được đầu tư xứng đáng.

Giải pháp ứng dụng công nghệ GIStrong quy trình sau:

Đối với công nghệ GIS: Hầu hết cácphần mềm GIS thông dụng ở Việt Nam hiệnnay như: Mapinfo, MGE, ArcGIS vv... đềuhỗ trợ chức năng như nắn định vị ảnh theocác điểm không chế; vector hóa các đốitượng bản đồ trên nền ảnh; triển các điểmtọa độ, độ cao xác định bằng công nghệGPS lên nền ảnh và bản đồ; bổ sung các

lớp thông tin từ các bản đồ số có sẵn; biêntập hoàn thiện và in ấn bản đồ; xây dựngCSDL hồ sơ địa chính ban đầu cho bản đồđịa chính.

Các hệ CSDL địa lý và đất đai nêu trênbao gồm 2 thành phần chính là dữ liệu đồhoạ và dữ liệu thuộc tính. Dữ liệu đồ hoạđược thu thập từ đồ hoạ trên bản đồ dạngsố, số hoá hoặc quét bản đồ dạng giấy, sốliệu đo trên mặt đất trong đó kể cả số liệuđo GPS, số liệu đo trên ảnh vệ tinh... Dữliệu thuộc tính đóng vai trò mô tả, chỉ dẫnhoặc chú thích cho các thông tin đồ hoạ vàthường ở dạng văn bản, chữ số, biểu đồhoặc multimedia. Phần dữ liệu đồ hoạ đượcchia thành các lớp, tuỳ thuộc vào từng thểloại bản đồ mà quy định số lớp cho phùhợp. Mỗi lớp chứa các hình ảnh bản đồliên quan tới một chức năng, một ứng dụngcụ thể. Vị trí không gian của nó được xácđịnh thông qua một hệ toạ độ chung toànhệ thống. Các nội dung tích hợp ứng dụngbao gồm:

- Sử dụng phần mềm GIS triển các điểmGPS đo động đã xử lý tọa độ, độ cao tronghệ VN-2000 lên nền ảnh và bản đồ số. Căncứ vào mã Code của mỗi điểm dùng cáccông cụ đồ họa để số hóa bổ sung các dữliệu không gian cho bản đồ địa chính cơ sởmà nền ảnh còn thiếu hoặc không chínhxác như các địa vật, các điểm ghi chú độcao…;

- Sử dụng các thiết bị MobileGIS cầm taycó tích hợp công nghệ GPS dẫn đường:

+ Nạp các dữ liệu về các lớp thông tinbản đồ địa chính cơ sở đã số hóa;

+ Nạp nền ảnh đã nắn chỉnh hình học;

+ Ra ngoài thực địa dùng GPS dẫn

Sè 6 - 6/2009 7


Hình 4 : Ứng dụng GIS để bổ sung các điểm GPS trên nền ảnh

đường để đi điều vẽ ngoại nghiệp và bổsung các thông tin thuộc tính của thửa đất.

- Ứng dụng GIS bằng thiết bị Mobile cầmtay để xây dựng CSDL hồ sơ địa chính banđầu gồm các thông tin:

+ Loại đất;

+ Mục đích sử dụng;

+ Tên chủ sử dụng;

+ Địa chỉ;

+ Địa danh, sứ đồng.

- Đồng bộ hóa các dữ liệu không gian vàthuộc tính đã đi điều vẽ ngoài thực địa trênthiết bị MobileGIS vào ứng dụng GIS tạimáy để bàn, tiếp tục biên tập và hoàn thiệnbản đồ địa chính cơ sở trên nền đồ họa củaứng dụng GIS. (xem hình 4)

Sản phẩm bản đồ khu vực thửnghiệm:

Trong quá trình thực hiện đề tài, nhómtác giả đã tiến hành làm thực nghiệm 01mảnh BĐ ĐCCS tỷ lệ 1/10.000 thuộc huyệnĐông Anh gồm địa phận các xã nằm ở phíanam của huyện Đông Anh: xã Kim Nỗ, xãVân Nội, xã Tiên Dương, Thị trấn ĐôngAnh, Xã Uy Nỗ, xã Cổ Loa, xã Xuân Canh,xã Tầm Xá, xã Vĩnh Ngọc, xã Hải Bối.Mảnh BĐ ĐCCS 1/10.000 có phiên hiệumảnh là 10-340582-Đông Anh – Hà Nội(xem hình 5).

Mảnh BĐ ĐCCS tỷ lệ 1/5.000 thuộcQuận Long Biên gồm địa phận các phườngNgọc Lâm, Phúc Đồng, Long Biên và ThạchBàn, mảnh này có phiên hiệu là 5-328591Gia Lâm, Hà Nội (xem hình 6).

Sè 6 - 6/20098


4. Kết luận:

Với việc sử dụng một số phương phápchuyên ngành khác như phương phápchuyên gia, tổ chức các hội thảo chuyên đề,kết quả nghiên cứu của đề tài cho thấy, đểđáp ứng nhu cầu về thành lập, chỉnh lý biếnđộng bản đồ địa chính tỷ lệ 1/10.000 và1/5.000, công nghệ khả thi nhất là sử dụngảnh vệ tinh. Mặt khác, công nghệ viễn thámcòn cho phép giảm chi phí từ 20 - 30% sovới công nghệ dùng ảnh hàng không. Hiệnnay ở nước ta đang hiện chỉnh bản đồ địahình tỉ lệ 1/25.000 và nhỏ hơn bằng ảnh vệtinh chủ yếu bằng các công nghệ truyềnthống, kết quả thu được mới chỉ đáp ứngdưới 20% nhu cầu.

Để điều tra, quy hoạch và bảo vệ cácnguồn tài nguyên về đất, Luật Đất đai quy

định việc thành lập và quản lý bản đồ địachính trong phạm vi cả nước. Cho đến nay,theo công nghệ truyền thống, công tác khảosát, đo đạc, lập và quản lý bản đồ địa chínhcơ sở tỉ lệ cơ bản 1/10.000 và 1/5.000 tuyđược quan tâm đầu tư song tiến độ kháchậm so với yêu cầu bức xúc của thực tế.Lý do ở đây là các phương pháp cổ truyềnkhông đủ khả năng đáp ứng nhu cầu này.Biện pháp khả thi duy nhất là ứng dụngrộng rãi và thường xuyên tư liệu ảnh vệ tinhlực phân giải cao và siêu cao.

Ưu điểm cơ bản của ảnh vệ tinh lựcphân giải cao và siêu cao là khả năng đápứng nhanh trên diện rộng và với dâychuyền xử lý ảnh đồng bộ hiện có củaTrung tâm Viễn thám quốc gia có thể tạo ranhững ảnh mầu tự nhiên với lực phân giải

Hình 5: Mảnh Bản đồ Địa chính cơ sở1/10.000 phiên hiệu 10-340582 -

Đông Anh, Hà Nội

Hình 6: Mảnh Bản đồ Địa chính cơ sở1/5.000 phiên hiệu 5-328591 -

Gia Lâm, Hà Nội

Sè 6 - 6/2009 9


siêu cao cho phép mở rộng cho nhiều đốitượng sử dụng. Bên cạnh đó, giá thành sảnphẩm khi sử dụng tư liệu ảnh vệ tinh nềnvới quy mô lớn chỉ bằng 1/5 - 1/10 so với sửdụng ảnh chụp từ máy bay. Mặt khác, côngtác nội nghiệp sẽ chiếm từ 65 - 90 % toànbộ khối lượng công việc mà trước đây chủyêú là ngoại nghiệp. Sơ bộ ước tính sẽ tiếtkiệm được khoảng 10 - 20% nguồn ngânsách từ Nhà nước chi hàng năm cho côngtác khảo sát, đo đạc, lập và quản lý bản đồđịa chính cơ sở tỉ lệ 1/10.000 và 1/5.000.

Ở Việt Nam, tích hợp ba công nghệ viễnthám, GIS, GPS còn mới mẻ. Việc nghiêncứu áp dụng sản xuất và chuyển giao côngnghệ mới sẽ đem lại hiệu quả đáng kể vềkinh tế, chất lượng sản phẩm và đáp ứngnhanh yêu cầu cho các nhà quản lý.

Từ kết quả áp dụng thực tiễn KHCN ởnước ngoài, các đề tài khoa học nghiên cứutrong nước, nguồn tư liệu ảnh vệ tinh trongnước có thể cho phép ứng dụng kết quảnghiên cứu của đề tài này vào thử nghiệmsản xuất.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Robert Sedgewick. Cẩm nang thuậttoán. Tập 1, 2. Nhà xuất bản Khoa học kỹthuật, 1995.

2. Trần Thùy Dương, Nghiên cứu xâydựng công nghệ thành lập bản đồ số độ caotrong điều kiện Việt Nam, Luận án tiến sỹ kỹthuật, Hà Nội 2007.

3. Michael F. Worboys, GIS : AComputing Perspective, Taylor & Francis,1995.

4. Peter F. Dale and John D. McLaughlin,Land Information Management, ClarendonPress, Oxford, 1988.

5. Công nghệ thành lập bản đồ địa chínhbằng máy toàn đạc điện tử. Tổng cục Địachính. Hà Nội 1999.

6. Vera B. Anand (TS Nguyễn Hữu Lộcdịch). Đồ họa máy tính và mô hình hóa hìnhhọc. Nhà xuất bản Thành phố Hồ Chí Minh,2000.

7. TS. Đặng Văn Đức, Hệ thống thôngtin địa lý, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật,Hà Nội, 2001.

8. Nguyễn Hà Phú, Cao Xuân Triều Dựán thử nghiệm cấp Bộ “Thành lập bản đồtrực ảnh tỷ lệ 1/5000 – 1/10000 bằng tư liệuảnh vũ trụ lực phân giải siêu cao”, 2006 -2007.

9. Quy phạm thành lập bản đồ địa chínhTỷ lệ 1/500, 1/1.000, 1/2.000, 1/5.000,1/10.000 và 1/25.000. Tổng cục Địa chính1999.

10. Ký hiệu bản đồ địa hình tỷ lệ 1:500,1/1.000, 1/2.000, 1/5.000. Tổng cục Địachính. Hà Nội 1995.

11. Quy trình hiện chỉnh bản đồ địa hìnhbằng ảnh vệ tinh. Tổng cục Địa chính. HàNội 2002.

12. Nguyễn Xuân Lâm. “Nghiên cứu mộtsố giải pháp kỹ thuật xử lý ảnh vệ tinh độphân giải cao cho mục đích thành lập bảnđồ chuyên đề tỷ lệ 1/10.000 và lớn hơn”. Đềtài NCKH cấp Bộ. Hà Nội 2007.

13. Medvedev P. P., Baranov I. S. “Hệthống định vị vũ trụ toàn cầu và sử dụngtrong Trắc địa”. VINITI. Moscơva 1992.m

Sè 6 - 6/200910


I. Đặt vấn đề

Trong những năm gần đây xu thế sửdụng ảnh vệ tinh có độ phân giải cao vàsiêu cao thực sự là một nhu cầu trong đờisống dân sự cũng như quân sự. ẢnhIKONOS của hãng Space Imaging Inc. (naythuộc hãng GeoEye) có độ phân giải vớipixel thực địa GSD (Ground SamplingDistance) bằng 0,82m (khi trục quang củahệ thống quang học trùng với phương dâydọi) là ảnh vệ tinh đầu tiên (1999) có độphân giải GSD dưới 1 mét. Ảnh QuickBird -2 (2001) có GSD bằng 0,61 mét [1]. Hainăm gần đây chúng ta đã có ảnh vệ tinh vớiGSD nhỏ hơn và bằng 0,5m như ảnhWorldView-1 của hãng Digital Globe (2007)có GSD = 0,5m và ảnh GeoEye-1 củahãng GeoEye (2008) có GSD = 0,41m (trụcquang của hệ thống quang học đầu thu

trùng với phương dây dọi) [6]. Ảnh vệ tinhđộ phân giải siêu cao có pixel thực địamang giá trị nêu ở trên không phải là con sốngẫu nhiên mà là những con số được tínhtoán, thiết kế theo nguyên lý, định luật vật lýchặt chẽ. Đó là nguyên lý phản xạ Rayleigh,định luật tán xạ ánh sáng.

Khi nói tới hệ thống quang học chúng taliên tưởng tới các tham số như độ dài tiêucự hệ thống quang học f; bán kính (hayđường kính) cửa mở ống kính quang học r(hoặc d); độ dài bước sóng λ mà hệ thốngquang học sẽ thu. Trong công nghệ ảnh số,độ lớn pixel ảnh p có liên quan mật thiết vớiGSD thông qua độ cao của vệ tinh H và độdài tiêu cự f. Tất cả các thông số trên có sựràng buộc chặt chẽ khi thiết kế đầu thu ảnhvệ tinh.

SỰ HOæN HẢO CỦA HỆ THỐNG QUANG HỌCĐẦU THU ẢNH VỆ TINH ĐỘ PHèN GIẢI CAO

TSKH. Lương Chính KếCN. Trần Ngọc Tưởng

KS. Nguyễn Văn Hùng

Trung tâm Viễn thám quốc gia

Tóm tắt:Dựa vào nguyên lý phản xạ ánh sáng Rayleigh, đường kính của đĩa tán xạ ánh sáng

hay còn gọi là đĩa Airy (Airy disk of Diffraction Phenomenon) được sử dụng như là số đolực phân giải hệ thống quang học. Trên cơ sở đó, hàm thiết kế λF/p = 0,82 và λF/p = 1 đãđược thiết lập. Lực phân giải không gian đặc trưng bằng độ dài mẫu thực địa GSD (GroundSampling Distance) của hệ thống quang học đầu thu ảnh vệ tinh làm việc với nguyên lýquét ảnh theo đường CCD như Ikonos, QuickBird, WorldView và GeoEye có mối liên hệmật thiết với hàm thiết kế DF (Design Function). Một số ví dụ tính toán các tham số củaDF cho một số hệ thống quét ảnh nêu trên sẽ minh chứng mối liên hệ cơ học giữa GSDvà DF.

Sè 6 - 6/2009 11


Trong vòng 10 năm trở lại đây một tronghướng phát triển công nghệ vũ trụ là sửdụng loại vệ tinh nhỏ mang lại hiệu quả kinhtế cao. Với xu thế này, các nước đang pháttriển có cơ hội tiếp cận công nghệ cao đểphát triển kinh tế. Loại vệ tinh lớn có trọnglượng trên 1000 kg, ví dụ vệ tinh GeoEye-1nặng 1300kg; vệ tinh ENVISAT của ESA(European Space Agency) có trọng lượngtới 8 tấn, tuổi thọ trên 15 năm, mang theo10 đầu thu (sensor) cho các mục đích ứngdụng khác nhau, giá thành lên đến 3 tỷ

USD. Theo [3], giá thành phóng vệ tinh nhờtên lửa đẩy của một số nước vào khoảng10 nghìn USD/1kg trọng lượng vệ tinh. Nhưvậy, sử dụng vệ tinh loại nhỏ với trọnglượng dưới 100 kg (vệ tinh Sputnik-1 củaLiên Xô cũ phóng lên quỹ đạo vào năm1957 nặng 83 kg) cho các mục đích chuyêndụng trong vòng 2 năm, kinh phí cho chếtạo và phóng lên quỹ đạo ước chừngkhoảng từ 3 đến 6 triệu USD. Bảng 1 giớithiệu một số thông số của vệ tinh nhỏ [5].

Bảng 1: Một số thông số về vệ tinh nhỏ

Nội dung của bài báo trình bày việc thiếtkế GSD cho đầu thu đảm bảo sự hoàn hảoứng dụng các nguyên lý và định luật vật lýcó liên quan mật thiết tới hàng loạt cáctham số. Để tiến tới làm chủ công nghệ vũtrụ trong chương trình phát triển công nghệvũ trụ của Việt Nam, việc nghiên cứu, tìmhiểu, nguyên lý cấu tạo đầu thu là một trongnhững nội dung chính cần quan tâm.

II. Hàm thiết kế hệ thống quang họcđầu thu ảnh vệ tinh

Độ phân giải quang học của hệ thốngthấu kính (hệ thống quang học) là khả năngghi nhận các chi tiết của đối tượng chụpảnh, để tạo ảnh. Trong chụp ảnh trên nềnphim (ảnh analogue) độ phân giải của ảnhphụ thuộc vào độ phân giải của hệ thống

quang học dùng để chụp (máy chụp ảnh)và độ phân giải của lớp nhũ tương trên nềnphim (hay trên nền giấy). Trong chụp ảnhsố, độ phân giải của ảnh số phụ thuộc vàohệ thống quang học và độ lớn pixel ảnh. Độphân giải hệ thống quang học (cho cả côngnghệ analogue và công nghệ số) được môtả bằng hàm mờ ( Fuzzy function) nghĩa làảnh của một điểm vật không phải là mộtđiểm mà là điểm ảnh mờ. Điểm ảnh mờ làhiện tượng vật lý khi điểm vật được ánhsáng tải qua hệ thống quang học thông quanguyên lý tán xạ Rayleigh. Hiện tượng vậtlý làm ảnh bị mờ chính là hiện tượng tán xạánh sáng (light diffraction). Trường sángảnh (x,y) của điểm vật có toạ độ (x,y) cóthể được viết bằng hàm mờ [2]:

Sè 6 - 6/200912


(x,y) = R (x,y)eiθ(x,y) (1)

Trong đó: i - là số phức; θ - độ lệch pha

giữa điểm vật và điểm ảnh; R(x,y) - trường

sáng của điểm vật có toạ độ x,y.

Hình 1: Hiện tượng tán xạ ánh sáng (nửa trên), vòng tròn tán xạ - đĩa Airy(nửa dưới – a) và điều kiện nhận biết hai đối tượng kề nhau (nửa dưới – b)

Tất nhiên trong điều kiện lý tưởng θ = 0nhưng trong thực tế θ ≠ 0. Hiện tượng tánxạ ánh sáng liên quan tới độ dài bước sóngánh sáng λ; nó làm lệch hướng tia sóng vàtạo nên sự phân bố phức tạp độ chiếu sángtrên mặt phẳng ảnh (hình1). Các tia sáng từnguồn sáng song song với trục quang, saukhi đi qua một lỗ nhỏ tròn có đường kínhd = 2r ở màn chắn P sẽ bị khúc xạ ở méprìa lỗ tròn và sau khi đi qua hệ thống quanghọc sẽ tạo ảnh trên mặt phẳng tiêu cự F’các vành khuyên tròn có độ sáng giảm dần

từ giữa ra rìa. Đó chính là hiện tượng tánxạ ánh sáng. Các vòng tròn có độ sángkhác nhau là các vòng tròn tán xạ hay còngọi là đĩa Airy (Airy disk)(hình 1-a, nửadưới). Phần dưới của hình 1-a là vànhkhuyên phân bố lượng ánh sáng, là hàm sốcủa bán kính r. Vào khoảng 84% lượng ánhsáng đi qua lỗ nhỏ trên màn chắn P rơi vàogiữa, chỉ khoảng 6% rơi vào vành khuyênthứ nhất, 10% lượng sáng còn lại rơi giảmdần vào các vành khuyên tiếp theo. Mắtngười rất khó cảm nhận được các vành

Sè 6 - 6/2009 13


khuyên này. Điều kiện để có thể phân biệthai đối tượng điểm kề nhau khi và chỉ khikhoảng cách l gữa hai đối tượng (tính từtâm điểm) không nhỏ hơn giá trị r (hình 1-b,nửa dưới). Vành khuyên thứ nhất tạo cho tagóc φ (hình1) có mối liên hệ với bán kính rvà độ dài bước sóng λ bằng biểu thức sau:

Sinφ = 0,61 λ/r (2)

Hệ số 0,61 là kết quả tính toán hàm tíchphân từ các nguồn sáng thành phần; góc φlà góc nhỏ nên Sinφ ≈ φ (tính theo radian),do đó:

φ = 0,61 λ/r (3a)

Với 2r = d, thì

φ = 1,22 λ/d (3b)

Công thức (3) mô tả độ phân giải góc(tính theo radian) của hệ thống quang họcdựa trên hiện tượng tán xạ ánh sáng. Dohiện tượng tán xạ ánh sáng mà ánh sáng tựnhiên phản xạ từ đối tượng về đầu thu ảnhvệ tinh chúng ta thu được các điểm ảnhmờ, làm giảm chất lượng ảnh.

Nhân hai vế phương trình (3b) với độ dàitiêu cự f của hệ thống quang học, chúng tacó:

fφ = 1,22 λ f/d (4)

ký hiệu f/d = F và fφ chính là độ dài bánkính của giới hạn độ phân giải quang học.Hai lần giá trị fφ là độ dài đường kính củađĩa Airy được thể hiện trên hình1; nghĩa là:

dAiry = 2,44 λ F (5)

Phương trình (5) mô tả đường kính củađĩa Airy (đĩa tán xạ) theo các đại lượng λvà F. Trong đó F - là số đo khả năng thu ánhsáng của bộ phận quang học. Như vậy dAirylà đại lượng thiết lập mẫu khoảng cách giữahai tế bào quang điện (pixel ảnh). Nếu fkhông thay đổi, F tăng thì cửa mở ống kính

hệ thống quang học sẽ nhỏ lại. Do đódAiry/2 sẽ là độ lớn pixel ảnh (ký hiệu là p)đòi hỏi hệ thống quang học phải thoả mãn.Giải quyết vấn đề tương quan giữa độ phângiải quang học (đĩa Airy - dAiry) đối với tếbào quang điện (pixel ảnh p) là nội dung cơbản của hàm thiết kế. Phối hợp với nguyênlý làm mẫu Nyquist trong kỹ thuật số thì haitế bào quang điện (2p) phải được nằm trọntrong đĩa Airy (hình2). Điều đó có nghĩa làvòng diện tích đĩa Airy là vòng tròn làm mẫucho tế bào quang điện. Phương trình (5) sẽcó dạng:

2p = 2,44 λ F (6)

hay 1,22 λ F/p = 1 (7)

hoặc λ F/p = 0,82 (8)

Phương trình (8) được gọi là hàm thiếtkế (design function). Nếu λ F/p < 0,82 thìcửa mở ống kính quang học (aperture) sẽ

lớn hơn giá trị tối ưu; trái lại λ F/p > 0,82cửa mở ống kính (aperture) sẽ nhỏ hơn giátrị tối ưu; λ F/p = 0,82 thì diện tích đĩa Airy

(đĩa tán xạ) có giá trị xấp xỉ bằng πp2. Diệntích của 2 pixel ảnh trong đĩa tán xạ Airy sẽlà 2p2, nghĩa là độ phân giải quang học lớn

hơn π/2 lần độ phân giải ảnh. Hàm thiết kế(8) chưa lưu ý tới tỷ số giữa tín hiệu S(sig-

Hình 2: Độ phân giải quang học của đĩatán xạ dAiry và tế bào quang điện p

Sè 6 - 6/200914


nal) và nhiễu N(noise) (S/N), hàm biến đổimodul MTF (Modulation transfer function)và chuyển động của ảnh.

III. Ứng dụng hàm thiết kế cho một sốloại đầu thu ảnh vệ tinh quang học độphân giải cao

Trong một số trường hợp khi thiết kế hệthống quang học có liên quan tới độ lớnpixel ảnh, hàm thiết kế theo lý thuyết (8)được cải chính có dạng (9):

λ F/p ≈ 1 (9)

Do đó hàm (5) được xác định bằngphương trình:

dopt = 1,845 λ F (10)

Phương trình (9) được gọi là hàm thiếtkế dạng 2.

Chúng ta tính thử cho một số loại đầuthu độ phân giải cao.

+ Ảnh IKONOS:

Hệ thống quang học IKONOS cho phépthu sóng ánh sáng ở dải λ = 0,45 μm đến λ= 0,90 μm. Bước sóng trung bình trong dải

phổ này sẽ là λ = 0,675 μm.

Cho trước: λ = 0,675 μm; f = 10m; H =680 km; p = 12 μm; F = 14,5. Chỉ số F tínhtheo (8) sẽ là: F = 0,82 p/ λ ≈ 14,5, do đó d= f/F = 0,69m (đây là đường kính cửa mởống kính quang học). Cuối cùng chúng tatính được độ lớn pixel thực địa GSD củaảnh IKONOS sẽ là: GSD(m) = (H/f)p =(680000/10)x12x10-6(m) = 0,82m (chotrường hợp trục quang hệ thống quang họctrùng với phương dây dọi). GSD = 1,0m khitrục quang lệch so với phương dây dọi 1góc bằng 35o . Bảng 2 phần A thống kê mộtsố thông số p, F, d có liên quan tới hàm thiếtkế mang giá trị bằng 0,82. Nếu sử dụnghàm thiết kế số 2 (công thức 9), các thamsố p, F, d của IKONOS sẽ có giá trị tươngthích ghi trong bảng 2 phần B.

+ Ảnh QuickBird -2Sử dụng công thức (8) và (9) cho ảnh

QuickBird, các tham số p, F, d của đầu thuđược ghi trong bảng 3. Cho trước các giá trịλ = 0,675 μm; p = 12 μm; H = 450 km; f =8,7805m. Các giá trị tính toán F = 0,82 p/ λ(hoặc F = 1p/ λ); d = f/F; GSD = ( H/f)p.

Bảng 2: Một số thông số đầu thu ảnh Ikonos có hàm thiết kế bằng 0,82 và bằng 1

Sè 6 - 6/2009 15


Bảng 3: Một số thông số đầu thu ảnh QuickBird có hàm thiết kếbằng 0,82 và bằng 1

+ Ảnh WorldView, GeoEye (GSD ≤0,5m)

Cho trước các giá trị: λ F/p = 0,82 với λ

= 0,675 μm

d = f/F; H = 450km;

(GSD) = (H/f)p = 0,41m.

Tháng 9/2007 vệ tinh WorldView -1 đãđược phóng lên quỹ đạo với đầu thu ảnh cóđộ phân giải GSD = 0,5m. Tháng 9/2008 vệtinh GeoEye -1 của hãng GeoEye cũng đãđược đưa lên quỹ đạo cho ảnh với độ phângiải GSD = 0,41m. Để đạt được độ phângiải GSD ≤ 0,5m, các phương án thiết kế(phương án A) có liên quan tới các tham sốp, F, f, H, d được tính toán ghi trong bảng 4.Để GSD nằm trong giới hạn từ 0,61m đến0,74m, các phương án thiết kế (phương ánB) hệ thống quang học của đầu thu đượcgiới thiệu ở phần 2 trong bảng 4.

Chúng ta nhận thấy rằng sự thay đổi mộttrong số các tham số sẽ làm thay đổi cáctham số khác. Vấn đề thiết kế hệ thốngquang học của đầu thu trong thực tế đòi hỏi3 yêu cầu cơ bản sau đây:

+ Đảm bảo tính chặt chẽ về lý thuyết;

+ Cho phương án thiết kế có hiệu quảkinh tế nhất;

+ Trình độ kỹ nghệ chế tạo các linh kiệnđiện tử (chíp điện tử siêu nhỏ) và kỹ nghệquang học chính xác.

(xem bảng 4)4. Kết luận

Ảnh vệ tinh độ phân giải siêu cao vớiGSD ≤ 0,5m có khả năng thành lập bản đồđịa hình với sai số mặt bằng cho phéptương thích ở tỷ lệ 1/5000, thậm chí tỷ lệl/2000. Điều đó khẳng định tính ưu việt vàphạm vi ứng dụng ảnh vệ tinh độ phân giảisiêu cao ngày càng lớn. Độ phân giải củaảnh nói chung và của ảnh siêu cao nói riêngcó liên quan tới hệ thống quang học củađầu thu ảnh vệ tinh. Tính hoàn hảo của việcthiết kế hệ thống quang học dựa vàonguyên lý phản xạ Rayleigh và hiện tượngvật lý tán xạ ánh sáng, kết hợp với nguyênlý làm mẫu pixel ảnh trong kỹ thuật số.

Chiến lược phát triển công nghệ vũ trụcủa Việt Nam đã được Nhà nước phê duyệtvà từng bước đi vào đầu tư. Vệ tinhVinaSat -1 đang hoạt động trên quỹ đạo, vệtinh nhỏ VNReadSat đang đầu tư, sẽ lànhững bước đột phá của công nghệ vũ trụđối với Việt Nam. Để làm chủ công nghệ vũtrụ từ thiết kế đến ứng dụng trong thực tế,vấn đề tìm hiểu đầu thu ảnh vệ tinh là điềuhết sức cần thiết.

Sè 6 - 6/200916


Bảng 4: Thông số đầu thu ảnh WorldView, GeoEye có hàm thiết kế bằng 0,82

Ghi chú: p - độ lớn pixel ảnh; f - tiêu cự hệ thống quang học; H - độ cao quỹ đạo của vệ tinh sovới mặt đất; d - cửa mở ống kính quang học; F - chỉ số; GSD - độ lớn pixel thực địa.


1. Fritz L., 1999: The era of commercialEarth observation satellites. PE & RS, Vol.62, No 1, pp. 39 - 45.

2. Halliday D., Resnick R., 1972: Fizyka,Tom 2. PWN, Warszawa.

3. Konecny G., 2004: Small satellites – atool for Earth observation? Archives ofISPRS, Commission IV, (CD-ROM).

4. Sandau R., 2004: High resolutionmapping with small satellites. Archives ofISPRS, Commission I, WG I/4, (CD-ROM).

5. Sandau R., 2008: Potencial foradvancements in remote sensing usingsmall satellites. The International Archivesof the Photogrammetry, Remote Sensing,Spatial Information Sciences. Vol.37, partB1, pp. 919-924, Beijing 2008.

6. http://www.geoeye.com/ m

Abstract:THE PERFECTNESS OF OPTICAL SYSTEM IN HIGHT RESOLUTION

SATELLITE SENSORDr.Sc. Luong Chinh KeBSc. Tran Ngoc TuongEng. Nguyen Van Hung

National Remote Sensing Centre

Basing on the diameter of diffraction Airy Disk of Rayleigh criterion in physics which isused as a measure of resolution power for optical elements, the Design Functions (DF)λF/p = 0,82 and λF/p = 1 presented in this paper are considered. The spatial resolutioncharacterized by the Ground Sampling Distance, GSD of optical imaging systems with lin-ear array scanner CCD (Charge Couple Device) such as IKONOS, QuickBird, WorldViewand GeoEye is strongly related with Design Function, DF. Some calculated examples ofDF’s parameters of upper described imaging systems will clearly explain the mechanicalrelationship between GSD and DF. m

Sè 6 - 6/2009 17


Tóm tắt:Như chúng ta đã biết, rừng là nguồn tài nguyên quý giá và có vai trò quan trọng trong

việc bảo vệ môi trường sinh thái, bảo vệ đất, giữ nước, chống xói mòn, rửa trôi đất, giảmlũ lụt, hạn hán... Rừng cũng là nguồn lực để phát triển kinh tế nông thôn miền núi và đảmbảo an ninh quốc phòng. Vì vậy công tác đánh giá tài nguyên rừng, điều tra nghiên cứuđặc điểm sinh trưởng, biến động của diện tích và trữ lượng rừng... có ý nghĩa vô cùng quantrọng.

Thời gian gần đây, ở Việt Nam đã có những nghiên cứu và ứng dụng thành công côngnghệ viễn thám và GIS cho việc thành lập các bản đồ hiện trạng lớp phủ rừng. Tuy nhiên,cho đến nay, các phương pháp điều tra, đánh giá tài nguyên rừng chưa giải quyết trọn vẹntính phức tạp về thời gian, độ chính xác, khả năng kinh tế... trong việc thành lập bản đồhiện trạng rừng. Chính vì vậy, đây là đề tài cấp cơ sở do Trung tâm Giám sát Tài nguyênvà Môi trường – Trung tâm Viễn thám quốc gia thực hiện với mục tiêu là:

Sử dụng ảnh vệ tinh và GIS để xây dựng quy trình lập báo cáo nhanh về biến động diệntích rừng của một khu vực cụ thể phục vụ giám sát hiện trạng tài nguyên rừng tại một sốđịa phương.

Nâng cao hiệu quả của việc sử dụng hệ thống trạm thu ảnh vệ tinh mặt đất thuộc dựán “Xây dựng hệ thống giám sát tài nguyên thiên nhiên và môi trường tại Việt Nam” doTrung tâm Viễn thám quốc gia, Bộ Tài nguyên và Môi trường chủ trì.

NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG ẢNH VỆ TINH VÀ CÔNG NGHỆ GISTRONG VIỆC GIÁM SÁT HIỆN TRẠNG TÀI NGUYÊN RỪNG,

THỬ NGHIỆM TẠI MỘT KHU VỰC CỤ THỂ

KS. Nguyễn Trường Sơn Trung tâm Viễn thám quốc gia

Email: [email protected]

1. Đặt vấn đề

Ngày nay, nhu cầu về bảo vệ và pháttriển tài nguyên rừng ngày càng trở nên cấpthiết, không chỉ trên phạm vi một quốc giamà đã trở thành vấn đề đang được chútrọng trên mỗi châu lục và toàn cầu. Để làmtốt công tác này, việc điều tra, theo dõi vàđánh giá biến động rừng là một trongnhững nhiệm vụ quan trọng . Mặc dù hàngnăm đều có các báo cáo về hiện trạng vàtình hình biến động rừng, nhưng hầu hếtcác báo cáo này chủ yếu dựa trên việc đo

vẽ, thành lập bản đồ rừng bằng phươngpháp truyền thống. Đây là một công việcphức tạp, mất nhiều công sức và thời gian.Hơn nữa, khi sử dụng các tài liệu thống kêvà các tư liệu bản đồ không phải bao giờcũng có thể khai thác những thông tin hiệnthời nhất vì tình hình đất rừng luôn biếnđộng. Phương pháp viễn thám kết hợp GISđang dần khắc phục được những nhượcđiểm này. Kỹ thuật viễn thám với khả năngquan sát các đối tượng ở các độ phân giảiphổ và không gian khác nhau, từ trung bìnhđến siêu cao và chu kỳ chụp lặp từ một

Sè 6 - 6/200918


tháng đến một ngày cho phép chúng taquan sát và xác định nhanh số lượng và vịtrí của thông tin lớp phủ rừng, biến độngrừng và đặc biệt là xu hướng của biếnđộng.

Trên quan điểm đó, Trung tâm Giám sátTài nguyên và Môi trường - Trung tâm Viễnthám quốc gia đã được giao nhiệm vụ chủtrì đề tài nghiên cứu khoa học công nghệcấp cơ sở với đầu đề:

“Nghiên cứu sử dụng ảnh vệ tinh vàcông nghệ GIS trong việc giám sát hiệntrạng tài nguyên rừng, thử nghiệm tạimột khu vực cụ thể”

Mục tiêu của đề tài là sử dụng ảnh vệtinh và GIS để xây dựng quy trình lập báocáo nhanh về biến động diện tích rừng củamột khu vực cụ thể phục vụ giám sát hiệntrạng tài nguyên rừng tại một số địaphương; đồng thời nâng cao hiệu quả củaviệc sử dụng hệ thống trạm thu ảnh vệ tinhmặt đất thuộc dự án “Xây dựng hệ thốnggiám sát tài nguyên thiên nhiên và môitrường tại Việt Nam” do Trung tâm Viễnthám quốc gia, Bộ Tài nguyên và Môitrường chủ trì.

Trên cơ sở lựa chọn các phương phápnghiên cứu, kỹ thuật sử dụng phù hợp, đềtài đã thực hiện những nội dung nghiên cứuứng dụng và triển khai thử nghiệm như sau:

+ Nghiên cứu khả năng thông tin củaảnh vệ tinh Spot-5 đối với lớp phủ rừng;

+ Nghiên cứu xử lý ảnh vệ tinh Spot-5 đểthành lập bản đồ hiện trạng lớp phủ rừng;

+ Nghiên cứu ứng dụng một số phầnmềm xử lý và giải đoán ảnh như ILWIS,ENVI, ERDAS để thành lập bản đồ lớp phủrừng;

+ Nghiên cứu, xây dựng quy trình côngnghệ ứng dụng ảnh viễn thám đa thời gianvà GIS để thành lập báo cáo nhanh về biến

động diện tích lớp phủ rừng tại một khu vựccụ thể.

Trên cơ sở nghiên cứu các nội dung nêutrên, phần thử nghiệm đã được tiến hànhvà sau đó đưa ra quy trình xây dựng báocáo nhanh về biến động diện tích rừng củakhu vực huyện Yên Thế, tỉnh Bắc Giang.Đây là sản phẩm chính của đề tài, phản ánhdiễn biến lớp phủ rừng tại khu vực nghiêncứu dựa trên việc phân tích dữ liệu viễnthám kết hợp GIS.

2. Giải pháp công nghệ

2.1 Giới thiệu vùng nghiên cứu thựcnghiệm

Yên Thế (xem hình 1) là một huyện miềnnúi của tỉnh Bắc Giang có tọa độ địa lý từ21o25’29” đến 21o37’36” vĩ độ Bắc; từ106o01’39” đến 106o17’14” kinh độ Đông,thuộc vùng Đông Bắc (Việt Nam), nằm ởphía Tây Bắc tỉnh Bắc Giang, giáp với haitỉnh Thái Nguyên và Lạng Sơn. Phía ĐôngNam huyện Yên Thế giáp huyện LạngGiang, ranh giới tự nhiên là con sôngThương (một con sông lớn trong hệ thốngsông Thái Bình), phía Nam và Tây Namgiáp huyện Tân Yên, đều của tỉnh BắcGiang. Phía Tây và phía Bắc Yên Thế giápcác huyện của tỉnh Thái Nguyên, kể từ Tâylên Bắc lần lượt là: Phú Bình, Đồng Hỷ, VõNhai. Toàn bộ phía Đông Yên Thế giáp vớihuyện Hữu Lũng của tỉnh Lạng Sơn. Chảyqua giữa huyện, theo hướng Đông Nam làcon sông Sói, một nhánh nhỏ đầu nguồncủa sông Thương. Yên Thế có tổng diệntích đất tự nhiên 30640,78 ha. Toàn huyệnbao gồm 21 xã và thị trấn, với 200 thôn bản,dân số trên 9 vạn người.

2.2 Thông tin tư liệu

2.2.1 Ảnh vệ tinh

Thông tin của các loại ảnh vệ tinh sửdụng trong đề tài này được thể hiện dướibảng 1:

Sè 6 - 6/2009 19


Hình 1: Sơ đồ vị trí huyện Yên Thế, tỉnh Bắc Giang

Bảng 1: Thông tin tư liệu ảnh vệ tinh

Trong đó, ảnh vệ tinh Landsat7 có sốhiệu 127045 chụp ngày 20/12/1999 đượcsử dụng làm tư liệu chính để thành lập bảnđồ lớp phủ rừng năm 1999; ảnh vệ tinhSpot5 có số hiệu 270307 chụp ngày

11/11/2003 được sử dụng làm tư liệu chínhđể thành lập bản đồ lớp phủ rừng năm2003. Các loại ảnh vệ tinh khác được sửdụng làm tư liệu tham khảo và bổ sung chonhững vùng khó suy giải.

Sè 6 - 6/200920


2.2.2 Bản đồ và các loại tư liệu khác

Bản đổ địa hình 1/ 25.000 gồm 5 mảnhVN2000: F-48-57-C-c và F-48-57-C-d doTrung tâm Viễn thám thực hiện năm 2004(dạng số), F-48-69-A-a, F-48-69-A-b và F-48-69-B-a, do Nhà xuất bản Bản đồ thựchiện năm 2002 (dạng số).

Bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2005huyện Yên Thế tỉnh Bắc Giang, tỷ lệ 1/25.000, do Trung tâm kỹ thuật Tài nguyênvà Môi trường tỉnh Bắc Giang thành lập(dạng số).

Bản đồ rừng tỉnh Bắc Giang năm 1998 tỷlệ 1/ 100.000, Trung tâm tài nguyên và môi

trường tỉnh Bắc Giang (dạng giấy).

Bản đồ hiện trạng nông - lâm nghiệp -thuỷ lợi tỉnh Bắc Giang năm 2003, tỷ lệ 1/100.000, Phân viện điều tra quy hoạchrừng Tây Bắc Bộ (dạng giấy).

Số liệu thống kê các loại đất, loại rừng,trữ lượng rừng phân theo chức năng củatỉnh Bắc Giang tính đến ngày 31 tháng 12năm 2005.

2.3 Qui trình thực nghiệm

Có thể tóm tắt toàn bộ qui trình thựcnghiệm đã được thực hiện theo sơ đồ dướiđây (hình 2):

Hình 2: Sơ đồ qui trình thực nghiệm

Sè 6 - 6/2009 21


2.3.1 Quá trình phân loại ảnh2.3.1.1 Cơ sở lựa chọn hệ phân loại

Hiện nay, trong việc thành lập các loạibản đồ rừng của ngành Lâm nghiệp, chúngta có nhiều phương pháp phân loại khácnhau như:

- Phân loại theo trữ lượng gỗ (m3/ha):

+ Rừng giàu,

+ Rừng trung bình,

+ Rừng nghèo.

- Phân loại theo mục đích sử dụng:

+ Rừng đầu nguồn,

+ Rừng phòng hộ,

+ Rừng đặc dụng,

+ Rừng sản xuất,

+ Rừng trồng.

- Phân loại theo cấu trúc hình thái:+ Rừng lá rộng thường xanh,

+ Rừng hỗn giao cây lá rộng và cây lákim,

+ Rừng hỗn giao cây lá kim và cây lárộng,

+ Rừng lá kim thuần loại,

+ Rừng hỗn giao tre nứa và cây lá rộng,

…

- Phân loại theo độ che phủ:+ Rừng kín (có độ che phủ tán > 70%),

+ Rừng trung bình (có độ che phủ tán50% ÷ 70%),

+ Rừng thưa (có độ che phủ tán 20% ÷50%).

Đối với ngành Lâm nghiệp, việc sử dụngphương pháp viễn thám để phân loại cácđối tượng rừng theo trữ lượng gỗ hoặc theomục đích sử dụng gặp nhiều khó khăn vànhiều khi không thể thực hiện được nếukhông có các loại tài liệu thực địa bổ sung.Trong thực tế, sử dụng phương pháp viễnthám để phân loại các đối tượng rừng theođộ che phủ hoặc theo cấu trúc hình thái.

2.3.1.2 Phân loại ảnh theo phươngpháp phân loại có kiểm định

Căn cứ vào khả năng thông tin của ảnhvệ tinh tại khu vực huyện Yên Thế, tỉnh BắcGiang, đồng thời kết hợp với các tư liệukhác có liên quan, đã tiến hành phân loạicác đối tượng rừng theo độ che phủ như:rừng kín, rừng trung bình, rừng thưa, câybụi và một số loại đất khác có liên quannhư: đất ngập nước, đất nông nghiệp, đấttrống, khu dân cư. Phương pháp phân loạiđược sử dụng có kiểm định theo thuật toánML (Maximum Likelihood). Việc lựa chọncác vùng mẫu được tuân thủ theo tiêu chí lànhững vùng có đặc tính phổ đồng nhất vàđặc trưng cho đối tượng cần phân loại.

Hình 3 và hình 4 thể hiện kết quả phânloại có kiểm định từ tư liệu ảnh 1999 và2003.

Hình 3: Phân loại ảnh năm 1999 Hình 4: Phân loại ảnh năm 2003

Sè 6 - 6/200922


2.3.1.3 Phân loại ảnh theo chỉ số thựcvật NDVI

Như chúng ta đã biết, người ta sử dụngcác kênh ảnh trong vùng sóng đỏ và cậnhồng ngoại để tính toán chỉ số thực vật. Giátrị chỉ số thực vật càng cao, chứng tỏ lá câyphát triển mạnh và độ che phủ của tán lálớn.

Kết quả của cả hai phương pháp phânloại sẽ được chuyển sang dạng vector đểthành lập bản đồ hiện trạng lớp phủ rừngcủa các năm 1999 và 2003. Sau đó, dữ liệucủa hai thời điểm này sẽ được xây dựngthành CSDL lớp phủ rừng của huyện YênThế bằng phần mềm ArcGIS. Từ đó chúngta có thể sử dụng các công cụ tính toántrong ArcGIS để phân tích biến động.

Hình 7: Sơ đồ quy trình lập báo cáo nhanh diễn biến lớp phủ rừng huyện Yên Thếgiai đoạn 1999 - 2003

Hình 5: Ảnh NDVI năm 1999 Hình 6: Ảnh NDVI năm 2003

Sè 6 - 6/2009 23


2.3.2 Xây dựng báo cáo nhanh diễnbiến lớp phủ rừng huyện Yên Thế

Báo cáo nhanh về biến động lớp phủrừng của khu vực huyện Yên Thế, tỉnh BắcGiang được thực hiện dựa trên quá trìnhphân tích thông tin trong CSDL lớp phủrừng đã được xây dựng. Nội dung của báocáo nhanh bao gồm các thông tin như: sựphân bố, diện tích rừng của các năm; cơcấu chuyển đổi giữa các loại đất rừng vớinhau, chuyển đổi giữa loại đất rừng với cácloại đất khác và ngược lại; đánh giá diễnbiến rừng tại khu vực huyện Yên Thế.

Trong mô hình tích hợp của sơ đồ trên(xem hình 7) để cho kết quả phân tích,đánh giá diễn biến lớp phủ rừng bằng ảnhsau phân loại hoặc ảnh biến động chỉ sốthực vật mang tính khách quan thì tư liệuảnh vệ tinh của hai thời kỳ phải cùng củamột loại vệ tinh và được thu nhận trongcùng một điều kiện khí hậu như nhau. Tuynhiên, trong quá trình thực nghiệm, do tư

liệu ảnh vệ tinh không cùng loại (ảnhLandsat-7 thu nhận ngày 20/12/1999 có độphân giải hình học 15m và ảnh Spot-5 thunhận ngày 11/11/2003 có độ phân giải hìnhhọc 2,5m) nên trong trường hợp này nhómnghiên cứu đề tài đã tạo ra bản đồ biếnđộng dựa trên bản đồ lớp phủ rừng cácnăm 1999 và 2003 đã được cập nhật vàhiện chỉnh theo ảnh vệ tinh.

2.3.3 Kết quả và đánh giáTư liệu ảnh viễn thám ở khu vực nghiên

cứu tại huyện Yên Thế, tỉnh Bắc Giangđược phân loại bằng sự kết hợp giữaphương pháp phân loại có kiểm định vớiphân loại theo chỉ số thực vật NDVI cùngvới các lớp thông tin địa lý. Do đó, bản đồhiện trạng lớp phủ rừng tại khu vực này đãđược xây dựng dựa trên kỹ thuật phân tíchảnh cũng như tình hình kinh tế xã hội củađịa phương (tăng trưởng kinh tế, tình hìnhgiao đất rừng, tập quán canh tác...).

Bảng 2: Số liệu diện tích rừng phân theo nguồn gốc giai đoạn 1999 - 2003

Phân tích biến động lớp phủ rừng khuvực huyện Yên Thế giai đoạn 1999 – 2003được thực hiện cả về mặt định tính và địnhlượng. Dựa trên kết quả phân tích có thểthấy rằng: Đối với rừng tự nhiên nguyênnhân chính làm cho biến động diện tíchrừng là tập quán canh tác nương rẫy ducanh, du cư; Đối với rừng trồng là hoạtđộng thu hoạch rừng và trồng mới rừng.

Kết quả đánh giá độ tin cậy của phươngpháp viễn thám so với phương pháp truyềnthống được thể hiện theo bảng 3 dưới đây:

3. Kết luận

Qua thử nghiệm và lựa chọn, chúng tôisử dụng kết hợp phương pháp phân loại cókiểm định và phân loại theo chỉ số thực vậtNDVI để có thể tận dụng tối ưu khả năngthông tin của ảnh vệ tinh phân giải caoSpot5 về lớp phủ rừng. Việc kết hợp haiphương pháp phân loại này cho phép xácđịnh nhanh độ che phủ của rừng. Từ đó cóthể thành lập bản đồ hiện trạng lớp phủrừng dựa trên bảng chú giải phù hợp vớikhả năng thông tin của ảnh viễn thám.

Sè 6 - 6/200924


Bảng 3: So sánh số liệu diện tích lớp phủ (ha) giữa phương pháp viễn thámvà phương pháp truyền thống

Phương pháp viễn thám kết hợp GISmang ý nghĩa quan trọng và có tính ưu việthơn so với các phương pháp truyền thốngkhác trong nghiên cứu lớp phủ rừng tại cáckhu vực miền núi như khả năng xác địnhnhanh diện tích lớp phủ, giám sát và đánhgiá biến động diện tích rừng trên phạm virộng lớn.

Đề tài bước đầu xây dựng được quytrình giám sát hiện trạng tài nguyên rừngbằng công nghệ viễn thám kết hợp GISthông qua việc lập báo cáo nhanh về biếnđộng diện tích rừng tại khu vực thử nghiệm.

Từ kết quả nghiên cứu cho thấy hạn chếcủa phương pháp là sự nhầm lẫn giữa cácđối tượng rừng (nguồn gốc, trữ lượng, cấutrúc hình thái…) của quá trình phân loạiảnh. Do đó, để bảo đảm độ chính xác cầnthiết trong việc phân loại các đối tượngrừng, tùy theo từng nhiệm vụ cụ thể, có thểphải sử dụng kết hợp các loại tư liệu viễnthám khác như ảnh vệ tinh radar và ảnh vệtinh phân giải siêu cao. Ngoài ra, cần phảitiếp tục nghiên cứu và thử nghiệm ở một sốkhu vực khác có các đặc điểm khác biệt sovới khu vực huyện Yên Thế, tỉnh Bắc Giangđể nâng cao hơn nữa độ chính xác và khảnăng ứng dụng của công nghệ viễn thám.


1. Askne J. (ed) – Sensors and environ-

ment applications of remote sensing. A.A.Balkema/Rotterdam/Brookfield. 1995.

2. Burrough P. and Ms Donell R.A –Principles of Geographical InformationSystem. Oxford University Press. 1998.

3. Cẩm nang ngành Lâm nghiệp. 2006.

4. Chu Thị Bình – Luận án Tiến sĩ “Ứngdụng công nghệ tin học để khai thác nhữngthông tin cơ bản trên tư liệu viễn thám,nhằm phục vụ việc nghiên cứu một số đặctrưng về rừng ở Việt Nam”. 2000.

5. ERDAS 9.1 User’s Guide

6. Hà Quang Khải và nnk – Giáo trìnhĐH Lâm nghiệp “Đất lâm nghiệp” 2002.

7. Hoàng Sỹ Động – Phương pháp điềutra đánh giá tài nguyên rừng nhiệt đới.2006.

8. ILWIS 3.0 Academic User’s Guide

9. Nghiêm Văn Tuấn – Luận văn Thạc sĩ:“Thành lập bản đồ biến động lớp phủ rừngbằng tư liệu viễn thám”. 2004.

10. Nguyễn Hoàng Nghĩa – Các loài câylá kim ở Việt Nam. 2004.

11. Nguyễn Ngọc Thạch và nnk - Viễnthám và Hệ thông tin địa lý ứng dụng. 2003.

12. Nguyễn Xuân Lâm và nnk – Đề tàinghiên cứu khoa học cấp Bộ “Nghiên cứu

Sè 6 - 6/2009 25


ứng dụng phương pháp viễn thám và hệthống thông tin địa lý phục vụ mục đíchgiám sát một số thành phần tài nguyên, môitrường tại các khu vực xây dựng công trìnhthủy điện”. 2006.

13. PGS.TS Nguyễn Trường Xuân,

PGS.TS Phạm Vọng Thành – Công nghệViễn thám (Bài giảng dùng cho học viên caohọc ngành Trắc địa. 2005.)

14. Nguyễn Văn Thêm – Sinh thái rừng.2002.

15. Phạm Văn Cự – Ứng dụng viễn

thám và GIS trong quản lý môi trường và tài

nguyên ở Bình Thuận. 2002.

16. Ross S. Lunetta, Christopher D.Elvidge – Remote Sensing ChangeDetection, Environmental MonitoringMethods and Applications. 1998.

17. Su-Fen Wang và nnk - FORESTCOVER-TYPE CLASSIFICATION USINGSPOT4 AND SPOT5 IMAGES. 2006.m

Abstract:

IVESTIGATING OF THE USE OF SATELLITE IMAGES AND GIS FORMONITORING THE ACTUAL STATE OF FOREST RESOURCES,

EXPERIMENT DONE FOR CONCRETE LOCAL AREA

Eng. Nguyen Truong Son National Remote Sensing Centre

Email: [email protected]

As we’ve know forest is precious resource and play an important role in the environmen-tal protection of ecological environment, land protection, erosion prevention, flood anddrought reduction... Forest is also the basic source for high-land rural economic develop-ment and national defense security. Thus the work to evaluate the forest resources, toinvestigate the growth characteristics and the forest reserves … play a very important role.

Recently, in Viet Nam the researches and applications of remote sensing technique andGIS for establishing forest cover map have sucesefully been appeared. However, up tonow, methods to investigate, evaluate forest resources couldn’t solve complicated require-ments like as requirements of time, precision, economy… in establishing map of existingforest. Thus, this is the project established by Center of Natural Resources andEnvironment Monitoring, National Remote Sensing Center that focus on:

Using satellite image and GIS to make a fast report of forest area changes of concretarea and to monitor the existing state of forest resources in some local areas.

Improving the efficiency of ground receiving satellite image station, belonging to proj-ect “Establishing of system for monitoring natural resources and environment in Viet Nam”(2006-2009) presided over by National Remote sensing center, Ministry of NaturalResources and Environment.m

Sè 6 - 6/200926


ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG THÍCH NGHI ĐẤT NÔNG NGHIỆPLƯU VỰC SÔNG BÉ

TS. Lê Văn Trung, ThS. Nguyễn Trường Ngân

Bộ môn Địa Tin học - Khoa Kỹ thuật Xây dựng - Trường ĐH Bách Khoa TP.HCM

Tóm tắt:

Bài báo giới thiệu ứng dụng phần mềm ALES (Automated Land Evaluation System)kết hợp với GIS để xây dựng mô hình đánh giá biến động thích nghi đất nông nghiệptheo phương pháp đánh giá đất đai của FAO, lấy địa bàn nghiên cứu là lưu vực sôngBé.

Bài báo dựa trên cơ sở các kết quả đánh giá đất đai ở địa bàn lưu vực sông Bé, thôngqua kết quả xây dựng mô hình biến đổi thủy văn, thủy lực từ các phần mềm Hec-HMS,Hec-RAS để tiến hành dự báo các thay đổi về điều kiện tưới, chế độ ngập trên lưu vực khihệ thống các hồ đập thủy điện, thủy lợi được đưa vào vận hành. Từ đó, tác giả tiến hànhxây dựng lại bản đồ thích nghi đất nông nghiệp cho tương lai, so sánh với kết quả đánhgiá bản đồ thích nghi trước đây, từ đó đề xuất các hướng khai thác sử dụng đất thích hợphơn cho địa phương trong tương lai.


Phương pháp đánh giá tiềm năng đấtnông nghiệp đã được FAO đề xuất từ rấtlâu (1976), đến nay đã và đang được sửdụng ở nước ta như là một công cụ thiếtyếu trong công tác quản lý nhà nước về đấtđai, quy hoạch sử dụng đất đai, quy hoạchphát triển nông nghiệp, nông thôn... Tuynhiên, áp dụng quy trình này để đánh giásự biến động thích nghi đất nông nghiệpdưới tác động của các công trình khai tháctài nguyên nước là một nội dung mới trongquá trình phát triển của phương pháp này.

Thêm vào đó, từ trước đến nay đánh giátiềm năng đất nông nghiệp chỉ mới tiếnhành trong “điều kiện tĩnh” (sử dụng nhậpliệu tại một thời điểm). Bài báo bước đầunghiên cứu để đánh giá tiềm năng trong“điều kiện động” (có xem xét đến sự thayđổi cách nhập liệu theo thời gian).

Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần trợ giúp

cho các ngành: nông lâm nghiệp, tàinguyên môi trường, thủy lợi,... có nhữngđiều chỉnh hợp lý hơn cho quy hoạch ngànhvà quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội củađịa phương. Đặc biệt, nghiên cứu tạo tiềnđề cho công tác lập quy hoạch sử dụng đấtcó những điều chỉnh về phương pháp đánhgiá đất đai phù hợp hơn.

Sông Bé là chi lưu lớn nhất của hệ thốngsông Đồng Nai. Những năm gần đây, donhu cầu khai thác tiềm năng dòng chảy,nhiều hồ lớn đã và đang được xây dựngtrên sông Bé: hồ Thác Mơ, hồ Cần Đơn, hồSrok Phu Miêng, hồ Phước Hòa. Hoạt độngnày của con người làm thay đổi chế độdòng chảy của sông Bé và sẽ ảnh hưởngđến chất lượng đất trong lưu vực. Sự ảnhhưởng này cần được nghiên cứu, tính toánđể làm cơ sở cho các địa phương có sựthay đổi phù hợp trong việc khai thác sửdụng tài nguyên đất, nhất là đất nông, lâmnghiệp.

Sè 6 - 6/2009 27


2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu

2.1. Nội dung nghiên cứu

Hình 1: Nội dung nghiên cứu

Sè 6 - 6/200928


2.2. Phương pháp tiến hành - Phương pháp đánh giá thích nghi đất

đai của FAO;

- Phương pháp phân tích kinh tế;

- Phương pháp bản đồ;

- Phương pháp GIS;

- Phương pháp mô hình hóa.

Sử dụng phần mềm ALES kết hợp vớiGIS để xây dựng mô hình đánh giá biếnđộng tiềm năng đất nông nghiệp.

Sử dụng hệ thống phần mềm Hec-HMSvà Hec-RAS để xây dựng mô hình biếnđộng chế độ thủy văn của sông Bé khi cáccông trình thủy điện, thủy lợi được đưa vàosử dụng.

2.3. Các phần mềm sử dụng:

- ALES [4] (Automated Land EvaluationSystem) được xây dựng năm 1987 bởiNhóm đất quốc tế tại đại học Cornell (Mỹ),David G. Rossiter là người thiết kế hệ thốngvà viết chương trình, mùa hè năm 1988phát hành phiên bản đầu tiên ALES version1.0, qua nhiều lần cập nhật ALES version4.65 được phát hành vào 12/1996 (cho đếnnay đây là phiên bản mới nhất). ALESkhông chứa bất kỳ một nguồn thông tin nàomà nó được cấu trúc để tích hợp kiến thứcchuyên gia, kinh nghiệm của nông dânnhằm mô hình hóa sự phát triển của LUTs(Land Use Types) được lựa chọn. ALES làchương trình máy tính cho phép các nhàđánh giá đất xây dựng mô hình theo hệchuyên gia để đánh giá khả năng thích nghiđất đai theo phương pháp FAO.

- Hec-HMS [5]: Hệ thống mô hình thủyvăn Hec-HMS (Hydrologic EngineeringCenter - Hydrologic Modeling System) doTrung tâm kỹ thuật thủy văn – Quân đội Mỹ

(The US Army Corps of EngineersHydrologic Engineering Center) thiết kế.Đây là chương trình kế thừa, thay thế vàdựa trên các chương trình HEC-1 bao gồmcác chương trình con với nhiều chức năngnhư: tính lớp dòng chảy; tính toán lưulượng dòng chảy mặt; tính toán lưu lượngdòng chảy; tính toán truyền lũ trên sông;

- Hec-RAS [6]: Mô hình thủy lực HEC-RAS (Hydrologic Engineering Center –River Analysis System) được phát triển bởilực lượng quân đội Mỹ (US Army Corps)bao gồm một số cấu phần chính sau:Môđun xây dựng mạng lưới dòng chảy vàcác mặt cắt sông (geometry module);môđun cập nhật các số liệu dòng chảy, baogồm điều kiện ban đầu (initial conditions),điều kiện biên (boundary condition); môđuncập nhật các công trình thủy lợi như cầu,cống,… và mô hình dòng chảy ổn định.

3. Kết quả nghiên cứu

3.1. Khái quát về lưu vực sông Bé [2]

Sông Bé là một chi lưu của hệ thốngsông Đồng Nai, do 2 nhánh sông Dak Lapvà Dak Glun hợp thành. Sông chính dài331km, bắt nguồn từ núi cao trên 950mthuộc cao nguyên Xnarô và đổ vào sôngĐồng Nai ở Hiếu Liêm.

Tổng diện tích lưu vực là 7.563km2, tổngchu vi là 418km, trong đó diện tích thuộctỉnh Bình Phước là 5.034km2, ĐakLak960,2km2, Bình Dương 818,3km2, ĐồngNai 550,7km2.

Lưu vực sông Bé có tọa độ:

11o04’43” – 12o20’51” vĩ độ Bắc.

106o34’54”–107o31’01” kinh độ Đông.

Sè 6 - 6/2009 29


Khí hậu [2]

Nhìn chung, toàn lưu vực vẫn chịu ảnhhưởng của chế độ khí hậu nhiệt đới giómùa với hai mùa gió: gió mùa Đông - Bắctạo nên một mùa đông ấm áp và khô hạn;gió mùa Tây-Nam vào giữa và cuối mùahè.

Địa hình [2]

Lưu vực sông Bé có địa hình từ vùngđồng bằng châu thổ lên vùng địa hình đồivà cao nguyên, địa hình gồm nhiều đồithoải, có đỉnh tròn, bằng, độ dốc trung bìnhkhoảng 3 đến 8 độ, cao độ phổ biến từ150m đến 280m. Sông Bé chảy theohướng Đông Bắc – Tây Nam, qua khu vựcnúi Bà Rá sông chảy theo hướng Bắc Nam,từ Phước Hòa sông Bé vòng về phía ĐôngNam hợp với sông Đồng Nai.

Thổ nhưỡng [1]

3.2. Mô hình tích hợp đánh giá thíchnghi đất đai [4]

Ghi chú:

- LUTs (Land Use Types): Các loại hình

sử dụng đất;

- LMU (Land Map Unit): Đơn vị bản đồ

đất;- NPV (Net Present Value): Giá trị hiện

tại;- B/C (Benefit/Cost): Lợi nhuận/Chi phí;

- IRR (Internal Rate of Return): Tỷ lệ nộihoàn vốn.

Bảng 1: Phân loại đất lưu vực sông Bé

(Nguồn: Phân viện quy hoạch thiết kế Nông nghiệp)

Hình 2: Phạm vi nghiên cứu

Sè 6 - 6/200930


Hình 3: Xây dựng mô hình đánh giá đất đai bằng ALES

Sè 6 - 6/2009 31


3.3. Biến động thích nghi đất nôngnghiệp

Biến động thích nghi đất nông nghiệpđược tính toán theo 2 kịch bản:

- Kịch bản 1: kịch bản hiện tại, chưa xemxét đến sự tác động của các hồ trong lưuvực

- Kịch bản 2: kịch bản tương lai, khi cáchồ vận hành làm thay đổi chế độ nước.

Để đánh giá biến động thích nghi, ápdụng mô hình (hình 3) cho từng kịch bản,xem xét các yếu tố không biến động (độdốc, thổ nhưỡng và khí hậu) và các yếu tốbiến động (ngập, tưới).

Hình 4: Mô hình đánh giá đất đai tự động trên ALES

Các yếu tố không biến động

Hình 5: Mô hình số độ cao (DEM) Hình 6: Bản đồ phân cấp độ dốc

Sè 6 - 6/200932


Các yếu tố biến động

Sử dụng kết hợp mô hình Hec-HMS vàHec-RAS để xây dựng mô hình thủy văn và

thủy lực ứng với các kịch bản. Kết quả xâydựng được các bản đồ điều kiện tưới vàchế độ ngập.

Hình 7: Bản đồ thổ nhưỡng Hình 8: Bản đồ đẳng trị mưa

Hình 9: Tính toán thủy văn bằng phầnmềm Hec-HMS

Hình 10: Tính toán thủy lực bằng phầnmềm Hec-RAS

Sè 6 - 6/2009 33


Hình 11: Bản đồ điều kiện tưới theo kịch bản 1 và 2

Hình 12: Bản đồ chế độ ngập theo kịch bản 1 và 2

Sè 6 - 6/200934


Bản đồ đơn vị đất đaiSử dụng chức năng Overlay của GIS để

chồng xếp, tổng hợp các lớp bản đồ đơntính.

Kết quả cho ra các bản đồ đơn vị đất đai ứng với các kịch bản:

Hình 13: Cơ sở dữ liệu bản đồ đơn vị đất đai

Hình 14: Bản đồ đơn vị đất đai theo kịch bản 1 và 2

Sè 6 - 6/2009 35


Bản đồ thích nghi đất đai và bản đồbiến động thích nghi đất đai

Dùng ALES đánh giá thích nghi đất đai

cho từng kịch bản, đưa kết quả vào phầnmềm GIS mô phỏng, phân tích và xuất rabản đồ thích nghi đất đai và bản đồ biếnđộng thích nghi đất đai.

Hình 15: Bản đồ thích nghi đất đai ứng với kịch bản 1 và 2

Hình 16: Bản đồ biến động thích nghi đấtnông nghiệp lưu vực Sông Bé

Sè 6 - 6/200936


4. Kết luận

Từ kết quả nghiên cứu cho ra một sốkết luận chung như sau:

- Tác động của hệ thống hồ đập thủyđiện-thủy lợi trên sông Bé đến đất nôngnghiệp trên lưu vực nhìn chung là tác độngcó lợi.

- Tổng diện tích biến động thích nghiđất nông nghiệp trên toàn bộ lưu vực là39.615ha.

- Phần diện tích phía hạ lưu sông Bé,có diện tích 27.860ha thuộc các xã MinhLong, Minh Thành (huyện Chơn Thành,tỉnh Bình Phước) và Tân Long, An Long,Tân Hiệp, Tân Hưng, Hưng Hòa, VĩnhHòa, Phước Hòa, Phước Vĩnh (huyện PhúGiáo, tỉnh Bình Dương) là phần diện tíchbiến động thích nghi đất nông nghiệpmạnh nhất.

- Nếu tính tỷ lệ diện tích biến động trêntổng diện tích tiềm năng của từng loại hìnhsử dụng đất thì ta có:

+ Lúa 2-3 vụ: biến động 38,27% diệntích tiềm năng.

+ Lúa màu: biến động 0,57% diện tíchtiềm năng.

+ Cây công nghiệp ngắn ngày: biếnđộng 5,91% diện tích tiềm năng.

+ Cao su: biến động 11,90% diện tíchtiềm năng.

+ Cà phê: biến động 6,79% diện tíchtiềm năng.

+ Cây ăn quả: biến động 5,91% diệntích tiềm năng.

Như vậy: Đất chuyên trồng lúa sẽ có sựbiến động thích nghi mạnh nhất, do đặctính chịu sự tác động mạnh mẽ bởi điềukiện tưới. Kế đến là đất trồng cao su. Đấtxen canh lúa - màu có sự biến động ítnhất.


1. Phạm Quang Khánh, Phương phápđánh giá đất đai của FAO áp dụng ở vùngĐông Nam Bộ, NXB.Nông nghiệp (1995).

2. Trần Tuấn Tú, Ứng dụng Viễn thámvà GIS trong nghiên cứu đặc điểm Môitrường địa chất lưu vực Sông Bé phục vụcho công tác quản lý lãnh thổ, Luận vănThạc sĩ (2003).

3. Nguyễn Trường Ngân, Đánh giábiến động tiềm năng đất nông nghiệp dotác động của hệ thống hồ đập thủy điện –thủy lợi lưu vực sông Bé, Luận văn thạc sĩ(2007).

4. Lê Cảnh Định, Tích hợp phần mềmALES và GIS trong đánh giá thích nghiđất đai. Luận văn thạc sĩ (2004).

5. Feldman (ed.), AD., Hydrologic mod-eling system HEC-HMS: Technical refer-ence manual,. Hydrologic EngineeringCenter (HEC), U.S. Army Corps ofEngineers: Davis, Calif, USA (2000).

6. U.S. Army Corps of Engineers, HEC-RAS River Analysis System Version 2.2,Institute for Water Resources, HydrologicEngineering Center. 609 Second StreetDavis, C.A. 95616 (2002). m

(tóm tắt tiếng Anh xem trang 46 )

Sè 6 - 6/2009 37


Tóm tắt:

Chức năng cơ bản của viễn thám là giám sát và đánh giá tài nguyên, môi trường trênphương diện rộng; hỗ trợ các nhà lãnh đạo, các nhà quản lý ra quyết định về xu thế pháttriển ngành ở tầm vĩ mô.

Ưu điểm nổi bật của ảnh viễn thám vệ tinh đa thời gian là nghiên cứu và đánh giá sựbiến động của đối tượng. Để thực hiện nhiệm vụ đó, vấn đề xử lý, hiệu chỉnh bức xạ phổcủa ảnh viễn thám là rất cần thiết, nhằm nhận được giá trị “sát thực” bức xạ phản xạ củađối tượng trên bề mặt đất. Có hai nhóm phương pháp xử lý, hiệu chỉnh bức xạ phổ ảnhvệ tinh là nhóm phương pháp tuyệt đối và nhóm phương pháp tương đối. Trong ứngdụng, nhóm phương pháp tương đối mang ý nghĩa thực tế hơn vì chúng phù hợp với ảnhđa thời gian, bởi lẽ: (1) cho phép quy chuyển các ảnh đa thời gian về cùng một ảnh nhậnlàm ảnh quy chiếu và (2) sử dụng ngay các đại lượng vật lý của ảnh để hiệu chỉnh khíquyển.

Bài báo giới thiệu tóm tắt quá trình biến đổi giá trị số cấp độ sáng của pixel ảnh DN(Digital Number) về giá trị phản xạ r của đối tượng ở bề mặt đất thông qua giá trị hiệuchỉnh bức xạ R ở đầu thu vệ tinh.

ỨNG DỤNG VIỄN THçM QUANG HỌCTRONG CHUYðN NGæNH

ThS. Hồ Thị Vân Trang(1)

CN. Nguyễn Lê Đặng (1)

TS. Doãn Hà Phong(2)

TSKH. Lương Chính Kế(1)(1)Trung tâm Viễn thám quốc gia(2)Viện Vật lý


Viễn thám vệ tinh ngày càng đóng vai trò

quan trọng trong quá trình giám sát, đánh

giá tài nguyên và môi trường. Ở các nước

phát triển, tư liệu viễn thám trở thành nhu

cầu thiết yếu hỗ trợ trong quá trình quy

hoạch và điều tra tài nguyên thiên nhiên

cũng như giám sát những sự cố rủi ro do

thiên nhiên gây ra và tác động của con

người tới môi trường. Hai lĩnh vực mang

tính chiến lược ứng dụng công nghệ viễn

thám là đo vẽ thành lập bản đồ - xây dựng

cơ sở dữ liệu nền thông tin địa lý và các

ứng dụng chuyên đề phục vụ phát triển kinh

tế xã hội như nghiên cứu sự biến động các

đối tượng, đánh giá giám sát môi trường

ĐẤT – NƯỚC – KHÔNG KHÍ.

Ở nước ta, ứng dụng công nghệ viễn

thám vào lĩnh vực bản đồ địa hình đã có

những bước phát triển đáng khích lệ, song

Sè 6 - 6/200938


trong lĩnh vực chuyên đề còn khá khiêm

tốn. Bài báo mang tính gợi ý về đẩy mạnh

công tác nghiên cứu ứng dụng đặc trưng

phổ (đặc tính hình ảnh) của ảnh viễn thám

vệ tinh vào lĩnh vực chuyên đề - đây là sân

chơi thứ hai của viễn thám vệ tinh còn

nhiều khoảng trống.

2. Viễn thám vệ tinh trong ứng dụng

chuyên đề

Tính ưu việt của viễn thám vệ tinh đã

được khẳng định trong đời sống kinh tế xã

hội bởi lẽ viễn thám vệ tinh có những đặc

thù nổi trội so với một số công nghệ khác,

ví dụ như tính đa thời gian và diện tích

giám sát rộng. Hai lĩnh vực mà viễn thám

vệ tinh ngày càng phát huy tác dụng là lĩnh

vực đo vẽ bản đồ địa hình và lĩnh vực

chuyên đề. Hai lĩnh vực này có thể coi như

“hai chân” của viễn thám song hành cùng

với nhu cầu phát triển của nền kinh tế

trong giám sát tài nguyên thiên nhiên và

môi trường ĐẤT – NƯỚC – KHÔNG KHÍ.

Trong lĩnh vực thành lập bản đồ địa

hình, nhất là hiện chỉnh bản đồ, vai trò của

viễn thám vệ tinh đã được khẳng định từ

nhiều năm nay, kể cả ở Việt Nam. Hai tính

chất cơ bản của ảnh nói chung, của ảnh

vệ tinh nói riêng là đặc tính hình học và

đặc tính hình ảnh (đặc tính phổ) của ảnh.

Đặc tính hình học của ảnh được ứng dụng

vào lĩnh vực đo đạc bản đồ, vì có sự liên

quan hữu cơ giữa yêu cầu độ chính xác và

nội dung của bản đồ đối với độ chính xác

hình học của ảnh trong quá trình xử lý ảnh.

Từ tư liệu ảnh vệ tinh có thể tạo ra ba

nguồn tư liệu cơ bản của cơ sở dữ liệu

quốc gia là bản đồ địa hình; mô hình số độ

cao DEM/DTM; và bản đồ trực ảnh. Với

ảnh vệ tinh có độ phân giải cao như hiện

nay với GSD ≤ 1m, bản đồ địa hình

1:10.000 và lớn hơn từ mô hình lập thể

thỏa mãn yêu cầu về độ chính xác và nội

dung của bản đồ. Công nghệ xử lý hình

học ảnh vệ tinh ngày càng hoàn hảo trên

các hệ thống đo ảnh thương mại. Tuy

nhiên, do những lý do khác nhau, trong

thực tế ảnh vệ tinh lập thể chưa được các

nhà phân phối ảnh đáp ứng tiếp cận đầy

đủ.

Trong lĩnh vực chuyên đề, ảnh viễnthám vệ tinh càng chứng minh vai trò to lớncủa mình áp dụng vào đời sống thực tếgiám sát tài nguyên và môi trường ĐẤT –NƯỚC – KHÔNG KHÍ.

Để giám sát tài nguyên ĐẤT trong lĩnhvực chuyên đề, ảnh viễn thám đa thời gianlà những tư liệu có giá trị cho phép nghiêncứu biến động các đối tượng trên đất:

- Biến động lớp phủ thực vật, rừng, đấtcanh tác (ảnh 1),

- Biến động sử dụng quỹ đất vào cácmục đích khác nhau,

- Biến động tài nguyên đất trong quátrình công ngiệp hóa hiện đại hóa đấtnước,

- Giám sát độ ẩm của đất nhất là trêncác cao nguyên, phục vụ phát triển câycông nghiệp,

- Giám sát quá trình sinh trưởng củamột số đối tượng thực vật canh tác, sinhkhối rừng [3, 4],...

Sè 6 - 6/2009 39


Ảnh 1: Phân lớp phủ bề mặt đất của hai giai đoạn 1991 và 1999 từ ảnh viễn thám phụcvụ đánh giá, giám sát biến động

[theo Alberti N., et al, 2004, Vol.70, No 9, pp.1043-1052].

Tài nguyên NƯỚC là một trong những

ngành mà viễn thám vệ tinh được ứng

dụng nhằm xây dựng cơ sở dữ liệu tài

nguyên nước phục vụ công tác khai thác,

sử dụng có hiệu quả nguồn tài nguyên

này, nhất là dưới tác động của biến đổi khí

hậu. Hàng loạt những ứng dụng của ảnh

viễn thám vệ tinh vào quản lý, khai thác,

sử dụng, bảo vệ môi trường nước có thể

thống kê như sau:

- Giám sát biến đổi mực nước ở sông,

hồ…,

- Đánh giá và giám sát chất lượng nước

ở sông hồ, các lưu vực sông thông qua

xác định một số thông số vật lý (ảnh 2)

như [1, 6]:

+ Hàm lượng chất trầm tích (chất lơ

lửng),

+ Hàm lượng chất chlorophyll-a,

+ Độ đục bẩn của nước.

Đây là những nội dung cơ bản về đánh

giá ô nhiễm môi trường nước trong giai

đoạn công nghiệp hóa hiện đại hóa đất

nước.

- Viễn thám biển,

- Giám sát chất lượng nước dải ven bờ

biển,

- Chiết tách thông tin vật lý về bề mặt

nước biển,

…

Sè 6 - 6/200940


Ảnh 2 : Phân bố hàm lượng chất lơ lửng (ảnh trái) và chlorophyll (ảnh phải)ở hạ lưu sông và vùng vịnh San Francisco

[theo Khorram S., 1985, PE&RS, Vol. 51, No. 1, pp. 53-62]

Khi công nghiệp phát triển, hiệu ứng nhà

kính tác động mạnh tới biến đổi khí hậu và

trước hết tác động tới sức khỏe cộng đồng.

Môi trường KHÔNG KHÍ – đây là nguồn tài

nguyên duy trì sự sống của con người và

tính đa dạng của hệ sinh thái cũng cần

được giám sát và bảo vệ. Viễn thám vệ tinh

có thể được áp dụng để phát hiện quá trình

biến đổi của chất lượng không khí và hiệu

ứng nhà kính [5, 7, 10], cụ thể:

- Lập bản đồ lan truyền khí thải từ tư liệu

viễn thám (ảnh 3),

- Kết hợp với số liệu thực địa, xác định

một số thành phần ô nhiễm môi trường

không khí,

- Đánh giá tác động quá trình biến đổi

chất lượng không khí tới hệ sinh thái xung

quanh,

…

Ảnh 3: Hiệu ứng nhà kính do chất thải CO2 của nhà máy (ảnh trái ) vàsự biến thiên phản xạ sol-khí của các pixel ảnh (ảnh phải)

[theo Sifakis N., PE&RS,1992, Vol. 58, No. 10, pp. 1433-1447]

Sè 6 - 6/2009 41


Có thể nói trong lĩnh vực chuyên đề, viễnthám vệ tinh thể hiện vai trò to lớn của mìnhvào các ngành ứng dụng thực tế. Nhữngnội dung nêu trên đã được đưa vào ứngdụng ở các nước phát triển từ ba mươi nămnay. Song, ở Việt Nam vai trò của viễn thámtrong lĩnh vực chuyên đề còn nhiều khiêmtốn. Vậy nguyên nhân do đâu? Ngoài cácnguyên nhân khách quan, cũng cần kể đếnnhững nguyên nhân do chính ngành viễnthám ở nước ta. Những đề tài nghiên cứuvề phổ của ảnh vệ tinh ứng dụng vàochuyên đề chưa nhiều. Hơn thế nữa, chúngta thiếu bộ thư viện phổ của các đối tượngđịa hình, địa vật, mặc dù ở đâu đó đã đượctrang bị thiết bị đo phổ kế đắt tiền. Cũngnhư trong lĩnh vực đo vẽ bản đồ địa hình,chúng ta phải có lưới điểm khống chế cầnthiết. Trong lĩnh vực chuyên đề áp dụng tưliệu viễn thám, thư viện phổ của các đốitượng địa hình, địa vật cũng được coi như

là những tư liệu “khống chế” để quy chiếutừ các đại lượng vật lý của ảnh về các đạilượng thuộc tính của đối tượng. Có nhưvậy, độ tin cậy của sản phẩm chuyên đềmới cao. Việc xây dựng bộ thư viện phổcủa các đối tượng không phải một sớm mộtchiều là xây dựng xong, mà cần phải tiếnhành qua nhiều năm trên các vùng miền ởcác điều kiện thời tiết khác nhau, đòi hỏi sựhợp tác sâu rộng giữa các ngành. Thiếtnghĩ đã đến lúc chúng ta cần bắt tay vàolàm việc đó.

3. Bức xạ phổ của ảnh viễn thám vệtinh

Ánh sáng bức xạ mặt trời, sau khi đi vàokhí quyển, một phần ánh sáng bị tán xạ;một phần đi tới đập vào đối tượng trên bềmặt quả đất và phản xạ đi về đầu thu ảnhvệ tinh; một phần ánh sáng tán xạ trong khíquyển cũng đi về đầu thu (hình 1) [2].

Hình 1: Quá trình truyền bức xạ trong khí quyển

Sè 6 - 6/200942


Có thể mô tả năm đường đi và các thamsố xác định bức xạ tới đầu thu ảnh vệ tinhnhư sau:

Đường đi thứ nhất chứa năng lượngđiện từ của mặt trời đập trực tiếp vào đốitượng địa hình trên bề mặt trái đất rồi phảnxạ đi thẳng tới đầu thu ảnh,

Đường đi thứ hai của các tia tán xạ trongkhí quyển đi về đầu thu ảnh,

Đường đi thứ ba của các tia tán xạ saukhi đập vào đối tượng, theo đường đi thứnhất trở về đầu thu ảnh,

Đường đi thứ tư của các tia phản xạ củavật bên cạnh của vật cần nghiên cứu trở vềđầu thu,

Đường đi thứ năm là kết quả của các tiasau khi đập vào vật bên cạnh lại đập vàovật cần nghiên cứu rồi đi về đầu thu ảnh.

Năng lượng ánh sáng mặt trời trong dảiphổ từ λ1 – λ2 tới bề mặt trái đất hay còngọi là bức xạ tới toàn phần Eg trên bề mặttrái đất (đơn vị W/m2) mang giá trị:

(1)

Trong đó:

E0λ - Bức xạ phổ mặt trời tại đỉnh khíquyển,

- Hàm truyền bức xạ mặt trời tại gócthiên đỉnh θo,

Ed λ - Bức xạ khuyếch tán của bầu trời ởbước sóng λ.

Giả sử bề mặt trái đất là bề mặt Lambert,lượng bức xạ từ mặt đất về đầu thu có giátrị:

(2)

Với:

R - Hệ số phản xạ trung bình của vật (đốitượng) cần nghiên cứu,

- Hàm truyền bức xạ phản xạ từ bềmặt đối tượng về đầu thu có góc lệch trụcquang của sensor so với pháp tuyến là θv,

Lượng bức xạ mà đầu thu thu được LSlà tổng lượng bức xạ phản xạ của đốitượng LT và lượng bức xạ khác trong khíquyển LP:

LS = LT + LP (3)

Như vậy, bức xạ của đối tượng mà đầuthu nhận được sẽ bị nhiễu do:

- Bản thân đầu thu ảnh: sai lệch các bộcảm quang điện CCD so với thiết kế,

- Môi trường khí quyển: bức xạ LP cầnphải loại bỏ.

♦ Giả sử bề mặt đối tượng địa hình là bềmặt Lambert đồng nhất, hệ số phản xạ bềmặt tại đỉnh khí quyển ρTOA được xác địnhbằng biểu thức sau [8]:

(4)

Với:

ρp - hệ số phản xạ khí quyển do phản xạRayleigh và sol khí,

ρus - hệ số phản xạ bề mặt địa hìnhLambert,

T(µs), T(µv) - hàm truyền khí quyển từmặt trời tới mặt đất và từ mặt đất về đầuthu ảnh,

µs, µv - hàm cosin góc thượng đỉnh mặttrời và góc nhìn của đầu thu ảnh vệ tinh,

S - albedo hình cầu của khí quyển.

Sè 6 - 6/2009 43


Nếu chúng ta lưu ý tới ảnh hưởng phảnxạ của đối tượng bên cạnh của đối tượngmà chúng ta đang xét (hình 1), công thức(4) sẽ có dạng:

(5)

Trong đó:

ρs - phản xạ của pixel ảnh,

τ - độ dày quang học lớp khí quyển,

td(µv) - hệ số tán xạ của tia phản xạ từđối tượng về đầu thu,

ρst - thành phần phản xạ của pixel thựcđịa ở đỉnh khí quyển xác định bằng:

(6)

với X, Y – tọa độ thực địa tại tâm của đốitựơng,

f(r) – hàm biến đổi điểm khí quyển.

Chúng ta nhận 1/(1- ρstS) ≈ 1/(1- ρusS).Giữa ρs trong biểu thức (5) và ρus tính từbiểu thức (4) có mối quan hệ:

(7)

Từ (7) suy ra:

(8)

Trong thực tế ứng dụng, giá trị ρst từ (5),(6) được tính từ vùng ảnh con có kíchthước (2n+1)(2n+1) pixel của ảnh gốc.Công thức (6) có dạng:

(9)

Với:

(i, j) – là chỉ số pixel, n – là số tự nhiên,

r(i, j) – độ dài giữa pixel (i, j) so với tâmcủa vùng ảnh con.

Nếu bề mặt của đối tượng không phải làbề mặt Lambert, giá trị ρTOA sẽ phức tạp rấtnhiều [9].

♦ Để loại bỏ nhiễu, chúng ta cần sử dụng

các thông số kiểm định của đầu thu và sử

dụng các phương pháp (tuyệt đối hay

tương đối) để hiệu chỉnh khí quyển.

Trong nhiều trường hợp ứng dụng ảnh

viễn thám vệ tinh vào lĩnh vực chuyên đề,

chúng ta cần thiết tính đổi bức xạ tại đầu

thu của đối tượng (sau khi đã hiệu chỉnh) về

giá trị phản xạ của đối tượng ở bề mặt đất

. Có thể mô tả theo sơ đồ hình 2 sau:

Hình 2: Biến đổi cấp độ sáng pixel ảnh DN về trị phản xạ tại bề mặt đối tượng

Sè 6 - 6/200944


Trong đó:

DN - chỉ số cấp độ sáng các pixel ảnh

(Digital Number);

R - bức xạ tại đầu thu ảnh (at-sensor),

- giá trị phản xạ của pixel tại bề mặtthực địa (at-surface).

Quá trình biến đổi từ DN sang là bàitoán cơ bản về xử lý, hiệu chỉnh phổ chomục đích ứng dụng chuyên đề. Ngay từnhững năm 80 của kỷ nguyên trước, ngườita đã đưa ra các phương pháp công nghệkhác nhau để biến đổi từ DN sang . Trướchết sử dụng các tham số kiểm định của đầuthu “gain” và “offset”, sau đó là hiệu chỉnhbức xạ mặt trời, góc thượng đỉnh mặt trờiđể thu được R tại đầu thu. Sau khi hiệuchỉnh khí quyển (đại lượng LP trên hình 1)chúng ta sẽ nhận được ở mặt đất. Môhình biến đổi từ R về biểu diễn bằng côngthức sau:

(10)

Trong đó:

R - bức xạ sau khi đã hiệu chỉnh dựa vào

các tham số kiểm định của đầu thu,

LP - từ hình 1,

Tv - hàm truyền bức xạ qua khí quyển từ

bề mặt trái đất về đầu thu,

Tz - hàm truyền bức xạ qua khí quyển từ

mặt trời về bề mặt quả đất,

θo - góc thiên đỉnh mặt trời,

Eos - bức xạ phổ mặt trời ở mặt phẳng

đối tượng vuông góc với tia sáng,

Ed - bức xạ phổ khuyếch tán của bầu trời

đi tới mặt phẳng của vật (đối tượng).

Mô hình (10) là mô hình chặt chẽ tổng

quát. Trong thực tế ứng dụng mô hình (10)

sẽ được đơn giản hóa, phụ thuộc vào khả

năng tiếp cận các thông số.

Năng lượng điện từ trường (bức xạ) tại

đầu thu ảnh chịu tác động của khí quyển.

Tác động của khí quyển làm thay đổi độ dài

bước sóng λ của ánh sáng mặt trời mang

tính chất cộng dồn (additive) và tính chất đa

bội (multiplicative). Một số phương pháp đã

được đề cập để loại bỏ tác động thành

phần phản xạ cộng dồn như phương pháp

DOS (Dark Object Subtraction) nhưng

không loại bỏ được tác động đa bội. Để

hiệu chỉnh chính xác hiệu ứng đa bội của

khí quyển đòi hỏi chúng ta cần phải có số

liệu phản xạ “thực” của đối tượng ở thực

địa. Đây chính là vấn đề mà chúng ta còn

thiếu vì chưa có được thư viện phổ của các

đối tượng thực địa, hoặc sự kết hợp công

nghệ viễn thám với số đo phổ thực địa

chưa tiến hành đồng bộ để giải quyết

những ứng dụng chuyên đề, cho độ tin cậy

cao.

4. Kết luận và kiến nghị

Ứng dụng viễn thám chuyên đề ở nước

ta còn ở mức độ khiêm tốn. Để đẩy mạnh

ứng dụng viễn thám chuyên đề, đáp ứng

kịp thời ngày càng gia tăng của nền kinh tế,

gây tác động mạnh tới tài nguyên và môi

trường ĐẤT - NƯỚC - KHÔNG KHÍ, phải

thúc đẩy:

- Nhận thức tính đa ngành của viễn

thám, không chỉ trong công tác đo vẽ bản

Sè 6 - 6/2009 45


đồ,

- Nâng cao năng lực chuyên môn kể cả

trong công tác đào tạo và sản xuất về xử lý

phổ ảnh viễn thám cho lĩnh vực chuyên đề,

- Xây dựng dự án, hợp tác sâu rộng với

các ngành về thiết lập thư viện phổ của các

đối tượng thực địa,

- Kết hợp giữa các ngành đưa ra giải

pháp công nghệ đồng bộ sử dụng tư liệu

ảnh viễn thám phục vụ các lĩnh vực chuyên

đề.

Với sự hợp tác sâu rộng, Trung tâm Viễn

thám quốc gia có khả năng thực thi các

nhiệm vụ chuyên đề như đã trình bầy.


1. Chavez J., 1989: RadiometricCalibration of Landsat TM multispectralimages. PE&RS, vol. 55, No. 9, pp. 1285-

1294.

2. Jensen J. R., 1996: IntroductoryDigital Image processing - A remote sens-ing perspective. 2nd edition. Prentice Hall.

New Jersey, pp. 107 - 124.

3. Norjamaki I., Tokola T., 2007:

Comparison of atmospheric correctionmethods in mapping Timber volume withmultitemporal Landsat images in Kainuu,Finland. PE&RS, vol. 73, No. 2, pp. 155 -

163.

4. Price J. C., 1987: Calibration of satel-lite radiometers and the comparison of veg-etation indices. Remote sensing of

Environment 21, pp. 15 - 27.

5. Sifakis N. I., Soulakellis N. A., Paronis

D. K., 1998: Quantitative mapping of air pol-lution density using Earth observation: Anew processing method and application toan urban area. Int. J. Remote sensing, vol.

19, No. 17, pp. 3289 - 3300.

6. Ritchie J. C., Zimba P. V., Everitt J.

H., 2003: Remote Sensing Techniques toAssess water quality. PE&RS, vol. 69, No.

6, pp. 695 - 704.

7. Sutan Alsutan, Wong C. J., Lim H. S.,

Mat Jafri M. Z., Abdullah K., Hashim S. A.,

Salleh N. M., 2006: Remote Sensing ofPM10 concentration measurement byInternet protocol camera. ISPRS commis-

sion VII, Symposium “From pixel to

processes”, Enschede, Netherlands, 8 - 11

May 2006.

8. Vermote E.F., El Saleous N., Justice

C. O., Kaufman Y. J., Privett J. L., Remer L.,

Roger J. C., Tanre’ D., 1997: Atmosphericcorrection of visible to middle-infrared EOS-MODIS data over land : Background, oper-ational algorithm and validation. Journal of

Geophysical research, Vol.102, No. D14,

pp. 17131-17141.

9. Vermote E.F., Tanre’ D., Dueze J. L.,

Herman M., Morcrette J.J., 1997: second

simulation of the satellite signal in the solar

spectrum: An overview. IEEE Transaction

on Geoscience and Remote Sensing, in

press.

10. Xian G., 2007: Analysis of Impacts ofurban land use and land cover on air quali-ty in the Las Vegas region using remotesensing information and ground observa-tions. Int. J. Remote Sensing, vol. 28, No.

24, pp. 5427 - 5445.m

Sè 6 - 6/200946


Abstract:REMOTE SENSING WITH THEMATIC APPLICATION

MSc. Ho Thi Van Trang(1)

BSc. Nguyen Le Đang (1)

Dr. Doan Ha Phong(2)

Dr.Sc. Luong Chinh Ke(1)

(1)National Remote Sensing Center(2)Institute of Physics and electronic

Vietnamese Academy of Science and TechnologyOne of the major advantages of multitemporal remotely sensed images is their applica-

bility to detect the terrain changes such as vegetation cover, land use changes, monitoringsoil moisture and others...

For realizing those tasks the problem of spectral radiance correction and processing ofremotely sensed images is very necessary in order to derive the most approximately truevalues of on-ground reflectance. There are two groups of methods for spectral radiancecorrection and processing: the absolute and relative. In practice the relative methods havemore significant meanings because of (1) converting all the multitemporal remotely sensedimages to one of their defined as a reference image and (2) using their physical parame-ters to image-based atmospheric corrections without necessity of on-ground radiancemeasurements.

The paper presents an outline of converting Digital Number DN values of pixel image toon-ground reflectance r through corrected at-sensor radiance R.m

_________________*******_________________

(...tiếp theo trang 36)Abstract:

EVALUATING OF CHANGES IN AGRICULTURAL LAND’SSUITABILITY IN SONG BE BASIN

Dr. Le Van Trung, MSc. Nguyen Truong NganDepartment of Geomatics Engineering, Ho Chi Minh City University of Technology

E-mail: [email protected] , [email protected] paper applied the ALES (Automated Land Evaluation System) software and GIS

to build the Model of Agricultural Land Suitability and Variation Evaluation used FAO landevaluation method. The studied area was located in Song Be basin.

This paper was based on the results of the land evaluation in the studied area, and theresults of installating the model of hydrographic and hydraulic variation used the Hec-HMSand Hec-RAS softwares. As a result, it could predict the changes in flooding and irrigationconditions in the studied basin when the hydroelectric and irrigation damps were built andoperated. From then, the author came to rebuild the map of Agricultural Land Suitability,and then compared to the previous results. Thence, the proposed recommendations forsustainable exploiting, and using lands were given to the local authorities.m

Sè 6 - 6/2009 47


ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) TRONG PHÂN TÍCH THÔNG TIN THỊ TRƯỜNG (MARKETING)

TS. Lê Văn Trung(1),

ThS. Nguyễn Văn Hiệp(1) Bộ môn Địa tin học, Đại học Bách khoa, Tp. Hồ Chí Minh

E-mail: [email protected] , [email protected]

Tóm tắt:

Các cơ sở thương mại quản lý một hệ thống thông tin về bán hàng, khách hàng, hànghóa tồn kho, danh sách thư từ và rất nhiều thông tin khác. Ước tính khoảng 80% dữ liệutrong số đó có liên quan đến địa điểm, có thể thông qua địa chỉ, điện thoại, fax,... Dù doanhnghiệp hoạt động trong ngành nghề nào, để đảm bảo thành công thì doanh nghiệp phảiđưa ra những quyết định khôn ngoan sớm hơn đối thủ cạnh tranh của mình. Có thể nắmbắt được thông tin trên thị trường sớm nhất, đi đến hành động kịp thời chính là chiếc chìakhóa dành cho doanh nghiệp. Sức mạnh trực quan của bản đồ thường tiết lộ những xuhướng, những mô hình và những cơ hội trong kinh doanh mà thường không nhận thấy từcác bảng biểu đơn thuần. Bản đồ là chìa khóa để thành công trong thương mại. Trong nộidung bài viết này sẽ tìm hiểu GIS có vai trò như thế nào trong hoạt động nghiên cứu vàphân tích thị trường.


Marketing là gì?

Marketing không chỉ là một chức năngtrong hoạt động kinh doanh, nó là một triếtlý dẫn dắt toàn bộ hoạt động của doanhnghiệp trong việc phát hiện ra, đáp ứng vàlàm thoả mãn cho nhu cầu của khách hàng.

Marketing có thể được định nghĩa là mộthệ thống các hoạt động kinh doanh đểhoạch định, định giá, chiêu mại và phânphối hàng hóa và dịch vụ nhằm thu lợinhuận từ thị trường, thị trường này baogồm cả khách hàng công nghiệp, hộ tiêudùng hiện tại và trong tương lai.

Quản trị marketing

Quản trị marketing là phân tích, lập kế

hoạch, thực hiện và kiểm tra việc thi hànhnhững biện pháp nhằm thiết lập, củng cố vàduy trì những cuộc trao đổi có lợi với nhữngngười mua đã được chọn để đạt đượcnhững nhiệm vụ xác định của doanh nghiệpnhư lợi nhuận, tăng khối lượng hàng tiêuthụ, mở rộng thị trường,...

Marketing không chỉ đơn thuần là quảngcáo và hoạt động của người bán hàng.Chính xác hơn marketing là một quá trìnhthích nghi toàn diện với việc tận dụngnhững khả năng có lợi đang mở ra của thịtrường. Quá trình quản trị marketing baogồm: 1. phân tích khả năng của thị trường,2. lựa chọn những thị trường mục tiêu, 3.xây dựng chương trình marketing mix, 4.thực hiện các phương pháp marketing.

Sè 6 - 6/200948


Để xem xét vai trò của GIS trong market-ing, chúng ta hãy xem xét các ví dụ sau:

- Một công ty quản lý các nhà hàng,muốn phân tích thế mạnh cạnh tranh sẽphân tích nhiều góc độ khác nhau: từ cácthông tin như thu nhập, dân số, hộ gia đình,thói quen , khẩu vị,... đến vị trí các đối thủcạnh tranh, khoảng cách giữa nhà hàng vàkhách hàng, cơ sở hạ tầng xung quanh vịtrí nhà hàng,...

- Một ngân hàng muốn mở một chinhánh hoặc đặt một ví trí ATM mới, trưởngphòng phân tích thông tin sẽ kết hợp rấtnhiều thông tin về cơ sở hạ tầng, hành vikhách hàng,...để khoanh vùng thị trườngtiềm năng và quyết định vị trí tối ưu nhất.

- Bộ phận bán hàng của một công ty sảnxuất – thương mại sẽ lên kế hoạch giaohàng từ nhà máy đến các điểm phân phối,các cửa hàng bán lẻ,… cần lập ra một lộtrình giao hàng sao cho tiết kiệm được thờigian và chi phí vận chuyển.

Trước khi đến với GIS, các nhà quản trịtiếp thị sẽ dựa trên hàng ngàn thông tin từcác hàng cột được lưu trong cơ sở dữ liệuđể phân tích. Điều này có nghĩa rằng việcphân tích và lập quyết định sẽ rất khó khăn,nhiều lúc vượt ra ngoài tầm kiểm soát.Ngoài ra còn các câu hỏi không giải quyếtđược như vị trí khách hàng, khoảng cáchgiữa các cửa hàng,... Đến với GIS, các nhàquản trị marketing sẽ dễ dàng hiện thựcđược toàn bộ khối lượng dữ liệu thông tinđó trên bản đồ bằng việc gắn kết địa lý(geocode) cho các đối tượng có quan hệ vềmặt không gian và vận dụng các phươngpháp phân tích không gian để phân tích vàdự báo thị trường một cách hiệu quả nhất.

GIS tham gia vào hầu hết các giai đoạncủa quá trình quản trị marketing từ việcphân tích thông tin, dự báo nhu cầu, phânkhúc thị trường và định vị thị trường mụctiêu, đến xây dựng các chiến lược market-ing lúc sản phẩm và dịch vụ của công ty đivào thị trường. GIS giúp nhà quản trị raquyết định đúng đắn và hạn chế các rủi rovà kiểm soát hiệu quả trong quá trình thựchiện quyết định của mình.

2. GIS và nghiên cứu động thái củangười tiêu dùng

Tất cả mọi nỗ lực marketing đều nhắmtới mục tiêu là người tiêu dùng. Bởi vậy,điều rất quan trọng là nhà quản trị tiếp thịphải hiểu các đặc điểm và động thái củangười mua. Đặc biệt phải trả lời các câu hỏinhư Who, What, When, Why, Where,How,… Để có hiểu biết kỹ lưỡng hơn vềngười tiêu dùng, nhà quản trị tiếp thị phảitiến hành một số hình thức, công cụ hỗ trợnghiên cứu và GIS đặc biệt hữu dụng đểtích hợp nhiều nguồn thông tin khác nhauhỗ trợ trả lời được tất cả các câu hỏi trên.

(xem hình 1)

3. GIS và phân khúc thị trường

Thị trường bao gồm rất nhiều loại ngườitiêu dùng, nhiều loại hàng hóa và nhiều nhucầu. Các nhóm người tiêu dùng có thể hìnhthành theo các đặc điểm địa lý (khu vực,thành phố), đặc điểm nhân khẩu (giới tính,tuổi tác, thu nhập, trình độ học vấn), đặcđiểm xã hội học (tầng lớp xã hội, lối sống)và đặc điểm hành vi (lý do mua, lợi ích tìmkiếm, cường độ tiêu dùng).

Cùng với GIS, là sự kết hợp giữa yếu tốvề địa lý (không gian) và các tham biến

Sè 6 - 6/2009 49


Hình 1: Mối quan hệ giữa GIS và nghiên cứu động thái khách hàng

được dùng để phân khúc thị trường nhưnhân khẩu học, tâm lý, hành vi của ngườitiêu dùng để tạo ra hệ thống các bản đồphân loại thị trường. Điều này làm tăng sựhiểu biết nhiều hơn của các nhà quản lýtiếp thị về khách hàng của mình và nhanhchóng định vị được thị trường mục tiêu đểxây dựng chương trình quảng cáo, tiếp thịthích hợp đến thị trường mục tiêu, đồngthời cung cấp sản phẩm và dịch vụ thíchhợp tại vị trí thích hợp. (xem hình2)

Kết hợp với số liệu bán hàng, số liệuđiều tra nghiên cứu thị trường, chúng ta cóthể tạo ra những bản đồ phân khúc thịtrường dựa vào các chỉ tiêu thống kê nhưtổng doanh thu, doanh thu trung bình, lợinhuận, loại hình kinh doanh,.. theo từngvùng bán hàng, theo từng điểm bán hàng.Như Hình 2 là bản đồ doanh thu bán thuốcbảo vệ thực vật của công ty Syngenta ViệtNam khu vực tỉnh Đồng Nai, bản đồ đượcphân loại (tô màu) doanh thu theo từng

vùng bán hàng (huyện thị) và theo doanhthu từng cửa hàng trong mạng lưới bánhàng của Syngenta.

4. GIS và phân tích thị trường cạnhtranh

Cạnh tranh được xác định là động lựcthúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế thịtrường với nguyên tắc ai hoàn thiện hơn,thỏa mãn nhu cầu tốt hơn và hiệu quả hơnngười đó sẽ thắng, sẽ tồn tại và phát triển.Việc hiểu rõ đối thủ cạnh tranh giúp doanhnghiệp định vị được vị trí của mình trênthương trường và đưa ra các chiến lượcmarketing hợp lý nhằm nâng cao tính cạnhtranh của doanh nghiệp. Để tìm hiểu về đốithủ cạnh tranh, thông thường doanh nghiệpcó thể thông qua một bộ phận nghiên cứuthị trường của công ty, thông qua các kênhphân phối của công ty, phản ứng từ ngườitiêu dùng hoặc thông qua một công tynghiên cứu thị trường độc lập. Thông tinthu thập được có thể là quy mô, thị phần

Sè 6 - 6/200950


Hình 3: Bản đồ thị phần tiêu thụ bia

Hình 2: Bản đồ doanh thu thuốc bảo vệ thực vật - Tỉnh Đồng Nai

Sè 6 - 6/2009 51


Hình 4: Mối quan hệ giữa GIS và Marketing Mix

kiểm soát, tiềm lực tài chính, kỹ thuật côngnghệ, lợi thế cạnh tranh, uy tín, hình ảnhcủa doanh nghiệp,... (xem hình 3)

Phân tích thị trường cạnh tranh là mộtlĩnh vực đầy hứa hẹn của ứng dụng GIS,trong đó nhân tố về địa lý ảnh hưởng rất lớnđến sự thay đổi của môi trường cạnh tranh.Đây là lý do tại sao lúc một doanh nghiệpquyết định vị trí cho một cửa hàng, mộttrung tâm dịch vụ, một trung tâm thươngmại hay vị trí cho một chi nhánh của ngânhàng sẽ ảnh hưởng rất lớn bởi vị trí của đốithủ cạnh tranh trong khu vực, lúc đi vàohoạt động sẽ làm thay đổi thị trường cạnhtranh tại khu vực đó. Thông qua GIS, chúngta nhanh chóng xác định vị trí của đối thủcạnh tranh, điều này sẽ rất hữu dụng lúcnhà quản lý thấy được bản đồ tổng quan vềcác đối thủ cạnh tranh chính của mình trênnhững vị trí địa lý khác nhau. Trên bản đồnày, chúng ta có thể chồng nhiều lớp thông

tin về đối thủ cạnh tranh như thị phần củatừng sản phẩm, vùng bán hàng mà đối thủđang chiếm lĩnh thị trường cũng như phạmvi mở rộng thị trường trong tương lai, mậtđộ phân phối,...trong những vùng địa lýkhác nhau. Phương pháp phân tích nàygiúp doanh nghiệp nhanh chóng xác địnhđược bản chất của thị trường cạnh tranh tạimỗi vị trí, mỗi vùng bán hàng riêng biệt vàdoanh nghiệp sẽ thực hiện những chiếnlược marketing đặc biệt cho mỗi vùng này,ví dụ như có thể tăng quảng cáo khuyếnmãi cho vùng 1 để chống lại đối thủ cạnhtranh A trong khi tăng mật độ phân phối trênvùng 2 để chống lại đối thủ cạnh tranh B.

5. GIS và Marketing Mix

Marketing Mix là tập hợp những yếu tốbiến động kiểm soát được của marketingmà công ty sử dụng để cố gắng gây đượcphản ứng mong muốn từ phía thị trường

Sè 6 - 6/200952


Hình 5: Bản đồ nhân khẩu học

mục tiêu. Marketing Mix bao gồm tất cảnhững gì mà công ty có thể vận dụng để tácđộng lên nhu cầu về hàng hóa của mình.Có thể hợp nhất rất nhiều khả năng thành 4nhóm cơ bản (4Ps): hàng hóa (Product),giá cả (Price), phân phối (Place orDistribution) và xúc tiến thương mại(Promotion).

Để đạt được thành công, nhà quản trịtiếp thị phải có khả năng thiết kế một tổngthể các yếu tố marketing mix để có thể tốiđa hóa được doanh số và lợi nhuận. Cónghĩa là phải áp dụng 4Ps để đạt đượcdoanh số và lợi nhuận cao nhất. Mặt khác,nhà quản trị tiếp thị cũng phải đảm bảo đưara thị trường đúng sản phẩm, vào đúng thờiđiểm, đúng nơi cần, sử dụng đúng các biện

pháp cổ động và kênh phân phối phù hợp.

GIS được xem như công cụ tích hợp cácthành phần của marketing mix để hỗ trợ raquyết định, thực hiện các chính sách 4Pscủa các nhà quản trị tiếp thị, có thể xemGIS như là thành phần thứ 5 của MarketingMix. Việc tích hợp GIS với 4Ps được miêutả dưới đây:

GIS và Hàng hóa (Product)

Hàng hóa là yếu tố đầu tiên và quantrọng nhất của hệ thống marketing mix. Xácđịnh đúng hàng hóa có ảnh hưởng rất lớnđến khả năng tiêu thụ và khai thác cơ hộikinh doanh của doanh nghiệp. Các quyếtđịnh liên quan đến hàng hóa như chủngloại, nhãn hiệu, dịch vụ, cách thức bán

Sè 6 - 6/2009 53


Hình 6: Bản đồ so sánh doanh thu 2 kỳ của xi măng Hà Tiên 1

hàng,...ngoài ảnh hưởng bởi các yếu tốnhư năng lực sản xuất, kinh doanh củadoanh nghiệp, các sản phẩm và dịch vụ củađối thủ cạnh tranh còn chịu ảnh hưởng rấtlớn từ các yếu tố như thời gian, địa điểm sẽphát triển sản phẩm, đặc điểm nhân khẩuhọc (dân số, giới tính, độ tuổi, thu nhập,...)của vùng bán hàng mục tiêu. Như vậy, GISsẽ rất hữu dụng trong chiến lược liên quanđến sản phẩm của doanh nghiệp như côngcụ hỗ trợ dự báo nhu cầu, hoạch định chiếnlược để đưa sản phẩm mới ra thị trường,theo sát chu kỳ sống của sản phẩm.

Nghiên cứu đặc điểm kinh tế xã hội,nhân khẩu học có tác động rất lớn đến cácgiai đoạn xây dựng và phát triển sản phẩmmới. GIS, với khả năng phân tích không

gian thông qua các bản đồ phân tích về kinhtế xã hội, nhân khẩu học giúp nhà quản lýdự báo được thị trường mục tiêu, xác địnhđược loại hàng hóa nào mà thị trường đócần. Dưới đây là ví dụ về bản đồ kết quảđiều tra tình trạng kết cấu nhà ở năm 2004trên địa bàn tỉnh Đồng Nai, bản đồ này sẽrất hữu ích cho các công ty chuyên kinhdoanh về vật liệu xây dựng, trang trí nội thấtlên kế hoạch để phát triển sản phẩm ởnhững khu vực tiềm năng. Ngoài ra, địa lýcó ảnh hưởng lớn đến việc phân loại ngườitiêu dùng, thường các người sử dụng sốngtrong một vùng lân cận có những hành vitiêu dùng tương tự nhau và những hành vinày chịu ảnh hưởng bởi đặc điểm kinh tế,văn hóa, xã hội của vùng lân cận đó. Nhưvậy, nghiên cứu về mặt địa lý sẽ giúp cácnhà quản trị tiếp thị hiểu được khách hàng

Sè 6 - 6/200954


và dự báo được phản ứng của người tiêudùng lúc đưa sản phẩm mới vào tiêu thụ.

GIS được dùng để bản đồ hóa sự phổbiến của sản phẩm mới theo không gian vàthời gian, giúp nhà tiếp thị thấy được sựphát triển hay chấp nhận của sản phẩmmới rõ ràng hơn và có thể dùng để dự báohướng đi của sản phẩm trong tương lai.Hình 6 là bản đồ tiêu thụ xi măng Hà Tiênqua 2 kỳ liên tiếp nhau trong phạm vi 3quận (Thủ Đức, quận 9 và quận 2), bản đồnày giúp chúng ta thấy rõ ràng những khuvực nào tiêu thụ xi măng nhiều và sự tiêuthụ xi măng cũng tăng dần và mở rộng qua2 thời kỳ.

Chu kỳ sống của sản phẩm là sự thayđổi trạng thái tồn tại của sản phẩm qua 4giai đoạn khác nhau: tung ra thị trường,tăng trưởng, bão hòa và suy thoái. Mỗi sảnphẩm đều có chu kỳ, nhà marketing cầnnhận biết sản phẩm mình đang kinh doanhnằm ở giai đoạn nào của chu kỳ sản phẩmđể có những chiến lược và chương trìnhmarketing phù hợp. Mặt khác, chu kỳ củasản phẩm giữa các vùng địa lý cũng khôngphải hoàn toàn giống nhau, có những sảnphẩm mới ở thị trường này nhưng lại cũ ởthị trường khác và các trạng thái tồn tại củasản phẩm tại mỗi thị trường cũng khácnhau, có thể cùng một sản phẩm A tại cùngmột thời điểm nhưng ở quốc gia này làđang trong giai đoạn suy thoái nhưng ởquốc gia khác là đang trong giai đoạntrưởng thành. GIS đặc biệt hữu dụng đểtheo dõi sự tăng dần và mở rộng của hànghóa tại mỗi vị trí địa lý khác nhau, giúp cácnhà quản trị marketing nhận biết được sảnphẩm của mình đang ở giai đoạn nào củachu kỳ sản phẩm tại mỗi vùng địa lý. Dựavào đó sẽ đưa ra các chiến lược marketingthích hợp cho mỗi vùng.

GIS và Giá (Price)

Giá là một trong 4 tham số cơ bản củamarketing hỗn hợp. Trong kinh doanh, giálà một trong các công cụ có thể kiểm soátmà doanh nghiệp có thể và cần sử dụngmột cách khoa học để thực hiện các mụctiêu chiến lược, kế hoạch kinh doanh. Cácquyết định về giá có ảnh hưởng lớn đếntoàn bộ quá trình kinh doanh của doanhnghiệp, từ việc đặt kế hoạch kinh doanhđến mua sắm, bán hàng, chi phí và lợinhuận.

Xác định mức giá cho các sản phẩm,dịch vụ cụ thể trong kinh doanh không thểtùy ý. Việc định giá phải đáp ứng các mụctiêu đã đặt ra của doanh nghiệp (đảm bảomức thu nhập được xác định trước, tối ưuhóa lợi nhuận, mục tiêu doanh thu bánhàng, mục tiêu phát triển các phân đoạn thịtrường, cạnh tranh đối đầu). Sau khi xácđịnh được rõ ràng các mục tiêu định giá,bước tiếp theo là doanh nghiệp quyết địnhrõ ràng về chính sách giá của mình.

Trong các chính sách về giá, thì chínhsách giá theo chi phí vận chuyển sẽ bị ảnhhưởng nhiều nhất bởi thông tin về địa điểm(giao hàng theo địa điểm, giao hàng theovùng). Đối với một số sản phẩm, chi phí vậnchuyển có thể chiếm đến 50-60% giá trịđược giao của hàng hóa. Do đó, việc địnhvị được địa điểm, vùng giao hàng và tuyếnđường vận chuyển sẽ rất quan trọng trongviệc xác định chi phí vận chuyển. Như vậy,GIS là một công cụ không thể thiếu trongviệc hỗ trợ tính toán chi phí vận chuyển.Hiện nay có rất nhiều phần mềm GIS đã hỗtrợ các chức năng ước tính chi phí, thờigian vận chuyển từ 1 vị trí kho hàng đếncác điểm giao hàng và các vùng bán hàng.Hình 7 là một ví dụ dùng GIS để xác định

Sè 6 - 6/2009 55


Hình 7: Bản đồ chi phí vận tải

chi phí vận chuyển xi măng Holcim.

Về cơ bản, yếu tố quyết định giá là dựatrên cung và cầu của hàng hóa đó. Cungcầu của hàng hóa thay đổi theo thời gian vàthay đổi từ vùng này sang vùng khác vàchịu ảnh hưởng ít nhiều bởi nhân tố nhânkhẩu học. Như vậy GIS sẽ rất tiện lợi đểgiúp các nhà marketing hiểu hơn phản ứngcủa khách hàng tại mỗi thị trường lúc cócác quyết định liên quan đến giá.

Chúng ta cũng có thể xem xét thànhphần Price trong 4Ps mà không cần dùngGIS. Tuy nhiên nếu dùng GIS sẽ hữu íchhơn lúc xem xét về giá. Thứ nhất, việc hiểnthị vị trí giá và các thông tin về đối thủ cạnhtranh sẽ giúp nhà quản lý dễ dàng làm sángtỏ những gì đang xảy ra trên thị trường.

Trước đây, một nhà quản lý marketing tìmhiểu thông tin thông qua một bảng với hàngngàn hàng (record) với mỗi hàng miêu tảthông tin về giá và đối thủ cạnh tranh tại cácđiểm bán, tại các block hay tại các vùng địalý và hiện nay các thông tin trên đều có thểđược miêu tả, hiển thị thông qua các bản đồdưới dạng các bản đồ chuyên đề. Thứ hai,kết hợp thông tin về giá, đối thủ cạnh tranhvới các thông tin về đặc điểm vị trí địa lýgiúp nhà quản lý tiếp thị hiểu rõ được thịtrường và phản ứng của người tiêu dùng vềgiá tại thị trường mình quản lý. Cùng mộtsản phẩm nhưng tại hai vị trí địa lý khácnhau có thể có những phản ứng khác nhau,khách hàng ở vùng L1 quan tâm đến dịchvụ nhiều hơn trong khi khách hàng tại vùngL2 lại quan tâm đến giá nhiều hơn.

Sè 6 - 6/200956


Hình 8: Bản đồ mạng lưới phân phối

GIS và Địa điểm, phân phối (Place)

Địa điểm là một nội dung rất quan trọngmà hệ thống marketing của doanh nghiệp,vì nó liên quan đến các quyết định về phânphối hàng hóa và khả năng bán hàng củadoanh nghiệp. Trong các thành phần củamarketing mix thì thành phần thứ 3 này(Place) thể hiện rõ nét nhất và dễ nhận biếtnhất lợi ích của ứng dụng GIS. Khi ứngdụng GIS chọn địa điểm theo yếu tố địa lýcó thể được nghiên cứu và phân tích mộtcách độc lập để làm sáng rõ các vấn đề vềkhoảng cách vận chuyển và chi phí bánhàng. Để xây dựng chiến lược phân phối cóhiệu quả, cần được hoàn thiện bằng cácquyết định lựa chọn địa điểm theo yếu tốkhách hàng. Lựa chọn địa điểm theo yếu tốkhách hàng giữa các khu vực hay ngay bêntrong khu vực thông qua các thông tin vềnhân khẩu học như: dân số, mật độ dân số,mức độ tập trung và phân tán của dân cư,

thu nhập , nghề nghiệp, văn hóa,...

GIS tích hợp các thông tin về nhân khẩuhọc (khách hàng) cùng với các phươngpháp phân tích không gian, chồng lớpthông tin, các công cụ phân tích và ước tínhchi phí, thời gian vận chuyển giúp nhà quảnlý marketing định vị được địa điểm phânphối của mình.

Sau khi xác định vị trí điểm phân phối,dạng kênh phân phối và các phương tiệngiao thông để chuyển hàng hóa từ ngườisản xuất đến người sử dụng. Vấn đề đặt racủa người quản lý là tổ chức, vận hành vàđiều khiển hoạt động kênh phân phối nhưthế nào. GIS giúp lập kế hoạch phân phối,xác định tuyến vận chuyển tối ưu nhất(ngắn nhất, nhanh nhất, chi phí thấp nhất)nhằm đáp ứng nhu cầu kịp thời của kháchhàng và tiết kiệm chi phí vận chuyển. Sựphát triển của hệ thống quản lý và giám sátphương tiện vận tải ứng dụng hệ thống

Sè 6 - 6/2009 57


Hình 9: Bản đồ nhân khẩu học

định vị toàn cầu (GPS) giúp quản lý và giámsát chặt chẽ, hiệu quả hoạt động giao hàng,hiệu suất làm việc của nhân viên, phươngtiện. Ngoài ra, GIS còn giúp nhà quản lýthấy được thị trường mà các điểm phânphối quản lý và xem xét việc có hay khôngviệc chồng chéo thị trường giữa các điểmphân phối. Và đánh giá được điểm phânphối mới mở có thực sự hợp lý hay chưanhư miêu tả ở hình 8.

GIS và Xúc tiến thương mại(Promotion)

Xúc tiến thương mại bao gồm cả quảngcáo là thành phần thứ 4 trong marketingmix. Mục đích nhằm gia tăng doanh số bánvà tạo ra nhiều lợi nhuận cho công ty. Vìvậy khuyến mãi và quảng cáo là những nỗlực của một công ty để thuyết phục ngườitiêu dùng mua sản phẩm của họ. Nhữnghình thức chủ yếu của truyền thông market-ing là bán hàng trực tiếp, quảng cáo, cổ

động bán hàng, tiếp thị trực tiếp, khuyếnmãi, thư giới thiệu sản phẩm, quảng cáotrực tuyến,…

Trong bán hàng trực tiếp, GIS giúp nhânviên bán hàng lập kế hoạch xây dựng lộtrình bán hàng sao cho tiết kiện được thờigian, chi phí và đạt hiệu quả cao nhất;thông quan phần mềm GIS Giám đốc bánhàng sẽ dựa vào các bản đồ phân tích thịtrường kết hợp với yếu tố nhân khẩu học sẽphân công nhân viên của mình đến đúng thịtrường theo đúng sở trường của người đó.Hình 9 là Bản đồ miêu tả sự phân bố chủngtộc xung quanh một chi nhánh của ngânhàng TD ở Canada, sẽ hỗ trợ việc phâncông nhân viên tín dụng đến đúng thịtrường, theo đúng sở trường của từngngười như ngoại ngữ, sự am hiểu xã hội,...

Kết hợp thông tin thị trường, đặc điểmkinh tế, văn hóa, xã hội, thói quen tiêu dùngtại từng vùng địa lý, GIS giúp công ty

Sè 6 - 6/200958


Abstract:

GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM APPLICATION IN MARKETING

Le Van Trung(1), Nguyen Van Hiep(1) Department of Geomatics Engineering, Ho Chi Minh City University of Technology

E-mail: [email protected] , [email protected]

Business manage a world of information about sales, customers, inventory, demo-graphic profiles, mailing lists, and so much more. Approximately 80 percent of all businessdata are related to location by address, telephone, fax,... No matter what industry you arein, business success means making wiser decisions faster than your competition. Beingable to understand the market and obtain information quickly so you can take fast actionis key. The intuitive power of maps often reveals trends, patterns, and opportunities thatmay not be detected in tabular data alone. Maps are the key to success in business. Thiswriting is about the role of GIS in reseaching and market analysis.m

khoanh vùng thị trường và xây dựng cácchiến dịch quảng cáo, khuyến mại đúngkhách hàng tiềm năng, đúng vị trí, đúngphương thức như: ở đâu sẽ quảng cáobằng truyền hình, truyền thanh, ở đâuquảng cáo thông qua báo chí hoặc gửiemail,...

Sự phát triển của WebGIS, đã cho ra đờirất nhiều website cung cấp dịch vụ bản đồtrực tuyến như: google map, yahoo map,mapquest, diadiem.com, basao.com,... vàcó rất nhiều công ty đã sử dụng nhữngtrang bản đồ này để giới thiệu và quảng cáothương hiệu của mình. Một ngân hàngthông qua google map để hiển thị vị trí cácchi nhánh và các điểm ATM, một công tykinh doanh bất động sản sẽ hiển thị vị trí vàthông tin về tất cả thông tin liên quan như:nhà bán, nhà cho thuê, những khu bất độngsản mới,...

Sự phát triển của hệ thống định vị toàncầu (GPS) đã cho ra đời những phần mềm,thiết bị dẫn đường cầm tay hoặc gắn trênxe hơi sẽ giúp khách hàng định vị được vịtrí của mình trên bản đồ và tìm kiếm nhữngvị trí mà họ quan tâm nhanh nhất. Thôngqua các thiết bị này cũng là một hình thức

quảng cáo để các doanh nghiệp giới thiệusản phẩm và dịch vụ của mình.

Kết luận

Nghiên cứu và ứng dụng GIS ở ViệtNam đã bắt đầu từ rất sớm nhưng chủ yếuphục vụ công tác quản lý cho các cơ quan,tổ chức nhà nước trên các lĩnh vực: giaothông, môi trường, địa chính, quy hoạch,cấp thoát nước,…trong khi vẫn chưa cómột nghiên cứu nào về ứng dụng GIS tronglĩnh vực thương mại. Với nội dung bài viếtnày, đã chứng tỏ một điều rằng GIS đã cótiềm năng ứng dụng vào mọi hoạt động củađời sống xã hội. Chúng tôi hy vọng rằngnhững công cụ hỗ trợ trong phân tích địa lýnhư GIS là sự lựa chọn thông minh trongkinh doanh của các doanh nghiệp và có thểtrở thành hệ thống phổ biến trong thươngmại.


1. Philip Kotler, Marketing Management,2001.

2. Philip Kotler, Marketing Insights fromA to Z, 2003.m

Sè 6 - 6/2009 59


MỘT SỐ GIẢI PHÁP TRÌNH BÀY KÝ HIỆU TỰ ĐỘNGTRONG CÔNG TÁC BIÊN TẬP BẢN ĐỒ ĐỊA HÌNH

Ths. Nguyễn Thị Lan Phương

Cục Bản đồ - Bộ Tổng tham mưu

Tóm tắt:

Nhằm mục đích kết hợp chặt chẽ giữa công tác chuẩn hoá dữ liệu phục vụ xây dựngcơ sở dữ liệu địa lí quân sự (CSDLĐLQS) và biên tập bản đồ, việc nghiên cứu một số giảipháp trình bày ký hiệu tự động đến nay đã đạt được một số kết quả :

- Trải toàn bộ ký hiệu dạng mảng, đặt ký hiệu đại diện cho mỗi vùng, tạo các vùng cóhoặc không tô mầu nền từ các Topology đã được gán mã theo một hệ thống mã thiết kếphù hợp với từng loại bản đồ.

- Tự động tạo hệ thống nền, mặt nạ cho các đối tượng dạng tuyến và dạng điểm phụcvụ công tác biên tập và in ấn bản đồ.

- Dữ liệu số đảm bảo chuẩn không gian phục vụ công tác xây dựng CSDLĐLQS.


Công tác biên tập bản đồ luôn đòi hỏi rấtnhiều thời gian, công sức của các tácnghiệp viên. Do đó, các hướng nghiên cứunhằm tối thiểu hoá thời gian, tăng năng suấtlao động luôn được hướng tới.

Cùng với sự phát triển công nghệ GIS,đặc biệt là các dự án xây dựng cơ sở dữliệu địa lí quân sự từ bản đồ địa hình đã,đang và sẽ được thực hiện tại Cục Bảnđồ/BTTM, đòi hỏi mức độ chuẩn hoá dữ liệubản đồ số ngày càng chặt chẽ. Vì vậy côngtác biên tập và chuẩn hoá dữ liệu phảiđược tiến hành một cách đồng bộ, khoahọc.

Một trong những khâu chiếm nhiều thờigian trong biên tập, trình bày bản đồ đó làcông đoạn trải ký hiệu cho tệp thực vật, tômầu nền và làm mặt nạ cho các đối tượng.Mặt khác, các dữ liệu bản đồ số nói trênkhông chỉ phục vụ cho mục đích in bản đồ

mà còn phải đạt các chuẩn dữ liệu để xâydựng CSDLĐLQS.

Nhằm giải quyết hài hoà giữa hai mụcđích nêu trên, tác giả đề xuất giải pháp trìnhbày tự động một số ký hiệu bản đồ trên cơsở xây dựng hệ thống mã trình bày, các tệpnhận dạng và chuyển đổi thuộc tính đồ hoạ.Giải pháp được thực hiện nhờ ứng dụng vàphát triển một số tính năng mở củaeTMaGIS, một phần mềm được tích hợpchạy trong môi trường MicroStation.

2. Giải pháp trình bày ký hiệu tự động

2.1. Giới thiệu phần mềm

eTMaGIS và Samco_M là hai phần mềmchính, hiện đang được sử dụng trong côngtác biên tập và chuẩn hoá dữ liệu bản đồđịa hình tại Cục Bản đồ/BTTM.

2.1.1. eTMaGIS

eTMaGIS là một trong số các phần mềmdo Công ty TNHH tin học EK sản xuất phục


60 Sè 6 - 6/2009

vụ dự án xây dựng CSDLĐLQS tại Cục Bảnđồ/BTTM.

eTMaGIS có tính năng mở cho phépsoạn các tệp mở rộng. Các tệp này có khảnăng nhận dạng các đối tượng đồ hoạ trênbản vẽ theo mã và các thuộc tính hình học.Đây là các tính năng cơ bản của phần mềmgiúp việc tách lọc dữ liệu bản đồ thành cácdữ liệu theo phân loại đối tượng địa lýthuận tiện và chính xác.

Ứng dụng tính năng trên tác giả đã thiếtkế hệ thống mã trình bày và các tệp chuyểnđổi thuộc tính, kết hợp với tiện ích “Tạo thểhiện”, “Tách lọc dữ liệu” của phần mềm đểđưa ra phương pháp trình bày tự động mộtsố đối tượng bản đồ.

2.1.2. Samco_M

Samco_M là phần mềm số hoá, biên tậpvà kiểm tra chuẩn hoá dữ liệu bản đồ sốcủa Công ty Trắc địa, Cục Bản đồ /BTTM.Phần mềm này cũng được tích hợp chạytrong môI trường MicroStation.

Phần mềm quản lý các đối tượng theo

hệ thống mã, mỗi đối tượng được gán theomột mã nhất định (Mslink).

Phần mềm đã tối thiểu hoá các thao táckhi số hoá các đối tượng đồ hoạ. Đồng thờicung cấp một gói giải pháp kiểm tra dữ liệusố đảm bảo chuẩn hoá các thuộc tính đồhoạ theo qui định trình bày bản đồ. Mặtkhác, một số chuẩn dữ liệu về không giancũng đã và đang được bổ sung, nhằm mụcđích giải quyết đồng bộ khâu chuẩn hoá dữliệu số phục vụ xây dựng CSDLĐLQS.

2.2. Hệ thống mã trình bày và các tệpchuyển đổi thuộc tính

Hệ thống mã trình bày được thiết kế phảIphù hợp với bộ ký hiệu số và lược đồ ứngdụng cho việc xây dựng CSDLĐLQS đốivới từng loại tỷ lệ bản đồ nhất định. Các mãphảI ngắn gọn, dễ nhớ, dễ gợi liên tưởngđến các đối tượng bản đồ, cũng như đốitượng địa lý để tác nghiệp viên sử dụng dễdàng. Ví dụ: một số mã trong hệ thống mãtrình bày thiết kế cho đối tượng trên bản đồđịa hình tỷ lệ 1:250.000:

Sè 6 - 6/2009 61


Các tệp nhận dạng theo mã và chuyểnđổi các thuộc tính đồ hoạ phải phù hợp vớichuẩn dữ liệu số phục vụ xây dựngCSDLĐLQS. Phương án trình bày, chiếttách các đối tượng ra các tệp theo chủ đềqui định đối với bản đồ số (07 file tương

ứng với 07 chủ đề: cơ sở, địa hình, thuỷ hệ,giao thông, dân cư, ranh giới, thực vật) phảiđơn giản, dễ sử dụng.

Ví dụ một trong số các tệp mở phục vụtrình bày ký hiệu tự động cho bản đồ địahình tỷ lệ 1:250.000 như sau:

2.3. Một số kết quả trình bày tự độngký hiệu bản đồ

Việc ứng dụng thiết kế trình bày tự độngmột số ký hiệu cho bản đồ địa hình tỷ lệ1:250 000, nhằm phục vụ nhiệm vụ Quốcphòng năm 2009 đã đạt được một số kếtquả cụ thể sau:

Thứ nhất: trải tự động toàn bộ các kýhiệu ở dạng cell nguyên vẹn, không có kýhiệu bị vỡ, thiếu nét, chồng đè lên biên củavùng được trải và mang đầy đủ thuộc tínhđồ hoạ của đối tượng (về mầu sắc, lực nét,phân lớp, kiểu đường).

Thứ hai: các đối tượng dạng vùng mớitạo ra theo mã có thể tự động được trải mầunền (nền rừng, ao hồ…) hoặc ở chế độkhông trải mầu nền (vùng thực vật, ranhgiới các bãi…).

Thứ ba: các đối tượng dạng đường chỉcần chuẩn hoá lớp đường viền, tệp đổithuộc tính sẽ hỗ trợ tạo thêm các lớp ruộtđường, mặt nạ (mầu nâu, trắng) theo đúng

thuộc tính đồ hoạ, trùng khít theo lớp viềnđường.

Thứ tư: các ký hiệu dạng cell rỗng ruộtcó thể kết hợp với việc thiết kế mặt nạ dạngcell, sau đó tách trình bày tự động từ cellgốc thành cell mặt nạ (trắng) để rút bớtcông đoạn làm mặt nạ cho các đối tượngnày.

Để tiến hành trải tự động các ký hiệutheo vùng, trải nền mầu hoặc không trải nềnmầu cho các vùng (dạng Polygon) mớiđược sinh ra, theo mã trình bày qui định chotừng đối tượng bản đồ, cần phải chuẩn hoávùng và đặt đúng mã qui định. Sau đó sửdụng các tệp nhận dạng để chiết tách và trảiký hiệu theo chủ đề. Các ký hiệu tượngtrưng cho một vùng sẽ được đặt ở tâm vùng(ví dụ rừng cây lá rộng, lá kim)… tác nghiệpviên sẽ xê dịch hoặc đặt thêm các ký hiệunày theo mật độ qui định khi biên tập bản đồbiên tập chế in.

Dưới đây là ví dụ một số mẫu trải ký hiệutự động theo các nhóm lớp bản đồ:

Sè 6 - 6/200962


c) Nhóm lớp Dân cư: d) Nhóm lớp Địa hình:

b) Nhóm lớp Thuỷ hệ:

a) Nhóm lớp Thực vật:

Sè 6 - 6/2009 63


Các đối tượng dạng đường cần chuẩnhoá đường viền theo đúng qui định đối vớibản đồ gốc số, sau đó dùng các tệp đổi vàchiết tách đối tượng để tạo ra các đối tượngliên quan theo qui định trình bày bản đồ

(mặt nạ, ruột đường).

Ví dụ nhóm lớp Giao thông và ký hiệudân cư nửa tỷ lệ được chiết tách thêm cácđối tượng liên quan như sau:

Các ký hiệu rỗng chỉ cần dùng tệp chiếttách và đổi thuộc tính để tạo ra các mặt nạ(dạng cell) trùng khít với nó. Ví dụ các Cell

rỗng trong file dân cư được chiết tách thêmlớp mặt nạ từ Cell gốc ban đầu:

Sè 6 - 6/200964


Abstract:

SOME SOLUTIONS FOR AUTOMATICALLY SYMBOLIZATIONIN COMPILATION OF TOPOGRAPHIC MAP

MSc. Nguyen Thi Lan Phuong

Army Cartographic Department

For the purpose of combining the standardization of data in the military geographicaldatabase and map editing, the study of automatic symbolizing has achieved the followingoutcomes:

- Stretching all of the symbols for each area, coloring some areas and sorting uncoloredones from topology which was coded according to a suitably designed coding system.

- Automatically creating the foundation system, the masks of object in point and linearshapes for editing and printing map.

- The data are in ensure of the space standards for building up military geographicaldatabase.m

Với phương pháp làm như trên các đối

tượng bản đồ gốc số đủ điều kiện để

chuyển sang công đoạn xây dựng

CSDLĐLQS mà không cần phải chuẩn hoá

không gian lại như đối với các bản đồ gốc

số thành lập trước đây.

Bên cạnh những kết quả đạt được như

trên vẫn còn tồn tại một số hạn chế nhất

định. Do cách thức nhận dạng của phần

mềm eTMaGIS theo thuộc tính đồ hoạ nên

các đối tượng mới sinh ra chưa được gán

đúng mã theo qui định của phần mềm kiểm

tra biên tập bản đồ Samco_M. Khi đó các

tác nghiệp viên cần gán lại mã cho các đối

tượng.

3. Kết luận

Việc áp dụng cách làm trên đã rút ngắn

một phần thời gian làm việc, đồng thời góp

phần hoàn chỉnh các công đoạn sản xuất.

Đặc biệt cách làm này đã phối hợp chặt

chẽ giữa hai nhiệm vụ thành lập bản đồ với

xây dựng CSDLĐLQS.

Hướng nghiên cứu trong thời gian tới

của đề tài là cách nhận dạng các đối tượng

cần chuyển đổi theo mã (Mslink) qui định

trong bảng phân lớp (Feature) và xây dựng

đồng bộ gói giải pháp trình bày ký hiệu tự

động cho tất cả các tỷ lệ bản đồ địa hình

quân sự.


1. Cục Bản đồ/BTTM (2009). Quy định

kỹ thuật dữ liệu địa lý quân sự 1:50.000, Hà

nội.

2. Cục Bản đồ/BTTM (2009). Quy trình

xây dựng dữ liệu địa lý quân sự 1:50.000 từ

bản đồ trực ảnh địa hình, Hà nội.

3. Cục Bản đồ/BTTM (2009). Ký hiệu

bản đồ địa hình tỷ lệ 1:250.000, Hà nội.m

CONTENTS

REMOTE SENSING TECHNOLOGY AND GEOMATICS

Pages

:

Research on integration of satlelite image, GIS technology and GPS technology

for basic cadastral mapping at scale 1/10 000 and 1/5000 1

The perfectness of optical system in high resolution satellite sensor 10

Inestigating of the use of satellite images and gis for monitoring the actual state

of forest resources, experiment done for concrete local area 17

Evaluating of changes in agricultural land's suitability in Song Be basin 26

Remote Sensing with Thematic Application 37

:

Geographic information system application in marketing 47

Some solutions for automatically symbolization in compilation of topographic Map 59

1. Dr. Bui Quang Trung, BSc. Vu Huu Liem

2.

3. Eng

4. Dr. Le Van Trung, MSc. Nguyen Truong Ngan:

5.

6. Dr. Le Van Trung, MSc. Nguyen Van Hiep

7. MSc. Nguyen Thi Lan Phuong:

Dr. Sc. Luong Chinh Ke, MSc. Tran Tuan Ngoc, Eng. Nguyen Van Hung:

. Nguyen Truong Son

MSc. Ho Thi Van Trang, BSc. Nguyen Le Dang, Dr. Doan Ha Phong,

Dr. Sc. Luong Chinh Ke

:

:

Trung tâmCơsởdữ liệu vàHệ thống thông tin là đơn vị sự nghiệp kinh tế trực thuộcTrung tâmViễnthám quốc gia, có chức năng xây dựng và vận hành cơ sở dữ liệu viễn thám và cơ sở dữ liệu địa l

ưu trữ, phân phối dữ liệu viễn thám và các sản phẩm gia tăng từ ảnh viễn thám phục vụ công tácquản l ước, giámsát tài nguyên thiên nhiênmôi trường và phát triển kinh tế quốc dân.

ý; xửlý, l

ý nhà n

TRUNG TÂM VIỄN THÁM QUỐC GIA

TRUNG TÂM CƠ SỞ DỮ LIỆU VÀ HỆ THỐNG THÔNG TINDatabase and Information System Center

ị ỉ ị 108 phố Chùa Láng - Đống Đa - Hà NộiTrụ sở làm việc:

ệ ạ : (04)Email: - Website:

Đ a ch giao d ch:

Đi n tho iVân Trì - Từ Liêm - Hà Nội

37 683 848 - Fax: (04) 37 638 [email protected] www.vilis.vn

Tổ chức bộ máy và tiềm lực cán bộ:

Năng l c khoa h c công nghự ọ ệ:

�

�

�

�

�

�

Trung tâm có một theo tiêuchuẩn quốc tế cho công tác xử lý ảnh, thành lập bản

ý và c .- Hệ thống dây chuyền xử lý ảnh củaEADS (Pháp).- Hệên công nghệArcGIS (ESRI-Mỹ).

- Cácứngdụng tự phát triển: FAMIS, ViLIS, LusMap.

ình

.

ã tham gia thực hiện các dự ánn

Trung tâm thực hiện các dịch vụ: thành lập bìnhình số

à các dịch vụ chuyển giao công nghệ.

ã thực hiện nhiề

TC

hệ thống thiết bị, công nghệ hiện đại

thống dây chuyền xây dựng CSDL địa lý, CSDL đất đaitr

Trung tâm có một đội ngũ cán bộ trẻ, năng động, có tr

Trung tâm đ

ý, hệ thốngthông tin đất đai v

Trung tâm đ

Với các đối tác, rung tâm luôn thực hiện

đồ, xâydựng cơ sởdữ liệu địa l ơ sởdữ liệu đất đai

độchyên môn vững vàng, nhiều kinh nghiệm trong các lĩnh vực đođạc bản đồ, viễn thám, cơ sởdữ liệu vàCNTT

đo đạc bản đồ cấpnhà nước, là đơn vị thực hiện chính các hạngmục liên quan đếchuẩn hóa và xây dựng cơ sởdữ liệu.

đồ ảnh vệ tinh,thành lập mô h độ cao, thành lập bản đồ chuyên đề từ tưliệu viễn thám, xây dựng cơ sở dữ liệu thông tin địa l

u dự án với các địa phương trêntoàn quốc trong lĩnh vực xây dựng CSDLGIS, CSDL LIS. Trungtâm có bộ phận thường trực tại TP. HồChíMinh để trực tiếp triểnkhai dựán và hỗ trợ các địa phương khu vực phía nam.

theo phương châm“ ùng phát triển, cộng tác lâu dài”. Trung tâm được nhiều cácđơn vị trong và ngoài ngành tín nhiệm.

Giám ốPhó Giám ố

đ c:đ c:

Phó Giám ốđ c:

KS. ồThS. Cao Xuân TriềuCN. Nguyễn Xuân Trường

Đinh H ng Phong Tel: 0903 205 178Tel: 0912 571 465Tel: 0903 004 882

�

�

Tổ chức của Trung tâm gồm có Ban Giám ố sáu phòngchuyênmôn vàmột bộ phận phíaNam.

Tổng số cán bộ công nhân viên của Trung tâm là 65 cán bộ, gồm4 Thạc sỹ và 61 Kỹ sư trong các lĩnh vực khác nhau: Trắc ịả ồ Ả ị ệ ả ấ .

đ c,

đ a -B n Đ a lý, Công ngh thông tin,Qu n lý đaiđ , nh, đ t

Hệ thống xử lý ảnh viễn thám

Hệ thống quản trị và xây dựng CSDL

Hệ thống sản xuất và hỗ trợ khách hàng

Hệ thống máy chủ

Đặc san Viễn thám và Địa tin học số 6

Documents