1
B GIÁO DC VÀ ĐÀO TO
ĐI HC ĐÀ NNG
LÊ TN SĨ
NG DNG K THUT X LÝ
NH VIN THÁM Đ ĐÁNH GIÁ HIN TRNG
TÀI NGUYÊN RNG TI QUNG NGÃI
Chuyên ngành: K thut ñin t
Mã s: 60.52.70
TÓM TT LUN VĂN THC SĨ K THUT
Đà Nng - Năm 2012
2
Công trình ñưc hoàn thành ti
ĐI HC ĐÀ NNG
Ngưi hư ng d!n khoa h"c: TS. NGÔ VĂN S
Phn bin 1: TS. PHM VĂN TUN
Phn bin 2: TS. NGUYN HOÀNG C#M
Lun văn ñưc bo v trưc Hi ñng chm Lun văn
tt nghip thc sĩ k thut hp ti Đi hc Đà Nng vào
ngày 11 tháng 11 năm 2012
Có th tìm hiu lun văn ti:
- Trung tâm Thông tin - Hc liu, Đi hc Đà Nng
- Trung tâm Hc liu, Đi hc Đà Nng.
3
M$ Đ%U
1. LÝ DO CHN Đ& TÀI
“Rng Vàng, Bin Bc”.
Rng là ngun tài nguyên quý giá ca mi quc gia, rng có
chc năng sinh thái cc kỳ quan trng, rng tham gia vào quá trình
ñiu hoà khí hu, ñm bo chu chuyn oxy và các nguyên t cơ bn
khác trên hành tinh, rng duy trì tính n ñ nh và ñ màu m! ca ñt,
hn ch" lũ l$t, hn hán, ngăn ch%n xói mòn ñt, làm gim nh& sc tàn
phá ca các thiên tai, bo tn ngun nưc và làm gim mc ô nhi'm
không khí.
Tài nguyên rng ti Vit Nam nói chung, Qung Ngãi nói riêng
ñang g%p phi nhiu vn ñ như nn phá rng trái phép dưi nhiu
hình thc và nhiu m$c ñích khác nhau ñang di'n ra rt phc tp, gây
nhiu khó khăn cho các cp chính quyn cũng như cơ quan chc
năng trong vn ñ qun lý.
Vi s phát trin mnh m( ca khoa hc vũ tr$, công ngh x) lý
nh vi'n thám cũng ñã xut hin và ngày càng t* rõ tính ưu vit trong
công tác ñiu tra, qun lý tài nguyên. D+ liu vi'n thám vi tính cht
ña th,i gian, ña ph, ph trùm din tích rng cho phép chúng ta cp
nht thông tin, ti"n hành nghiên cu mt cách nhanh chóng, hiu qu,
ti"t kim ñưc th,i gian và công sc. Trong nghiên cu hin trng tài
nguyên rng, nghiên cu nh vi'n thám ngày càng t* ra ưu th" b-i
kh năng cp nht thông tin và phân tích bi"n ñng mt cách nhanh
chóng.
Nghiên cu nh vi'n thám ñã ng d$ng vào thc ti'n t rt lâu
trên th" gii; nh+ng năm 1960 ñã thành lp các bn ñ rng và bn
ñ lp ph b m%t. Tuy nhiên, ñ"n nay ti Vit Nam v.n chưa ñưc
áp d$ng rng rãi, và vic ti"n hành quy hoch, lp bn ñ hin trng
4
rng - các cp ch y"u v.n theo phương pháp th công, tc thng kê
là da vào các s liu kim kê - tng ñ a phương.
Nhn thc ñưc t/m quan trng ca rng ñ"n cuc sng con
ngư,i ti Vit Nam nói chung, Qung Ngãi nói riêng, tôi ñã la chn
nghiên cu ñ tài: “NG DNG K THUT X LÝ NH VIN
THÁM Đ ĐÁNH GIÁ HIN TRNG TÀI NGUYÊN RNG
TI QUNG NGÃI”.
Đ tài hoàn thành s( th hin hin trng tài nguyên rng t0nh
Qung Ngãi, t ñó s( cung cp ngun tư liu b ích cho các cp qun
lý ñưa ra các quy hoch, ñ nh hưng phát trin.
2. MC ĐÍCH NGHIÊN CU
M$c tiêu chính ca ñ tài là nghiên cu các k thut x) lý nh
vi'n thám ng d$ng trong vic ñánh giá hin trng tài nguyên rng.
Đ ñt ñưc m$c tiêu trên, ñ tài c/n thc hin nh+ng nhim v$
chính sau:
- Thu thp bn ñ và tư liu nh v tinh vùng nghiên cu (bao
gm nh tng th có ñ phân gii thp và các bc nh thành ph/n có
ñ phân gii cao).
- Xây dng thut toán x) lý nh : k"t ni các bc nh thành
ph/n ñ có bc nh tng th có ñ phân gii cao.
- X) lý trích chn thuc tính, phân ñon ñ có k"t qu là mt
nh mi vi mi vùng có cùng thuc tính c/n nghiên cu cùng màu
tô, tính toán din tích tng vùng có cùng thuc tính.
- So sánh, ñi chi"u và ñánh giá ñ chính xác k"t qu da trên
nh ñ a ñ và thc t" kho sát.
3. Đ'I TƯ)NG VÀ PHM VI NGHIÊN CU
Đi tưng nghiên cu
5
Đi tưng nghiên cu là nh vi'n thám ñưc ch$p ti vùng
rng núi t0nh Qung Ngãi.
Phm vi nghiên cu
Vi m$c tiêu ñã ñ%t ra, ñ tài ch0 gii hn nghiên cu trong
phm vi nh+ng vn ñ sau:
- Phm vi x) lý - 1 Huyn min núi.
- Phm vi ng d$ng : xác ñ nh vùng có thuc tính rng che
ph, rng b tàn phá, khu vc dân cư sinh sng.
- Đánh giá ñ chính xác so vi k"t qu thng kê t các cơ
quan chc năng qun lý rng ti Qung Ngãi.
4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CU
Đ thc hin các nhim v$ ca ñ tài ñ%t ra, tác gi phi nghiên
cu lý thuy"t v x) lý nh, nghiên cu v chuyn ñi qua li gi+a h
ta ñ WGS84 và VN2000; s) d$ng ngôn ng+ Visual C++ thc hin
các bưc x) lý. Phương pháp phân loi nh da trên kim chng thc
ñ a.
Trên thc ñ a tác gi ñã ti"n hành thu thp các thông tin liên
quan ñ"n ñt rng như bn ñ phân loi rng, din tích tng loi
rng, bn ñ s phân ranh gii ñ a lý hành chính t các cơ quan chc
năng. D+ liu thc ñ a bao gm các ghi chép, s liu tp tin và nh
ch$p ñưc nhp vào cơ s- d+ liu trên nn bn ñ ñ tin ñi sánh
trong quá trình phân loi nh v tinh. Các ñim thc ñ a này s( là các
vùng m.u ph$c v$ cho quá trình phân loi có giám sát mà tác gi ñ
cp trong lun văn.
5. Ý NGHĨA KHOA HC VÀ TH+C TIN C,A Đ& TÀI
V mt khoa hc
Đ tài góp ph/n hoàn thin cơ s- khoa hc và công ngh
trong nghiên cu x) lý nh vi'n thám.
6
Kho sát các thut toán ñi sánh, phân vùng, trích chn ñ%c
trưng, so khp ñ có ñưc các thut toán phù hp vi ng d$ng.
V mt thc tin
?ng d$ng công ngh vi'n thám cho qun lý tài nguyên rng.
H tr cho các cp chính quyn ti Qung Ngãi xây dng
phương án s) d$ng, qun lý rng phù hp vi quy lut t nhiên, phát
trin kinh t", xã hi vùng núi.
6. CU TRÚC LUN VĂN
Lun văn gm có 4 chương:
+ Chương 1: Tng quan v công tác qun lý rng ti Vit
Nam.
+ Chương 2: Công ngh vi'n thám và ng d$ng trong qun lý
tài nguyên rng.
+ Chương 3: ?ng d$ng k thut x) lý nh vi'n thám ñ ñánh
giá tài nguyên rng t0nh Qung Ngãi.
+ Chương 4 : Mt s thut toán và chương trình x) lý nh vi'n
thám ñ ñánh giá tài nguyên rng t0nh Qung Ngãi.
Chương 1
T.NG QUAN V& CÔNG TÁC QUN LÝ RNG
VIT NAM
1.1. CƠ S$ KHOA HC C,A VIC ĐÁNH GIÁ HIN TRNG
TÀI NGUYÊN RNG
1.1.1. Đ/nh nghĩa v1 r2ng
Rng là mt h sinh thái bao gm qu/n th thc vt rng,
ñng vt rng, vi sinh vt rng, ñt rng và các y"u t môi trư,ng
khác
7
1.1.2. Phân loi r2ng
Tùy theo yêu c/u s) d$ng s liu thng kê khác nhau nên
phân chia rng theo các dng khác nhau.
1.1.2.1 Phân loi rng theo chc năng
1.1.2.2. Phân loi rng theo trng thái rng
1.1.2.3. Phân chia trng thái rng trng
1.1.3 L/ch s ñi1u tra r2ng Vit Nam
Qua các gian ñon l ch s) và s ti"n b ca khoa hc k
thut, công tác ñiu tra rng Vit Nam có nhiu ci thin v cht
lưng và s lưng.
1.1.3.1. Điu tra rng trong giai ñon trưc 1945
1.1.3.2. Điu tra rng trong giai ñon 1945-1954
1.1.3.3 Điu tra rng giai ñon 1955-1975
1.1.3.4. Điu tra rng giai ñon sau 1975
1.1.4. Ngu3n gc s liu ñi1u tra r2ng
1.1.4.1. S liu ñiu tra rng do Vin Điu tra Quy hoch Rng thu
thp và x lý
1.1.4.2. S liu ñiu tra rng do các Đoàn ñiu tra rng các tnh thu
thp
1.1.4.3. S liu ñiu tra rng do lc lưng Kim Lâm thu thp
1.1.4.4. S phong phú ca tài liu ñiu tra rng
1.1.4.5. S không ñng b ca thông tin ñiu tra rng
1.2. NG DNG C,A VIC NGHIÊN CU X LÝ NH
VIN THÁM
Hin nay, vi'n thám ñưc ng d$ng rng rãi trong nhiu
ngành, nhiu lĩnh vc khác nhau, gii thiu nh+ng ng d$ng chính :
* Nghiên cưú ña cht:
* ng dng trong nghiên cu ña mo:
8
* Cu trúc ña cht:
* Nghiên cu thch hc:
* ng dng trong khai khoáng và khai thác du.
* Điu tra kho sát nưc ngm, ñiu tra ña cht công trình...
* Nghiên cưú môi trưng:
* Nghiên cưú khí hu và quyn khí
* Nghiên cưú thc vt, rng:
* Nghiên cu thy văn:
* Nghiên cưú các hành tinh khác:
1.3. K4T LUN
Qua các s liu thng kê cho thy x) lý nh vi'n thám ng d$ng
cho nhiu lĩnh vc trong ñó có ñiu tra, ñánh giá tài nguyên rng, mt
phương pháp chính xác và hiu qu cao.
Chương 2
CÔNG NGH VIN THÁM VÀ NG DNG QUN LÝ
TÀI NGUYÊN RNG
2.1. Đ5NH NGHĨA CÔNG NGH VIN THÁM
Vi'n thám (Remote sensing - ti"ng Anh) ñưc hiu là mt khoa
hc và ngh thut ñ thu nhn thông tin v mt ñi tưng, mt khu
vc ho%c mt hin tưng thông qua vic phân tích tư liu thu nhn
ñưc b@ng các phương tin. Nh+ng phương tin này không có s ti"p
xúc trc ti"p vi ñi tưng, khu vc ho%c vi hin tưng ñưc nghiên
cu.
2.2. L5CH S PHÁT TRIN CÔNG NGH VIN THÁM
2.3. NGUYÊN LÝ CƠ BN C,A VIN THÁM
Vi'n thám nghiên cu ñi tưng b@ng gii ñoán và tách lc
thông tin t d+ liu nh ch$p hàng không, ho%c b@ng vic gii ñoán
nh v tinh dng s.
9
Phương pháp vi'n thám chính là phương pháp s) d$ng bc x
ñin t như mt phương tin ñ ñiu tra và ño ñc nh+ng ñ%c tính ca
ñi tưng.
Gii ñoán, tách lc thông tin t d+ liu nh vi'n thám ñưc thc
hin da trên các cách ti"p cn khác nhau, có th k ñ"n là:
1. Đa ph: S) d$ng nghiên cu vt t nhiu kênh ph trong di
ph t nhìn thy ñ"n sóng radar.
2. Đa ngun d liu: D+ liu nh thu nhn t các ngun khác
nhau - các ñ cao khác nhau, như nh ch$p trên m%t ñt, ch$p trên
khinh khí c/u, ch$p t máy bay trc thăng và phn lc ñ"n các nh
v tinh có ngư,i ñiu khin ho%c t ñng.
3. Đa thi gian.
4. Đa ñ phân gii.
5. Đa phương pháp: X) lý nh b@ng mAt và b@ng s.
2.4. PHÂN LOI NH VIN THÁM
S phân biêt các loi nh vin thám căn c vào các y"u t sau:
• Hình dng qu ño ca v tinh.
• Đ cao bay ca v tinh, th,i gian còn li ca mt qu ño.
• Di ph ca các thi"t b thu .
• Loi ngun phát và tín hiu thu nhn.
Có hai phương thc phân loi nh vin thám chính là
• Phân loi theo ngun tín hiu
•
Phân loi theo ñ%c ñim qu ño
2.5. THU NHN VÀ PHÂN TÍCH TƯ LIU VIN THÁM
Năng lưng ñin t ca ánh sáng sau khi truyn qua các c)a s
khí quyn tương tác vi các ñi tưng trên b m%t Trái Đt và phn
x li ñ các thi"t b thu ca vi'n thám có th ghi nhn các tín hiu
10
ñó. Quá trình ñó ñưc th hin b@ng các công ñon chính: phát hin
(detect), ghi (record) và phân tích (interprete) các tín hiu.
• Phát hin: vic phát hin các thông tin là bưc rt quan trng.
Phát hin v di sóng, v cư,ng ñ và tính cht khác ca ngun năng
lưng ñin t.
2.6 CÁC TƯ LIU H6 TR) CHO VIC X LÝ NH VIN
THÁM
Tài liu thc t" ti m%t ñt ñưc s) d$ng rng rãi theo khái nim
là tài liu tham kho, vi các m$c ñích sau:
+ Đ nh hưng cho vic phân tích x) lý tư liu vi'n thám.
+ Hiu ch0nh thi"t b thu nhn.
+ Kim chng các thông tin tách chi"t ñưc t tư liu vi'n thám.
2.7. Đ7C TRƯNG PH. PHN X C,A CÁC Đ'I TƯ)NG T+
NHIÊN PHC V CHO CÔNG VIC ĐÁNH GIÁ HIN
TRNG RNG.
Năng lưng m%t tr,i (E
0
) chi"u xung m%t ñt dưi dng
sóng ñin t, khi năng lưng này tác ñng lên b m%t mt ñi tưng
nào ñó thì mt ph/n b phn x tr- li (E
PX
), mt ph/n b ñi tưng
hp th$ và chuyn thành dng năng lưng khác (E
HT
), ph/n còn li b
truyn qua hay còn gi là hin tưng thu quang năng lưng (E
TQ
).
Có th mô t quá trình trên theo công thc:
E
0
= E
PX
+ E
HT
+ E
TQ
(2.1)
Kh năng phn x ph r(λ) ca bưc sóng λ ñưc ñ nh nghĩa
b@ng công thc:
r(λ) = [E
PX
(λ)/E
0
(λ)] x 100% (2.2)
2.8. K4T LUN
Chương 2 cung cp cơ s- lý thuy"t v nh vi'n thám, v phương
thc bc x ca các thành ph/n , ñ%c trưng ph phn x ca thc vt.