(LUẬN văn THẠC sĩ) ứng dụng GIS và viễn thám đánh giá biến động sử dụng đất huyện thạch thành, tỉnh thanh hóa

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

TRẦN TUẤN ANH

ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM ĐÁNH GIÁ
BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT HUYỆN THẠCH THÀNH,
TỈNH THANH HÓA

Ngành:

Quản lý đất đai

Mã số:

8850103

Người hướng dẫn khoa học:

PGS. TS. Lê Thị Giang

NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2018

download by :


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên
cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo
vệ lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cảm
ơn, các thơng tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày

tháng

năm 2018

Tác giả luận văn

Trần Tuấn Anh

i

download by :


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hồn thành luận văn, tơi đã nhận được
sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cơ giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè,
đồng nghiệp và gia đình.
Nhân dịp hồn thành luận văn, cho phép tơi được bày tỏ lịng kính trọng và biết
ơn sâu sắc tới PGS. TS. Lê Thị Giang đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời
gian và tạo điều kiện cho tơi trong suốt q trình học tập và thực hiện đề tài.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ
môn hệ thống thông tin đất đai, Khoa quản lý đất đai – Học viện Nông nghiệp Việt Nam
đã tận tình giúp đỡ tơi trong q trình học tập, thực hiện đề tài và hồn thành luận văn.
Tơi xin chân thành cảm ơn cán bộ các cơ quan: Văn phòng Đăng ký đất đai tỉnh
Thanh Hóa, UBND huyện, phịng Tài ngun và Mơi trường huyện Thạch Thành - tỉnh
Thanh Hóa cùng chính quyền các xã, thị trấn thuộc huyện Thạch Thành đã tạo điều
kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Hà Nội, ngày

tháng

năm 2018

Tác giả luận văn

Trần Tuấn Anh

ii

download by :


MỤC LỤC
Lời cam đoan ..................................................................................................................... i
Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii
Mục lục ........................................................................................................................... iii
Danh mục chữ viết tắt ...................................................................................................... vi
Danh mục bảng ............................................................................................................... vii
Danh mục hình ............................................................................................................... viii
Trích yếu luận văn ........................................................................................................... ix
Thesis abstract.................................................................................................................. xi
Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1
1.1.

Tính cấp thıết của đề tàı ...................................................................................... 1

1.2.

Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................... 2

1.3.

Phạm vı nghıên cứu ............................................................................................ 2

1.4.

Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn......................................... 2

Phần 2. Tổng quan tài liệu ............................................................................................. 4
2.1.

Công nghệ viễn thám .......................................................................................... 4

2.1.1.

Khái niệm chung về công nghệ viễn thám ......................................................... 4

2.1.2.

Phương pháp xử lý thông tin viễn thám ............................................................. 4

2.1.3.

Ứng dụng công nghệ viễn thám .......................................................................... 9

2.2.

Hệ thống thông tın địa lý (GIS) ........................................................................ 10

2.2.1.

Khái quát chung về GIS.................................................................................... 10

2.2.2.

Các thành phần chính của GIS ......................................................................... 11

2.2.3.

Ứng dụng của hệ thống thông tin địa lý ........................................................... 12

2.3.

Khái quát chung về biến động đất đai .............................................................. 13

2.3.1.

Khái niệm biến động đất đai ............................................................................. 13

2.3.2.

Yêu cầu về tư liệu để tạo ảnh biến động đất đai ............................................... 13

2.3.3.

Các phương pháp đánh giá biến động đất đai ................................................... 14

2.4.

Tích hợp hệ thống thơng tın địa lý (GIS) và vıễn thám trong nghıên cứu bıến
động đất đaı ...................................................................................................... 21

2.4.1.

Khái qt về cơng nghệ tích hợp viễn thám và GIS ......................................... 21

2.4.2.

Ứng dụng của cơng nghệ tích hợp viễn thám và GIS ....................................... 22

iii

download by :


2.4.3.

Tình hình nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ viễn thám và hệ thống thơng tin địa
lý (GİS) trong và ngồi nước ............................................................................ 23

Phần 3. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu .......................................................... 32
3.1.

Địa đıểm nghıên cứu ......................................................................................... 32

3.2.

Thờı gıan nghıên cứu ........................................................................................ 32

3.3.

Đốı tượng/vật lıệu nghıên cứu .......................................................................... 32

3.4.

Nộı dung nghıên cứu ........................................................................................ 32

3.4.1.

Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Thạch Thành, Tỉnh Thanh
Hóa.................................................................................................................... 32

3.4.2.

Đánh giá tình hình quản lý, sử dụng đất huyện Thạch Thành, Tỉnh Thanh Hóa
.......................................................................................................................... 32

3.4.3.

Xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2014 và 2017 Huyện Thạch
Thành, Tỉnh Thanh Hóa.................................................................................... 32

3.4.4.

Xây dựng bản đồ biến động sử dụng đất giai đoạn 2014 - 2017 huyện Thạch
Thành, Tỉnh Thanh Hóa.................................................................................... 33

3.5.

Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 34

3.5.1.

Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp............................................................... 34

3.5.2.

Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp ................................................................ 34

3.5.3.

Phương pháp giải đoán ảnh viễn thám và đánh giá độ chính ảnh phân loại .............. 34

3.5.4.

Phương pháp phân tích khơng gian của GIS .................................................... 35

3.5.5.

Phương pháp thống kê, xử lý số liệu ................................................................ 35

Phần 4. Kết quả nghiên cứu ......................................................................................... 36
4.1.

Đıều kıện tự nhıên, thực trạng phát trıển kınh tế - xã hộı huyện Thạch Thành,
tỉnh Thanh Hóa ................................................................................................. 36

4.1.1.

Điều kiện tự nhiên ............................................................................................ 36

4.1.2.

Thực trạng phát triển kinh tế - xã hội ............................................................... 38

4.2.

Tình hình quản lý sử dụng đất huyện Thạch Thành ......................................... 42

4.2.1.

Tình hình quản lý đất đai .................................................................................. 42

4.2.2.

Hiện trạng sử dụng đất ...................................................................................... 45

4.3.

Xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2014 và năm 2017 huyện Thạch
Thành, tỉnh Thanh Hóa ..................................................................................... 47

4.3.1.

Tài liệu sử dụng ................................................................................................ 47

iv

download by :


4.3.2.

Xử lý ảnh .......................................................................................................... 48

4.3.3.

Xây dựng tệp mẫu các loại sử dụng đất ............................................................ 52

4.3.4.

Phân loại ảnh .................................................................................................... 56

4.3.5.

Đánh giá độ chính xác phân loại ảnh ................................................................ 57

4.3.6.

Biên tập bản đồ hiện trạng sử dụng đất ............................................................ 61

4.4.

Xây dựng bản đồ biến động sử dụng đất huyện Thạch Thành giai đoạn 2014 2017 .................................................................................................................. 66

Phần 5. Kết luận và kiến nghị...................................................................................... 72
5.1.

Kết luận............................................................................................................. 72

5.2.

Kiến nghị .......................................................................................................... 73

Tài liệu tham khảo .......................................................................................................... 74
Phụ lục .......................................................................................................................... 76

v

download by :


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

FAO

Tổ chức Nông nghiệp và Lương thực Liên hợp Quốc (Food
and Agriculture Organization of the United Nations)

GCN QSDĐ

Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất

GIS

Hệ thống thông tin địa lý (Geographie Information System)

SDD

Sử dụng đất

SQL

Ngôn ngữ truy vấn cấu trúc (Structure Query Language)

TNMT

Tài ngun Mơi trường

UBND

Ủy ban nhân dân

VD

Ví dụ

vi

download by :


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Bảng so sánh hai phương pháp giải đoán ảnh viễn thám ............................... 8
Bảng 2.2. Bảng ma trận biến động giữa hai thời gian a và b ....................................... 17

Bảng 4.1. Diện tích các loại đất năm 2017 huyện Thạch Thành .................................. 46
Bảng 4.2. Thông tin ảnh viễn thám sử dụng................................................................. 46
Bảng 4.3. Mô tả các loại sử dụng đất ........................................................................... 53
Bảng 4.4. Giá trị khác biệt phổ giữa các mẫu phân loại ảnh năm 2017 ....................... 55
Bảng 4.5. Mẫu giải đoán ảnh vệ tinh ............................................................................ 56
Bảng 4.6. Đánh giá độ chính xác phân loại ảnh 2014 .................................................. 60
Bảng 4.7. Đánh giá độ chính xác phân loại ảnh 2017 .................................................. 60
Bảng 4.8. Thống kê diện tích các loại đất năm 2014 và năm 2017 .............................. 64
Bảng 4.9. So sánh diện tích kết quả giải đốn với diện tích thống kê năm 2014 ......... 65
Bảng 4.10. So sánh diện tích kết quả giải đốn với diện tích thống kê năm 2017 ......... 66
Bảng 4.11. Biến động sử dụng đất giai đoạn 2014 - 2017 ............................................. 67
Bảng 4.12. Ma trận biến động các loại sử dụng đất giai đoạn 2014 - 2017 ................... 68

vii

download by :


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Phương pháp phân loại trực tiếp ảnh đa thời gian ....................................... 15
Hình 2.2. Phương pháp đánh giá biến động tạo thay đổi phổ ...................................... 16
Hình 2.3. Véc tơ thay đổi phổ ...................................................................................... 19
Hình 2.4. Phương pháp đánh giá biến động sau phân loại ........................................... 19
Hình 4.1. Vị trí huyện Thạch Thành trong địa phận tỉnh Thanh Hóa .......................... 36
Hình 4.2. Cơ cấu sử dụng đất năm 2017 huyện Thạch Thành ..................................... 45
Hình 4.3. Cảnh ảnh Landsat 8 mã hiệu 127-046 thời điểm 19/9/2014 ........................ 47
Hình 4.4. Cảnh ảnh Landsat 8 mã hiệu 127-046 thời điểm 08/9/2017 ........................ 48
Hình 4.5. Sai số thành phần các điểm khống chế nắn ảnh năm 2014 .......................... 49
Hình 4.6. Sai số thành phần các điểm khống chế nắn ảnh năm 2017 .......................... 49
Hình 4.7. Tăng cường chất lượng ảnh ......................................................................... 51

Hình 4.8. Ảnh được cắt theo địa giới hành chính huyện Thạch Thành năm 2014 ...... 51
Hình 4.9. Ảnh được cắt theo địa giới hành chính huyện Thạch Thành năm 2017 ...... 52
Hình 4.10. Sơ đồ các điểm lấy mẫu ............................................................................... 53
Hình 4.11. Minh họa kết quả phân loại có kiểm định .................................................... 57
Hình 4.12. Kết quả phân loại ảnh năm 2014 và 2017 .................................................... 57
Hình 4.13. Ảnh thực địa ................................................................................................. 58
Hình 4.14. Sơ đồ các điểm kiểm tra kết quả giải đốn ảnh ........................................... 58
Hình 4.15. Sơ đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2014....................................................... 62
Hình 4.16. Sơ đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2017....................................................... 63
Hình 4.17. Sơ đồ biến động đất đai giai đoạn 2014 - 2017 huyện Thạch Thành...........66

viii

download by :


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Trần Tuấn Anh
Tên Luận văn: Ứng dụng GIS và viễn thám đánh giá biến động sử dụng đất huyện
Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa
Ngành: Quản lý đất đai

Mã số: 8850103

Tên cơ sở đào tạo: Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Mục tiêu nghiên cứu
Đánh giá biến động sử dụng đất huyện Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa giai đoạn
2014 - 2017 bằng công nghệ GIS và viễn thám.
Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp

- Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp
- Phương pháp giải đoán ảnh viễn thám
- Phương pháp đánh giá độ chính xác ảnh phân loại
- Phương pháp phân tích khơng gian của GIS
- Phương pháp thống kê, xử lý số liệu.
Kết quả chính và kết luận
Kết quả chính
- Đánh giá được điều kiện tự nhiên, thực trạng phát triển kinh tế - xã hội huyện
Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa.
- Đánh giátình hình quản lý sử dụng đất huyện Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa.
- Xây dựng được bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2014 và năm 2017 huyên
Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa.
- Xây dựng được bản đồ biến động sử dụng đất huyện Thạch Thành giai đoạn
2014 - 2017.
Kết luận
1. Thạch Thành là huyện miền núi phía Tây tỉnh Thanh Hóa, tiếp giáp với hai tỉnh
Ninh Bình và Hịa Bình và cách khơng xa khu cơng nghiệp Vân Du. Huyện Thạch Thành
có nhiều tuyến giao thơng huyết mạch đi qua tạo điều kiện thuận lợi trong việc giao lưu văn
hóa, phát triển kinh tế và tiêu thụ sản phẩm. Cùng với đó, xu thế phát triển đơ thị có hướng
tích cực nhằm góp phần tạo đà cho việc phát triển kinh tế - xã hội của huyện.

ix

download by :


2. Công tác quản lý nhà nước về đất đai được Ủy ban nhân dân các cấp quan
tâm và thực hiện đúng theo quy định như công tác đo đạc, lập bản đồ địa chính đã thực
hiện 28/28 xã thị trấn, công tác cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất cũng đang được
đẩy mạnh; công tác thống kê, kiểm kê đất đai những năm gần đây được thực hiện đồng

bộ theo Luật Đất đai 2013, ... Thạch Thành là huyện miền núi, người dân chủ yếu sống
bằng sản xuất nơng nghiệp nên diện tích đất nơng nghiệp vẫn chiếm phần lớn tổng diện
tích tự nhiên tồn huyện 46.200,88 ha, diện tích đất phi nơng nghiệp là 8.221,35 ha và
diện tích đất chưa sử dụng chiếm phần nhỏ là 1.509,49 ha.
3. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2014 và năm 2017 được xây dựng
bằng ảnh vệ tinh theo phương pháp xác suất cực đại. Sử dụng 100 điểm điều tra thực
địa để đánh giá độ chính xác bản đồ cho thấy: bản đồ năm 2014 có độ chính xác đạt
86,00% với chỉ số Kappa tương ứng k = 0,83 và bản đồ năm 2017 có độ chính xác
91,00% với chỉ số Kappa = 0,89. Như vậy ảnh hai thời điểm đều có độ chính xác
cao. Khi so sánh diện tích các loại đất theo giải đốn ảnh vệ tinh và theo số liệu
thống kê đất đai năm 2017 và kiểm kê đất đai năm 2014 thì sự chênh lệch năm 2017
thấp hơn năm 2014 do thời điểm năm 2017 gần với thời điểm đi khảo sát thực địa
hơn nên độ chính xác cao hơn.
4. Bản đồ biến động đất đai giai đoạn 2014 - 2017 huyện Thạch Thành, tỉnh
Thanh Hóa được thành lập bằng phương pháp chồng xếp bản đồ hiện trạng sử dụng
đất thời điểm năm 2014 và năm 2017 trong GIS. Kết quả phân tích nguyên nhân biến
động cho thấy trong giai đoạn 2014 - 2017 diện tích các loại đất thay đổi như sau:
diện tích đất trồng lúa nước giảm 7,84 ha, diện tích đất trồng cây hàng năm khác
giảm 54,36 ha, diện tích đất trồng cây lâu năm tăng 7,59 ha, diện tích đất lâm nghiệp
giảm 15,76 ha, diện tích đất mặt nước tăng 13,92 ha, diện tích đất xây dựng giảm
56,45 so với năm 2014.

x

download by :


THESIS ABSTRACT
Master candidate: Tran Tuan Anh
Thesis title: Application GIS and remote sensing to assess the land use change in

ThachThanh district, ThanhHoa province
Major: Land Management

Code: 8850103

Educational organization: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)
Research objectives
To evaluate the land use changes in ThachThanh district, ThanhHoa province
from 2014 to 2017 using GIS and remote sensing technology.
Research Methods
- Method of secondary data collection
- Method of primary data collection
- Method of remote sensing image interpretation
- Method of image classification accuracy
- Spatial analysis method of GIS
- Method of statisticals and data processing.
Main results and conclusions
Main results:
- Assess the natural conditions, socio-economic development situation in
Thach Thanh district, Thanh Hoa province.
- Assess the land use management in Thach Thanh district, Thanh Hoa province.
- Develop a land use status map in 2014 and 2017 for Thach Thanh district,
Thanh Hoa province.
- Develop the land use change map of Thach Thanh district from 2014 to 2017.
Conclusions
1.Thach Thanh is a mountainous district in the west of Thanh Hoa province,
adjacent to Ninh Binh and Hoa Binh provinces and not far from Van Du industrial
zone. Thach Thanh district has many arterial roads passing through, creating favorable
conditions for cultural exchange, economic development and consumption of
products. Along with that, the trend of urban development has positive direction to

contribute to create momentum for the socio-economic development of the district.

xi

download by :


2. The state management of land has been paid attention by the people's
committees at all levels and is done in accordance with the regulations such as the
surveying and mapping of cadastral map has carried out in 28/28 communes, issuing
land use certificates was also being promoted; Land survey and inventory in recent
years has been carried out comprehensively in accordance with the Land Law 2013 ...
Thach Thanh is a mountainous district where people live mainly on agricultural land, so
the area of agricultural land still occupy the majority of the total natural area of
46,200,88 ha, the area of non-agricultural land is 8,221.35 ha and unused land accounts
for a small part of 1,509.49 ha.
3.The current land use map of 2014 and 2017 was developed using satellite
images with the method of maximum probability. Using 100 field sites to assess map
accuracy showed that 2014 map had an accuracy of 86.00% with corresponding Kappa
index of k = 0.83 and 2017 map had an accuracy of 91.00% with Kappa index = 0.89.
Thus, two moments’ photographs have high accuracy. By comparing the land area of
satellite imagery and land inventory in 2017 and the land inventory in 2014, the
difference in 2017 is lower than in 2014 due to the time of 2017 close to the time of
field trip so the map should be more accurate.
4. The land use change map of 2014 - 2017 in Thach Thanh district, Thanh Hoa
province was established by the method of overlapping the current land use map of
2014 and 2017 in GIS. The analysis results of the causes of changes showed that in the
period 2014 - 2017 the area of different land types was as follows: the area of paddy
rice decreased 7.84 hectares, the area of other annual crops decreased 54.36 ha, the area
of perennial crops increased by 7.59 hectares, the area of forestry land decreased by

15.76 hectares, the area of water surface increased by 13.92 hectares, the area of
construction land decreased 56.45 compared with 2014.

xii

download by :


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Mọi vật trên thế giới không bao giờ bất biến mà luôn luôn biến động
không ngừng. Hiện trạng sử dụng đất trên thế giới nói chung và nước ta nói
riêng cũng vậy, nó ln biến động khơng ngừng và ngày càng trở nên phức tạp
do ảnh hưởng từ các hoạt động kinh tế - xã hội của con người. Trong quá trình
đơ thị hóa, cơng nghiệp hóa và dưới sức ép của gia tăng dân số thì việc sử
dụng đất đai hợp lý, hiệu quả đã trở thành vấn đề sống còn của mỗi quốc gia,
mỗi dân tộc. Sự gia tăng đất phi nông nghiệp như nhu cầu về nhà ở, đất xây
dựng các cơng trình cơng cộng, các khu cơng nghiệp, ... kéo theo đó là diện
tích đất nơng nghiệp ngày càng giảm. Để giải quyết vấn đề này, mỗi quốc gia
cần xây dựng những chương trình, kế hoạch, chiến lược riêng phù hợp với
hồn cảnh, điều kiện của mình để sử dụng đất đai hiệu quả hơn. Chính vì thế,
việc đánh giá biến động sử dụng đất đai càng trở nên cấp thiết nhằm sử dụng
đất hợp lý, tiết kiệm và có hiệu quả.
Trong cơng tác quản lý nhà nước về đất đai, việc nắm được quá trình sử
dụng đất diễn biến như thế nào là một nhiệm vụ hết sức quan trọng. Để có thể
theo dõi biến động đất đai chúng ta cần xây dựng bản đồ biến động sử dụng đất
đai, từ đó giúp chúng ta nắm rõ cơ cấu các loại đất, vị trí và diện tích các loại đất,
phản ánh hiệu quả của hệ thống chính sách pháp luật về đất đai, làm cơ sở cho
công tác xây dựng quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất trong những tương lai.
Thạch Thành là một huyện miền núi phía của tỉnh Thanh Hóa, nằm trải

dài bên sườn Tây Nam của dãy núi Tam Điệp, có diện tích tự nhiên 55.921,72 ha
trong đó hơn một nửa là đất rừng, núi đá. Huyện Thạch Thành có tiềm năng và
thế mạnh phát triển sản xuất nông nghiệp và cây công nghiệp nhờ điều kiện thuận
lợi về thổ nhưỡng. Ngoài ra, Thạch Thành cịn có mạng lưới giao thơng thuận lợi
với tuyến đường quốc lộ 45, tỉnh lộ 7 nối các huyện trong tỉnh, đi thị xã Bỉm Sơn,
huyện Hà Trung, huyện Vĩnh Lộc, huyện Cẩm Thuỷ, tạo điều kiện cho Thạch
Thành giao thương với các huyện trong tỉnh và cả nước. Ðặc biệt, với tuyến
đường Hồ Chí Minh đi qua vùng đệm của rừng quốc gia Cúc Phương đã tạo cho
Thạch Thành lợi thế phát triển thương mại - dịch vụ và du lịch sinh thái. Để thúc
đẩy phát triển công nghiệp, giai đoạn 2015 - 2020 huyện tập trung đầu tư các

1

download by :


cơng trình kết cấu hạ tầng phục vụ cho phát triển công nghiệp, nhất là hạ tầng kỹ
thuật tại Khu Công nghiệp Thạch Quảng, Khu Công nghiệp Vân Du, ... Cơ cấu
kinh tế của huyện đang chuyển dịch mạnh mẽ từ nông nghiệp sang công nghiệp
và dịch vụ, du lịch, đất đai của huyện thường xuyên có sự biến động, do đó việc
cập nhật, chỉnh lý những thơng tin biến động về đất đai một cách kịp thời và
chính xác là rất cần thiết.
Công nghệ viễn thám là một trong những thành tựu khoa học vũ trụ đã đạt
đến trình độ cao và trở thành kỹ thuật phổ biến, được ứng dụng rộng rãi trong
nhiều lĩnh vực. Đặc biệt là ứng dụng có hiệu quả cơng nghệ viễn thám và hệ
thống thông tin địa lý vào điều tra, nghiên cứu, khai thác, sử dụng và quản lý tài
nguyên thiên nhiên trong đó có tài nguyên đất. Với khả năng cung cấp thông tin
đa dạng và cập nhập thông tin dễ dàng, nhanh chóng, chính xác, diện tích vùng
phủ rộng, tính chất đa thời kỳ của tư liệu, tính chất phong phú của thơng tin đa
phổ cùng với khả năng tích hợp, phân tích thơng tin của GIS thì việc nghiên cứu

thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất, bản đồ biến động sử dụng đất ngày càng
trở nên nhanh chóng và đạt hiệu quả cao hơn so với phương pháp truyền thống đã
tồn tại từ rất lâu nhưng bọc lộc nhiều hạn chế.
Xuất phát từ thực tiễn trên và nhận thức được vai trò, tầm quan trọng của
việc đánh giá biến động sử dụng đất phục vụ công tác quản lý nhà nước về đất
đai, dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Lê Thị Giang tôi xin tiến hành nghiên cứu
đề tài: “Ứng dụng GIS và viễn thám đánh giá biến động sử dụng đất huyện
Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa”.
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
Đánh giá biến động sử dụng đất huyện Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa giai
đoạn 2014 - 2017 bằng công nghệ GIS và viễn thám
1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Không gian: Địa bàn huyện Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa.
- Thời gian nghiên cứu: Giai đoạn 2014 - 2017.
1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI, Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
- Đây là cơng trình nghiên cứu một cách có hệ thống và toàn diện về ứng
dụng GIS và viễn thám trong đánh giá biến động sử dụng đất huyện Thạch Thành
giai đoạn 2014 - 2017.

2

download by :


- Kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo cho sinh viên, cán bộ quan tâm
đến công tác quản lý đất đai. Ngồi ra, kết quả nghiên cứu có thể giúp các nhà
quản lý đánh giá tình hình biến động sử dụng đất một cách chính xác và ngày
càng trở nên nhanh chóng, đạt hiệu quả cao hơn trong công tác quản lý đất đai.

3

download by :


PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM
2.1.1. Khái niệm chung về công nghệ viễn thám
2.1.1.1. Định nghĩa
Viễn thám (Remote sensing) là một khoa học và công nghệ mà nhờ nó các
tính chất của vật thể quan sát được xác định, đo đạc hoặc phân tích mà khơng cần
tiếp xúc trực tiếp với chúng. Hay hiểu đơn giản viễn thám là thăm dò từ xa về một
đối tượng mà khơng có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tượng hoặc hiện tượng đó.
Có rất nhiều định nghĩa khác nhau về viễn thám như:
- Theo Ficher và nnk, 1976: Viễn thám là một nghệ thuật, khoa học, nói ít
nhiều về một vật mà khơng cần chạm vào vật đó.
- Theo Barret và Curtis, 1976: Viễn thám là quan sát về một đối tượng
bằng một phương tiện cách xa vật trên một khoảng cách nhất định.
- Theo Floy Sabin, 1987: Phương pháp viễn thám là phương pháp sử dụng
năng lượng điện từ như ánh sáng, nhiệt, sóng cực ngắn như một phương tiện để
điều tra và đo đạc những đặc tính của đối tượng, …
Tuy nhiên, mọi định nghĩa đều có nét chung và nhấn mạnh rằng viễn thám là
khoa học thu nhận từ xa các thông tin về các đối tượng, hiện tượng trên trái đất.
Về bản chất viễn thám là công nghệ nhằm xác định và nhận biết các đối
tượng hoặc các điều kiện môi trường thông qua các đặc trưng riêng về phản xạ
hoặc bức xạ điện từ. Tuy nhiên, những năng lượng như trừ trường, trọng trường
cũng có thể được sử dụng.
Thiết bị dùng để cảm nhận sóng điện từ phản xạ hay bức xạ từ đối tượng
được gọi là bộ cảm, còn phương tiện dùng để mang các bộ cảm được gọi là “vật
mang”. Vật mang có thể là máy bay, khinh khí cầu hoặc vệ tinh.
2.1.2. Phƣơng pháp xử lý thông tin viễn thám

2.1.2.1. Khái niệm giải đoán ảnh viễn thám
Giải đoán ảnh viễn thám là q trình chiết tách thơng tin định tính cũng
như định lượng từ ảnh như hình dạng, vị trí, cấu trúc, đặc điểm, chất lượng, điều
kiện, … Mối quan hệ tương hỗ giữa các đối tượng dựa trên tri thức chuyên ngành

4

download by :


hoặc kinh nghiệm của người giải đoán ảnh. Việc tách thơng tin trong viễn thám
có thể chia thành 05 loại; cụ thể:
- Phân loại đa phổ: là quá trình tách gộp thơng tin dựa trên các tính chất
phổ, khơng gian và thời gian của đối tượng.
- Phát hiện biến động: là phát hiện và tách các biến động dựa trên tư liệu
ảnh đa thời gian (VD: xác định biến động thổ nhưỡng).
- Chiết tách các thông tin tự nhiên: tương ứng với việc đo nhiệt độ, trạng
thái khí quyển, độ cao của vật thể dựa trên các đặc trưng phổ.
- Xác định các chỉ số: là việc tính tốn các chỉ số mới (VD: chỉ số thực
vật, chỉ số ô nhiễm).
- Xác định các đối tượng đặc biệt: là xác định các đặc tính hoặc các
hiện tượng đặc biệt như thiên tại, cháy rừng, chỉ ra các đường đứt gãy, đặc
điểm khảo cổ,…
2.1.2.2. Giải đốn ảnh bằng mắt
Phân tích bằng mắt được thực hiện với các tư liệu dạng hình ảnh. Phân
tích ảnh bằng mắt có sự kết hợp nhuần nhuyễn các kiến thức chun mơn của
người phân tích để từ đó khai thác được các thơng tin có trong tự liệu ảnh. Do đó
kết quả giải đốn ảnh phụ thuộc rất nhiều vào khả năng của người phân tích. Hạn
chế của giải đốn bằng mắt là khơng nhận biết được hết các đặc tính phổ của đối
tượng, nguyên nhân do khả năng phân biệt sự khác biệt về phổ của mắt người

hạn chế tối đa là 12 - 14 mức.
Đốn đọc bằng mắt là sử dụng mắt thường có sự trợ giúp của các dụng cụ
quang học như kính lúp, kính lập thể, máy tổng hợp màu … Cơ sở để đoán đọc là
các chuẩn đoán đọc vẽ và mẫu đoán đọc. Các chuẩn đoán đọc bao gồm:
- Chuẩn kích thước: Kích thước của một đối tượng được xác định theo tỷ
lệ ảnh và kích thước đo được trên ảnh. Dựa vào thơng tin này cũng có thể phân
biệt được các đối tượng trên ảnh.
- Chuẩn hình dạng: Hình dạng là những đặc trưng bên ngoài tiêu biểu cho
từng đối tượng vì vậy nó có ý nghĩa quan trọng trong đoán đọc.
- Chuẩn độ đen: Độ đen là một chuẩn quan trọng để xác định tính chất của
đối tượng. Cát khô phản xạ rất mạnh ánh sáng nên bao giờ cũng có màu trắng,
trong khi đó cát ướt có màu tối hơn trên ảnh đen trắng. Trên ảnh hồng ngoại đen

5

download by :


trắng, cây lá nhọn phản xạ mạnh tia hồng ngoại nên có màu trắng cịn nước lại
hấp thụ hầu hết bức xạ trong dải sóng này nên bao giờ cũng có màu đen.
- Chuẩn bóng: Bóng của vật thể có thể dễ dàng nhận thấy khi nguồn sáng
khơng nằm chính xác ở đỉnh đầu hoặc trường hợp chụp ảnh xiên. Dựa vào bóng
của vật thể có thể xác định được chiều cao của đối tượng.
- Chuẩn màu sắc: Màu sắc giúp cho người đoán đọc dễ dàng xác định
được các đối tượng trên ảnh là thực vật, nước, đất trống, đất đơ thị, hoặc xác định
được ngay đó là kiểu lồi thực vật gì.
- Chuẩn cấu trúc: Cấu trúc là tập hợp của nhiều đặc tính rất rõ ràng trên
ảnh; ví dụ một bãi cỏ khơng bị lẫn các lồi cây khác cho một cấu trúc mịn trên
ảnh, ngược lại rừng hỗn giao cho một cấu trúc sần sùi.
- Chuẩn phân bố: Là tập hợp của nhiều hình dạng nhỏ phân bố theo một

quy luật nhât định trên toàn cảnh và trong mối quan hệ tương hỗ với đối tượng
cần nghiên cứu. Hình ảnh của các dãy nhà, ruộng lúa nước, đồi chè tạo ra những
hình mẫu riêng đặc trưng cho các đối tượng.
- Chuẩn mối quan hệ tương hỗ: Một tổng thể các chuẩn đốn đọc, mơi
trường xung quanh hoặc mối liên quan của các đối tượng cung cấp thơng tin
đốn đọc quan trọng.
Để trợ giúp cho cơng tác đoán đọc người ta thành lập các mẫu đoán đọc.
Tất cả các chuẩn đốn đọc cùng với các thơng tin về thời gian chụp, mùa chụp, tỷ
lệ ảnh đều phải đưa vào mẫu đoán đọc. Một bộ mẫu đoán đọc khơng chỉ bao gồm
phần ảnh mà cịn mơ tả bằng lời.
2.1.2.3. Giải đốn ảnh bằng cơng nghệ số
Xử lý ảnh số là phương pháp phân tích tư liệu phổ dưới dạng hình ảnh số
(digital image) chứ khơng phải dạng ảnh tương tự (analogue). Ưu điểm của phương
pháp là có thể phân tích các tín hiệu phổ một các rất chi tiết (256 mức hoặc hơn).
Phương pháp với sự trợ giúp của máy tính và các phần mềm chun dụng có thể
tách chiết rất nhiều thông tin phổ của đối tượng, từ đó nhận biết các đối tượng một
cách tự động. Tuy nhiên, q trình xử lý ảnh số cần có sự kết hợp nhuần nhuyễn
kiến thức chuyên môn với hiểu biết về đối tượng của người phân tích.
Các tư liệu thu được trong viễn thám phần lớn là ở dưới dạng số cho nên
vấn đề đoán đọc điều vẽ ảnh bằng xử lý số trong viễn thán giữ một vai trò quan
trọng và trở thành phương pháp cơ bản trong viễn thám hiện đại. Phương pháp
giải đốn ảnh bằng cơng nghệ số gồm có các bước sau:

6

download by :


- Nhập số liệu: Có hai nguồn tư liệu chính đó là ảnh tương tự do các máy
chụp ảnh cùng cấp và ảnh số do các máy quét cung cấp. Trong trường hợp ảnh số

thì tư liệu ảnh được chuyển từ các băng từ lưu trữ mật độ cao HDDT và các băng
từ CCT. Ở dạng này máy tính nào cũng đọc được số liệu. Các ảnh tương tự cũng
được chuyển thành dạng số thông qua các máy quét.
- Khôi phục và hiệu chỉnh ảnh: Đây là giai đoạn mà các tín hiệu số được hiệu
chỉnh hệ thống nhằm tạo ra một tư liệu ảnh có thể sử dụng được. Giai đoạn này
thường được thực hiện trên các máy tính lớn tại các Trung tâm thu số liệu vệ tinh. Đây
là giai đoạn mà các tín hiệu số được hiệu chỉnh hệ thống, bao gồm các bước sau:
+ Hiệu chỉnh bức xạ: Tất cả các tư liệu số hầu như bao giờ cũng chịu một
mức độ nhiễu xạ nhất định. Nhằm loại trừ các nhiễu kiểu này cần phải thực hiện
một số phép tiền xử lý. Khi thu các bức xạ từ mặt đất trên các vật mang trong vũ
trụ, người ta thấy chúng có một số sự khác biệt so với trường hợp quan sát cùng
đối tượng đó ở khoảng cách gần. Điều này chứng tỏ ở những khoảng cách xa như
vậy tồn tại một lượng nhiễu nhất định gây bời ảnh hưởng của góc nghiêng và độ
cao mặt trời, một số điều kiện quang học khí quyển như sự hấp thụ, tán xạ, độ
mù, … Chính vì vậy, để đảm bảo được sự tương đồng nhất định về mặt bước xạ
cần thiết phải thực hiện việc hiệu chỉnh bức xạ.
+ Hiệu chỉnh khí quyển: Bức xạ mặt trờ trên đường truyền xuống mặt đất
bị hấp thụ, tán xạ một lượng nhất định trước khi tới được mặt đất và bức xạ phản
xạ từ vật thể cũng bị hấp thụ hoặc tán xạ trước khi tới được bộ cảm, Do vậy bức
xạ mà bộ cảm thu được chứa đựng khơng phải chỉ riêng năng lượng hữu ích mà
cịn nhiều thành phần nhiễu khác. Hiệu chỉnh khí quyển là một công đoạn tiền xử
lý nhằm loại trừ những thành phần bức xạ khơng mang thơng tin hữu ích.
+ Hiệu chỉnh hình học: Méo hình hình học được hiểu như sự sai lệch vị trí
giữa tọa độ ảnh thực tế đo được và tọa độ ảnh lý tưởng được tạo bởi một bộ cảm
có thiết kế hình học lý tưởng và trong các điều kiện thu nhận lý tưởng. Bản chất
của hiệu chỉnh hình học là xây dựng được mối tương quan giữa hệ tọa độ ảnh đo
và hệ tọa đọ quy chiếu chuẩn. Hệ tọa độ quy chiếu chuẩn có thể là hệ tọa độ mặt
đất (hệ tọa độ vuông góc hoặc hệ tọa độ địa lý) hoặc hệ tọa độ ảnh khác.
- Biến đổi ảnh: Các quá trình xử lý, tăng cường chất lượng, biến đổi tuyến tính,
… là giai đoạn tiếp theo. Giai đoạn này có thể thực hiện trên các máy tính nhỏ và bao

gồm các quá trình xử lý như tăng cường chất lượng ảnh, biến đổi tuyến tính.
- Phân loại đa phổ: Nhằm tách các thông tin cần thiết phục vụ theo dõi các
đối tượng hay lập bản đồ chuyên đề là khâu then chốt của việc khai thác tư liệu

7

download by :


viễn thám. Mục đích của q trình phân loại là tự động phân loại tất cả các pixel
trong ảnh thành các lớp phủ đối tượng. Có hai phương pháp phân loại cơ bản là
phân loại không kiểm định và phân loại có kiểm định.
+ Phân loại có kiểm định: Được dùng để phân loại các đối tượng theo yêu
cầu của người sử dụng. Trong phân loại có kiểm định người ta giải đốn kiểm tra
q trình phân loại pixel bằng việc quy định cụ thể theo thuật tốn máy tính các
mô tả bằng số hoặc các lớp phủ mặt đất gọi là dữ liệu mẫu. Để có kết quả phân
loại chính xac, dữ liệu mẫu cần phải vừa đặc trưng vừa đầy đủ. Việc phân loại
thường dùng ba thuật toán: thuật toán phân loại theo xác suất cực đại, thuật toán
phân loại theo khoảng cách ngắn nhất, thuật toán phân loại hình hộp.
+ Trong phân loại khơng kiểm định khơng sử dụng dữ liệu mẫu làm cơ sở
để phân loại mà dùng các thuật toán để xem xét các pixel chưa biết trên một ảnh
và kết hợp chúng thành một số loại dựa trên các nhóm tự nhiên hoặc các loại tự
nhiên có trên ảnh.
- Xuất kết quả: Sau khi hoàn tất các khâu xử lý cần phải xuất kết quả. Ở
đây, ranh giới giữa viễn thám, bản đồ máy tính, làm bản đồ số và hệ thống thơng
tin địa lý bị xóa nhịa. Có thể lựa chọn một cách không hạn chế các sản phẩm đầu
ra. Ba dạng tổng quát thường được sử dụng: các sản phẩm bản đồ đồ h
ọa, các dữ liệu đưa ra bằng bảng, các file thông tin bằng số.
2.1.2.4. So sánh hai phương pháp giải đoán ảnh viễn thám
Bảng 2.1. Bảng so sánh hai phương pháp giải đoán ảnh viễn thám

Ƣu
điểm

Nhƣợc
điểm

Giải đoán ảnh bằng mắt

Giải đốn ảnh bằng cơng nghệ số

- Sử dụng kinh nghiệm của
người điều vẽ;
- Có sự hiểu biết về ảnh phối
hợp tốt hơn;
- Có thể phân tích được các
thơng tin phân bố không gian.

- Thời gian xử lý ngắn;
- Kết quả xử lý được chuyển hóa;
- Chiết xuất được các đặc tính vật lý;
- Năng suất cao, có thể đo được các chỉ
số đặc trưng tự nhiên.

Giải đoán ảnh bằng mắt

Giải đốn ảnh bằng cơng nghệ số

- Tốn thời gian;
- Địi hỏi người có hiểu biết,

kinh nghiệm để điều vẽ;
- Kết quả thu được khơng
đồng nhất.

- Rất khó ứng dụng kinh nghiệm của
người điều vẽ;
- Chiết xuất ít thơng tin về bối cảnh;
- Kết quả phân tích thơng tin kém.

8

download by :


2.1.3. Ứng dụng công nghệ viễn thám
Công nghệ viễn thám, một trong những thành tựu khoa học vũ trụ đã đạt
đến trình độ cao và trở thành kỹ thuật phổ biến được áp dụng rộng rãi trong nhiều
lĩnh vực kinh tế - xã hội, đặc biệt có hiệu quả cao trong ứng dụng đối với llinhx
vực khí tượng thủy văn và tài nguyên môi trường ở nhiều nước trên thế giới. Nhu
cầu ứng dụng công nghệ viễn thán trong lĩnh vực điều tra nghiên cứu, khai thác
sử dụng, quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường ngày càng gia tăng nhanh
chóng khơng chỉ với các nước phát triển có trình độ khoa học tiên tiến mà cịn
đối với các nước có nền kinh tế đang phát triển, Những kết quả thu được từ công
nghệ viễn thám giúp các nhà khoa học và các nhà hoạch định chính sách lựa chọn
các phương án có tính chiến lược về sử dụng và quản lý tài ngun thiên nhiên,
mơi trường. Do đó viễn thám trở thành cơng nghệ đi đầu rất có ưu thế hiện nay.
Một số ứng dụng của công nghệ này được kể đến như:
- Quản lý tài nguyên và môi trường:
+ Quản lý tài nguyên đất: Lập bản đồ và theo dõi biến động sử dụng đất,
lập bản đồ thổ nhưỡng, nghiên cứu xói mịn, thối hóa đất, …

+ Quản lý và giám sát tài nguyên nước: Lập bản đồ phân bố mạng lưới
thủy văn, theo dõi biến động lịng sơng, giám sát chất lượng nước, …
+ Giám sát tài nguyên và môi trường biển: Lập bản đồ các hệ sinh thái
nhạy cảm như rừng ngập mặn, đất ngập nước, rạn san hô; theo dõi biến động
đường bờ biển; theo dõi tràn dầu, …
- Lâm nghiệp: Đánh giá trữ lượng, sinh khối, theo dõi diễn biến diện tích
rừng, phân loại, kiểm kê rừng, ...
- Quản lý tai biến: Theo dõi, dự báo cháy rừng, tai biến ngập lụt, tai biến
địa chất, …
- Quản lý đô thị: Theo dõi biến động đô thị, quy hoạch xây dựng đô thị,
quản lý cơ sở hạ tầng đô thị, nghiên cứu hiện tượng đảo nhiệt đơ thị, …
- Y tế và chăm sóc sức khỏe cộng đồng: Theo dõi diến biến khí hậu (nhiệt độ,
lượng mưa, bức xạ mặt trời, ...), sự thay đổi chất lượng mơi trường (khơng khí,
nước, đất);
- Nơng nghiệp: Phân loại và theo dõi biến động sử dụng đất nông nghiệp,
theo dõi mùa trong năm (sinh trưởng, năng suất, lịch gieo trồng), …

9

download by :


- Nghiên cứu địa chất: Thành lập bản đồ địa chất, bản đồ phân bố khoáng
sản, bản đồ phân bố nước ngầm, …
2.2. HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS)
2.2.1. Khái quát chung về GIS
Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một tập hợp các công cụ để thu thập,
lưu trữ, tìm kiếm, biến đổi và hiển thị các dữ liệu không gian từ thế giới thực
nhằm phục vụ thực hiện mục đích cụ thể. Đó là hệ thống thể hiện các đối tượng
từ thế giới thực thông qua:

- Vị trí địa lý của đối tượng thơng qua một hệ tọa độ.
- Các thuộc tính của chúng mà khơng phụ thuộc vào vị trí.
- Các quan hệ khơng gian giữa các đối tượng (quan hệ topo).
Có nhiều định nghĩa khác nhau về hệ thống thông tin địa lý. Căn cứ vào
nguồn gốc, đối tượng, mục tiêu, thành phần hệ thống hay các phân tích khác
nhau ... mà có những quan điểm khác nhau để định nghĩa về GIS.
Một số định nghĩa về GIS.
- Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một hệ thống bao gồm phần cứng, các
thiết bị ngoại vi, phần mềm với một cơ sở dữ liệu đủ lớn và một đội ngũ chuyên
gia có khả năng thu thập, cập nhật, quản trị, phân tích và biểu diễn về các đối
tượng, hiện tượng, sự kiện theo không gian và thời gian phục vụ giải quyết các
bài tốn ứng dụng có liên quan tới vị trí địa lý trên bề mặt trái đất (Trần Thị Băng
Tâm, 2006).
- Hệ thống thông tin địa lý là một tập hợp những nguyên lý, phương pháp,
công cụ và dữ liệu không gian được sử dụng để quản lý, duy trì, chuyển đổi, phân
tích, mơ hình hóa, mơ phỏng, làm bản đồ những hiện tượng và q trình phân bố
trong khơng gian địa lý, ...
- Theo Burrough (1986) cho rằng “GIS như là một tập hợp các công vụ
cho việc thu thập, lưu trữ, thể hiện và chuyển đổi các dữ liệu mang tính chất
khơng gian từ thế giới thực để giải quyết các bài tốn ứng dụng phục vụ các mục
đích cụ thể”.
- Chi tiết hơn, Aronoff (1989) định nghĩa GIS là “Một hệ thống dựa trên
máy tính cung cấp bốn khả năng về dữ liệu không gian: nhập dữ liệu, quản lý dữ
liệu, xử lý và phân tích, xuất dữ liệu”.

10

download by :

Theo đó, GIS được định nghĩa: “GIS là tổ hợp của 5 phần: Phần cứng
(máy tính và các thiết bị ngoại vi), phần mềm, dữ liệu địa lý, người điều hành,
quy trình và cách tổ chức”. Hệ thống thơng tin địa lý được thiết kế hoạt động một
cách có hiệu quả nhằm thu nhận, lưu trữ, điều khiển, phân tích và hiển thị toàn bộ
các dữ liệu địa lý.
2.2.2. Các thành phần chính của GIS
Theo Nagarajan, 2009; Nguyễn Quốc Bình, 2007 thì một hệ thống thơng
tin địa lý được kết hợp bởi 5 thành phần chính là: phần cứng, phần mềm, dữ liệu,
người sử dụng, phương pháp.
Phần cứng: Là hệ thống máy tính trên đó có một hệ thống thơng tin địa lý
hoạt dộng. Ngày nay, phần mềm hệ thống thơng tin địa lý có khả năng chạy trên
rất nhiều dạng phần cứng, từ máy chủ trung tâm đến các máy trạm hoạt động độc
lập hoặc liên kết mạng.
Phần mềm: Hệ thống thông tin địa lý cung cấp các chức năng và các công
cụ cần thiết để lưu giữ, phân tích và hiển thị thơng tin địa lý.
Dữ liệu: Có thể coi thành phần quan trọng nhất của một Hệ thống thông
tin địa lý là dữ liệu. Các dữ liệu địa lý và dữ liệu thuộc tính liên quan có thể được
sử dụng tự tập hợp hoặc được mua từ nhà cung cấp dữ liệu thương mại.
Con người: Công nghệ GIS sẽ bị hạn chế nếu như khơng có con người
tham gia quản lý và phát triển những ứng dụng GIS trong thực tế. Người sử dụng
GIS có thể là những chuyên gia kỹ thuật, người thiết kế và duy trì hệ thống, hoặc
những người dùng GIS để giải quyết các vẫn đề trong công việc.
Phương pháp: Một hệ thống GIS thành cơng theo khía cạnh thiết kế và
luật thương mại là được mô phỏng và thực thi duy nhất cho mỗi tổ chức.
Thông tin địa lý bao gồm tất cả các thông tin và dữ liệu được khái quát để
thể hiện thế giới thực và các hiện tượng diễn ra xung quanh thế giới.
Cấu trúc dữ liệu của GIS bao gồm:
- Dữ liệu không gian:
+ Tập hợp các dữ liệu dạng vector (tập các điểm, đường và vùng);
+ Tập hợp các dữ liệu dạng raster (mơ hình DEM (Digital Elevation

Model), hoặc ảnh);

11

download by :


+ Tập hợp các dữ liệu dạng mạng lưới (đường giao thơng, lưới cấp thốt
nước, lưới điện, ...);
+ Tập hợp các dữ liệu địa hình 3 chiều và bề mặt khác;
+ Dữ liệu đo đạc;
+ Dữ liệu dạng địa chỉ;
+ Các bảng dữ liệu là thành phần quan trọng của cơ sở dữ liệu không gian,
được liên kết với các thành phần đồ họa với nhiều kiểu liên kết khác nhau.
- Dữ liệu thuộc tính:
+ Đặc tính của đối tượng: Liên kết chặt chẽ với các thơng tin khơng gian
có thể thực hiện SQL (Structure Query Language) và phân tích;
+ Số liệu hiện tượng, tham khảo địa lý: Miêu tả những thơng tin, các hoạt
động thuộc vị trí xác định;
+ Chỉ số địa lý: Tên, địa chỉ, khối, phương hướng định vị, … liên quan
đến các đối tượng địa lý;
+ Quan hệ giữa các đối tượng trong khơng gian, có thể đơn giản hoặc
phức tạp (sự liên kết, khoảng tương thích, mối quan hệ đồ hình giữa các đối
tượng với nhau).
2.2.3. Ứng dụng của hệ thống thông tin địa lý
Ngày nay, GIS là một công cụ trợ giúp quyết định sự thành công trong
nhiều hoạt động kinh tế - xã hội, quốc phòng của nhiều quốc gia trên thế giới. Hệ
thống thơng tin địa lý (GIS) có khả năng đánh giá hiện trạng của quá trình, các
thực thể của tự nhiên, kinh tế - xã hội thông qua chức năng thu thập, quản lý, truy
vấn, phân tích và tích hợp các thơng tin được gắn với nền hình học (bản đồ) nhất

quán trên cở sở tọa độ của các dữ liệu đầu vào. Do đó, việc ứng dụng hệ thống
thơng tin địa lý là rất cần thiết, phù hợp với xu thế tin học hóa xã hội và yêu cầu
phát triển kinh tế - xã hội của tất cả các quốc gia.
Nhờ những khả năng phân tích và xử lý đa dạng, kỹ thuật GIS hiện nay
được ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực, được xem là “công cụ hỗ trợ quyết
định” (decision - making surrport tool) đặc biệt là trong quản lý tài nguyên thiên
nhiên và môi trường. GIS được ứng dụng để quản lý các tài nguyên như:
- Tài nguyên đất;
- Tài nguyên nước;

12

download by :