ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐÀ NẴNG
KHOA ĐỊA LÍ

HÀ THỊ UYÊN

ỨNG DỤNG PHƢƠNG PHÁP GIS VÀ VIỄN THÁM
TRONG ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG ĐẤT RỪNG KHU VỰC
SƠN TRÀ – TP ĐÀ NẴNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Đà Nẵng – 5/2019


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐÀ NẴNG
KHOA ĐỊA LÍ

ỨNG DỤNG PHƢƠNG PHÁP GIS VÀ VIỄN THÁM
TRONG ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG ĐẤT RỪNG KHU VỰC
SƠN TRÀ – TP ĐÀ NẴNG

CHUN NGÀNH: ĐỊA LÍ TÀI NGUN VÀ MƠI TRƢỜNG
KHĨA 15 (2015 - 2019)

Giảng viên hướng dẫn

Sinh viên thực hiện

TS. Trần Thị Ân

Hà Thị Uyên

Đà Nẵng - 5/2019


LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành đề tài này và có kiến thức như ngày hôm nay, em xin gửi lời cảm
ơn đến Ban Giám Hiệu nhà trường cùng toàn thể q thầy, cơ trong khoa Địa lí Trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt
kiến thức cũng như kinh nghiệm quý báu cho chúng em trong suốt quá trình học
tập và nghiên cứu ở trường.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn, sự tri ân sâu sắc đến Cô TS. Trần Thị Ân là người
trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ, động viên và tạo mọi điều kiện để em nghiên cứu và
hoàn thành đề tài khóa luận tốt nghiệp.
Xin được gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè và những đồng nghiệp đã động
viên và giúp đỡ tơi hồn thành tốt luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn!
Đà Nẵng, tháng 05 năm 2019
Tác giả khóa luận
Hà Thị Uyên


MỤC LỤC
Trang
A. PHẦN MỞ ĐẦU...........................................................................................................1
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ................................................................................1
2. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI...............................................................2
2.1. Mục tiêu của đề tài ......................................................................................................2
2.2. Nhiệm vụ của đề tài.....................................................................................................2
3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ............................................................2

3.1. Đối tƣợng nghiên cứu .................................................................................................2
3.2. Phạm vi nghiên cứu .....................................................................................................2
4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .........................................................................................3
5. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU..............................................................................................3
6. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................................3
7. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ........................................4
7.1. Ý nghĩa khoa học .........................................................................................................4
7.2. Ý nghĩa thực tiễn .........................................................................................................4
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ..........................5
1.1. NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS ...........................5
1.1.1. Cơ sở dữ liệu nền địa lý...........................................................................................5
1.1.2. Cơ sở dữ liệu chuyên đề ..........................................................................................5
1.2. ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM TRONG XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ
LIỆU .....................................................................................................................................6
1.2.1. Tổng quan về Viễn thám .........................................................................................6
1.2.2. Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý (GIS) ......................................................6
1.2.3. Ứng dụng của Viễn thám trong xây dựng cơ sở dữ liệu .....................................8
1.2.4. Ứng dụng của GIS trong xây dựng cơ sở dữ liệu.................................................8
1.3. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM
TRONG XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU Ở TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM......8
1.3.1. Trên Thế giới ............................................................................................................8


1.3.2. Ở Việt Nam ...............................................................................................................9
1.4. RỪNG VÀ PHÂN LOẠI RỪNG........................................................................... 10
1.4.1. Khái niệm, phân loại ............................................................................................. 10
1.4.2. Rừng Sơn Trà Đà Nẵng ........................................................................................ 10
1.5. ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU .............................................................. 11
1.5.1. Đặc điểm về vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên.................................................. 11
1.5.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội ..................................................................................... 14

CHƢƠNG 2: THÀNH LẬP CÁC BẢN ĐỒ RỪNG TỪ DỮ LIỆU ẢNH VỆ
TINH ................................................................................................................................. 16
2.1. NGUYÊN TẮC LỰA CHỌN DỮ LIỆU .............................................................. 16
2.2. THU THẬP VÀ LỰA CHỌN DỮ LIỆU ẢNH ................................................... 16
2.2.1. Thu thập và lựa chọn ảnh vệ tinh ........................................................................ 16
2.2.2. Dữ liệu ảnh ............................................................................................................. 17
2.3. TẠO TỔ HỢP MÀU RGB VÀ TÍNH CHỈ SỐ NDVI NĂM 2000 ................... 17
2.3.1. Tạo tổ hợp màu RGB ............................................................................................ 17
2.3.2. Tính tốn chỉ số thực vật NDVI .......................................................................... 19
2.4. TẠO TỔ HỢP MÀU RGB VÀ TÍNH CHỈ SỐ NDVI NĂM 2018 ................... 22
2.4.1. Tạo tổ hợp màu RGB ............................................................................................ 22
2.4.2. Tính tốn chỉ số thực vật NDVI .......................................................................... 22
2.5. BẢN ĐỒ RỪNG CỦA SƠN TRÀ NĂM 2000, 2018 ......................................... 24
CHƢƠNG 3: ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG ĐẤT RỪNG .......................................... 26
3.1. THÀNH LẬP BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG ĐẤT RỪNG SƠN TRÀ 2000-2018... 26
3.2. BIẾN ĐỘNG DIỆN TÍCH ĐẤT RỪNG SƠN TRÀ ........................................... 27
3.3. MỘT SỐ GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG........... 27
C. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 29
1. Kết luận ......................................................................................................................... 29
2. Kiến nghị....................................................................................................................... 29
D. TÀI LIỆU THAM KHẢO....................................................................................... 30


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Các thành phần của GIS....................................................................................7
Hình 1.2. Bản đồ vị trí khu vực nghiên cứu (thu nhỏ từ tỉ lệ 1:75.000).................... 12
Hình 2.1. Đăng kí tài khoản trên USGS ........................................................................ 16
Hình 2.2. Chọn dữ liệu dạng file tiff ............................................................................. 17
Hình 2.3. Tìm kiếm cơng cụ Composite Bands ........................................................... 18
Hình 2.4. Kết quả sau khi tổ hợp màu ........................................................................... 18

Hình 2.5. Cơng c ụ cắt dữ liệu theo ranh giới................................................................ 19
Hình 2.6. Kết quả cắt tổ hợp màu theo ranh giới Sơn Trà năm 2000........................ 19
Hình 2.7. Tìm kiếm cơng cụ Float ................................................................................. 20
Hình 2.8. Nhập cơng thức tính NDVI vào Raster Calculator ..................................... 21
Hình 2.9. Kết quả phân loại NDVI bán đảo Sơn Trà năm 2000 ................................ 21
Hình 2.10. Kết quả tổ hợp màu bán đảo Sơn Trà năm 2018 ...................................... 22
Hình 2.11. Kết quả phân loại NDVI bán đảo Sơn Trà năm 2018 .............................. 23
Hình 2.12. Cơng cụ Reclassify ....................................................................................... 23
Hình 2.13. Bản đồ rừng Bán đảo Sơn Trà năm 2000 (thu nhỏ từ tỉ lệ 1:50.000) .... 24
Hình 2.14. Bản đồ rừng Bán đảo Sơn Trà năm 2018 (thu nhỏ từ tỉ lệ 1:50.000) .... 24
Hình 3.1. Bản đồ biến động diện tích đất rừng giai đoạn 2000-2018 ....................... 26
(thu nhỏ từ tỉ lệ 1:50.000) ............................................................................................... 26


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Bảng so sánh dữ liệu phân loại ảnh Viên thám với Google Earth 20002018 ................................................................................................................................... 25
Bảng 1.2. Bảng biến động diện tích đất rừng Sơn Trà 2000-2018 ............................ 27

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
USAS (United States Geological Survey)

Cục khảo sát Địa chất Hoa Kì

GIS (Geographic InFormation System)

Hệ thống thông tin địa lý

CSDL

Cơ sở dữ liệu

KTXH

Kinh tế - Xã hội

ĐDSH

Đa dạng sinh học

KBTTN

Khu bảo tồn thiên nhiên

BQL

Ban quản lí

DEM

Mơ hình số độ cao

NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) Chỉ số thực vật


A. PHẦN MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Rừng là một tài nguyên vô cùng quý giá và quan trọng đối với xã hội loài
ngƣời, là lá phổi xanh của nhân loại. Theo thống kê, mỗi năm rừng hấp thụ khoảng
1/12 lƣợng CO2 trong khí quyển của Trái Đất và hệ sinh thái rừng tích lũy khoảng
72% trữ lƣợng các bon của Trái Đất (Malhi và cộng sự, 2002). Trên thế giới đã

xuất hiện nhiều khu bảo tồn thiên nhiên, nhiều vƣờn quốc gia đã thành lập với
mục đích bảo tồn và giữ gìn nhiều nguồn tài nguyên phong phú đang bị đe doạ.
Thành phố Đà Nẵng đứng thứ hai cả nƣớc về chuyển đổi rừng đặc dụng sang
làm du lịch và dịch vụ. Với 1.086 ha rừng đặc dụng bị chuyển đổi trong giai đoạn
2006 – 20136, riêng Đà Nẵng chiếm tới 20% tổng diện tích rừng đặc dụng của cả
nƣớc bị chuyển đổi. Đáng lƣu ý rằng, toàn bộ 1.086 ha rừng đặc dụng và 140 ha
rừng sản xuất bị chuyển đổi này phải thực hiện trồng rừng thay thế. Tuy nhiên, câu
hỏi đặt ra rằng Đà Nẵng là một thành phố với tốc độ đô thị hóa nhanh và diện tích
cây xanh bình qn trên đầu ngƣời chỉ bằng 1/10 quy chuẩn xây dựng của Việt
Nam thì liệu Đà Nẵng cịn có đất cho việc trồng rừng thay thế? Tiếp tục, cuối năm
2016, Bán đảo Sơn Trà đƣợc quy hoạch thành khu du lịch cấp quốc gia với diện
tích ƣu tiên tập trung phục vụ du lịch lên tới 1.056ha và phát triển ở đai độ cao
dƣới 200m so với mực nƣớc biển, vốn là một phần sinh cảnh sống của loài Voọc
chà vá chân nâu và nhiều loài động, thực vật khác. Nhƣ vậy, từ rừng cấm hay khu
bảo tồn thiên nhiên Sơn Trà với hơn 4.000 ha, diện tích bảo tồn của Sơn Trà ngày
càng bị thu hẹp dần để nhƣờng cho các dự án phát triển. Điều này không chỉ ảnh
hƣởng đến chất lƣợng cuộc sống con ngƣời mà còn ảnh hƣởng đến rất nhiều các
loài động thực vật.
Nhận thức đƣợc tầm quan trọng của tài nguyên rừng, Đảng và Nhà nƣớc ta đã
có những chính sách đổi mới, quan tâm hơn tới công tác bảo vệ và phát triển
nguồn tài nguyên này. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, địi hỏi các
thơng tin phải nhanh chóng, chính xác và kịp thời. Do đó, chúng ta cần phải có sự
thay đổi trong cách quản lý tài nguyên rừng sao cho thông tin luôn đƣợc cập nhật
liên tục, đầy đủ và chính xác nhất.
Việc sử dụng ảnh viễn thám có độ phân giải cao trong việc quản lý tài nguyên
đã và đang là một hƣớng đi mới phục vụ cho công tác quy hoạch tài nguyên thiên
nhiên nói chung cũng nhƣ tài nguyên rừng nói riêng.
GIS đƣợc thiết kế nhƣ một hệ thống quản lý dữ liệu khơng gian có nhiều ứng
dụng trong việc phát triển đô thị và môi trƣờng tự nhiên nhƣ quy hoạch đô thị,

1


quản lý nhân lực, nông nghiệp, điều hành hệ thống cơng ích, lộ trình, nhân khẩu,
bản đồ, giám sát vùng biển, cứu hoả và bệnh tật.
Việc tích hợp cơng nghệ GIS với viễn thám đã mở ra rất nhiều ứng dụng thực tế
trong nhiều lĩnh vực. Đặc biệt đối với lĩnh vực quản lý tài nguyên rừng và môi
trƣờng.
Xuất phát từ những lí do trên, đề tài “Ứng dụng phương pháp GIS và Viễn thám
trong đánh giá biến động đất rừng khu vực Sơn Trà – TP Đà Nẵng” thực hiện
nhằm hỗ trợ cơng tác quản lí quy hoạch đất đai của Thành phố Đà Nẵng.
2. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI
2.1. Mục tiêu của đề tài
Mục tiêu chung của đề tài là đánh giá biến động diện tích rừng giai đoạn 20002018 của thành phố Đà Nẵng nhằm cung cấp tài liệu hỗ trợ các nhà quy hoạch xây
dựng kế hoạch quản lí và phát triển trong tƣơng lai.
2.2. Nhiệm vụ của đề tài
- Khái quát những vấn đề lý luận và thực tiễn liên quan đế đề tài.
- Tìm hiểu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội ở khu vực Sơn Trà Thành phố Đà
Nẵng.
- Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật Viễn thám và công nghệ GIS xây dựng cơ sở dữ
liệu phục vụ công tác đánh giá.
- Xây dựng bản đồ hiện trạng đất rừng các năm 2000, 2018 và bản đồ biến động
đất rừng giai đoạn 2000, 2018.
- Phân tích ảnh hƣởng của biến động đất rừng đến sự phát triển KTXH TP Đà
Nẵng.
3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Nghiên cứu những vấn đề lý luận liên quan đến ứng dụng Viễn thám và GIS
trong công tác quản lí dữ liệu khơng gian. Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là đất
rừng tại khu vực Sơn Trà Đà Nẵng.

3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Về không gian: Khu vực Bán đảo Sơn Trà thuộc phƣờng Thọ Quang, quận Sơn
Trà, Thành phố Đà Nẵng.
- Thời gian: Nghiên cứu biến động diện tích đất giai đoạn năm 2000-2018.

2


4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Đề tài đã tiến hành nghiên cứu các nội dung chính sau:
- Khái quát cơ sở lý luận và thực tiễn liên quan đến đề tài.
- Nghiên cứu thực trạng đất rừng khu vực Bán đảo Sơn Trà – Thành phố Đà Nẵng.
- Các bài toán liên quan đến ảnh viễn thám (sử dụng ảnh Sentinel, ảnh Landsat 7),
bản đồ đất rừng, bản đồ biến động diện tích đất rừng, phân tích xu hứng biến động
và tìm giải pháp.
- Xây dựng các bản đồ hiện trạng và biến động đất rừng.
5. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU
Một số đề tài của các tác giả khác nhau trong nƣớc về ứng dụng. Sau đây là một
số đề tài tôi thu thập đƣợc:
Đề tài: “Ứng dụng GIS trong quy hoạch sử dụng đất huyện Nhà Bè Thành phố
Hồ Chí Minh đến năm 2010” của tác giả Huỳnh Thị Mộng Thu.
Đề tài: “Ứng dụng công nghệ GIS đánh giá biến động sử dụng đất Thành phố
Thủ Dầu Một tỉnh Bình Dƣơng giai đoạn 2010-2014” của tác giả Võ Thị Thanh
Lam.
Đề tài: “Nghiên cứu biến động một số loại hình sử dụng đất vùng ven đô huyện
Từ Liêm thành phố Hà Nội trên cơ sở phƣơng pháp viễn thám kết hợp GIS” của
tác giả Nguyễn Thị Thúy Hằng.
Đề tài: “Nghiên cứu biến động lớp phủ mặt đất huyện Từ Liêm trên cơ sở ứng
dụng công nghệ Viễn thám và GIS” của tác giả Bùi Thị Ánh Dƣơng.
6. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Để thực hiện tốt bài nghiên cứu, trong đề tài này tôi đã chọn những phƣơng
pháp nghiên cứu sau:
- Phƣơng pháp thu thập số liệu.
- Phƣơng pháp tổng hợp và xử lý, phân tích số liệu.
- Phƣơng pháp bản đồ và GIS.
- Phƣơng pháp Viễn thám.

3


7. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
7.1. Ý nghĩa khoa học
Đề tài cho thấy tính hiệu quả của việc kết hợp công nghệ Viễn thám và GIS để
nghiên cứu thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất cũng nhƣ các bản đồ chuyên
đề khác. Tạo cơ sở khoa học cho việc ứng dụng Viễn thám và GIS vào giải quyết
các vấn đề về quản lí, quy hoạch, sử dụng đất rừng cho Thành phố Đà Nẵng.
7.2. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả của đề tài là tài liệu tham khảo trong việc nghiên cứu và ứng dụng Viễn
thám, GIS phục vụ lĩnh vực quản lí sử dụng đất đai nói riêng và các lĩnh vực kinh
tế - xã hội khác nói chung. Đồng thời góp phần giúp cho các nhà quy hoạch có
những quyết định đúng đắn trong việc quản lý, quy hoạch đất đai trên địa bàn.

4


B. PHẦN NỘI DUNG
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS
1.1.1. Cơ sở dữ liệu nền địa lý
Cơ sở dữ liệu nền thông tin địa lý là một tập hợp các dữ liệu, có chuẩn cấu trúc

trong một hệ quản trị cơ sở dữ liệu, đƣợc lƣu trữ trên máy tính và các thiết bị lƣu
trữ thơng tin thứ cấp, có thể thỏa mãn yêu cầu khai thác thông tin đồng thời của
nhiều ngƣời sử dụng hay nhiều chƣơng trình ứng dụng với nhiều mục đích khác
nhau.
Đặc trƣng thơng tin của CSDL nền địa lý là có khả năng mơ tả “vật thể ở đâu”
nhờ vị trí tham chiến, đơn vị đo và quan hệ không gian. Chúng cịn khả năng mơ tả
“hình dạng hiện tƣợng” thơng qua mơ tả chất lƣợng, số lƣợng của hình dạng và
cấu trúc. Cuối cùng, đặc trƣng thông tin mô tả “quan hệ và tƣơng tác’’ giữa các
hiện tƣợng tự nhiên. Mơ hình khơng gian đặc biệt quan trọng vì cách thức biểu
diễn thông tin sẽ ảnh hƣởng đến khả năng hiển thị đồ họa của hệ thống.
Các thành phần của cơ sở dữ liệu không gian bao gồm:
- Tập hợp các dữ liệu dạng vector (tập các điểm, đƣờng và vùng)
- Tập hợp các dữ liệu dạng raster (dạng mô hình DEM hoặc ảnh)
- Tập hợp các dữ liệu dạng mạng lƣới (ví dụ nhƣ đƣờng giao thơng, lƣới cấp
thốt nƣớc, lƣới điện...)
- Tập hợp các dữ liệu địa hình 3 chiều và bề mặt khác
- Dữ liệu đo đạc
- Dữ liệu dạng địa chỉ
Hầu nhƣ mọi lĩnh vực thông tin đều có thể triển khai xây dựng CSDL trên nền
GIS. CSDL nền địa lý có hai mơ hình lƣu trữ là Raster và Vector.
1.1.2. Cơ sở dữ liệu chuyên đề
Cơ sở dữ liệu chuyên đề là những mô tả về đặc tính, đặc điểm và các hiện tƣợng
xảy ra tại vị trí địa lý xác định mà chúng khó hoặc không thể biểu thị trên bản đồ
đƣợc, là những mơ tả về đặc tính, đặc điểm và các hiện tƣợng xảy ra tại các vị trí
địa lý xác định. Thơng thƣờng hệ thống thơng tin địa lý có 4 loại số liệu thuộc
tính:
- Ðặc tính của đối tượng

5

- Dữ liệu tham khảo địa lý
- Chỉ số địa lý
- Quan hệ không gian giữa các đối tượng
1.2. ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM TRONG XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ
LIỆU
1.2.1. Tổng quan về Viễn thám
1.2.1.1. Khái niệm
Viễn thám là một ngành khoa học có lịch sử phát triển lâu đời, nghiên cứu
thông tin về sự vật, hiện tƣợng, gián tiếp trên dữ liệu ảnh hàng không, ảnh vệ tinh
và ảnh radar. Sự phát triển của khoa học viễn thám đƣợc bắt đầu từ mục đích quân
sự, qua việc nghiên cứu ảnh chụp sử dụng phim và giấy ảnh, đƣợc thực hiện lúc
đầu từ khinh khí cầu và sau đó là trên máy bay ở các độ cao khác nhau. Ngày nay,
viễn thám còn áp dụng các kỹ nghệ hiện đại trong thu nhận và xử lý thông tin ảnh
số thu đƣợc từ các bộ cảm có độ phân giải khác nhau đƣợc đặt trên vệ tinh thuộc
quỹ đạo Trái Đất, và dữ liệu ảnh radar. Mặc dù có rất nhiều định nghĩa khác nhau
về viễn thám, nhƣng mọi định nghĩa đều có nét chung "Viễn thám là khoa học thu
nhận thông tin về các thực thể, hiện tƣợng trên Trái Đất từ xa".
1.2.1.2. Nguyên lí cơ bản của Viễn thám
Sóng điện từ đƣợc phản xạ hoặc bức xạ từ vật thể là nguồn cung cấp thông tin
chủ yếu về đặc tính của đối tƣợng. Ảnh viễn thám cung cấp thông tin về các vật
thể tƣơng ứng với năng lƣợng bức xạ ứng với từng bƣớc sóng đã xác định.
Tồn bộ q trình thu nhận và xử lí ảnh viễn thám có thể chia thành 5 phần cơ
bản nhƣ sau:
- Nguồn cung cấp năng lƣợng.
- Sự tƣơng tác của năng lƣợng với khí quyển
- Sự tƣơng tác với các vật thể trên bề mặt đất
- Chuyển đổi năng lƣợng phản xạ từ vật thể thành dữ liệu ảnh
- Hiển thị ảnh số cho việc giải đốn và xử lí.
1.2.2. Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý (GIS)

1.2.2.1. Khái niệm
Hệ thông tin địa lý (GIS – Geographic Information System) là một tập hợp có
tổ chức, bao gồm hệ thống phần cứng, phần mềm máy tính, dữ liệu địa lý và con

6


ngƣời, đƣợc thiết kế nhằm mục đích nắm bắt, lƣu trữ, cập nhật, điều khiển, phân
tích, và hiển thị tất cả các dạng thơng tin liên quan đến vị trí địa lý.
1.2.2.2. Các thành phần và chức năng của GIS
a. Các thành phần của hệ thống thông tin địa lý (GIS)
Hệ thống thông tin địa lý gồm 5 bộ phận cấu thành: Phần cứng; Phần mềm; Dữ
liệu; Phƣơng pháp quản lý; Con ngƣời.

Hình 1.1. Các thành phần của GIS

b. Các chức năng của GIS
GIS có 5 chức năng chủ yếu:
- Thu thập dữ liệu.
- Thao tác dữ liệu.
- Quản lý dữ liệu.
- Hỏi đáp và phân tích dữ liệu.
- Hiển thị dữ liệu.
c. Ứng dụng của GIS
GIS hiện nay đƣợc ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, cụ thể ở một số ngành
nhƣ sau:
- Khí tƣợng, thủy văn.
- Nơng nghiệp.
- Dịch vụ tài chính.
- Y tế.

- Giao thơng.

7


1.2.3. Ứng dụng của Viễn thám trong xây dựng cơ sở dữ liệu
Công nghệ viễn thám là một phần của công nghệ vũ trụ, tuy mới phát triển
nhƣng đã nhanh chóng đƣợc áp dụng trong nhiều lĩnh vực và đƣợc phổ biến rộng
rãi ở các nƣớc phát triển. Công nghệ viễn thám đã trở thành phƣơng tiện chủ đạo
cho công tác giám sát tài nguyên thiên nhiên và môi trƣờng ở cấp độ từng nƣớc,
từng khu vực và trong phạm vi tồn cầu. Khả năng ứng dụng cơng nghệ viễn thám
ngày càng đƣợc nâng cao, đây là lý do dẫn đến tính phổ cập của cơng nghệ này.
Cơng nghệ viễn thám có những ƣu việt cơ bản sau:
- Độ phủ trùm không gian của tƣ liệu bao gồm các thông tin về tài ngun, mơi
trƣờng trên diện tích lớn của trái đất gồm cả những khu vực rất khó đến đƣợc nhƣ
rừng nguyên sinh, đầm lầy và hải đảo;
- Có khả năng giám sát sự biến đổi của tài nguyên, môi trƣờng trái đất do chu
kỳ quan trắc lặp và liên tục trên cùng một đối tƣợng trên mặt đất của các máy thu
viễn thám.
- Sử dụng các dải phổ đặc biệt khác nhau để quan trắc các đối tƣợng.
- Cung cấp nhanh các tƣ liệu ảnh số có độ phân giải cao và siêu cao.
1.2.4. Ứng dụng của GIS trong xây dựng cơ sở dữ liệu
Công nghệ GIS kết hợp các thao tác cơ sở dữ liệu thông thƣờng (nhƣ cấu trúc
hỏi đáp) và các phép phân tích thống kê, phân tích khơng gian. Những khả năng
này phân biệt GIS với các hệ thống thông tin khác và khiến cho GIS có phạm vi
ứng dụng rộng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, điển hình nhƣ:
- Mơi trƣờng.
- Khí tƣợng thuỷ văn.
- Dịch vụ tài chính.
- Y tế.

- Dịch vụ bán lẻ.
- Giao thông.
- Các dịch vụ phục vụ sinh hoạt, tiêu dùng.
1.3. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM
TRONG XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU Ở TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
1.3.1. Trên Thế giới
Trên thế giới, việc ứng dụng công nghệ GIS việc ứng dụng công nghệ GIS

8


trong lĩnh vực quản lý hạ tầng giao thông. Một số hệ thống điển hình có thể kể đến
ở đây nhƣ: Hệ thống của Sở giao thông bang Pennsylvania (PENNDOT), Mỹ.
Ngày nay cơng nghệ viễn thám có khả năng áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác
nhau:
- Viễn thám ứng dụng trong quản lý sự biến đổi môi.
- Viễn thám ứng dụng trong điều tra.
- Viễn thám trong lâm nghiệp, diễn biến của rừng.
- Viễn thám trong quản lý sử dụng đất.
- Ứng dụng viễn thám trong địa chất.
- Viễn thám trong nghiên cứu tài nguyên nƣớc.
- Viễn thám trong địa chất cơng trình.
- Viễn thám trong khảo cổ học.
- Viễn thám trong khí tƣợng thuỷ văn.
- Viễn thám trong khí tƣợng nông nghiệp.
1.3.2. Ở Việt Nam
Tại Việt Nam, việc ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) vào các hoạt động
quản lý nhà nƣớc đã đƣợc triển khai từ khá lâu, trong đó nổi bật là tại các thành
phố lớn nhƣ TP.HCM, Hà Nội và Đà Nẵng. Tuy nhiên, các dự án thƣờng dùng các
phần mềm GIS thƣơng mại - tức phải mua bản quyền - với chi phí rất cao nên rất

khó khăn trong việc triển khai trên diện rộng.
Hiện nay tại Việt Nam, một số cơ quan cấp Bộ, Sở Ngành đã và đang có những
ứng dụng GIS chuyên ngành nhằm đáp ứng đƣợc đòi hỏi ngày càng cao của công
việc. Những ứng dụng này bƣớc đầu đã mang lại một số hiệu quả đáng kể trong
các cơng việc chun mơn.
Tình hình ứng dụng Viễn thám trong xây dựng CSDL:
- Sử dụng ảnh vệ tinh để điều tra, giám sát tài nguyên đất.
- Sử dụng ảnh vệ tinh để điều tra, giám sát tài nguyên nƣớc.
- Sử dụng ảnh vệ tinh để điều tra, giám sát môi trƣờng.

9


1.4. RỪNG VÀ PHÂN LOẠI RỪNG
1.4.1. Khái niệm, phân loại
Rừng là quần xã sinh vật trong đó cây rừng là thành phần chủ yếu. Quần xã
sinh vật phải có diện tích đủ lớn. Giữa quần xã sinh vật và mơi trƣờng, các thành
phần trong quần xã sinh vật phải có mối quan hệ mật thiết để đảm bảo khác biệt
giữa hoàn cảnh rừng và các hoàn cảnh khác.
Phân loại rừng là một công tác rất quan trọng trong quản lý tài nguyên rừng của
mỗi quốc gia. Hiện nay tại Việt Nam phân loại rừng đƣợc tiến hành dựa vào nhiều
tiêu chí, mỗi loại tiêu chí có một bảng phân loại phù hợp riêng.
Phân loại rừng trên quan điểm sinh thái học.
Phân loại theo chức năng sử dụng.
- Rừng đặc dụng.
- Rừng phòng hộ.
- Rừng sản xuất.
Trên thực tế, các cộng đồng địa phƣơng đặc biệt đối với đồng bào dân tộc thiểu
qua nhiều thế hệ vẫn đang duy trì các khu đất rừng tâm linh.
Phân loại rừng theo trữ lượng: Đối với rừng gỗ

- Rừng rất giàu.
- Rừng giàu.
- Rừng trung bình.
- Rừng nghèo kiệt.
- Rừng chƣa có trữ lƣợng.
Phân loại rừng dựa vào tác động của con người: Rừng nguyên sinh; Rừng
nhân tạo.
Phân loại dựa vào nguồn gốc: Rừng chồi; Rừng hạt.
Phân loại rừng theo tuổi: Rừng non; Rừng sào; Rừng trung niên; Rừng già.
1.4.2. Rừng Sơn Trà Đà Nẵng
Sơn Trà đƣợc che phủ bởi thảm thực vật thuộc kiểu rừng kín thƣờng xanh vào
mùa mƣa nhiệt đới. Là khu rừng nguyên sinh tƣơng đối nguyên vẹn.
Sơn Trà là hệ sinh thái khép kín với 4 kiểu rừng phân theo độ cao từ trên xuống
dƣới. Ở trên là rừng mƣa ẩm nhiệt đới, lƣng chừng là rừng nửa khô hạn rồi đến
rừng còi và đới thực vật ven biển. Phía dƣới là thảm cỏ và san hơ. Bên cạnh đó, cả
vùng Đà Nẵng kéo dài đến Hội An (Quảng Nam) chỉ có bán đảo Sơn Trà đƣợc coi
10


là nơi đa dạng sinh học. Đây là túi chứa nƣớc ngọt cung cấp cho thành phố và hệ
nƣớc ngầm tồn bộ Đà Nẵng, Hội An nên có giá trị môi trƣờng rất cao, là lá phổi
xanh.
Mỗi ngày rừng ở đây tái tạo lƣợng oxy đủ cung cấp cho hơn 4 triệu ngƣời.
Ngoài giá trị về đa dạng sinh học, hệ nƣớc ngầm, Sơn Trà cịn đóng vai trị quan
trọng trong quốc phịng. Từ bán đảo Sơn Trà có thể phóng tầm mắt quan sát tồn
bộ qn cảng Vùng 3 Hải quân - nơi neo đậu tàu chiến, tàu Kiểm ngƣ, Cảnh sát
biển. Trên đỉnh Sơn Trà là hệ thống radar của quân đội và ngành hàng không với
khả năng bao quát vùng trời và biển Đông.
Các nhà nghiên cứu thống kê ở Sơn Trà có gần 1.000 lồi thực vật bậc cao,
trong đó 57 lồi cho củ, quả làm thức ăn cho ngƣời và động vật. Bán đảo cũng là

nơi sinh sống của hàng trăm loài động vật, trong đó có 22 lồi q hiếm, nguy cấp
thuộc Sách Đỏ nhƣ mèo rừng, chồn bạc má...Nổi bật nhất là quần thể linh trƣởng
đặc hữu của Đông Dƣơng - Voọc chà vá chân nâu - với số lƣợng 300 - 400 cá thể.
1.5. ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU
1.5.1. Đặc điểm về vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên
1.5.1.1. Vị trí địa lý
Bán đảo Sơn Trà nằm cách trung tâm thành phố Ðà Nẵng chừng 10 km về
hƣớng Ðông Bắc. Sơn Trà có diện tích 60 km2 chiều dài 13 km2, chiều rộng 5 km2
nơi hẹp nhất 2 km2.
- Phía Tây Bắc giáp với Vịnh Đà Nẵng.
- Đơng Bắc và Đông Nam giáp với biển Đông.
- Tây Nam giáp đâts liền và cảng sơng Hàn.
Tọa độ địa lí:
- 108°12′45′′ kinh độ Đông.
- 160°05′06′′ vĩ độ Bắc.
Dãy núi bán đảo Sơn Trà là một khối núi hình con cá chạy theo hƣớng Đông
Tây. Các sƣờn chạy theo hƣớng Bắc Nam có đơ dốc lớn từ 250-300m, chia cắt
mạnh bởi hệ thống khe suối. Nhìn chung, sƣờn Đơng Bắc thấp hơn sƣờn Tây
Nam.

11


Hình 1.2. Bản đồ vị trí khu vực nghiên cứu (thu nhỏ từ tỉ lệ 1:75.000)

1.5.1.2. Địa chất, thổ nhưỡng
a. Địa chất
Sơn Trà có kiểu hình đồi núi thấp, cấu tạo bởi macma axit chạy theo đƣờng
kinh tuyến có độ cao tuyệt đối là 696m.
Với sự tác động của các yếu tố ngoại cảnh và nội tại, Sơn Trà tạo ra một lớp vỏ

phong hóa kiểu Feralit Macma axit granit. Qúa trình hình thành chính là rửa trơi
các chất kim loại kiềm, kiềm thổ Silic. Tích lũy sắt, nhơm của sản phẩm phong
hóa tàn tích và sƣờn tích.
b. Thổ nhưỡng
Sơn Trà có tổ hợp đất núi vàng nâu, tổ hợp đất đồi vàng nâu và tổ hợp đất cát
ven biển.
Tổ hợp đất núi vàng nâu (NF): Phát triển trên đá granit có tổng diện tích 968,77
ha, chiếm 21,82% tổng diện tích tự nhiên.
Tổ hợp đất đồi vàng nâu: tổng diện tích 3224,29 ha chiếm 72,64% tổng diện
tích tự nhiên.
Tổ hợp đất cát ven biển: phân bố ở chân đảo, diện tích là 14,74 ha, chiếm
0,33% tổng diên tích tự nhiên.

12


1.5.1.3. Đặc điểm khí hậu
Sơn Trà thuộc vùng khí hậu đồng bằng dun hải và hải đảo có khí hậu nhiệt
đới gió mùa.
a. Nhiệt độ
- Nhiệt độ trung bình năm: 24-25,5°C
- Biên độ nhiệt năm: 7-9°C
- Mùa hè: tháng nóng nhất là tháng 6,7,8. Nhiệt độ trung bình trong mùa từ 2829°C. Nhiệt độ trung bình cao nhất là 34-36°C.
- Mùa đông: tháng lạnh nhất là tháng 1. Nhiệt độ trung bình mùa 21-22°C.
Nhiệt độ trung bình thấp nhất 18-19°C. Nhũng ngày có gió mùa Đơng Bắc nhiệt
độ có khi xuống dƣới 15°C.
b. Độ ẩm, lượng mưa
Độ ẩm tƣơng đối của Sơn Trà phụ thuộc vào chế độ gió mùa. Độ ẩm tƣơng đối
trung bình năm: 85-90% vào các tháng 9,10,11,12 và tháng 1 năm sau có độ ẩm
tƣơng đối cao.

Lƣợng mƣa trung bình năm trên 2.500 mm, lƣợng mƣa tháng cao nhất vào các
tháng 10,11: từ 550÷1.000 mm/tháng và thấp nhất vào các tháng 1,2,3,4: từ 23÷40
mm/tháng.
c. Gió
Tốc độ gió trung bình hàng năm từ 2,5-3 m/s.
Vào mùa lạnh có khi gió Đơng Bắc xâm nhập sâu xuống phía Nam, gió thƣờng
có tốc độ mạnh 30-35 m/s. Gió có tần suất cao là gió Tây Bắc, Bắc và Đơng Bắc.
Mùa hè tốc độ gió mạnh nhất từ 15-25 m/s, chủ yếu là gió Tây Nam.
d. Mây
Nhìn chung ở Sơn Trà tổng lƣợng mây các tháng trong năm thƣờng không vƣợt
quá 8/10 bầu trời.
e. Nắng
Tổng số nắng thay đổi theo thời kì. Nắng nhiều nhất là thời kì hoạt động của gió
mùa Tây Nam. Tháng có số giờ nắng nhiều nhất là tháng 5,6,7,8. Tháng có giờ
nắng ít nhất vào tháng 11,12.
f. Bão, dơng
Trung bình hàng năm có 2 cơn bão đổ vào Đà Nẵng. Năm nhiều nhất có đến 5
13


con bão nhƣng cũng có năm khơng có con bão nào đổ vào. Bão thƣờng xuất hiện
từ tháng 9 đến tháng 12.
Hàng năm, trung bình có từ 60-100 ngày có dông. Tập trung nhiều nhất vào
tháng 6,7,88,9,10, tháng 12 và tháng 1 khơng có dơng. Trong các cơn dơng đơi khi
có cả lốc và mƣa đá.
g. Sương mù
Tháng có sƣơng mù là tháng 12, 1,2,3,4. Vào tháng 5,6,7,8,9,10,11 hầu nhƣ
không có sƣơng mù.
1.5.1.4. Đặc điểm thủy văn
Sơn Trà có khoảng 20 con suối chảy quanh năm hoặc theo mùa, những con suối

thƣờng xuyên chảy quanh năm.
Hai con suối lớn nhất là suối Đá và suối Heo, hai con suối này cung cấp nƣớc
sinh hoạt chủ yếu cho nhân dân sống quanh Sơn Trà.
Nƣớc suối ở đây có chất lƣợng cao: nƣớc trong, không màu, không mùi. Độ
trong 80-100. Số ngày đục khơng đáng kể vì có cây điều tiết.
Tháng 7 là tháng hạn nhất, tổng lƣợng nƣớc khoảng 1280 m³/h. Tháng 10 là
tháng có lƣu lƣợng nƣớc lớn nhất trong mùa mƣa.
1.5.1.6. Tài nguyên sinh vật
a. Thực vật
Thảm thực vật tự nhiên của Sơn Trà có 3 kiểu: quần hệ rừng kín thƣờng xanh
mùa mƣa nhiệt đới; quần hệ rừng phục hồi sau khai thác; quần hệ cay bụi và trảng
cỏ. Hệ thực vật Sơn Trà thể hiện tính giao lƣu của hai luồng thực vật phía Bắc
xuống, phía Nam lên.
b. Động vật
Đặc điểm khu hệ động vật Sơn Trà là khu hệ bán đảo cơ lạp có thành phần lồi
hạn chế, tính đa dạng thấp. Số lƣợng các lồi trong các họ, bộ không cao, nhƣng
số lƣợng các cá thể của một số loài lớn hơn đất liền.
1.5.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội
Nằm ở phía Bắc quận Sơn Trà, thành phố Đà Nẵng. Quận Sơn Trà có 5.972 ha
diện tích tự nhiên và 96.756 ngƣời, gồm 7 phƣờng. Đến năm 2018 dân số toàn
quận là 173.455 ngƣời. Số ngƣời làm nghề nông và ngƣ nghiệp chiếm 1/10 số dân,
cịn lại sống bằng nghề bn bán nhỏ, chạy chợ và khai thác lâm sản trên núi.

14


Quận Sơn Trà có vị trí quan trọng về kinh tế, có cảng biển Tiên Sa là cửa khẩu
quan hệ kinh tế quốc tế không chỉ của thành phố Đà Nẵng mà của cả khu vực miền
Trung, Tây Nguyên và các nƣớc Lào, đông bắc Thái Lan, Myanma. Với Khu bảo
tồn thiên nhiên Sơn Trà, một dãy bờ biển đẹp với nhiều bãi san hơ lớn, Sơn Trà có

điều kiện thuận lợi trong việc giao lƣu kinh tế và phát triển du lịch dựa trên du lịch
sinh thái và du lịch biển.
Quận Sơn Trà là nơi có Khu Cơng nghiệp An Đồn - khu công nghiệp đầu tiên
của Đà Nẵng. Bán đảo Sơn Trà có cảnh quan đẹp với bãi biển Sơn Trà là nơi đang
có nhiều dự án khu nghỉ mát đang đƣợc xây dựng.

15


CHƢƠNG 2: THÀNH LẬP CÁC BẢN ĐỒ RỪNG TỪ DỮ LIỆU ẢNH VỆ
TINH
2.1. NGUYÊN TẮC LỰA CHỌN DỮ LIỆU
Lựa chọn dữ liệu là một trong những bƣớc quan trọng, nó giúp cho việc lấy và
sử dụng dữ liệu một cách thuận lợi, hiệu quả hơn trong việc phân tích. Về mặt
chuyên môn, lựa chọn dữ liệu là bao gồm việc tìm kiếm, sắp xếp, tổ chức dữ liệu
sao cho tất cả dữ liệu đƣợc sử dụng một cách có khoa học hơn hay nói cách khác
là có thể đạt đƣợc hiệu quả tốt nhất.
Để lựa chọn dữ liệu hiệu quả, cần sử dụng các yếu tố chất lƣợng nhƣ: độ chính
xác về vị trí, độ chính xác về thuộc tính, độ chính xác về thời gian.
2.2. THU THẬP VÀ LỰA CHỌN DỮ LIỆU ẢNH
2.2.1. Thu thập và lựa chọn ảnh vệ tinh
Dữ liệu ảnh vệ tinh đƣợc lấy từ hệ thống USGS (Cục khảo sát Địa chất Hoa KìUnited States Geological Survey, là một cơ quan khoa học của Chính phủ Liên
bang Hoa Kì), (link: earthexplorer.usgs.gov). Để tải đƣợc ảnh đầu tiên phải đăng
kí cho mình một tải khoản.

Hình 2.1. Đăng kí tài khoản trên USGS

Chọn download L1C Tile với Sentinel
Chọn Level-1 Geo TIFF Data product với Landsat 7

16


Hình 2.2. Chọn dữ liệu dạng file tiff

2.2.2. Dữ liệu ảnh
2.2.2.1. Ảnh Landsat
Landsat 7, phóng lên ngày 15 tháng 4 năm 1999, là vệ tinh nhân tạo thứ 7 của
chƣơng trình Quan sát Trái Đất (hay chƣơng trình Landsat). Một kênh ảnh (scene)
có kích thƣớc 170 km phƣơng bắc-nam x 183 km phƣơng Đơng-Tây.
Có 7 kênh mang số thứ tự từ 1 đến 7 và kênh toàn sắc. Kênh 1, 2 và 3 thuộc
vùng bức xạ nhìn thấy; kênh 4, 5 và 7 thuộc vùng hồng ngoại có độ phân giải 30
mét; kênh 6 thuộc vùng hồng ngoại nhiệt có độ phân giải 60m; và kênh Pan có độ
phân giải 15m.
2.2.2.2. Ảnh Sentinel
Tƣ liệu nghiên cứu là ảnh vệ tinh Sentinel 2A - là vệ tinh không gian giám sát
trái đất do Cơ quan Không gian Châu Âu (ESA) phát triển để hỗ trợ các dịch vụ
nhƣ: theo dõi rừng, sự thay đổi lớp phủ, và quản lý thiên tai. Sentinel-2A đƣợc
phóng lên quĩ đạo ngày 23/6/2015. Đây là vệ tinh gắn thiết bị thu nhận ảnh đa phổ
với 13 kênh phổ có độ phân giải khơng gian từ 10 m đến 60m.
2.3. TẠO TỔ HỢP MÀU RGB VÀ TÍNH CHỈ SỐ NDVI NĂM 2000
2.3.1. Tạo tổ hợp màu RGB
Mô hình màu RGB (Red-Green-Blue) sử dụng mơ hình bổ sung trong đó ánh
sáng đỏ, xanh lục và xanh lam đƣợc tổ hợp với nhau theo nhiều phƣơng thức khác
nhau để tạo thành các màu khác.

17


Công cụ hỗ trợ cho tổ hợp màu là Composite Band: Search/Tool/Composite

Bands.

Hình 2.3. Tìm kiếm cơng cụ Composite Bands

Đối với ảnh landsat ta chọn các kênh màu: Kênh 3 tƣơng ứng với kênh phổ màu
đỏ; Kênh 2 tƣơng ƣớng với phổ màu xanh lục; Kênh 1 tƣơng ƣớng với phổ màu
xanh lam.

Hình 2.4. Kết quả sau khi tổ hợp màu

Để thể hiện rõ khu vực nghiên cứu của mình là Sơn Trà thì tiến hành cắt ảnh đã
tổ hợp theo ranh giới của bán đảo Sơn Trà. Chọn Search/Tool/Clip (data
management).

18