Luận văn thạc sĩ VNUA ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý đánh giá biến động sử dụng đất huyện trực ninh và huyện nam trực tỉnh nam định giai đoạn 2010 2018

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

PHẠM THỊ THÚY QUỲNH

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ HỆ THỐNG
THÔNG TIN ĐỊA LÝ ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG
ĐẤT HUYỆN TRỰC NINH VÀ HUYỆN NAM TRỰC TỈNH
NAM ĐỊNH GIAI ĐOẠN 2010-2018

Ngành:

Quản lý đất đai

Mã số:

8850103

Người hướng dẫn khoa học:

TS.Nguyễn Thị Thu Hiền

NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2019

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


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 cám

ơn, các thơng tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày 21 tháng 9 năm 2019
Tác giả luận văn

Phạm Thị Thúy Quỳnh

i

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


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 TS. Nguyễn Thị Thu Hiền 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 Trắc địa bản đồ, Khoa Quản lý đất đai - Học viện Nơng 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 Ủy ban nhân dân các huyện Trực Ninh, Nam Trực, tập
thể cán bộ Phịng Tài ngun và Mơi trường, Phịng Quy hoạch – Kế hoạch Sở Tài
ngun Mơi trường đã giúp đỡ tơi rất nhiệt tình trong thời gian nghiên cứu.
Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi
điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tơi hồn
thành luận văn./.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 21 tháng 9 năm 2019
Tác giả luận văn

Phạm Thị Thúy Quỳnh

ii

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


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
Trích yếu luận văn ............................................................................................................................. ix
Thesis abstract ................................................................................................................................... xi
Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................................... 1
1.1

Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1

1.2

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

1.3

Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 2

1.4

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

1.4.1

Những đóng góp mới .......................................................................................... 2

1.4.2

Ý nghĩa khoa học ................................................................................................ 2

1.4.3

Ý nghĩa thực tiễn ................................................................................................ 2

Phần 2. Tổng quan tài liệu ............................................................................................................ 3
2.1

Tổng quan về sử dụng đất và biến động sử dụng đất ......................................... 3

2.1.1

Sử dụng đất và quản lý sử dụng đất ................................................................... 3

2.1.2

Cơ sở khoa học về biến động sử dụng đất .......................................................... 3

2.1.3

Một số yếu tố tác động đến biến động sử dụng đất ............................................ 6

2.1.4.

Các phương pháp nghiên cứu biến động sử dụng đất ......................................... 8

2.1.5.

Ý nghĩa thực tiễn của việc nghiên cứu biến động sử dụng đất ......................... 13

2.2.

Khái quát về viễn thám và GIS ......................................................................... 13

2.2.1.

Sơ lược về viễn thám ........................................................................................ 13

2.2.2.

Khái quát chung về hệ thống thơng tin địa lý ................................................... 24

2.3.

Tình hình ứng dụng viễn thám và GIS trong nghiên cứu biến động trên
thế giới và Việt Nam......................................................................................... 29

2.3.1.

Ứng dụng viễn thám và GIS trong nghiên cứu biến động trên thế giới ........... 29

iii

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


2.3.2.

Ứng dụng viễn thám và GIS trong nghiên cứu biến động tại Việt Nam .......... 30

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

Địa điểm nghiên cứu ......................................................................................... 32

3.2 .

Thời gian nghiên cứu ........................................................................................ 32

3.3.

Đối tượng, vật liệu nghiên cứu ......................................................................... 32

3.3.1.

Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................... 32

3.3.2.

Vật liệu nghiên cứu ........................................................................................... 32

3.4.

Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 32

3.4.1.

Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội của huyện Trực Ninh và Nam Trực,
tỉnh Nam Định .................................................................................................. 32

3.4.2.

Tình hình sử dụng đất huyện Trực Ninh và Nam Trực, tỉnh Nam Định .......... 32

3.4.3.

Đánh giá biến động sử dụng đất khu vực nghiên cứu bằng công nghệ viễn
thám và GIS. ..................................................................................................... 32

3.4.4.

Đề xuất các giải pháp ứng dụng công nghệ viễn thám và Hệ thống thông
tin địa lý trong đánh giá biến động sử dụng đất .............................................. 33

3.5.

Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 33

3.5.1.

Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu thứ cấp.................................................. 33

3.5.2.

Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp ................................................................ 33

3.5.3.

Phương pháp xử lý dữ liệu viễn thám ............................................................... 33

3.5.4.

Phương pháp GIS.............................................................................................. 35

3.5.5.

Phương pháp thống kê tổng hợp số liệu ........................................................... 35

Phần 4. Kết quả nghiên cứu........................................................................................................ 37
4.1.

Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Trực Ninh và nam
trực tỉnh Nam Định ........................................................................................... 37

4.1.1.

Điều kiện tự nhiên huyện Trực Ninh và Nam Trực tỉnh Nam Định ................. 37

4.1.2.

Điều kiện kinh tế xã hội huyện Nam Trực Ninh và Nam Trực, tỉnh Nam
Định .................................................................................................................. 42

a.

Điều kiện kinh tế.............................................................................................................. 48

b.

Điều kiện văn hoá - xã hội.............................................................................................. 49

4.1.3.

Đánh giá những thuận lợi và khó khăn của điều kiện kinh tế xã hội đối
với phát triển sản xuất nông nghiệp và sử dụng đất ......................................... 51

4.2.

Tình hình sử dụng đất của huyện Trực Ninh và Nam Trực, tỉnh Nam Định ........ 53

iv

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


4.2.1.

Hiện trạng sử dụng đất huyện Trực Ninh và Nam Trực, tỉnh Nam Định ......... 53

4.2.2.

Biến động sử dụng đất huyện Trực Ninh và Nam Trực tỉnh Nam Định .......... 54

4.3.

Đánh giá biến động sử dụng đất khu vực nghiên cứu bằng công nghệ viễn
thám và hệ thống thông tin địa lý ..................................................................... 56

4.3.1.

Nguồn tài liệu ................................................................................................... 56

4.3.2.

Xử lý ảnh vệ tinh khu vực nghiên cứu.............................................................. 59

4.3.3.

Thành lập bản đồ sử dụng đất huyện Trực Ninh và huyện Nam Trực, tỉnh
Nam Định ......................................................................................................... 73

4.3.4

Đánh giá biến động sử dụng đất khu vực huyện Trực Ninh và Nam Trực,
tỉnh Nam Định. ................................................................................................. 79

4.4.

Đề xuất các giải pháp ứng dụng tư liệu viễn thám và hệ thống thông tin
địa lý đánh giá biến động sử dụng đất khu vực nghiên cứu. ............................ 84

4.4.1.

Nhận xét kết quả ứng dụng tư liệu viễn thám và GIS ...................................... 84

4.4.2.

Đề xuất các giải pháp ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong đánh
giá biến động .................................................................................................... 86

Phần 5. Kết luận và kiến nghị..................................................................................................... 87
5.1.

Kết luận............................................................................................................. 87

5.2.

Kiến nghị .......................................................................................................... 87

Tài liệu tham khảo ............................................................................................................................ 89
Phụ lục ............................................................................................................................................ 91

v

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

CSDL

Cơ sở dữ liệu

ESA

Cơ quan Không gian Châu Âu (ESA)

ETM

Bộ cảm ETM

GIS

Hệ thống thơng tin địa lý

GPS

Hệ thống định vị tồn cầu

HTSDĐ

Hiện trạng sử dụng đất

K

Hệ số Kappa

MSS

Bộ cảm MSS

NIR

Cận hồng ngoại

RS

Viễn thám

TM

Bộ cảm TM

vi

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Các hệ thống vệ tinh Spot ............................................................................ 20
Bảng 2.2. Kênh phổ nhìn thấy của MSS ...................................................................... 21
Bảng 2.3. Kênh phổ của TM ........................................................................................ 22
Bảng 4.1. Cơ cấu kinh tế các ngành của huyện ............................................................ 42
Bảng 4.2. Số lượng trường học, giáo viên, học sinh của huyện Trực Ninh ................. 50
Bảng 4.3. Hiện trạng sử dụng đất của huyện Trực Ninh và Nam Trực năm 2018 ...... 53

Bảng 4.4. Biến động sử dụng đất giai đoạn 2010 – 2018 của huyện Trực Ninh và
Nam Trực ..................................................................................................... 55
Bảng 4.5. Thông tin ảnh viễn thám khu vực nghiên cứu ............................................. 56
Bảng 4.6. Mô tả các loại sử dụng đất dùng trong phân loại ......................................... 64
Bảng 4.7. Mẫu giải đoán ảnh vệ tinh ............................................................................ 65
Bảng 4.8. Giá trị khác biệt phổ giữa các mẫu phân loại ảnh năm 2010 ....................... 66
Bảng 4.9. Giá trị khác biệt phổ giữa các mẫu phân loại ảnh năm 2018 ....................... 67
Bảng 4.10. Đánh giá độ chính xác kết quả phân loại ảnh năm 2010 ............................. 70
Bảng 4.11. Đánh giá độ chính xác kết quả phân loại ảnh năm 2018 ............................. 72
Bảng 4.12. Thống kê diện tích các loại đất năm 2010 ................................................... 76
Bảng 4.13. Thống kê diện tích các loại đất năm 2018 ................................................... 76
Bảng 4.14. So sánh diện tích kết quả giải đốn với số liệu thống kê năm 2010 ............ 77
Bảng 4.15. So sánh diện tích kết quả giải đốn với số liệu thống kê năm 2018 ............ 78
Bảng 4.16. Biến động sử dụng đất giai đoạn 2010 – 2018 ............................................. 79
Bảng 4.17. Ma trận biến động các loại sử dụng đất giai đoạn 2010 - 2018 ................... 82

vii

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Véc tơ thay đổi phổ ...................................................................................... 10
Hình 2.2. Thuật tốn phân tích thay đổi phổ................................................................ 11
Hình 2.3. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp phân loại trực tiếp ảnh
đa thời gian................................................................................................... 12
Hình 2.4. Nguyên lý thu nhận ảnh vệ tinh ................................................................... 14
Hình 2.5. Phản xạ phổ của thực vật ............................................................................. 17
Hình 2.6. Phản xạ phổ của thổ nhưỡng ........................................................................ 18
Hình 2.7. Phản xạ phổ của nước .................................................................................. 19

Hình 2.8. Sentinel-1A .................................................................................................. 23
Hình 2.9. Sentinel-2A .................................................................................................. 23
Hình 2.10. Các thành phần của Hệ thống thơng tin địa lý ............................................. 25
Hình 2.11. Các nhóm chức năng trong GIS ................................................................... 27
Hình 3.1. Sơ đồ quy trình đánh giá biến động sử dụng đất ......................................... 36
Hình 4.1. Sơ đồ vị trí huyện Nam Trực và Trực Ninh, tỉnh Nam Định ....................... 37
Hình 4.2. Cảnh ảnh SPOT-5 cảnh ảnh 271-310 thời điểm năm 2010 ......................... 57
Hình 4.3. Cảnh ảnh Sentinel-2B mã hiệu 48QXH thời điểm năm 2018...................... 58
Hình 4.4. Tọa độ các điểm khống chế nắn ảnh ............................................................ 60
Hình 4.5. Sai số các điểm nắn ảnh ............................................................................... 61
Hình 4.6.

Ảnh thời điểm 2010 sau nắn ....................................................................... 62

Hình 4.7. Ảnh cắt theo ranh giới năm 2010 ................................................................ 63
Hình 4.8. Ảnh cắt theo ranh giới năm 2018 ................................................................ 63
Hình 4.9. Ảnh sau phân loại năm 2010 ........................................................................ 68
Hình 4.10. Ảnh sau phân loại năm 2018 ....................................................................... 69
Hình 4.11. Sơ đồ sử dụng đất huyện Trực Ninh và Nam Trực, tỉnh Nam Định
năm 2010 ...................................................................................................... 74
Hình 4.12. Sơ đồ sử dụng đất huyện Trực Ninh và Nam Trực , tỉnh Nam Định
năm 2018 ...................................................................................................... 75
Hình 4.13. Sơ đồ biến động sử dụng đất huyện Trực Ninh và Nam Trực, tỉnh
Nam Định giai đoạn 2010 - 2018 ................................................................. 80
Hình 4.14. Sơ đồ tăng giảm các loại đất giai đoạn năm 2010 - 2018 ............................ 81

viii

LUAN VAN CHAT LUONG download : add

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên tác giả: Phạm Thị Thúy Quỳnh
Tên luận văn: Ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý đánh giá
biến động sử dụng đất huyện Trực Ninh và huyện Nam Trực, tỉnh Nam Định giai đoạn
2010 – 2018.
Ngành: Quản lý đất đai;

Mã số: 8850103

Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam (VNUA)
Mục đích nghiên cứu
- Đánh giá biến động sử dụng đất giai đoạn 2010 – 2018 từ dữ liệu ảnh vệ tinh
trên địa bàn huyện Trực Ninh và huyện Nam Trực, tỉnh Nam Định.
- Đề xuất giải pháp ứng dụng công nghệ viễn thám và Hệ thống thông tin địa lý
trong nghiên cứu biến động sử dụng đất.
Phương 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
Bằng ứng dụng viễn thám và GIS đã xây dựng được 2 bản đồ sử dụng đất năm
2010 và 2018 trên địa bàn huyện Trực Ninh và huyện Nam Trực, tỉnh Nam Định.
Xây dựng được bản đồ biến động sử dụng đất giai đoạn từ năm 2010-2018 trên
địa bàn huyện Trực Ninh và Nam Trực, tỉnh Nam Định.
Đánh giá biến động sử dụng đất trên địa bàn huyện Trực Ninh và huyện Nam

Trực, tỉnh Nam Định giai đoạn 2010 -2018 từ kết quả giải đoán ảnh viễn thám.
Kết luận
Huyện Nam Trực và Trực Ninh là 2 huyện nằm phía nam của Thành phố Nam
Định với tổng diện tích tự nhiên tính đến ngày 31/12/2018 là 30.784,36 ha. Với 86%
diện tích tự nhiên là đất phù sa và các điều kiện về thời tiết khí hậu thuận lợi tạo điều

ix

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


kiện đa dạng hóa cây trồng, về tính chất thổ nhưỡng, tính chất cơ lý của đất khơng q
bất lợi cho xây dựng và phát triển các đô thị
Từ tư liệu ảnh vệ tinh Spot và Sentinel và số liệu thu thập thực địa bằng GPS kết
hợp với bản đồ hiện trạng sử dụng đất đã xây dựng được tệp mẫu giải đốn cho 5 loại
hình sử dụng đất gồm: đất trồng lúa, đất trồng cây hàng năm khác, đất trồng cây lâu
năm, đất xây dựng và đất mặt nước. Tiến hành phân loại ảnh vệ tinh khu vực huyện
Nam Trực và Trực Ninh tỉnh Nam Định theo phương pháp phân loại có kiểm định
Maximum Likelihood. Kết quả phân loại ảnh đạt độ chính xác cao với độ chính xác
tổng thể là 91,33%, chỉ số Kappa đạt 0,89 cho năm 2010 và 88,67%, chỉ số Kappa đạt
0,85 với ảnh năm 2018.
Thành lập được 02 bản đồ sử dụng đất năm 2010 và năm 2018 tại huyện Nam
Trực và Trực Ninh tỉnh Nam Định. Sử dụng chức năng phân tích khơng gian trong GIS
thành lập được bản đồ biến động sử dụng đất giai đoạn 2010 – 2018 và đánh giá biến
động sử dụng đất khu vực nghiên cứu. Từ năm 2010 đến năm 2018 đất trồng lúa giảm
728,04 ha, đất trồng cây hàng năm tăng 519,537 ha, đất cây lâu năm tăng 51,382 ha, đất
xây dựng tăng 257,994 ha và đất mặt nước giảm 100,877ha.
Việc ứng dụng tư liệu viễn thám và hệ thống thông tin địa lý đánh giá biến động
sử dụng đất có độ chính xác cao thì cần phải có những giải pháp cải tiến về kỹ thuật như
cung cấp sử dụng ảnh vệ tinh có độ phân giải cao để có thể phân loại ảnh chi tiết đến

từng loại đất theo bảng phân loại đất của Bộ TNMT và giải pháp về công nghệ như bổ
sung và hoàn thiện cơ sở dữ liệu địa lý bên cạnh kết hợp với nâng cấp các phần mềm
ứng dụng.

x

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


THESIS ABSTRACT
Master candidate: Pham Thi Thuy Quynh
Thesis Tittle: Application of remote sensing and GIS technology to evaluate land use
changes in Truc Ninh and Nam Truc district, Nam Dinh province
Sector: Land Management;

Code: 8850103

Name of Educational Institution: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)
Research purposes
- Evaluation of land use changes in Truc Ninh and Nam Truc district, Nam Dinh
province in period 2010-2018 from satellite images.
- Propose solutions for applying remote sensing technology and geographic
information system in land use change research.
Research Methods
- Method of secondary data collection
- Method of primary data collection
- Method of remote sensing image interpretation
- Method of assessment image classification accuracy
- Spatial analysis method of GIS
- Method of statisticals and data processing

Main results and conclusions
Main results
Development of 2 land use maps in 2010 and 2018 in Truc Ninh and Nam Truc
district, Nam Dinh province, using remote sensing technology and geographic
infomation system (GIS).
Establish a map regarding land use changes for the period of 2010-2018 in Truc
Ninh and Nam Truc district, Nam Dinh province.
Evaluate the changes in land use for Truc Ninh and Nam Truc district from 2010
to 2018 from results of interpretation of remote sensing images.
Conclusions
Nam Truc and Truc Ninh are the two districts located to the south of Nam Dinh
city with a total natural area as of December 31, 2018 of 30,784.36 hectares. With 86%
of the natural land area is alluvial soil and favorable weather conditions for diversify
crops. Soil and physical soil properties were not too detrimental to construction building

xi

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


and developing urban areas.
From Spot and Sentinel satellite imagery data and field data collected by GPS in
combination with the current land use status map, a sample interpretation file was
developed for five types of land use, including paddy land, annual crop land, perennial
crop land, construction land and water surface. Classify satellite images in Nam Truc
and Truc Ninh districts in Nam Dinh province according to the classification method
Maximum Likelihood with test. The image classification results were highly accurate
with an overall accuracy of 91.33%, a Kappa index of 0.89 for 2010 and 88.67%, a
Kappa index of 0.85 with an image of 2018.
Develop 02 land use maps in 2010 and 2018 in Nam Truc and Truc Ninh

districts of Nam Dinh province. Using spatial analysis functions in GIS to create land
use change maps for the period of 2010 - 2018 and assessing land use changes in the
study area. From 2010 to 2018, paddy land decreased by 728.04 hectares, annual crop
land increased by 519.537 hectares, perennial crop land increased by 51.382 hectares,
construction land increased by 257.994 hectares, and water surface decreased by
100.877 hectares.
The application of remote sensing data and geographic information systems to
evaluate land use changes with high accuracy requires technical improvement solutions
such as providing the use of hight resolution satellite imagery to be able to classify
detailed images of each land type according to the land classification table of the
Ministry of Natural Resources and Environment and technological solutions such as
supplementing and perfecting the adjacent geographic database combined with
upgrading of software applications.

xii

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Các-Mác đã khẳng định: “Đất là kho tàng cung cấp cho con người mọi thứ
cần thiết, vì vậy trong quá trình sử dụng đất muốn đạt được hiệu quả, kinh tế cao
nhất thiết phải có kế hoạch cụ thể về thời gian và lập quy hoạch về không gian”.
Sự phát triển kinh tế - xã hội đã làm gia tăng nhu cầu đất đai và làm cho
tình hình sử dụng đất đai biến động lớn. Biến động sử dụng đất làm ảnh hưởng
đến hệ thống chức năng của trái đất gây nhiều hậu quả như làm biến đổi các đặc
tính lý hóa của đất, thay đổi thảm thực vật, làm tăng nhiệt độ đô thị gây gập úng
cục bộ tại các thành phố lớn. Biến động sử dụng đất là một trong nguyên nhân
gây ra biến đổi khí hậu và mất cân bằng sinh thái.

Con người thì ngày càng nhiều mà đất đai thì có giới hạn về khơng gian và
thời gian. Chính vì vậy mà việc sử dụng đất tiết kiệm, hiệu quả và bền vững luôn
là nhu cầu cấp thiết, địi hỏi mỗi quốc gia xây dựng cho mình những chương
trình ,chiến lược, kế hoạch riêng phù hợp với điều kiện hoàn cảnh để sử dụng đất
đai hợp lý. Việc xác định biến động đất đai giúp cho các nhà quản lý điều hành
việc sử dụng đất đúng mục đích và hiệu quả.
Ngày nay cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật thì địi hỏi thơng tin
phải nhanh chóng, chính xác và kịp thời. Mà đất đai luôn biến động, thay đổi
từng ngày, từng giờ thông tin phải được cập nhật thường xuyên. Một số phương
pháp nghiên cứu cũ như bản đồ giấy, sổ sách…thì khơng cịn phù hợp với những
vùng phát triển có nhiều biến động. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật
thu nhận thông tin từ xa và xử lý ảnh đã làm cho công nghệ viễn thám được sử
dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Tư liệu viễn thám có ưu điểm là giàu thông
tin, chu kỳ thu nhận thông tin ngắn, xử lý trên diện rộng. Cịn hệ thống thơng tin
địa lý (GIS) ra đời đánh dấu một bước ngoặt mới trong lịch sử lồi người. Hệ
thống này có chức năng tự động tìm kiếm, thu thập và quản lý thơng tin theo ý
muốn, đặc biệt là có khả năng chuẩn hóa và biểu thị dữ liệu khơng gian từ thế
giới thực phục vụ cho các mục đích khác nhau trong đời sống.
Nam Trực và Trực Ninh là hai huyện nằm ở phía nam của thành phố Nam
Định, có vị trí địa lý thuận lợi cho việc phát triển kinh tế xã hội. Do nằm sát với
trung tâm thành phố và bám sát trục đường chính Quốc lộ 21, nên dân cư tập
trung đông, cơ sở hạ tầng giao thông, công nghiệp và hệ thống đô thị đang từng

1

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


bước được cải tạo và nâng cấp, làm hạt nhân thúc đẩy nền kinh tế của tỉnh. Chính
vì vậy trong những năm qua việc chuyển đất nông nghiệp sang đất công nghiệp

và xây dựng các khu dân cư cũng như cơ sở hạ tầng diễn ra tương đối mạnh.
Trong khi đó nơng nghiệp lại ngành sản xuất chính ở địa phương nên bất kỳ sự
thay đổi nào trong sử dụng đất cũng tác động đến cuộc sống của người dân. Vì
vậy việc “ Ứng dụng cơng nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý đánh
giá biến động sử dụng đất huyện Trực Ninh và huyện Nam Trực, tỉnh Nam
Định giai đoạn 2010 - 2018” là một vấn đề cấp thiết.
1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
- Đánh giá biến động sử dụng đất giai đoạn 2010 – 2018 ở khu vực huyện
Trực Ninh và Nam Trực, tỉnh Nam Định.
- Đề xuất các giải pháp ứng dụng công nghệ viễn thám và Hệ thống thông
tin địa lý để đánh giá biến động sử dụng đất khu vực nghiên cứu.
1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Phạm vi về không gian: Nghiên cứu trong phạm vi ranh giới hành chính
của 2 huyện Nam Trực và Trực Ninh, tỉnh Nam Định.
Phạm vi về thời gian: Biến động sử dụng đất được nghiên cứu từ năm
2010 đến năm 2018.
1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI, Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
1.4.1. Những đóng góp mới
Xác định được biến động và nguyên nhân biến động sử dụng đất của 2
huyện Trực Ninh và Nam Trực, tỉnh Nam Định bằng phương pháp viễn thám và
hệ thống thông tin địa lý.
1.4.2. Ý nghĩa khoa học
Bổ sung được cơ sở khoa học về ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS
trong nghiên cứu biến động sử dụng đất.
1.4.3. Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu của đề tài cung cấp các thông tin, bản đồ và số liệu về
tình hình biến động sử dụng đất của một khu vực cụ thể để có những phương án
kế hoạch giúp cho các cơ quan quản lý đất đai nắm được diễn biến và xu hướng
biến động, là cơ sở khoa học để cân nhắc giữa lợi ích kinh tế và bảo vệ mơi
trường khi chuyển đổi mục đích sử dụng đất.

2

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. TỔNG QUAN VỀ SỬ DỤNG ĐẤT VÀ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT
2.1.1. Sử dụng đất và quản lý sử dụng đất
Sử dụng đất là hoạt động của con người tác động vào đất đai nhằm đạt
được kết quả mong muốn trong quá trình sử dụng đất. Theo FAO (1999), sử
dụng đất được thực hiện bởi con người bao gồm các hoạt động cải tiến môi
trường tự nhiên hoặc những vùng hoang vu vào sản xuất như đồng ruộng, đồng
cỏ hoặc xây dựng các khu dân cư. Thực chất sử dụng đất là một hệ thống các
biện pháp nhằm điều hòa mối quan hệ giữa con người với đất đai.
Vì vậy sử dụng đất phải dựa trên cơ sở khoa học và cân nhắc tới sự bền
vững trong sử dụng đất.
Quản lý sử dụng đất là quá trình quản lý sử dụng và phát triển đất đai
trong không gian theo định hướng và sự điều phối của chính sách đất đai hiện tại
(Vancutsem, 2008).
2.1.2. Cơ sở khoa học về biến động sử dụng đất
2.1.2.1. Khái niệm biến động sử dụng đất, lớp phủ
Theo Từ điển khoa học trái đất “ Biến động sử dụng đất và lớp phủ
(LUCC), được biết như biến động đất đai, đây là một thuật ngữ chung chỉ những
thay đổi bề mặt lãnh thổ trái đất xảy ra do tác động của con người” (Ellis, 2010).
Biến động sử dụng đất là sự thay đổi trạng thái tự nhiên của lớp phủ bề
mặt đất gây ra bởi hành động của con người, là một hiện tượng phổ biến liên
quan đến tăng trưởng dân số, phát triển thị trường, đổi mới công nghệ, kỹ thuật
và sự thay đổi thể chế, chính sách. Biến động sử dụng đất có thể gây hậu quả
khác nhau đối với tài nguyên thiên nhiên như sự thay đổi thảm thực vật, biến đổi

trong đặc tính vật lý của đất, trong quần thể động thực vật và tác động đến các
yếu tố hình thành khí hậu (Thomas, 2014).
Nghiên cứu biến động sử dụng đất là nghiên cứu, đánh giá được sự thay
đổi về loại hình sử dụng đất qua các thời điểm dưới sự tác động của các yếu tố tự
nhiên, kinh tế - xã hội, sự khai thác, sử dụng của con người. Sự biến động đất đai
do con người sử dụng vào các mục đích kinh tế - xã hội có thể phù hợp hay khơng
phù hợp với quy luật của tự nhiên, cần phải nghiên cứu để tránh sử dụng đất đai có

3

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


tác động xấu đến môi trường sinh thái. Như vậy nghiên cứu biến động tình hình sử
dụng đất là việc theo dõi, giám sát và quản lý quá trình thay đổi của diện tích đất
thơng qua thơng tin thu thập được theo dõi thời gian để từ đó thấy được sự thay đổi
về đặc điểm, tính chất của thửa đất, tìm ra quy luật và những nguyên nhân thay
đổi, từ đó có biện pháp sử dụng đúng đắn nguồn tài nguyên này.
Một số định nghĩa về lớp phủ đất cơ bản nhất và được nhiều nhà nghiên
cứu trên thế giới tham khảo nhằm phục vụ cho từng mục đích nghiên cứu của
mình. Tổ chức Nơng Lương thế giới cho rằng lớp phủ đất được hiểu là lớp phủ
vật chất quan sát được, nhìn thấy được trên bề mặt đất hay bằng tư liệu viễn
thám. Kể cả thực vật (tự nhiên hay canh tác), các cơng trình nhân tạo như nhà
cửa, đường xá bao trùm lên bề mặt đất, nước, băng đá đều được tính là lớp phủ
đất (FAO, 1997). Jansen và Gregorio lại cho rằng lớp phủ đất tương ứng với việc
mô tả vật lý của của một không gian, độ che phủ vật lý (sinh học) được quan sát
ngay trên bề mặt trái đất. Đó là những lớp hiển thị ngay khi quan sát trên mặt đất.
Mô tả này cho phép phân biệt sự khác nhau cơ bản, khu vực thảm thực vật (cây,
bụi cây, thảm cỏ, khu vực trồng trọt), đất trống, bề mặt cứng (đá, các tòa nhà) và
khu vực ẩm ướt và các đường bao của nước (vùng ngập nước và kênh rạch, vùng

đất ngập nước) (Gregorio and Jansen, 1997).
Lớp phủ mặt đất là lớp phủ vật chất quan sát được khi nhìn từ mặt đất
hoặc thông qua vệ tinh viễn thám, bao gồm thực vật (mọc tự nhiên hoặc được
trồng cấy) và các sơ sở xây dựng của con người (nhà cửa, đường xá...) bao phủ
bề mặt mặt đất. Nước, băng, đá lộ hay các dải cát cũng được coi là lớp phủ mặt
đất. (The FAO AFRICOVER Progamme, 1998).
Sử dụng đất là khái niệm được xây dựng dựa theo chức năng, mục đích sử
dụng đất . Do vậy, một lớp sử dụng đất có thể được định nghĩa là một tập hợp các
hành động được thực hiện nhằm cung câp một hay nhiều hơn loại hàng hóa hoặc
dịch vụ. Một lớp sử dụng đất cho trước có thể có ở nhiều mảnh đất khác nhau
hoặc trên một mảnh đất có thể có nhiều hành động sử dụng đất khác nhau. Định
nghĩa về sử dụng đất theo cách này cung cấp cơ sở cho việc đánh giá tác động
kinh tế và mơi trường chính xác, định lượng, cho phép các phân biệt chính xác
giữa các loại sử dụng đất khác nhau nếu cần.
* Nhìn chung các khái niệm về lớp phủ, sử dụng đất, biến động lớp phủ có
sự giao thoa và có những điểm khác nhau. Tuy nhiên, trong khuân khổ của luận
văn, các thuật ngữ này được hiểu như sau:

4

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


+ Lớp phủ đất (land cover) là bề mặt vật lý của Trái đất (thực vật, đất
trống, mặt nước, các cơng trình xây dựng...) có thể quan sát được bằng mắt trên
tư liệu ảnh viễn thám.
+ Sử dụng đất (Land use) chỉ đất được con người sử dụng như thế nào (đất
giao thông, đất ở, đất nông nghiệp..), cho thấy tác động của con người lên mặt
đất, là không gian chức năng tương ứng với mục đích kinh tế xã hội.
Biến động lớp phủ đất/sử dụng đất là không chỉ bao gồm các thay đổi về

diện tích, hình dạng mà còn bao gồm cả những thay đổi về đa dạng sinh học, chất
lượng đất, dòng chảy và tốc độ bồi tụ cùng các thuộc tính khác trên mặt đất của
trái đất. Biến động sử dụng đất hiện nay xảy ra chủ yếu do bởi các hoạt động của
con người, hoạt động hướng vào thao tác bề mặt của Trái đất đối với một số cá
nhân hay xã hội cần hoặc muốn, chẳng hạn như nông nghiệp (Turner 1990).
Như vậy, lớp phủ đất là đối tượng bị tác động của các hoạt động sử dụng
đất, trong quá trình sử dụng đất đó, con người tác động trực tiếp và đơi khi tạo
nên cấu trúc lớp phủ đất mới (biến động lớp phủ đất). Sử dụng đất là biểu hiện
thực trạng canh tác đất của con người, nghiên cứu sử dụng đất để đánh giá hiệu
quả sử dụng đất và theo dõi diễn biến quá trình chuyển đổi đất đai vào các mục
đích sử dụng khác nhau.
Theo Turner (1992) biến động sử dụng đất gồm 2 dạng:
- Sự chuyển đổi từ một loại hình sử dụng đất này sang hẳn một loại hình
sử dụng đất khác, ví dụ như chuyển đổi từ đất nông nghiệp sang đất ở.
- Sự chuyển đổi nội tại bên trong chính loại hình sử dụng đất đó, ví dụ như
sự chuyển đổi từ rừng tự nhiên sang rừng trồng, hay sự thâm canh tăng vụ trên
đất nông nghiệp cũng được coi là một sự chuyển đổi sử dụng đất.
2.1.2.2. Những đặc trưng của biến động sử dụng đất
Biến động sử dụng đất có những đặc trưng cơ bản như sau:
- Quy mô biến động
+ Biến động về diện tích sử dụng đất đai nói chung.
+ Biến động về từng loại hình sử dụng đất
+ Biến động về đặc điểm của từng loại hình sử dụng đất chính.
- Mức độ biến động

5

LUAN VAN CHAT LUONG download : add

+ Mức độ biến động thể hiện qua số lượng diện tích tăng hoặc giảm của
các loại hình sử dụng đất giữa đầu thời kỳ và cuối thời kỳ nghiên cứu.
+ Mức độ biến động được xác định thông qua việc xác định diện tích tăng,
giảm và số phần trăm tăng giảm của từng loại hình sử dụng đất giữa cuối và đầu
thời kỳ đánh giá.
- Xu hướng biến động
+ Xu hướng biến động thể hiện theo hướng tăng hoặc giảm của các loại
hình sử dụng đất.
+ Xu hướng biến động theo hướng có lợi hay khơng có lợi cho việc sử dụng.
2.1.3. Một số yếu tố tác động đến biến động sử dụng đất
Đất đai là một vật thể tự nhiên nhưng cũng là một vật thể mang tính lịch
sử luôn tham gia vào các mối quan hệ xã hội. Biến động sử dụng đất không chỉ
bao gồm các thay đổi về diện tích, kích thước và hình dạng thửa đất mà còn bao
gồm cả những thay đổi về mục đích sử dụng trên từng thửa đất. Do vậy, các yếu
tố tác động đến biến động sử dụng đất.
Yếu tố tự nhiên: Việc sử dụng đất đai luôn chịu sử ảnh hưởng của nhân tố
tự nhiên, do vậy khi sử dụng đất đai ngồi bề mặt khơng gian ln phải thích ứng
với điều kiện tự nhiên và quy luật sinh thái tự nhiên của đất cũng như các yếu tố
bao quanh mặt đất như nhiệt độ, ánh sáng, lượng mưa, khơng khí và các khống
sản trong lịng đất…Trong điều kiện tự nhiên, khí hậu là nhân tố hạn chế hàng
đầu của việc sử dụng đất đai, sau đó là điều kiện đất đai (chủ yếu là địa hình, thổ
nhưỡng) và các nhân tố khác.
Những thay đổi về khí hậu hoặc thời tiết thường gây biến động sử dụng
đất ở một phạm vi rộng lớn nhưng theo xu hướng từ từ và có tính chu kỳ, đặc biệt
ở khu vực chịu ảnh hưởng nhiều của việc biến đổi khí hậu tồn cầu. Trong khi đó
những tai biến thiên nhiên như bão, lốc, lũ lụt, trượt lở, cháy rừng tự nhiên, băng
giá, sâu bệnh…là những nguyên nhân gây biến động sử dụng đất mang tính cục
bộ, khơng có chu kỳ cụ thể và khó dự báo, làm biến đổi sâu sắc và toàn bộ hiện
trạng sử dụng đất trong khu vực chịu ảnh hưởng, một vài trường hợp không thể
khôi phục trạng thái lớp phủ ban đầu (Lefroy, 2010).

Thay đổi môi trường tự nhiên tương tác với các quá trình ra quyết định của
con người gây ra sự thay đổi sử dụng đất. Thay đổi sử dụng đất, chẳng hạn như

6

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


mở rộng diện tích đất trồng ở vùng đất khơ hạn, cũng có thể gây ra suy thối đất.
Biến đổi khí hậu và các hoạt động của con người là những nguyên nhân chính
gây ra biến động sử dụng đất trên tồn cầu. Trong khi đó yếu tố địa hình mới
thực sự là yếu tố chính gây chuyển đổi các loại hình sử dụng đất sang đất nơng
nghiệp hay mở rộng diện tích rừng trồng.
Yếu tố về kinh tế thị trường: Những tập quán canh tác, các nhận thức của tập
thể và từng cá nhân của người quản lý đất đai ảnh hưởng trực tiếp đến quyết định
sử dụng đất đôi khi rất sâu sắc. Tất cả những quyết định sử dụng đất được ra đời
đều phụ thuộc vào kiến thức , thông tin và các kỹ năng quản lý đất đai có sẵn.
Những thay đổi trong mục đích sử dụng lớp phủ đất cũng chịu ảnh hưởng chủ
yếu bởi các yếu tố kinh tế thị trường, trong đó có yếu tố giá trị kinh tế của từng
loại cây công nghiệp, giá trị kinh tế của nuôi trồng thủy hải sản. Khi giá cả của
các loại cây này biến động trên thị trường thường gây ra sự chuyển đổi rất lớn
trong mục đích sử dụng đất.
Yếu tố về các chủ trương chính sách chỉ đạo của chính phủ: Những tập
quán canh tác, các nhận thức của tập thể và từng cá nhân của người quản lý đất
đai ảnh hưởng trực tiếp đến quyết định sử dụng đất, đôi khi rất sâu sắc. Tất cả
những quyết định sử dụng đất được ra đời đều phụ thuộc vào kiến thức, thông tin
và các kỹ năng quản lý đất đai có sẵn. Những thay đổi trong mục đích sử dụng
lớp phủ đất cũng chịu ảnh hưởng chủ yếu bởi các yếu tố kinh tế thị trường, trong
đó có yếu tố giá trị kinh tế của từng loại cây công nghiệp, giá trị kinh tế của nuôi
trồng thủy hải sản. Khi giá cả của các loại cây này biến động trên thị trường

thường gây ra những sự chuyển đổi rất lớn trong mục đích sử dụng đất.
Trong khi đó yếu tố chính sách và các chủ trương của chính phủ cũng là một
trong những nguyên nhân gây ra biến động sử dụng đất một cách nhanh chóng
mạnh mẽ và q trình biến động sử dụng đất xảy ra trên quy mô rộng. Khi nghiên
cứu về sự chuyển đổi sử dụng đất tại Lào, các tác giả đã khẳng định có một sự tác
động rất lớn đến quá trình chuyển đổi sử dụng đất tại Bắc Lào do các chính sách
từ chính phủ. Q trình chuyển đổi đất nông nghiệp nơi đây diễn ra nhanh chóng
do chính sách của chính phủ Lào như ban bổ các quy định mới trong các hoạt
động nông nghiệp, tạo ra các cơ hội cho người nông dân chuyển đổi mục đích sử
dụng trên đất nơng nghiệp (Douangsavanh et al., 2011).
Yếu tố về dân số: Cả sự tăng và giảm dân số trong các quần thể địa phương đều

7

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


có tác động rất lớn đến sử dụng đất đai. Trong đó, di cư là yếu tố quan trọng nhất
gây ra những thay đổi trong mơ hình tiêu thụ, hội nhập kinh tế và tồn cầu hóa.
Biến động sử dụng đất hiện nay xảy ra chủ yếu do các hoạt động của con
người, các thể chế chính sách, sự gia tăng dân số, di cư, phát triển cơ sở hạ tầng
và sự phát triển kinh tế thị trường…trong đó sự gia tăng dân số đóng vai trị rất
lớn gây ra sự biến động sử dụng đất trên quy mơ tồn cầu.
Sự phát triển của đô thị, phân bố dân cư đô thị - nông thôn và mở rộng đô thị
nhanh chóng là những yếu tố ngày càng quan trọng trong việc thay đổi sử dụng
đất trong khu vực, trong các trung tâm đô thị lớn, ở các khu vực ven đô. Nhiều cư
dân đô thị mới ở các nước đang phát triển vẫn cịn sở hữu nhiều đất nơng thơn,
tăng trưởng của khu vực đô thị không chỉ tạo ra các thị trường địa phương và khu
vực mới cho gia súc, gỗ và các sản phẩm nơng nghiệp, nó cũng làm tăng lượng
tiền chảy từ thành thị đến nông thôn. Khi nghiên cứu các nguyên nhân gây biến

động lớp phủ và sử dụng đất các khu vực trên thế giới đặc biệt khu vực nhiệt đới
và cận nhiệt đới, các nhà nghiên cứu đều chỉ ra rằng sự gia tăng dân số là một
trong những nguyên nhân chủ đạo gây ra biến động sử dụng đất.
Sự gia tăng mật độ dân số tại những khu vực ven rừng là một động lực quan
trọng cho việc chuyển đổi đất rừng thành đất nơng nghiệp, có nghĩa là gia tăng mật
độ dân số có quan hệ rất chặt chẽ với sự mở rộng đất nơng nghiệp của những khu
vực có rừng. Các yếu tố quyết định gây lên biến động diện tích rừng ở Việt Nam từ
việc đa dạng hóa sinh kế của các dân tộc thiểu số, sự khác biệt trong sinh kế của
từng dân tộc thiểu số, sự gia tăng dân số, di cư, chuyển đổi đất rừng sang đất nông
nghiệp, mở rộng khu dân cư, mở rộng các khu vực khai thác khống sản.
Việc gia tăng dân số có tính ưu việt là thúc đẩy giải phóng mặt bằng nhưng nó
cũng làm gia tăng nạn phá rừng, đồng thời cũng nhấn mạnh các yếu tố như phân
phối đất đai khơng đồng đều và sự phức tạp của các chính sách, thể chế và sự
phát triển các lực lượng kinh tế khác nhau cũng thúc đẩy sự gia tăng phá rừng
của những khu vực này (Lambin, Geist, 2003).
2.1.4. Các phương pháp nghiên cứu biến động sử dụng đất
Phát hiện biến động có thể được định nghĩa là q trình xác định sự khác
biệt trạng thái của một đối tượng hoặc hiện tượng bằng cách quan sát nó ở các
thời điểm khác nhau. Quá trình này thường được áp dụng với những thay đổi bề
mặt trái đất tại hai hay nhiều thời điểm. Các nguồn dữ liệu chính của địa lý

8

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


thường là ở định dạng số (ảnh máy bay, ảnh vệ tinh) hoặc dạng vecto (các loại
bản đồ). Các dữ liệu phụ trợ khác (lịch sử, kinh tế,…) cũng có thể được sử dụng
trong đánh giá biến động.
2.1.4.1. Phương pháp thống kê, kiểm kê sử dụng đất truyền thống

Thống kê, kiểm kê đất đai là việc làm thường kỳ của cơ quan nhà nước có
thẩm quyền nhằm nắm chắc về số lượng đất đai và xác định biến động trong quá
trình quản lý và sử dụng. Nội dung này là một trong những nội dung có từ lâu đời
nhất của công tác quản lý nhà nước về đất đai.
Việc thu thập số liệu trong kiểm kê đất đai được thực hiện trực tiếp từ thực
địa đối chiếu với hồ sơ địa chính trên địa bàn đơn vị hành chính cấp xã. Việc thu
thập số liệu trong kiểm kê đất đai trên địa bàn đơn vị hành chính cấp huyện, cấp tỉnh
và cả nước được tổng hợp từ số liệu thu thập trong kiểm kê đất đai của các đơn vị
hành chính trực thuộc. Việc thu thập số liệu trong kiểm kê đất đai trên địa bàn các
vùng lãnh thổ được tổng hợp từ số liệu thu thập trong kiểm kê đất đai của các tỉnh
thuộc vùng lãnh thổ đó. Tổng diện tích các loại đất theo số liệu thống kê, kiểm kê
đất đai phải bằng diện tích tự nhiên của đơn vị hành chính thực hiện thống kê, kiểm
kê đất đai. Trường hợp diện tích tự nhiên theo số liệu thống kê, kiểm kê khác với
diện tích tự nhiên đã cơng bố thì phải giải trình rõ ngun nhân.
Số liệu thống kê đất đai phải phản ánh đầy đủ tình trạng sử dụng đất thể hiện
trong hồ sơ địa chính, số liệu kiểm kê đất đai phải phản ánh đầy đủ hiện trạng sử
dụng đất thực tế, diện tích đất đai khơng được tính trùng, khơng được bỏ sót trong số
liệu thống kê, kiểm kê đất đai, số liệu đất đai thể hiện trên bản đồ hiện trạng sử dụng
đất phải thống nhất với số liệu kiểm kê đất đai tại thời điểm kiểm kê.
Diện tích đất trong xá biểu thống kê, kiểm kê đất đai được xác định theo
mục đích hiện đang sử dụng có ghi nhận mục đích theo quy hoạch sử dụng đất,
đối với các thửa đất đang sử dụng vào nhiều mục đích thì ghi theo mục đích sử
dụng chính, diện tích đất trong các biểu thống kê, kiểm kê đất đai được xác định
rõ diện tích thuộc khu đơ thị và diện tích thuộc khu dân cư nông thôn.
2.1.4.2. Phương pháp so sánh thay đổi trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất
(HTSDĐ) được thành lập từ phương pháp đo đạc thực địa
Bản chất của phương pháp này là dựa vào kết quả đo đạc trực tiếp ngoài
hiện trường. Các bản đồ HTSDĐ được thành lập dựa trên các số liệu đo đạc trên
thực địa sau đó người ta tiến hành so sánh sự thay đổi của các đối tượng trực tiếp

9

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


trên các bản đồ ở các thời điểm khác nhau.
Ưu điểm nổi bật của phương pháp này đó là xác định được các thay đổi
một cách chính xác cả về vị trí khơng gian và mục đích sử dụng của từng đối
tượng đất cụ thể. Tuy nhiên nhược điểm của phương pháp này đó là sự tốn kém
cả về thời gian, cơng sức lao động lẫn tốn kém chi phí.
2.1.4.3. Phương pháp phân tích véctơ thay đổi phổ xác định biến động sử dụng
đất đai
Theo Phạm Vọng Thành và Nguyễn Trường Xuân (2003), khi ở trong khu
vực nghiên cứu có biến động xảy ra thì nó được thể hiện bằng sự khác biệt về phổ ở
giữa hai thời điểm trước và sau biến động. Giả sử xác định được giá trị phổ trên hai
kênh x và y tại hai thời điểm trước và sau biến động như trên biểu đồ (hình 2.1).
Kênh y
2


1
Kênh x
Hình 2.1. Véc tơ thay đổi phổ
Điểm 1 biểu thị giá trị phổ tại thời điểm trước khi xảy ra biến động, điểm 2
biểu thị giá trị phổ tại thời điểm sau khi xảy ra biến động. Khi đó véc tơ 12 chính
là véctơ thay đổi phổ, và được biểu thị bởi giá trị (khoảng cách từ 1 đến 2) và
hướng thay đổi (góc  ).
Giá trị của véc tơ thay đổi phổ tính trên tồn cảnh theo công thức :
CMpixel =

n

 BV

i , j ,k

2

(1)  BV i , j ,k (2)



k 1

Trong đó: CMpixel là giá trị của véc tơ thay đổi phổ,
BVi,j,k(1), BVi,j,k(2) là giá trị phổ của pixel ij, kênh k của ảnh
trước và sau khi xảy ra biến động.
Việc phân tích véc tơ thay đổi được ghi lại thành hai tệp dữ liệu: một tệp
chứa các mã của khu vực, một tệp chứa độ lớn của các véc tơ thay đổi phổ.
Thông tin về sự thay đổi được tạo ra từ hai tệp dữ liệu đó và được thể hiện bằng

10

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


màu sắc của các pixel tương ứng với các mã đã quy định. Trên ảnh đa phổ thay
đổi này sẽ kết hợp cả hướng và giá trị của véc tơ thay đổi phổ. Sự thay đổi có xảy
ra hay khơng được quyết định bởi véc tơ thay đổi phổ có vượt ra khỏi ngưỡng
quy định hay không. Giá trị ngưỡng được xác định từ kết quả thực nghiệm dựa

vào các mẫu biến động và khơng biến động.
Trong hình 2.2 ở trường hợp a, không xảy ra biến động hoặc biến động nhỏ
vì véc tơ thay đổi phổ khơng vượt khỏi giá trị ngưỡng, trường hợp b, c có xảy ra
biến động và hướng của véc tơ thay đổi phổ thể hiện tính chất của biến động
trong trường hợp b khác trường hợp c, ví dụ ở trường hợp b có thể xảy ra sự biến
mất của thực vật, còn trong trường hợp c chỉ là sự khác biệt giai đoạn tăng trưởng
của cây trồng.
Kênh y
Kênh y
Không thay đổi
Thay đổi
hoặc thay đổinhỏ
Thời
điểm2
Thời
điểm1

Ngưỡng

Thời
điểm1

Kênh x
a.

Kênh y
Thay đổi Thời
điểm2

Thời

điểm2

Thời
điểm1

Kênh x
b.

Kênh x
c.

Hình 2.2. Thuật tốn phân tích thay đổi phổ
Sau đó lớp thơng tin thể hiện sự thay đổi hay không thay đổi sẽ được đặt
lên trên tấm ảnh để thành lập bản đồ biến động.
Phương pháp phân tích véc tơ thay đổi phổ được ứng dụng hiệu quả trong
nghiên cứu biến động rừng nhất là biến động hệ sinh thái rừng ngập mặn. Nhưng
nhược điểm của phương pháp này là khó xác định ngưỡng của sự biến động.
2.1.4.4. Phương pháp phân loại trực tiếp ảnh đa thời gian
Theo Phạm Vọng Thành và Nguyễn Trường Xuân (2003), phương pháp
này thực chất là chồng xếp hai ảnh với nhau để tạo thành ảnh biến động. Sau đó
dựa vào ảnh biến động ta tiến hành phân loại và thành lập bản đồ (hình 2.3).
Ưu điểm của phương pháp này là chỉ phải phân loại một lần. Nhưng nhược

11

LUAN VAN CHAT LUONG download : add


điểm lớn nhất của nó là rất phức tạp trong lấy mẫu vì phải lấy tất cả các mẫu biến
động và không biến động. Hơn nữa, ảnh hưởng của sự thay đổi theo thời gian

(các mùa trong năm) và ảnh hưởng của khí quyển của các ảnh ở các thời điểm
khác nhau cũng khơng dễ được loại trừ, do đó ảnh hưởng đến độ chính xác của
phương pháp.
Kênh 2
Kênh 3
Kênh 4

Ảnh thời điểm 2

Kênh 2
Kênh 3
Kênh 4

Ảnh thời điểm 1

Ảnh biến động
Phân loại

Bản đồ biến động

Hình 2.3. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp phân loại trực tiếp
ảnh đa thời gian
Thêm vào đó bản đồ biến động sử dụng đất được thành lập theo phương
pháp này chỉ cho ta biết được chỗ biến động và chỗ không biến động chứ không
cho biết được biến động theo xu hướng nào.
2.1.4.5. Phương pháp chồng xếp ảnh phân loại lên bản đồ đã có thành lập bản
đồ biến động
Trong một số trường hợp mà khu vực nghiên cứu đã có bản đồ hiện trạng
được thành lập từ ảnh viễn thám (ví dụ ảnh hàng khơng) hoặc đã có bản đồ được
số hóa thì thay vì sử dụng ảnh viễn thám ở thời điểm 1 chúng ta sử dụng các

nguồn dữ liệu đã sẵn có. Tiến hành phân loại ảnh ở thời điểm thứ hai, sau đó tiến
hành so sánh các pixel tương tự như phương pháp so sánh sau phân loại để tìm
ra biến động và thơng tin biến động.
Ưu điểm của phương pháp này là sử dụng được nguồn dữ liệu đã biết,
giảm được nguồn sai số do bỏ sót hay tổng quát và biết được thông tin chi tiết về
sự biến động. Hơn nữa chỉ cần phân loại độc lập ảnh ở thời điểm 2.
Tuy nhiên phương pháp này cũng có nhược điểm là dữ liệu số hóa có thể

12

LUAN VAN CHAT LUONG download : add