Ứng dụng tư liệu ảnh viễn thám và gis đánh giá biến động sử dụng đất nông nghiệp tại huyện chương mỹ, tp hà nội giai đoạn 2013 2020

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

LƯỜNG HOÀNG HIỆP

ỨNG DỤNG TƯ LIỆU ẢNH VIỄN THÁM VÀ GIS
ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG
NGHIỆP TẠI HUYỆN CHƯƠNG MỸ, TP. HÀ NỘI GIAI
ĐOẠN 2013 - 2020

CHUYÊN NGHÀNH: QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI
MÃ SỐ: 8850103

LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TS. NGUYỄN HẢI HÒA

Hà Nội, 2021


i
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do- Hạnh phúc
LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan, đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tơi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ
cơng trình nghiên cứu nào khác.
Nếu nội dung nghiên cứu của tôi trùng lặp với bất kỳ cơng trình nghiên cứu

nào đã cơng bố, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm và tn thủ kết luận đánh giá
luận văn của Hội đồng khoa học.
Hà Nội, ngày ... tháng ... năm .....
Người cam đoan

Lường Hoàng Hiệp


ii

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 PGS. TS. Nguyễn Hải Hịa 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 hiệu, Viện Quản lý đất
đai và Phát triển nông thôn, Bộ môn Quản lý đất đai – Trường Đại học Lâm
nghiệp đã tận tình giúp đỡ tơi trong q trình học tập, thực hiện đề tài và hồn
thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán bộ, công chức, viên chức
Ủy ban nhân dân, Phịng Tài ngun và Mơi trường huyện Chương Mỹ, thành
phố Hà Nội đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tơi trong suốt q trình thực hiện đề
tài.
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 án./.

Hà Nội, ngày ... tháng ... năm .....
Sinh viên thực hiện

Lường Hoàng Hiệp


iii

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 BIỂU ĐỒ, HÌNH, SƠ ĐỒ........................................................... ix
MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ................................................................. 1
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU .......................................................................... 2
2.1. Mục tiêu chung ........................................................................................ 2
2.2. Mục tiêu cụ thể......................................................................................... 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................. 3
1.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................... 3
1.1.1. Một số khái niệm cơ bản ....................................................................... 3
1.1.2. Biến động hiện trạng sử dụng đất......................................................... 6
1.2. ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG NGHIÊN CỨU ĐẤT
NÔNG NGHIỆP ................................................................................................ 9
1.2.1. Trên thế giới.......................................................................................... 9
1.2.2. Ở Việt Nam ......................................................................................... 10
1.3. VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU TẠI HUYỆN CHƯƠNG MỸ ......................... 11
CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................ 13

2.1. ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU ...................................................................... 13
2.2. PHẠM VI NGHIÊN CỨU ........................................................................ 13
2.3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .................................................................. 13
2.4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ..................................................................... 13


iv
2.4.1. Đánh giá thực trạng hoạt động sử dụng đất nông nghiệp tại huyện
Chương Mỹ giai đoạn 2013 - 2020............................................................... 13
2.4.2. Xây dựng bản đồ biến động sử dụng đất nông nghiệp giai đoạn 2013 2020............................................................................................................... 14
2.4.3. Xác định thuận lợi và khó khăn trong hoạt động quản lý đất nông
nghiệp tại huyện Chương Mỹ........................................................................ 14
2.4.4. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý đất nông nghiệp tại khu
vực nghiên cứu .............................................................................................. 14
2.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................ 14
2.5.1. Phương pháp luận .............................................................................. 14
2.5.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể ......................................................... 15
2.5.3. Phương pháp điều tra bảng hỏi .......................................................... 21
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................... 22
3.1. ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI ..................... 22
3.1.1. Điều kiện tự nhiên ............................................................................... 22
3.1.2. Điều kiện kinh tế xã hội ...................................................................... 24
3.2. THỰC TRẠNG HOẠT ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP TẠI
HUYỆN CHƯƠNG MỸ .................................................................................. 24
3.2.1. Thực trạng hoạt động sử dụng đất nông nghiệp ................................ 24
3.2.2. Hoạt động quản lý đất nông nghiệp ................................................... 32
3.3. XÂY DỰNG BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG VÀ ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG
SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP HUYỆN CHƯƠNG MỸ GIAI ĐOẠN
2013-2020 ........................................................................................................ 33
3.3.1. Xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất ........................................... 33

3.3.2. Xây dựng bản đồ biến động diện tích đất nơng nghiệp giai đoạn 2013
- 2020 ............................................................................................................ 56
3.4. THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN TRONG HOẠT ĐỘNG QUẢN LÝ ĐẤT
NÔNG NGHIỆP TẠI HUYỆN CHƯƠNG MỸ .............................................. 71


v
3.4.1. Thuận lợi ............................................................................................. 71
3.4.2. Khó khăn ............................................................................................. 72
3.5. GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ QUẢN LÝ ĐẤT NÔNG NGHIỆP
TẠI KHU VỰC NGHIÊN CỨU...................................................................... 73
3.5.1. Giải pháp về cơ chế, thể chế chính sách ............................................ 74
3.5.2. Giải pháp về mặt kỹ thuật ................................................................... 76
3.5.3. Giải pháp về mặt kinh tế xã hội .......................................................... 76
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 78
1. KẾT LUẬN .................................................................................................. 78
2. KIẾN NGHỊ ................................................................................................. 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................ 80
PHỤ LỤC ........................................................................................................... 82


vi

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

BTNMT

Bộ Tài ngun Mơi trường

CNH - HĐH

Cơng nghiệp hóa - Hiện đại hóa

CN - TTCN - XDCB

Cơng nghiệp - Tiểu thủ cơng nghiệp - Xây
dựng cơ bản

CSDL

Cơ sở dữ liệu

Đất NN, ĐNN

Đất nông nghiệp

Đất PNN, ĐPNN

Đất phi nông nghiệp

Đất LN, ĐLN

Đất lâm nghiệp

ĐK

Đất khác

GIS

Hệ thống thông tin địa lý

GPS

Hệ thống định vị toàn cầu

HĐND

Hội đồng nhân dân

KT - XH

Kinh tế - Xã hội

NDVI

Chỉ số thực vật

QLNN

Quản lý Nhà nước

TN & MT

Tài nguyên và Môi trường

TP. Hà Nội

Thành phố Hà Nội

UBND

Ủy ban nhân dân


vii

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Dữ liệu ảnh viễn thám Landsat, Sentinel được sử dụng trong đề tài
......................................................................................................................... 15
Bảng 3.1. Số liệu kiểm kê đất đai huyện Chương Mỹ năm 2014 ................... 27
Bảng 3.2. Diện tích các loại đất năm 2013 ..................................................... 35
Bảng 3.3. Đánh giá độ chính xác bản đồ năm 2013 (Độ chính xác chung:
64,0%) ............................................................................................................. 35
Bảng 3.4. Diện tích các loại đất năm 2015 ..................................................... 38
Bảng 3.5. Đánh giá độ chính xác bản đồ năm 2015 (Độ chính xác chung:
82,3%) ............................................................................................................. 38
Bảng 3.6. Diện tích các loại đất năm 2016 ..................................................... 41
Bảng 3.7. Đánh giá độ chính xác bản đồ năm 2016 (Độ chính xác chung:
68,8%) ............................................................................................................. 41
Bảng 3.8. Diện tích các loại đất năm 2017 ..................................................... 44
Bảng 3.9. Đánh giá độ chính xác bản đồ năm 2017 (Độ chính xác chung:
69,4%) ............................................................................................................. 44
Bảng 3.10. Diện tích các loại đất năm 2018 ................................................... 47
Bảng 3.11. Đánh giá độ chính xác bản đồ năm 2018 (Độ chính xác chung:
82,4%) ............................................................................................................. 47
Bảng 3.12. Diện tích các loại đất năm 2019 ................................................... 50

Bảng 3.13. Đánh giá độ chính xác bản đồ năm 2019 (Độ chính xác chung:
67.9%) ............................................................................................................. 50
Bảng 3.14. Diện tích các loại đất năm 2020 ................................................... 53
Bảng 3.15. Đánh giá độ chính xác bản đồ năm 2020 (Độ chính xác chung:
81,7%) ............................................................................................................. 53
Bảng 3.16. Bảng tổng hợp diện tích các loại đất qua các năm nghiên cứu .... 55


viii
Bảng 3.17. Biến động diện tích sử dụng đất giai đoạn 2013 - 2015 ............... 58
Bảng 3.18. Biến động diện tích sử dụng đất giai đoạn 2015 - 2016 ............... 60
Bảng 3.19. Biến động diện tích sử dụng đất giai đoạn 2016 - 2017 ............... 62
Bảng 3.20. Biến động diện tích sử dụng đất giai đoạn 2017 - 2018 ............... 64
Bảng 3.21. Biến động diện tích sử dụng đất giai đoạn 2018 - 2019 ............... 66
Bảng 3.22. Biến động diện tích sử dụng đất giai đoạn 2019 - 2020 ............... 68
Bảng 3.23. Bảng tổng hợp đánh giá biến động giai đoạn 2013 - 2020 ........... 69


ix
DANH MỤC BIỂU ĐỒ, HÌNH, SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1. Phương pháp xây dựng bản đồ hiện trạng đất nông nghiệp .......... 17
Hình 2.1. Mã loại đất ....................................................................................... 21
Hình 3.1. Vị trí của huyện Chương Mỹ, thành phố Hà Nội ............................ 22
Sơ đồ 3.1. Hệ thống quản lý đất nông nghiệp tại huyện Chương Mỹ ............ 32
Hình 3.2. Hiện trạng sử dụng đất năm 2013 (Landsat 8 - 02/12/2013) .......... 34
Hình 3.3. Hình ảnh kiểm tra đối chiếu điểm GPS so với bản đồ năm 2013 ... 36
Hình 3.4. Hiện trạng đất nông nghiệp năm 2015 (Landsat 8 - 01/07/2015) ... 37
Hình 3.5. Hình ảnh kiểm tra đối chiếu điểm GPS so với bản đồ năm 2015 ... 39
Hình 3.6. Hiện trạng đất nông nghiệp năm 2016 (Landsat 8 - 07/10/2016) ... 40
Hình 3.7. Hình ảnh kiểm tra đối chiếu điểm GPS so với bản đồ năm 2016 ... 42

Hình 3.8. Hiện trạng đất nông nghiệp năm 2017 (Landsat 8 - 04/06/2017) ... 43
Hình 3.9. Hình ảnh kiểm tra đối chiếu điểm GPS so với bản đồ năm 2017 ... 45
Hình 3.10. Hiện trạng đất nông nghiệp năm 2018 (Sentinel 2A - 21/09/2018)
......................................................................................................................... 46
Hình 3.11. Hình ảnh kiểm tra đối chiếu điểm GPS so với bản đồ năm 2018 . 48
Hình 3.12. Hiện trạng đất nông nghiệp năm 2019 (Sentinel 2A - 10/12/2019)
......................................................................................................................... 49
Hình 3.13. Hình ảnh kiểm tra đối chiếu điểm GPS so với bản đồ năm 2019 . 51
Hình 3.14. Hiện trạng đất nông nghiệp năm 2020 (Sentinel 2A - 28/04/2020)
......................................................................................................................... 52
Hình 3.15. Hình ảnh kiểm tra đối chiếu điểm GPS so với bản đồ năm 2020 . 54
Hình 3.16. Biến động sử dụng đất huyện Chương Mỹ giai đoạn 2013 - 201557
Hình 3.17. Biến động hiện trạng sử dụng đất huyện Chương Mỹ giai đoạn
2015 - 2016...................................................................................................... 59
Hình 3.18. Biến động hiện trạng sử dụng đất huyện Chương Mỹ giai đoạn
2016 – 2017 ..................................................................................................... 61


x
Hình 3.19. Biến động hiện trạng sử dụng đất huyện Chương Mỹ giai đoạn
2017 - 2018...................................................................................................... 63
Hình 3.20. Biến động hiện trạng sử dụng đất huyện Chương Mỹ giai đoạn
2018 - 2019...................................................................................................... 65
Hình 3.21. Biến động hiện trạng sử dụng đất huyện Chương Mỹ giai đoạn
2019 - 2020...................................................................................................... 67


1

MỞ ĐẦU

1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Đối với cơng tác quản lý đất đai thì cơng nghệ viễn thám và GIS là một
trong những công cụ đắc lực hỗ trợ rất lớn cho các cán bộ địa chính trong việc
nắm bắt tình hình sử dụng đất của khu vực mình quản lý. Hiện nay, q trình sử
dụng đất ln có những biến động phức tạp và khó kiểm sốt, gây khó khăn
trong thống kê, kiểm kê hiện trạng sử dụng đất. Với sự phát triển của công nghệ
thông tin như hiện nay thì việc áp dụng những tiến bộ trong lĩnh vực này đã đem
lại hiệu quả rất cao trong việc theo dõi sự biến động của hiện trạng sử dụng đất.
Công nghệ viễn thám và GIS giúp cho cán bộ chun mơn có thể dễ dàng nắm
bắt được tình hình biến động sử dụng đất trong khu vực mình quản lý, vừa cho
kết quả chính xác, vừa tiết kiệm được thời gian, chi phí.
Huyện Chương Mỹ là một trong 30 quận, huyện, thị xã của Thủ đô Hà Nội,
là nằm ở phía Tây Nam, cách trung tâm Thủ đơ 20 km. Địa hình chia làm 3
vùng: vùng bãi ven sông Đáy, vùng đồng bằng và vùng bán sơn địa. Trên địa
bàn có 02 quốc lộ chạy qua là quốc lộ 6A với chiều dài 18 km, quốc lộ 21A và
đường Hồ Chí Minh với chiều dài 16,5 km. Tổng diện tích của tồn huyện là
23.240,92 ha, trong đó: nhóm đất nơng nghiệp là 14.032,65 ha; nhóm đất phi
nơng nghiệp là 8.081,23 ha; nhóm đất chưa sử dụng là 8.081,23 ha. Trong
những năm qua, theo quá trình dịch chuyển kinh tế của đất nước từ nền kinh tế
thuần nông sang nền kinh tế cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa gắn liền với đơ thị
hóa cùng với sự gia tăng dân số, đã làm thay đổi trên quy mô lớn và tốc độ cao
cơ cấu sử dụng đất của cả huyện. Những thay đổi đó đã tác động mạnh mẽ tới
môi trường, tới hoạch định phát triển kinh tế, ổn định xã hội trong từng thời
đoạn cụ thể cũng như chiến lược lâu dài của huyện. Vì vậy, rất cần thiết phải có
những thơng tin kịp thời, phản ánh đầy đủ về hiện trạng, mức độ thay đổi và
hiệu quả sử dụng đất nhằm giúp cho các nhà quản lý, lãnh đạo nhanh chóng xác
định quỹ đất hiện có của tỉnh một cách trực quan, để đưa ra những quyết sách về
sử dụng tài nguyên đất một cách bền vững nhằm phát triển về kinh tế, ổn định
về xã hội và đảm bảo quốc phòng - an ninh. Với sự phát triển khoa học và công
nghệ hiện nay, viễn thám là công cụ cung cấp thông tin đa dạng, đồng bộ về

2
hiện trạng sử dụng đất, được ứng dụng rộng rãi trên thế giới và Việt Nam. Kết
hợp với hệ thống thông tin địa lý (GIS) sẽ đưa ra kết quả nhanh chóng về sự
biến động của các loại hình sử dụng đất hiện có, đảm bảo tính đồng nhất cao về
không gian và thời gian của các thông tin trên phạm vi lớn, cho phép chỉnh lý,
bổ sung các yếu tố thành phần trong trường hợp cần thiết.
Xuất phát từ thực tế trên, đề tài: “Ứng dụng tư liệu viễn thám và GIS
đánh giá biến động sử dụng đất nông nghiệp tại huyện Chương Mỹ, TP. Hà
Nội giai đoạn 2013 - 2020” cần được nghiên cứu. Nghiên cứu được thực hiện
nhằm đánh giá được tình hình biến động diện tích đất nông nghiệp của huyện
Chương Mỹ, đồng thời đề tài còn cho thấy khả năng ứng dụng của việc sử dụng
tư liệu ảnh viễn thám và công nghệ GIS trong công tác đánh giá biến động hiện
trạng sử dụng đất.
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu chung
Cung cấp thêm cơ sở khoa học đề xuất việc sử dụng tư liệu ảnh viễn thám
và GIS trong đánh giá tình hình biến động sử dụng đất nông nghiệp tại huyện
Chương Mỹ, TP. Hà Nội.
2.2. Mục tiêu cụ thể
- Đánh giá thực trạng hoạt động sử dụng đất nông nghiệp tại huyện Chương
Mỹ giai đoạn 2013 - 2020.
- Xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ biến động sử dụng đất nông nghiệp tại khu
vực nghiên cứu giai đoạn 2013 - 2020.
- Đề xuất giải pháp quản lý hiệu quả sử dụng đất nông nghiệp khu vực
nghiên cứu.


3

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1.1. Một số khái niệm cơ bản
1.1.1.1. Đất nông nghiệp
* Khái niệm:
- Theo Luật đất đai năm 1993, đất nông nghiệp là đất được xác định chủ
yếu để sử dụng vào sản xuất nông nghiệp như trồng trọt, chăn nuôi, nuôi trồng
thủy sản hoặc nghiên cứu thí nghiệm về nơng nghiệp.
- Theo Luật đất đai năm 2003 có thể hiểu nhóm đất nơng nghiệp là tổng thể
các loại đất có đặc tính sử dụng giống nhau, với tư cách là tư liệu sản xuất chủ
yếu phục vụ cho mục đích nơng nghiệp, lâm nghiệp như trồng trọt, chăn nuôi,
nuôi trồng thủy sản, trồng rừng, khoanh nuôi tu bổ bảo vệ rừng, nghiên cứu thí
nghiệm về nơng nghiệp, lâm nghiệp.
- Theo quy định của pháp luật đất đai Việt Nam hiện hành thì đất nông
nghiệp được giao cho người dân phục vụ cho nhu cầu sản xuất nơng nghiệp, bao
gồm các loại đất có đặc thù giống nhau là tư liệu sản xuất chính cho các mục
đích như trồng trọt, chăn ni, trồng rừng... Đất nông nghiệp là tư liệu sản xuất
chủ yếu vừa là tài liệu lao động vừa là đối tượng lao động, và đặc biệt không thể
thay thế được của ngành nông - lâm nghiệp, là tiền đề của mọi quá trình sản
xuất. Đất nơng nghiệp tham gia vào các ngành sản xuất lương thực, thực phẩm
như ngành thủy sản, ngành trồng trọt, chăn ni.
- Tóm lại tại Việt Nam, đất nông nghiệp được định nghĩa là đất sử dụng
vào mục đích sản xuất, nghiên cứu, thí nghiệm về nơng nghiệp, lâm nghiệp, ni
trồng thủy sản, làm muối và mục đích bảo vệ, phát triển rừng. Đất nông nghiệp
bao gồm đất sản xuất nông nghiệp, đất lâm nghiệp, đất nuôi trồng thuỷ sản, đất
làm muối và đất nông nghiệp khác.
* Phân loại đất nông nghiệp:
Theo quy định của Luật đất đai 2013 thì căn cứ vào mục đích sử dụng đất
thì đất nông nghiệp được chia thành nhiều loại đất khác nhau bao gồm:

4
- Đất trồng cây hàng năm gồm đất trồng lúa và đất trồng cây hàng năm
khác;
- Đất trồng cây lâu năm;
- Đất rừng sản xuất;
- Đất rừng phòng hộ;
- Đất rừng đặc dụng;
- Đất nuôi trồng thủy sản;
- Đất làm muối;
- Đất nông nghiệp khác gồm đất sử dụng để xây dựng nhà kính và các loại
nhà khác phục vụ mục đích trồng trọt, kể cả các hình thức trồng trọt không trực
tiếp trên đất; xây dựng chuồng trại chăn nuôi gia súc, gia cầm và các loại động
vật khác được pháp luật cho phép; đất trồng trọt, chăn nuôi, ni trồng thủy sản
cho mục đích học tập, nghiên cứu thí nghiệm; đất ươm tạo cây giống, con giống
và đất trồng hoa, cây cảnh.
1.1.1.2. Viễn thám (Remote sensing)
- Định nghĩa: Viễn thám tiếng anh gọi là Remote Sending được hiểu như
một khoa học, nghệ thuật thu nhận thông tin về đối tượng, khu vực hay hiện
tượng trên bề mặt Trái đất mà không tiếp xúc trực tiếp với chúng. Công việc này
được thực hiện bởi cảm nhận (sensing) và lưu trữ các năng lượng phản xạ hay
được phát ra từ các đối tượng nghiên cứu. Sau đó là thực hiện phân tích, xử lý
và ứng dụng các thơng tin nay vào nhiều lĩnh vực khác nhau.
- Thuật ngữ viễn thám (Remote sensing) - điều tra từ xa, xuất hiện từ năm
1960 do một nhà địa lý người Mỹ là E. Pruit đặt ra (Thomas, 1999).
- Ngày nay kỹ thuật viễn thám đã được phát triển và ứng dụng rất nhanh và
rất hiệu quả trong nhiều lĩnh vực.
- Như vậy, viễn thám thông qua kỹ thuật hiện đại không tiếp cận với đối
tượng mà xác định nó qua thơng tin ảnh chụp từ khoảng cách vài chục mét tới
vài nghìn km.

- Kỹ thuật viễn thám là một kỹ thuật đa ngành, nó liên kết nhiều lĩnh vực


5
khoa học và kỹ thuật khác nhau trong các công đoạn khác nhau như:
+ Thu nhận thông tin;
+ Tiền xử lý thơng tin;
+ Phân tích và giải đốn thơng tin;
+ Đưa ra các sản phẩm dưới dạng bản đồ chuyên đề và tổng hợp. (Nguyễn
Đức Phương, 2012, trang 5).
1.1.1.3. Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System, GIS)
Hệ thống thông tin địa lý GIS (viết tắt của cụm từ tiếng Anh Geographic
Information Systems) là một công cụ tập hợp những quy trình dựa trên máy tính
để lập bản đồ, lưu trữ và thao tác dữ liệu địa lý, phân tích các sự vật hiện tượng
thực trên trái đất, dự đoán tác động và hoạch định chiến lược. Thuật ngữ này
được biết đến từ những năm 60 của thế kỉ 20 và Giáo sư Roger Tomlinson được
cả thế giới công nhận là cha đẻ của GIS.
Có rất nhiều định nghĩa về “hệ thống thông tin địa lý”, ở đây tôi xin đuợc
nêu ra một số khái niệm về GIS như sau:
- Theo Ducker (1979) định nghĩa: “GIS là một trường hợp đặc biệt của hệ
thống thơng tin ở đó cơ sở dữ liệu bao gồm sự quan sát các đặc trưng phân bố
khơng gian, các hoạt động sự kiện có thể được xác định trong khoảng không như
đường, điểm, vùng”;
- Theo Goodchild (1985) là một hệ thống sử dụng cơ sở dữ liệu để trả lời
các câu hỏi về bản chất địa lý của các thực thể địa lý;
- Theo Burrough (1986) định nghĩa: “GIS là một công cụ mạnh dùng để lưu
trữ và truy vấn, biến đổi và hiển thị dữ liệu không gian từ thế giới thực cho
những mục tiêu khác nhau”;
- Theo Aronoff (1993) định nghĩa: “GIS là một hệ thống gồm các chức năng:
Nhập dữ liệu, quản lý và lưu trữ dữ liệu, phân tích dữ liệu, xuất dữ liệu”;

- Theo Nguyễn Kim Lợi và cộng sự (2009), hệ thống thông tin địa lý được
định nghĩa như là một hệ thống thơng tin mà nó sử dụng dữ liệu đầu vào, các
thao tác phân tích, cơ sở dữ liệu đầu ra liên quan về mặt địa lý không gian, nhằm
hỗ trợ việc thu nhận, lưu trữ, quản lí, xử lí, phân tích và hiển thị các thông tin


6
không gian từ thế giới thực, để giải quyết các vấn đề tổng hợp từ thơng tin cho
các mục đích con người đặt ra.
Qua các định nghĩa trên, chúng ta nhận ra rằng GIS là một hệ thống máy
tính và các thiết bị ngoại vi dùng để nhập, lưu trữ, truy vấn, xử lý, phân tích và
hiển thị hoặc xuất dữ liệu. Cơ sở dữ liệu của GIS chứa dữ liệu của các đối tượng,
các hoạt động, các sự kiện phân bố theo khơng gian và thời gian.
Tóm lại, hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information Systems - GIS)
được định nghĩa như là một hệ thống thông tin mà nó sử dụng dữ liệu đầu vào,
các thao tác phân tích, cơ sở dữ liệu đầu ra liên quan về mặt địa lý không gian
(Geographically of geospatial) nhằm trợ giúp việc thu nhận, lưu trữ, quản lý, xử
lý, phân tích và hiển thị các thông tin không gian từ thế giới thực để giải quyết
các vấn đề tổng hợp thông tin cho các mục đích của con người đặt ra, chẳng hạn
như: để hỗ trợ việc ra quyết định cho việc quy hoạch (Planning) và quản lý
(Management) sử dụng đất (Land use), tài nguyên thiên nhiên (Natural
resources), môi truờng (Environment), giao thông (Transpostatinon), dễ dàng
cho việc quy hoạch phát triển đô thị và những việc lưu trữ dữ liệu hành chính.
Hệ thống thơng tin địa lý có thể là một hệ thống thơng tin lớn chạy trên
máy tính MINI. Nó có thể chứa đựng các chức năng AM/FM (Automated
Mapping/Facilities Mapping, tự động hóa bản đồ/phuơng tiện dễ dàng thành lập
bản đồ). (Website Cộng đồng GIS Việt, 2019).
1.1.2. Biến động hiện trạng sử dụng đất
1.1.2.1. Định nghĩa sử dụng đất
Sử dụng đất (Land use): Sử dụng đất là cách thức mà người ta sử dụng bề

mặt trái đất. Sử dụng đất được phân loại như thành thị, nông thôn, đất nông
nghiệp, rừng,... hoặc với mức phân loại cụ thể hơn cho những mục đích cụ thể.
(Phùng Văn Tiến, 2009, dẫn lại theo Lê Văn Tiên, 2017, trang 6).
1.1.2.2. Khái quát về bản đồ hiện trạng sử dụng đất
- Khái niệm: Theo quy định tại Thông tư 28/2014/TT-BTNMT, bản đồ hiện
trạng sử dụng đất là loại bản đồ được lập để thể hiện sự phân bố các loại đất tại
thời điểm kiểm kê đất đai, được lập theo từng đơn vị hành chính các cấp.


7

- Vai trò:
+ Bản đồ hiện trạng sử dụng đất là tài liệu quan trọng trong công tác quản
lý đất đai, là cơ sở cho quá trình quy hoạch sử dụng đấy, hoạch định các chính
sách về đất đai.
+ Bản đồ hiện trạng sử dụng đất thể hiện kết quả thống kê, kiểm kê đất đai
theo từng thời kì.
+ Bản đồ hiện trạng sử dụng đất còn là tài liệu phục vụ cho việc xây dựng
quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất và kiểm tra việc thực hiện quy hoạch đất đai đã
được phê duyệt của các địa phương và các ngành kinh tế, kỹ thuật khác đang sử
dụng đất đai.
1.1.2.3. Biến động sử dụng đất, các trường hợp và nguyên nhân của biến
động đất đai
* Biến động sử dụng đất:
Biến động sử dụng đất là sự tăng hay giảm về diện tích đối tượng nào đó
trong một giai đoạn nhất định. (Phùng Văn Tiến, 2009, dẫn lại theo Lê Văn
Tiên, 2017, trang 6).
* Các trường hợp biến động đất đai:
- Được nhà nước giao đất, cho thuê đất;
- Được nhà nước thu hồi đất, mất đất do thiên tai;

- Trường hợp đất bồi, đất cồn;
- Thay đổi mục đích sử dụng đất, thời hạn sử dụng, hình thể sử dụng;
- Chuyển đổi, chuyển nhượng, cho thuê, thừa kế, thế chấp hoặc chia tách
quyền sử dụng đất.
* Nguyên nhân của biến động đất đai:
- Do nhà nước: Nhà nước thu hồi đất, giao đất, cho thuê đất đối với các tổ
chức, hộ gia đình, cá nhân trong nước và ngồi nước theo quy hoạch và kế
hoạch phát triển kinh tế xã hội của đất nước.


8
- Do người sử dụng đất: Nhu cần chuyển nhượng, chuyển đổi, cho thuê,
thừa kế, thế chấp theo quy định của pháp luật về các quyền của người sử dụng
đất.
- Do tự nhiên gây ra, do thiên tai (bão, lũ lụt, xói mịn, rửa trơi, sạt lở,...)
hay do đắp bồi.
1.1.2.4. Khái quát về bản đồ biến động sử dụng đất
Theo khoản 5 điều 3 Luật Đất đai 2013 thì bản đồ hiện trạng sử dụng đất là
bản đồ thể hiện sự phân bố các loại đất tại một thời điểm xác định, được lập theo
từng đơn vị hành chính.
Để nghiên cứu biến động sử dụng đất người ta có thể sử dụng nhiều
phương pháp từ nhiều nguồn tài liệu khác nhau như: Số liệu thống kê hàng năm,
số liệu kiểm kê hoặc từ các cuộc điều tra. Các phương pháp này có độ chính xác
khơng cao, tốn nhiều thời gian và kinh phí, đồng thời chúng khơng thể hiện
được sự thay đổi sử dụng đất từ loại đất này sang loại đất khác và vị trí khơng
gian của sự thay đổi đó. Thành lập bản đồ biến động sử dụng đất từ tư liệu viễn
thám đa thời gian sẽ khắc phục được những nhược điểm trên.
Bản đồ biến động sử dụng đất ngoài các yếu tố nội dung cơ bản của các bản
đổ chuyên đề như: bản đồ địa hình, địa vật, giao thông, thủy văn,... phải thể hiện
được sự biến động về sử dụng đất theo thời gian. Các thơng tin về tình hình sử

dụng đất, biến động sử dụng đất kết hợp với các thơng tin có liên quan là yếu tố
quan trọng phục vụ công tác quy hoạch, kế hoạch và quản lý đất đai để đảm bảo
sử dụng đất bền vững, hiệu quả, thân thiện môi trường và quan trọng nhất là
đảm bảo an ninh lương thực. Ưu điểm của bản đồ biến động sử dụng đất là thể
hiện được rõ sự biến động theo không gian và theo thời gian. Diện tích biển
động được thế hiện rõ ràng trên bản đồ, đồng thời cho chúng ta biết có biến
động hay khơng biến động, hay biến động từ loại đất nào sang loại đất nào. Nó
có thể được kết hợp với nhiều nguồn dữ liệu tham chiếu khác để phục vụ có hiệu
quả cho rất nhiều mục đích khác nhau như quản lý tài ngun, mơi trường,
thống kê, kiểm kê đất đai. Về cơ bản, bản đồ biến động sử dụng đất được thành
lập trên cơ sở hai bản đồ hiện trạng sử dụng đất tại hai thời điểm nghiên cứu vì


9
vậy độ chính xác của bản đồ này phụ thuộc vào độ chính xác của các bản đồ
hiện trạng sử dụng đất tại hai thời điểm nghiên cứu.
1.2. ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG NGHIÊN CỨU ĐẤT
NÔNG NGHIỆP
1.2.1. Trên thế giới
- Ngày nay, cơng nghệ viễn thám có khả năng áp dụng trong nhiều lĩnh vực
khác nhau:
1. Viễn thám ứng dụng trong quản lý sự biến đổi môi trường bao gồm:
Điều tra về sự biến đổi sử dụng đất và lớp phủ; Vẽ bản đồ thực vật; Nghiên cứu
các q trình sa mạc hóa và phá rừng; Giám sát thiên tai…
2. Viễn thám ứng dụng trong điều tra đất bao gồm: Xác định và phân loại
các vùng thổ nhưỡng; Đánh giá mức độ thối hóa đất, tác hại của xói mịn, q
trình muối hóa.
3. Viễn thám trong lâm nghiệp, diễn biến của rừng bao gồm: Điều tra phân
loại rừng, diễn biến của rừng; Nghiên cứu về côn trùng và sâu bệnh phá hoại
rừng, cháy rừng.

4. Viễn thám trong quản lý sử dụng đất bao gồm: Thống kê và thành lập bản
đồ sử dụng đất; Điều tra giám sát trạng thái mùa màng và thảm thực vật.
5. Tích hợp GIS và Viễn thám.
Những kết quả ứng dụng viễn thám gần đây chỉ ra rằng giải quyết một vấn
đề thực tiễn chỉ dựa đơn thuần trên tư liệu viễn thám là một việc hết sức khó
khăn và trong nhiều trường hợp khơng thể thực hiện nổi. Vì vậy cần phải có một
sự tiếp cận tổng hợp trong đó tư liệu viễn thám giữ một vai trò quan trọng và
kèm theo các thông tin truyền thông khác như số liệu thống kê, quan trắc, số liệu
thực địa.Cách tiếp cận đánh giá, quản lý tài nguyên như vậy được các nhà
chuyên môn đặt tên là hệ thống thông tin địa lý. GIS là cơng cụ dựa trên máy
tính dùng cho việc thành lập bản đồ và phân tích các đối tượng tồn tại và các sự
kiện bao gồm đất đai, sơng ngịi, khống sản, con người, khí tượng thuỷ văn,
mơi trường nơng nghiệp… xảy ra trên trái đất. Công nghệ GIS dựa trên các cơ
sở dữ liệu quan trắc, viễn thám đưa ra các câu hỏi truy vấn, phân tích thống kê


10
được thể hiện qua phép phân tích địa lý. Những sản phẩm của GIS được tạo ra
một cách nhanh chóng, nhiều tình huống có thể được đánh giá một cách đồng
thời và chi tiết. Hiện nay nhu cầu ứng dụng công nghệ GIS trong lĩnh vực điều
tra nghiên cứu, khai thác sử dụng, quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường
ngày càng gia tăng không những trong phạm vi quốc gia, mà cả phạm vi quốc tế.
Tiềm năng kỹ thuật GIS trong lĩnh vực ứng dụng có thể chỉ ra cho các nhà khoa
học và các nhà hoạch định chính sách, các phương án lựa chọn có tính chiến
lược về sử dụng và quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường. (Nguyễn Đức
Phương, 2012, trang 2).
1.2.2. Ở Việt Nam
Ở Việt Nam, dù mới chỉ giai đoạn khởi đầu, nhưng nơng nghiệp chính xác
đã đem đến một điểm nhấn đáng khích lệ. Trên cơ sở xây dựng mối liên kết giữa
các nhà khoa học với nông dân, các cơ quan nghiên cứu đã nắm bắt được những

đòi hỏi của thực tiễn sản xuất, nhu cầu của xã hội, từ đó có những nghiên cứu
phù hợp và thu được những thành tựu nổi bật. Một số nghiên cứu có thể kể đến
như:
- Nguyễn Xuân Trung Hiếu (2013), Luận văn tốt nghiệp ngành Quản lý đất
đai, khoa Môi trường và Tài ngun, Đại học Nơng lâm Thành phố Hồ Chí
Minh với đề tài “Ứng dụng viễn thám và GIS thành lập bản đồ biến động các
loại thực phủ địa bàn Thành phố Huế - tỉnh Thừa Thiên Huế”.
- Kiều Thị Kim Dung (2009), Luận văn Thạc sĩ ngành Quản lý đất đai, Đại
học Nông nghiệp Hà Nội với đề tài “Ứng dụng ảnh viễn thám và công nghệ GIS
để thành lập bản đồ biến động sử dụng đất trên địa bàn phường Khai Quang Thành phố Vĩnh Yên - tỉnh Vĩnh Phúc”.
- Lê Thị Bích Liên (2013), Luận văn tốt nghiệp chuyên ngành Hệ thống
thông tin địa lý, Đại học Nông lâm Thành phố Hồ Chí Minh với đề tài “Ứng
dụng ảnh vệ tinh MODIS giám sát lũ Đồng bằng sông Cửu Long năm 2012”.
- Lê Văn Tiên (2017), Luận văn tốt nghiệp ngành Quản lý đất đai, Đại học
Tây Đô với đề tài “Ứng dụng GIS và viễn thám đánh giá biến động đất trồng lúa
giai đoạn 2010 - 2015 trên địa bàn tỉnh Hậu Giang”.


11
- Đề tài KC-07-03 “Xây dựng và sử dụng CSDL phục vụ phát triển nông
thôn” của Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp là một trong các ứng dụng
GIS vào công tác quy hoạch nông nghiệp hiện nay. Mục tiêu của đề tài là xây
dựng CSDL nông nghiệp và nông thôn thống nhất tập trung trên nền GIS, gắn
với các mơ hình phân tích thơng tin nhằm trợ giúp quá trình lập kế hoạch và quy
hoạch sử dụng các nguồn tài nguyên thiên nhiên và phát triển bền vững.
1.3. VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU TẠI HUYỆN CHƯƠNG MỸ
Hiện nay trên địa bàn huyện Chương Mỹ tuy đã có những đề tài nghiên cứu
ứng dụng tư liệu ảnh viễn thám và GIS nhưng vẫn cịn ít và chưa có những đề tài
ứng liên quan đến đất nông nghiệp như:
- Ngô Thị Thúy (2016), Khóa luận tốt nghiệp khoa Quản lý tài nguyên rừng

và môi trường, Đại học Lâm nghiệp với đề tài “Ứng dụng GIS trong công tác
quản lý chất thải rắn sinh hoạt khu vực Xuân Mai huyện Chương Mỹ, Thành
phố Hà Nội”;
- Vũ Thị Hạnh (2016), Khóa luận tốt nghiệp trường Đại học Lâm nghiệp
với đề tài “Ứng dụng ảnh viễn thám Landsat và Modis thành lập bản đồ biến
động nhiệt độ huyện Chương Mỹ giai đoạn 1989 – 2015”;
- Hồng Tiến Nam (2017), Khóa luận tốt nghiệp với đề tài “Ứng dụng công
nghệ GPS trong việc xây dựng lưới khống chế phục vụ đo vẽ, thành lập bản đồ
địa chính xã Ngọc Hịa, huyện Chương Mỹ, Tp. Hà Nội”;
- “Ứng dụng ảnh máy bay và hệ thống thông tin địa lý (GIS) để theo dõi
biến động thảm thực vật và sử dụng đất khu vực Xuân Mai và Lương Sơn” năm
2001;
- Trần Phương Quý (2009) với đề tài “Ứng dụng tư liệu viễn thám và hệ
thống thông tin địa lý (GIS) trong theo dõi biến động lớp phủ khu vực thị trấn
Xuân Mai - Chương Mỹ - Hà Nội”.
Đánh giá chung: Mặc dù ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám rất phổ
biến nhưng hiện tại chưa có nhiều nghiên cứu ứng dụng ảnh viễn thám cho việc
quản lý biến động diện tích đất nơng nghiệp trên địa bàn huyện Chương Mỹ. Vì
vậy, đề tài “Ứng dụng tư liệu viễn thám và GIS đánh giá biến động sử dụng


12
đất nông nghiệp tại huyện Chương Mỹ, TP. Hà Nội giai đoạn 2013 - 2020"
được thực hiện. Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần cung cấp thêm cơ sở khoa học
cho việc ứng dụng viễn thám và GIS để theo dõi và đánh giá biến động diện đất
nông nghiệp và các loại đất khác. Từ đó, góp phần làm cơ sở khoa học đưa ra
giải pháp nhằm quản lý đất nông nghiệp bền vững trên địa bàn huyện Chương
Mỹ.

13

CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu được thực hiện trên địa bàn huyện Chương Mỹ, TP. Hà Nội với
tổng diện tích tự nhiên là 23.737,98 ha và là huyện nằm ở ngoại thành Hà Nội.
Huyện Chương Mỹ những năm gần đây xảy ra rất nhiều biến động như thu
hồi, dồn điền đổi thửa, chuyển mục đích sử dụng đất… Để nâng cao công tác
quản lý đất đai trên địa bàn huyện tôi tiến hành thực hiện đề tài nghiên cứu này.
2.2. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Phạm vi về nội dung: Hiện trạng biến động sử dụng đất nông nghiệp tại
huyện Chương Mỹ.
- Phạm vi thời gian: Giai đoạn 2013 - 2020.
- Phạm vi không gian: Trên địa bàn huyện Chương Mỹ.
2.3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
- Tư liệu ảnh viễn thám.
- Phương pháp xây dựng bản đồ hiện trạng đất nông nghiệp, bản đồ biến
động hiện trạng đất nông nghiệp.
- Các văn bản quy phạm pháp luật quy định về xây dựng bản đồ hiện trạng
sử dụng đất, bản đồ biến động hiện trạng sử dụng đất, tư liệu ảnh viễn thám
Landsat, Sentinel.
2.4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
2.4.1. Đánh giá thực trạng hoạt động sử dụng đất nông nghiệp tại huyện
Chương Mỹ giai đoạn 2013 - 2020
- Hiện trạng đất nông nghiệp tại huyện Chương Mỹ: Diện tích, phân bố
khơng gian, tỷ lệ diện tích đất nơng nghiệp so với đối tượng khác.
- Hoạt động quản lý đất nông nghiệp.


14

2.4.2. Xây dựng bản đồ biến động sử dụng đất nông nghiệp giai đoạn 2013 2020
- Xây dựng bản đồ biến động sử dụng đất nông nghiệp giai đoạn: 2013 2015 và 2015 - 2020.
- So sánh, xác định các yếu tố ảnh hưởng đến biến động đất nông nghiệp
trong từng giai đoạn nghiên cứu.
2.4.3. Xác định thuận lợi và khó khăn trong hoạt động quản lý đất nơng
nghiệp tại huyện Chương Mỹ
- Thuận lợi.
- Khó khăn.
2.4.4. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý đất nông nghiệp tại khu
vực nghiên cứu
- Giải pháp về cơ chế, thể chế chính sách.
- Giải pháp về mặt kỹ thuật.
- Giải pháp về mặt kinh tế xã hội.
2.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.5.1. Phương pháp luận
Ảnh viễn thám (còn gọi là ảnh vệ tinh) là ảnh số thể hiện các vật thể trên bề
mặt trái đất được thu nhận bởi các bộ cảm biến đặt trên vệ tinh. Nó được biết
đến như cách thể hiện bề mặt trái đất dựa trên phương pháp tổ hợp màu giữa các
kênh phổ. Phương pháp tổ hợp màu là phương pháp được sử dụng rộng rãi dựa
trên chuẩn nền màu của viễn thám để hỗ trợ cho cơng tác giải đốn ảnh. Lợi thế
của ảnh chụp đa phổ là có thể sử dụng tích hợp các kênh phổ khác nhau để phân
tích giải đốn các đối tượng theo các đặc trưng bức xạ phổ. Ưu điểm của
phương pháp tổ hợp màu là sử dụng các kênh ảnh đa phổ hiển thị cùng một lúc
trên 3 kênh ảnh được gắn tương ứng với 3 loại màu cơ bản là đỏ, xanh lá cây và
xanh lam hay còn gọi là RGB. Phương pháp này có thể tổ hợp hiển thị 3 kênh
ảnh của cùng một loại ảnh vệ tinh, của các ảnh vệ tinh khác nhau cùng độ phân
giải, hoặc của ảnh vệ tinh và ảnh máy bay cùng độ phân giải, của ảnh radar với