Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS xây dựng bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên phục vụ công tác quy hoạch bảo vệ môi trường cấp tỉnh

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRUNG TÂM VIỄN THÁM QUỐC GIA
________________________________________________________





BÁO CÁO TỔNG KẾT KHKT ĐỀ TÀI CẤP BỘ

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM
VÀ GIS XÂY DỰNG BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG TÀI NGUYÊN
THIÊN NHIÊN PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUI HOẠCH
BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG CẤP TỈNH

CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: TS. NGUYỄN QUỐC KHÁNH







7024
11/11/2008


HÀ NỘI – 10/2008
bộ tài nguyên và môi trờng

trung tâm viễn thám quốc gia
108 Đờng Chùa Láng - Quận Đống Đa - Hà Nội
***


báo cáo tổng kết khoa học v kỹ thuật


đề ti cấp bộ:
NGHIÊN CứU
ứNG DụNG CÔNG NGHệ VIễN THáM Và GIS XÂY DựNG Bộ
BảN Đồ HIệN TRạNG TàI NGUYÊN THIÊN NHIÊN PHụC Vụ CÔNG TáC
QUY HOạCH BảO Vệ MÔI TRƯờNG C
ấP TỉNH.

Số đăng ký:

Hà Nội, ngày tháng năm 2008 Hà Nội, ngày tháng năm 2008
chủ nhiệm đề ti cơ quan chủ trì đề ti
giám đốc
trung tâm viễn thám quốc gia





TS. Nguyễn Quốc Khánh TS. Lê Minh


Hà Nội, ngày tháng năm 2008 Hà Nội, ngày tháng năm 2008

hội đồng đánh giá chính thức cơ quan quản lý đề ti
chủ tịch hội đồng TL. bộ trởng
bộ tài nguyên và môi trờng
vụ trởng vụ khoa học và công nghệ









TS. Lê Kim Sơn



H nội, 10 - 2008

DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN
TT Họ và tên Học hàm, học vị,
chuyên môn
Đơn vị công tác Thực
hiện
A Chủ nhiệm đề tài
Nguyễn Quốc Khánh
TS. Trắc địa ảnh Trung tâm Viễn thám
Quốc gia
I.1;
II.3-5;

III.3
Kết luận;
Kiến nghị
B Cán bộ tham gia nghiên cứu
1 Nguyễn Thị Thanh Bình CN. Địa lý
Trung tâm Viễn thám
Quốc gia
II.4; III.7;
2 Vũ Thị Minh Trâm ThS. Địa lý
Trung tâm Viễn thám
Quốc gia
II.2
3 Lê Phú Cường ThS. Môi trường
Trung tâm Viễn thám
Quốc gia
III.6
4 Nguyễn Thị Bích Hường CN. Địa lý
Trung tâm Viễn thám
Quốc gia
III.4
5 Nguyễn Trường Sơn KS. Trắc địa
Trung tâm Viễn thám
Quốc gia
III.5
6 Dương Thị Lan Anh KS. Địa chính
Trung tâm Viễn thám
Quốc gia
III.1
7 Nguyễn Thị Thanh Hương KS. Bản đồ
Trung tâm Viễn thám

Quốc gia
I.2
8 Trần Tuyết Mai CN. Địa chính
Trung tâm Viễn thám
Quốc gia
I.3
9
Nguyễn Thị Xuân ThS. Địa lý
Trung tâm Viễn thám
Quốc gia
III.2
10
Đặng Trọng Hải
ThS. Quản lý đất
đai
Trung tâm Viễn thám
Quốc gia
II.1

2
TÓM TẮT ĐỀ TÀI
Công tác điều tra, khảo sát và thành lập bản đồ tài nguyên thiên nhiên đã được
tiến hành ở Việt Nam từ nhiều năm nay và có những thành công đáng kể, đặc biệt là
phương pháp luận để thành lập bộ bản đồ đồng bộ có tính chỉnh hợp cao theo quan
điểm hệ thống bằng phương pháp viễn thám kết hợp với các phương pháp cổ truyền.
Tuy nhiên, do điều kiện v
ề công nghệ và tư liệu nên các bản đồ được thành lập trước
đây vẫn còn có những hạn chế, chưa thực sự đáp ứng được yêu cầu đồng bộ và tính
hiện thời cao. Nhưng ngay từ đầu những năm 90, các chuyên gia đã khẳng định:
"Triển vọng của việc sử dụng tư liệu viễn thám kết hợp với các thành tựu mới về tin
học và t
ự động hóa để thành lập bản đồ chuyên đề, cũng như để nghiên cứu thiên
nhiên, nói chung, cho mục đích khai thác lãnh thổ, mà nội dung chính là sử dụng hợp
lí tài nguyên và bảo vệ thiên nhiên, còn rất lớn"[7]. Chính vì vậy để kế thừa và phát
huy những kinh nghiệm quý báu của thế hệ các nhà bản đồ viễn thám đi trước, đề tài
“Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS xây dựng bộ bản đồ hiện trạng tài
nguyên thiên nhiên ph
ục vụ công tác quy hoạch bảo vệ môi trường cấp tỉnh” đã được
thực hiện với mục đích nghiên cứu, khai thác, sử dụng tư liệu ảnh viễn thám kết hợp
với công nghệ GIS từ đó đưa ra quy trình công nghệ để xây dựng bộ bản đồ hiện trạng
tài nguyên thiên nhiên phục vụ công tác quy hoạch bảo vệ môi trường cấp tỉnh.
Hiện nay công tác quy hoạch bảo vệ
môi trường cấp tỉnh là nhu cầu cấp thiết,
một trong những khâu quan trọng của công tác này là đánh giá hiện trạng tài nguyên
thiên nhiên mà phương tiện của nó là bản đồ. Do vậy việc nghiên cứu ứng dụng ảnh
viễn thám kết hợp với hệ thống thông tin địa lý để xây dựng bộ bản đồ hiện trạng tài

nguyên thiên nhiên đảm bảo tính hiện thời, đồng bộ phục vụ quy hoạch bảo v
ệ môi
trường cấp tỉnh là yêu cầu khách quan và cấp thiết được đặt ra.
Trong giai đoạn hiện nay, cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, công
nghệ viễn thám ngày càng hiện đại và mang nhiều ứng dụng hơn. Việc thu nhận và xử
lý tư liệu viễn thám đã được thực hiện tại Trung tâm Viễn thám Quốc gia từ cuối năm
2007, cung cấp cho người sử dụng nguồn tư liệu ch
ủ động và phong phú hơn, đây là
những tư liệu ảnh vệ tinh mới nhất dạng số, có độ phân giải cao nên có thể áp dụng các
công nghệ xứ lý ảnh như tăng cường độ phân giải, chiết xuất các thông tin chuyên
đề giúp cho việc xây dựng bộ bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên thực hiện một
cách nhanh chóng, chính xác.

3
Kết quả thu được sau quá trình thực hiện đề tài bao gồm:
1. Kết quả nghiên cứu cơ sở khoa học ứng dụng ảnh vệ tinh và công nghệ GIS xây
dựng bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên ở Việt Nam cũng như trên thế giới.
2. Kết quả nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS xây dựng bản đồ
các hệ sinh thái, hiện trạng mạng lưới thuỷ văn, hiện trạ
ng lớp phủ mặt đất, hiện trạng
phân bố các vùng đất ngập nước, hiện trạng lớp phủ rừng, hiện trạng phân bố các vùng
nuôi trồng thuỷ sản, hiện trạng tài nguyên du lịch.
3. Kết quả nghiên cứu, xây dựng quy trình công nghệ thành lập bộ bản đồ hiện
trạng tài nguyên thiên nhiên trên cơ sở ứng dụng viễn thám và GIS.
4. Kết quả sản xuất thử nghiệm ở khu vự
c Thành phố Hải Phòng bao gồm: Các
bình đồ ảnh, các sản phẩm trung gian như bộ khóa ảnh, thư viện kí hiệu và xây dựng
CSDL chuyên đề từ đó kết xuất ra bộ bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên tỉ lệ
1:100 000 bao gồm các bản đồ sau: bản đồ các hệ sinh thái, bản đồ hiện trạng mạng
lưới thuỷ văn, bản đồ hiện trạng lớp phủ mặt đất, b

ản đồ hiện trạng sử dụng đất, bản
đồ hiện trạng phân bố các vùng đất ngập nước, bản đồ hiện trạng lớp phủ rừng, bản đồ
hiện trạng phân bố các vùng nuôi trồng thuỷ sản, bản đồ hiện trạng tài nguyên du lịch.
Kết quả thực hiện đề tài đã khẳng định, hiện nay việc lựa chọn công nghệ viễn
thám và GIS là gi
ải pháp tối ưu trong công tác xây dựng bộ bản đồ hiện trạng tài
nguyên thiên nhiên phục vụ quy hoạch bảo vệ môi trường cấp tỉnh. Công cụ viễn thám
cho phép thu nhận thông tin về tiềm năng, hiện trạng các đối tượng trên địa bàn rộng,
trong một thời gian ngắn. Công cụ GIS hỗ trợ đắc lực trong việc chiết tách, tổng hợp
và lưu trữ thông tin chính xác, nhanh chóng, hiệu quả. Sự kết hợp hai công ngh
ệ là giải
pháp tốt nhất, đáp ứng yêu cầu thông tin đồng bộ, hiện thời của bộ bản đồ hiện trạng
tài nguyên thiên nhiên phục vụ quy hoạch bảo vệ môi trường cấp tỉnh.
Để hoàn thành nhiệm vụ của đề tài, chúng tôi đã nhận được sự hỗ trợ nhiệt tình từ
Trung tâm Viễn thám Quốc gia – Bộ Tài nguyên và Môi trường, từ các cơ quan, các ngành
liên quan, và đặc biệt là sự giúp đỡ nhiệ
t tình của các chuyên gia, các đồng nghiệp trong
cũng như ngoài ngành. Chúng tôi xin chân thành cảm ơn!

4
MỤC LỤC
Mở đầu
Chương I. Tổng quan về hiện trạng ứng dụng viễn thám và GIS xây
dựng bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên
I.1. Tổng quan về quy hoạch môi trường
I.2. Hiện trạng ứng dụng viễn thám và GIS xây dựng bản đồ hiện trạng tài
nguyên thiên nhiên trên thế giới
I.3. Hiện trạng ứng dụng viễn thám và GIS xây dựng bản đồ hiện trạng tài
nguyên thiên nhiên ở Việt Nam
Chươ

ng II. Cơ sở khoa học và quy trình công nghệ ứng dụng viễn thám
và GIS thành lập bộ bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên
II.1. Các phương pháp nghiên cứu và kỹ thuật sử dụng
II.2. Cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS xây dựng bản đồ
hiện trạng tài nguyên thiên nhiên
II.3. Nghiên cứu mối liên hệ giữa chỉ số thực vật của ảnh vệ tinh (NDVI) với
hiện trạng tài nguyên thiên nhiên
II.4. Xây dựng hệ
phân loại của bộ bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên
(khu vực thử nghiệm)
II.5. Quy trình công nghệ thành lập bộ bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên
nhiên trên cơ sở ứng dụng viễn thám và GIS
Chương III. Thử nghiệm thành lập bộ bản đồ hiện trạng tài nguyên
thiên nhiên trong phạm vi Thành phố Hải Phòng
III.1. Các điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của Thành phố Hải Phòng
III.2. Hiện trạng thông tin tư liệ
u
III.3. Xử lý ảnh viễn thám
III.4. Thành lập bản đồ nền
III.5. Điều vẽ ảnh viễn thám
III.6. Thiết kế cơ sở dữ liệu
III.7. Thành lập bộ bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên, tỉ lệ 1:100000
khu vực thử nghiệm
Kết luận
Kiến nghị
Tài liệu tham khảo



9

14
14
21
28
41
41
42
66
76
93
108
108
122
124
129
130
132
141
153
154
155

5
Phụ lục:
Phụ lục 1: Bảng mã loại các yếu tố nội dung
Phụ lục 2: Bộ khoá ảnh vệ tinh SPOT 5
Phụ lục 3: Bảng hướng dẫn số hoá và biên tập
Phụ lục 4: Khung cấu trúc CSDL
Phụ lục 5: Thư viện kí hiệu trong môi trường ArcGIS

157
176
191
224
249


DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 1: Cơ cấu một số loại hình sử dụng đất khu vực Hải Phòng năm 2005 146
Biểu đồ 2: Cơ cấu một số loại hình sử dụng đất khu vực Hải Phòng năm 2008 146
Biểu đồ 3: Biến động một số loại hình sử dụng đất khu vực Hải Phòng năm 2005-
2008
147


6
DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1. Hiện trạng ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS ở Việt Nam 33
Bảng 2. Độ phân giải không gian của tư liệu ảnh vệ tinh có độ phân giải trung
bình
44
Bảng 3. Độ phân giải không gian của tư liệu ảnh vệ tinh có độ phân giải cao 45
Bảng 4. Các thông số ảnh SPOT 46
Bảng 5: Độ phân giải không gian của tư liệu ảnh vệ tinh có độ phân giải siêu cao 47
Bảng 6. Các đặc điểm của ảnh vệ tinh 53
Bảng 7. Một số ứng dụng của ảnh vệ tinh trong nghiên cứu môi trường biển 56
Bảng 8. Tổ hợp các kênh của một số ảnh viễn thám để tính chỉ số thực vật NDVI 68

Bảng 9. Phân loại các đối tượng theo chỉ số thực vật NDVI 69
Bảng 10. Hệ phân loại các hệ sinh thái 77
Bảng 11. Hệ phân loại hiện trạng mạng lưới thuỷ văn 81
Bảng 12. Hệ phân loại lớp phủ mặt đất 82
Bảng 13. Hệ phân loại hiện trạng sử dụng đất 85
Bảng 14. Hệ phân loại hiện trạng lớp phủ rừng 87
Bảng 15. Hệ phân loại hiện trạng phân bố các vùng đất ngập nước 89
Bảng 16. Hệ phân loại hiện trạng phân bố các vùng nuôi trồng thuỷ sản 91
Bảng 17. Hệ phân loại hiện trạng tài nguyên du lịch 93
Bảng 18. Tỷ lệ của bộ bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên 94
Bảng 19. Độ dài các sông qua khu vực Hải Phòng 113
Bảng 20. Lưu lượng bình quân các sông 114
Bảng 21. Thống kê diện tích các loại hình sử dụng đất khu vực Hải Phòng năm
2008
144
Bảng 22. Thống kê cơ cấu một số loại hình sử dụng đất khu vực Hải Phòng năm
2005-2008
145


7
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1. Quy trình quy hoạch môi trường 19
Hình 2. Phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên 48
Hình 3. Sơ đồ tích hợp GIS và Viễn thám 64
Hình 4. Các khoảng và đường cong đặc trưng cho độ phản xạ của thảm thực vật 67
Hình 5. Sơ đồ quy trình thành lập bộ bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên
trên cơ sở ứng dụng viễn thám và GIS
107
Hình 6. Sơ đồ vị trí nghiên cứu chỉ số thực vật NDVI 126

Hình 7. Ảnh vệ tinh SPOT khu vực Hải phòng 126
Hình 8. Ảnh đơn kênh chỉ số thực vật NDVI khu vực Hải phòng 127
Hình 9. Kết quả ảnh phân loại chỉ số thực vật NDVI khu vực Hải Phòng 128
Hình 10. Sơ đồ cấu trúc cơ sở dữ liệu các bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên
nhiên
134



CÁC TỪ VIẾT TẮT

GIS Geographic Information System
NOAA National Oceanic and Atmospheric Administration
MODIS Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer
MERIS MEdium Resolution Imaging Spectrometer
GLI Global Imager (onboard the ADEOS-II)
MIPS Multipurpose Image Processing System
LAI Leaf Area Index
FPAR Fraction of Photosynthetically Active Radiation
ENRMS Environment and Natural Resources Monitoring System
SPOT Satellite Pour l'Observation de la Terre
Envisat Environmental Satellite
HRVIR High-Resolution Visible Infra-Red
CSDL Cơ sở dữ liệu

8
HTSDĐ Hiện trạng sử dụng đất
QHMT Quy hoạch Môi trường
NDVI Chỉ số thực vật
BVMT Bảo vệ môi trường

NEPA Luật về Bảo vệ môi trường của Mỹ
NEA Đạo luật môi trường của Mỹ
EIA Đánh giá tác động môi trường
LHQ Liên hợp quốc
ADB Ngân hàng phát triển châu Á
KTXH Kinh tế xã hội
GDP Tốc độ tăng trưởng bình quân hàng năm
RADAR Radio Detection And Ranging
H5N1 Dịch cúm A
TNMT
Tài nguyên môi trường
MT
Môi trường
VNGS Trạm thu ảnh vệ tinh mặt đất
NDC Trung tâm dữ liệu viễn thám Quốc gia
DUS Hệ thống ứng dụng dữ liệu viễn thám
NCKH Nghiên cứu khoa học
BTNMT Bộ Tài nguyên và Môi trường
ĐNN Đất ngập nước
NCMT Nhạy cảm môi trường


9
MỞ ĐẦU
Công tác kiểm kê, đánh giá hiện trạng là công việc cần thiết đầu tiên trong quy
trình xây dựng kế hoạch, quy hoạch phát triển bất cứ một lĩnh vực nào. Trong lĩnh vực
môi trường cũng vậy, quy hoạch môi trường (QHMT) là xác định chức năng môi
trường cho các phạm vi lãnh thổ khác nhau, hài hòa với sự phát triển kinh tế, nhằm
bảo vệ môi trường không bị suy thoái, ô nhiễm và ngày càng cải thiện hơn theo đời
s

ống kinh tế - xã hội. Trên quy mô lớn, quy hoạch sẽ xác định khu rừng nào cần bảo
vệ, phát triển để đảm nhiệm chức năng phòng hộ; Vùng nào không thể phát triển công
nghiệp, không thể đắp đập, ngăn sông, khai thác lâm sản; Vùng nào nên canh tác nông
nghiệp, nuôi trồng thủy sản, hay phát triển du lịch sinh thái là hợp lý Ở quy mô nhỏ,
như trong phạm vi một đô thị, nhiệm vụ quy hoạch môi trường vẫn không thể thiếu, rất
c
ần xác định không gian cho cây xanh, cho hồ điều hòa sinh thái, cho các nhà máy xử
lý ô nhiễm…Mục đích chính của QHMT khu vực là điều hòa giữa phát triển kinh tế -
xã hội và bảo vệ môi trường. Nội dung điều hòa của QHMT là đảm bảo một cách chắc
chắn sự phát triển kinh tế - xã hội không vượt quá khả năng chịu đựng của môi trường
tự nhiên và đảm bảo sự phát triển kinh tế và xã hội phù hợp tố
t nhất với hệ thống tự
nhiên. Vậy muốn xác định được sức chịu tải của môi trường tự nhiên và ngưỡng cần
phải dừng lại để phát triển ổn định của nền kinh tế - xã hội, trước hết phải nắm bắt
được quy luật phân bố, hiện trạng, tỷ trọng hợp lý của các thành phần, các yếu tố, đối
tượng cấu thành nên môi trườ
ng đó. Những thông tin này thực sự cần thiết và hữu ích
khi đảm bảo tính hiện thời và có độ tin cậy cao, nhất là tại thời điểm môi trường ô
nhiễm và suy thoái nhanh trên diện rộng do sự phát triển kinh tế tự do, tự phát, đặc biệt
tại các nước đang phát triển như nước ta hiện nay.
Hiện nay, chúng ta đã phải hứng chịu những hậu quả của việc không tính đến
yế
u tố môi trường trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội như: Xói lở ở cửa sông Lò
(Hải Hậu-Nam Định) do việc quai đê, lấn biển, khoanh vùng nuôi tôm, trồng cói ở cửa
sông Hồng tại huyện Xuân Thủy (Nam Định) đã ngăn các dòng chảy cửa sông dẫn đến
thay đổi dòng chảy ven bờ. Tại rừng tràm U Minh, việc đào hệ thống các kênh rạch để
đi lại, ngăn lửa đã làm cho nước rút khỏi rừ
ng nhanh chóng, làm khô rừng U Minh
Thượng, mất cân bằng sinh thái rừng và hậu quả là những trận cháy rừng dữ dội liên
tục xảy ra trong mấy năm gần đây…Còn nhiều các tai biến môi trường khác đã xảy ra,

gây nên những thiệt hại nghiêm trọng về tinh thần cũng như của cải vật chất như động

10
đất ở Điện Biên (Lai Châu); ô nhiễm môi trường nước, không khí, gây nên các bệnh
hiểm nghèo; lũ quét, lụt lội do suy giảm diện tích rừng đầu nguồn…Giải quyết những
vấn đề bức xúc này thì việc cần làm ngay là xây dựng quy hoạch môi trường tổng thể
từ cấp trung ương đến địa phương một cách nghiêm túc để thế hệ mai sau không phải
hứng chịu những gì chúng ta đã gây ra ngày hôm nay.
Trong khả năng của ngành b
ản đồ viễn thám, việc cung cấp thông tin hiện trạng
phân bố các đối tượng nhanh, có độ tin cậy cao đã và đang ngày càng được cải thiện,
nhờ sự phát triển của các ngành khoa học công nghệ hiện đại như viễn thám và tin học.
Nhiều công trình nghiên cứu ứng dụng tư liệu viễn thám đã xây dựng phương pháp
luận chặt chẽ, hoàn chỉnh, nhưng do điều kiện kinh tế của nướ
c ta trước đây nên những
ứng dụng của công nghệ tin học chưa được nghiên cứu kỹ càng và đáp ứng nhu cầu
thực tế. Trong điều kiện hiện nay, khi công nghệ tin học đã ứng dụng phổ biến thì việc
nghiên cứu sử dụng kết hợp các công nghệ tiên tiến để nâng cao chất lượng và hiệu
quả của phương pháp nghiên cứu đối tượng bằng bản đồ
là việc làm cần thiết, hữu ích
cho nhiều lĩnh vực trong đó có công tác quy hoạch môi trường.
Đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS xây dựng bộ bản đồ
hiện trạng tài nguyên thiên nhiên phục vụ công tác quy hoạch bảo vệ môi trường cấp
tỉnh” do Trung tâm Viễn thám Quốc gia, Bộ Tài nguyên và Môi trường chủ trì và Tiến
sĩ Nguyễn Quốc Khánh chủ nhiệm, thực hiện trong thời gian 2 năm nhằm đáp ứng nhu
cầu cấp bách trên.
Thực tế, việc xây dựng bộ bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên phục vụ
công tác quy hoạch bảo vệ môi trường rất phức tạp, đòi hỏi phải có sự liên kết chặt chẽ
của các chuyên gia nhiều lĩnh vực khác nhau. Trong phạm vi đề tài đề cập chủ yếu đến
khả năng khai thác thông tin về hiện trạng một số nhóm đối tượng tài nguyên thiên

nhiên mà sử
dụng tư liệu viễn thám sẽ hiệu quả hơn phương pháp truyền thống khác.
Việc kết hợp ứng dụng công nghệ viễn thám với công nghệ hệ thống thông tin địa lý
đã rút ngắn thời gian thi công so với công nghệ truyền thống trước đây và tăng độ
chính xác, tính logíc, hiện thời của thông tin bản đồ. Khả năng lưu trữ và cập nhật
thông tin của công nghệ này sẽ đả
m bảo cho tính kế thừa, và thuận lợi cho việc bổ
sung, hoàn thiện thêm thông tin của bộ bản đồ.

11
Với định hướng như vậy, đề tài xác định thử nghiệm trong phạm vi cấp tỉnh và
tập trung khai thác thông tin, xây dựng quy trình công nghệ để thành lập một số bản đồ
cần thiết trong bộ bản đồ tài nguyên thiên nhiên như diễn giải dưới đây:
1. Mục tiêu của đề tài :
- Nghiên cứu khả năng khai thác và sử dụng tư liệu ảnh viễn thám trong việc
đánh giá hiện trạng tài nguyên thiên nhiên phụ
c vụ công tác quy hoạch bảo vệ môi
trường cấp tỉnh;
- Đề xuất ra quy trình công nghệ sử dụng tư liệu ảnh viễn thám kết hợp với
công nghệ GIS để xây dựng bộ bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên phục vụ công
tác quy hoạch bảo vệ môi trường cấp tỉnh;
2. Nội dung nghiên cứu ứng dụng và triển khai thực nghiệm
2.1. Nghiên cứu hiện trạng ứng d
ụng viễn thám và GIS xây dựng bản đồ hiện
trạng tài nguyên thiên nhiên ở Việt Nam.
2.2. Nghiên cứu hiện trạng ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS xây dựng bản
đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên trên thế giới.
2.3. Nghiên cứu cơ sở khoa học ứng dụng ảnh vệ tinh và công nghệ GIS xây
dựng bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên.
2.4. Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS xây dựng bản đồ sinh

thái, hiện trạng lớp phủ mặt đất, hiện trạng mạng lưới thuỷ văn, hiện trạng lớp
phủ rừng, hiện trạng phân bố các vùng nuôi trồng thuỷ sản, hiện trạng phân bố
các vùng đất ngập nước, hiện trạng tài nguyên du lịch.
2.5. Nghiên cứu mối liên hệ giữa chỉ số thực vật của ảnh vệ tinh (NDVI) với
hiện trạng tài nguyên thiên nhiên.
2.6.
Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ thành lập bộ bản đồ hiện trạng
tài nguyên thiên nhiên trên cơ sở ứng dụng viễn thám và GIS.
2.7. Hợp tác với Thái Lan: tham quan, học hỏi kinh nghiệm ứng dụng công
nghệ viễn thám và GIS xây dựng bộ bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên
phục vụ quy hoạch bảo vệ môi trường tại Thái Lan.
2.8. Triển khai thử nghiệm thành lập bộ bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên
nhiên trong ph
ạm vi Thành phố Hải Phòng:

12
2.8.1. Nghiên cứu đánh giá, thu thập tài liệu, tư liệu ảnh vệ tinh phục vụ thành
lập bộ bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên phục vụ quy hoạch cấp
tỉnh khu vực thử nghiệm
2.8.2. Lập mẫu khoá ảnh viễn thám các đối tượng chuyên đề phục vụ thành lập
các bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên khu vực thử nghiệm
2.8.3. Xử lý ảnh, phân loại các đố
i tượng trên ảnh viễn thám phục vụ thành lập
các bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên
2.8.4. Thành lập bình đồ ảnh viễn thám Landsat TM, ảnh SPOT5.
2.8.5. Biên tập, hiện chỉnh, thành lập bản đồ nền
2.8.6. Điều vẽ ảnh nội, ngoại nghiệp theo các chuyên đề
2.8.7. Chuyển vẽ, số hoá, biên tập
2.8.8. Xây dựng cơ sở dữ liệu chuyên đề khu vực thử nghiệ
m

2.8.9. Biên tập các lớp thông tin trong CSDL, thành lập bộ bản đồ hiện trạng
tài nguyên thiên nhiên phục vụ quy hoạch cấp tỉnh, tỉ lệ 1:100 000
3. Sản phẩm của đề tài:
3.1. Báo cáo về nghiên cứu cơ sở khoa học ứng dụng ảnh vệ tinh và công nghệ
GIS xây dựng bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên
3.2. Quy trình công nghệ thành lập bộ bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên
trên cơ sở ứng d
ụng viễn thám và GIS
3.3. Thành lập bình đồ ảnh viễn thám
3.4. Xây dựng cơ sở dữ liệu chuyên đề
3.5. Thành lập các bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên thử nghiệm trong
phạm vi Thành phố Hải Phòng, bao gồm các bản đồ sau:
+ Bản đồ các hệ sinh thái
+ Bản đồ hiện trạng mạng lưới thuỷ văn
+ Bản đồ hiện trạng lớp phủ mặt đất
+ Bản đồ hiệ
n trạng sử dụng đất
+ Bản đồ hiện trạng phân bố các vùng đất ngập nước
+ Bản đồ hiện trạng lớp phủ rừng
+ Bản đồ hiện trạng phân bố các vùng nuôi trồng thuỷ sản
+ Bản đồ hiện trạng tài nguyên du lịch
3.6. Báo cáo tổng kết đề tài

13
4. Bố cục của đề tài:
Chương I. Tổng quan về hiện trạng ứng dụng viễn thám và GIS xây dựng
bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên
Trình bày tổng quan về quy hoạch môi trường và khảo sát hiện trạng ứng dụng
viễn thám và GIS xây dựng bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên ở Việt Nam và
trên thế giới.

Chương II. Cơ sở khoa học và quy trình công nghệ ứng dụng viễn thám và
GIS thành lập bộ bả
n đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên
Trình bày về các phương pháp nghiên cứu và kỹ thuật sử dụng, cơ sở khoa học
ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS xây dựng bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên
nhiên, nghiên cứu mối liên hệ giữa chỉ số thực vật của ảnh vệ tinh (NDVI) với hiện
trạng tài nguyên thiên nhiên, xây dựng hệ phân loại của bộ bản đồ hiện trạng tài
nguyên thiên nhiên (khu vực thử nghi
ệm) và xây dựng quy trình công nghệ thành lập
bộ bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên trên cơ sở ứng dụng viễn thám và GIS.
Chương III. Thử nghiệm thành lập bộ bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên
nhiên trong phạm vi Thành phố Hải Phòng
Trình bày về các điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, hiện trạng thông tin tư
liệu, quá trình xử lý ảnh viễn thám, thành lập bản đồ nền, điều vẽ
ảnh viễn thám, xây
dựng cơ sở dữ liệu chuyên đề và thành lập bộ bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên,
tỉ lệ 1:100000 khu vực Thành phố Hải Phòng gồm các bản đồ sau:
+ Bản đồ các hệ sinh thái
+ Bản đồ hiện trạng mạng lưới thuỷ văn
+ Bản đồ hiện trạng lớp phủ mặt đất
+ Bản đồ hiện trạng sử dụ
ng đất
+ Bản đồ hiện trạng phân bố các vùng đất ngập nước
+ Bản đồ hiện trạng lớp phủ rừng
+ Bản đồ hiện trạng phân bố các vùng nuôi trồng thuỷ sản
+ Bản đồ hiện trạng tài nguyên du lịch.
Kết luận và kiến nghị


14

Chương I. Tổng quan về hiện trạng ứng dụng viễn thám và GIS xây dựng bản đồ
hiện trạng tài nguyên thiên nhiên
I.1. Tổng quan về quy hoạch môi trường
Theo điều 1 và 2 của Luật bảo vệ Môi trường ban hành ngày 10-1-1994: Môi
trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo quan hệ mật thiết với
nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, sự tồ
n tại, phát triển
của con người và thiên nhiên. Thành phần môi trường là các yếu tố tạo thành môi
trường: không khí, nước, đất, âm thanh, ánh sáng, lòng đất, núi, rừng, sông, hồ, biển,
sinh vật, các hệ sinh thái, các khu dân cư, khu sản xuất, khu bảo tồn thiên nhiên, cảnh
quan thiên nhiên, danh lam thắng cảnh, di tích lịch sử và các hình thái vật chất khác.
Định nghĩa trên cho thấy "Môi trường" chính là môi trường sống xung quanh ta, và
chính ta là một cá thể tạo nên môi trường. Mọi hoạt động của từng cá thể đều tác độ
ng
đến môi trường và tạo nên đặc tính của môi trường xung quanh nó. Chính vì vậy việc
xây dựng các chiến lược, đưa ra các chính sách đường lối để định hướng các hoạt động
của từng cá thể trong môi trường là rất cần thiết, đặc biệt trong giai đoạn môi trường
suy thoái, ô nhiễm ngày càng trầm trọng như hiện nay. Trước tình hình đó, sau hội
nghị Môi trường toàn cầu, Liên hợp quốc đã ra quyết nghị 1/1973 thành lậ
p cục Quy
hoạch Môi trường.
Gần 4 thập kỷ đã qua nhưng Quy hoạch Môi trường vẫn còn là một lĩnh vực
mới cả về mặt lý thuyết và thực tiễn. Trên thực tế, đã có nhiều công trình nghiên cứu
về QHMT trên thế giới và ở nước ta cũng đã bắt đầu quan tâm đến từ cuối những năm
90, nhưng QHMT thực sự là lĩnh vực rộng và phức tạ
p.
Theo Leonard Ortolano, tác giả cuốn sách khá phổ biến về quy hoạch môi
trường với tiêu đề “Quy hoạch môi trường và ra quyết định” [7], một công trình về quy
hoạch môi trường bao gồm những nội dung chính sau: Quản lý chất thải, đánh giá tác
động môi trường, sử dụng đất và môi trường. Trong đó Ortolano đã sử dụng tổng hợp

các kiến thức liên ngành như sinh học, kỹ thuật, địa lý, địa chất, kiến trúc cảnh quan,
môi trườ
ng sinh học, luật môi trường, chính sách môi trường, thẩm mỹ môi
trường để phân tích các khía cạnh khác nhau phục vụ cho quá trình QHMT và ra
quyết định. Vậy có thể hiểu khái quát QHMT là quá trình sử dụng có hệ thống các
kiến thức khoa học để xây dựng các chính sách và biện pháp trong khai thác sử dụng

15
hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường nhằm định hướng các hoạt động phát triển
trong khu vực đảm bảo mục tiêu phát triển bền vững.
Trước khi bộ luật về Bảo vệ môi trường Mỹ ra đời (NEPA-1969). Các nhà làm
quy hoạch ở Mỹ đã bị coi là không thực tế, và những khuyến nghị về quy hoạch môi
trường ít có tác dụng. Nhưng thấy được sự cần thiết phải có một ch
ương trình hành
động tích cực hơn để bảo vệ môi trường, tài nguyên thiên nhiên, các nhà hoạt động
môi trường Mỹ đã khởi xướng phong trào yêu cầu đánh giá tác động môi trường và
vẫn coi đó là biện pháp, không nhằm thay thế cho quy hoạch phát triển thích hợp, mà
chỉ là một thủ tục từng phần, ít nhất cũng có thể uốn nắn lại những thiếu sót về môi
trường trên cơ sở từng dự án, tùy thuộc vào sự
cải tiến trong quá trình quy hoạch.
Những hoạt động trên là tiền đề cho bộ luật môi trường của Mỹ (NEA), sự ra đời của
bộ luật này cùng với các công cụ quản lý của nó, như đánh giá tác động môi trường
(EIA), đã có ý nghĩa lớn đối với sự phát triển về lý thuyết cũng như phương pháp luận
của quy hoạch môi trường.
Trong khu vực châu Á, Thái Bình Dương, tiếp sau hội nghị LHQ về
Môi trường
và con người ở Stockholm, cuộc họp liên Chính phủ ở Bangkok năm 1973 đã chấp
nhận chương trình hành động ASEAN về môi trường và con người. Tiếp sau đó phần
lớn các nước đã thành lập các cơ quan bảo vệ môi trường và ban hành luật môi trường
mới [1].

Năm 1991, Ngân hàng phát triển châu Á (ADB) đã cho xuất bản tài liệu hướng
dẫn về "Quy hoạch tổng hợp phát triển kinh tế và môi trường vùng" trên cơ sở
đúc kết
kinh nghiệm từ các nghiên cứu điển hình ở khu vực Châu Á, trong đó đã xác định quy
hoạch tổng hợp bao gồm ba hợp phần cân bằng nhau là: Quy hoạch phát triển KTXH
vùng; Quy hoạch quản lý tài nguyên thiên nhiên; Quy hoạch quản lý chất lượng môi
trường. Như vậy vấn đề tài nguyên và môi trường đã thực sự được đặt ở vị trí rất cao
trong chiến lược phát triển vùng.
Ở nước ta trong thời gian qua, đặc bi
ệt là từ khi thực hiện chính sách đổi mới,
về phát triển KTXH đã có những bước phát triển đáng khích lệ, tốc độ tăng trưởng
GDP bình quân hàng năm là 7%, cơ cấu kinh tế chuyển đổi theo hướng công nghiệp
hoá, hiện đại hoá. Tuy nhiên, do nhiều nguyên nhân khác nhau, quá trình phát triển
cũng đã làm nảy sinh nhiều vấn đề môi trường nghiêm trọng. Môi trường đất, nước,
không khí ở một số thành phố lớn, khu công nghiệp tậ
p trung và các khu đông dân cư

16
đang bị suy thoái, ô nhiễm, tài nguyên thiên nhiên, đa dạng sinh học đang bị cạn kiệt,
sự cố môi trường có chiều hướng gia tăng Các tình trạng này đã được cảnh báo rộng
trên các phương tiện thông tin và đặc biệt trong báo cáo Hiện trạng môi trường Quốc
gia hàng năm do cục Bảo vệ Môi trường, Bộ Tài nguyên và Môi trường chủ trì. Hiện
nay những vấn đề bức xúc về môi trường nước ta đang diễn ra là:
• Suy thoái r
ừng
• Ða dạng sinh học trên đất liền và dưới biển bị suy giảm
• Suy giảm chất lượng nguồn nước
• Suy thoái và ô nhiễm môi trường đất
• Ô nhiễm môi trường đô thị và khu công nghiệp
• Suy thoái môi trường nông thôn

• Tai biến thiên nhiên và sự cố môi trường
Hiện nay vấn đề môi trường đã trở thành mối quan tâm chung của toàn cầu,
những biến đổi khí hậu không chỉ
ảnh hưởng đến một khu vực hay một quốc gia mà
hậu quả của nó đã ảnh hưởng trên cả cấp vùng lãnh thổ rộng lớn đa quốc gia và thực tế
là chúng ta chưa thể kiểm soát được. Đơn cử như: trên quy mô lớn, hiện tượng trái đất
nóng lên gây tan băng ở Bắc cực là hậu quả của việc phát triển kinh tế không tính đến
sức chịu tải của môi tr
ường toàn cầu; trên quy mô nhỏ, hiện tượng ô nhiễm dầu ven bờ
biển nước ta năm 2007 lại do sự cố tràn dầu từ hệ thống giàn khoan ở các nước khác
trong khu vực.
Những tai biến thiên nhiên như bão; lũ quét ở Lào Cai, lụt lội ở Yên Bái; lốc
xoáy ở Thái Nguyên, động đất ở Lai Châu, hạn hán, xói lở, sạt lở, trượt đất… và nhiều
sự cố môi trường như dịch cúm A (H5N1), cháy rừng tràm U Minh, rừng thông Hu
ế,
sự cố đắm tàu, tràn dầu gây ô nhiễm môi trường vùng biển và ven bờ, sự phát triển quá
mức của tảo độc gây nên hiện tượng thủy triều đỏ…là những hiện tượng đã và đang
xảy ra ngày càng tăng gây nên những tổn thất, thiệt hại về người và của ngày càng
nặng nề.
Trước tình hình trên, Chính phủ đã có những biện pháp tích cực nhằm cải thiện
môi trường. Chỉ
thị 36-CT/TW của Bộ Chính trị đã đưa ra những quan điểm, nguyên
tắc cơ bản, thể hiện đường lối, chủ trương về bảo vệ môi trường trong thời kỳ công
nghiệp hoá, hiện đại hoá ở nước ta: "Coi công tác bảo vệ môi trường là sự nghiệp của
toàn Ðảng, toàn dân và toàn quân; là nội dung cơ bản không thể tách rời trong đường

17
lối, chủ trương và kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội của tất cả các cấp, các ngành;
là cơ sở quan trọng bảo đảm phát triển bền vững, thực hiện thắng lợi sự nghiệp công
nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước".

Chính phủ cũng đã cam kết vận dụng các nguyên tắc và nội dung cơ bản của
Chương trình Nghị sự 21 vào điều kiệ
n cụ thể của nước ta: "Coi phòng ngừa và ngăn
chặn ô nhiễm là nguyên tắc chủ đạo kết hợp với xử lý ô nhiễm, cải thiện môi trường và
bảo tồn thiên nhiên; kết hợp phát huy nội lực với tăng cường hợp tác quốc tế trong
bảo vệ môi trường và phát triển bền vững".
Từ sau khi Luật Bảo vệ môi trường ra đời (10-1-1994), đã thêm nhiều nghị định,
chính sách về môi trường như Chiến lược bảo vệ môi trường quốc gia đến năm 2010
và định hướng đến năm 2020 (theo QĐ 256/2003/QĐ-TTg) và các chiến lược bảo vệ
môi trường địa phương và ngành. Đồng thời chúng ta đã tham gia ký kết các công ước
quốc tế như Công ước về việc bảo vệ di sản văn hóa và tự nhiên của Thế giới (10-11-
1972), Công ước Ramsar (2-2-1971), Công ước Basel, Công ước về đa d
ạng sinh
học(5-6-1992). Quán triệt quan điểm chỉ đạo của Ðảng và cam kết của Chính phủ,
Chiến lược bảo vệ môi trường quốc gia 2001 - 2010 có nội dung cơ bản sau:
• Bảo vệ môi trường nước và sử dụng bền vững tài nguyên nước
• Bảo vệ môi trường đất và sử dụng bền vững tài nguyên đất
• Bảo tồn đa dạng sinh học
•
Bảo vệ môi trường không khí
• Bảo vệ môi trường đô thị và khu công nghiệp
• Bảo vệ môi trường nông thôn
• Bảo vệ môi trường biển, ven biển và hải đảo
• Bảo vệ các vùng đất ngập nước
• Bảo vệ môi trường thiên nhiên và di sản văn hóa
Các di sản văn hoá, thiên nhiên của đất nước có vai trò đặc biệt đối với công tác
bảo vệ môi trường do tính độ
c đáo, đặc thù, quí hiếm, có một không hai về các khía
cạnh văn hoá và môi trường.
Nước ta có nhiều di sản văn hoá, thiên nhiên có tầm cỡ quốc tế và quốc gia

trong đó có những di sản đã được thế giới công nhận (Huế, Hạ Long, Hội An, Mỹ Sơn,
Phong Nha-Kẻ Bàng).

18
Cần phải coi việc gìn giữ, bảo vệ và tôn tạo môi trường văn hoá, tự nhiên cho di
sản văn hoá, thiên nhiên của đất nước như một bộ phận quan trọng của Chiến lược bảo
vệ môi trường quốc gia.
Bộ phận này của Chiến lược phải tính toán đầy đủ đến việc bảo vệ đồng bộ các
loại môi trường văn hoá, nhân văn, lịch sử, sinh thái, của t
ừng di sản.
Trong thời gian gần đây nhiều đề tài QHMT cũng đã được nghiên cứu và thực
hiện ở các quy mô và cấp độ khác nhau tại các địa phương, nhưng chưa được áp dụng
cụ thể nhiều vào thực tế. Tuy vẫn còn nhiều khác biệt giữa định nghĩa và quy trình
thực hiện, nhưng QHMT vẫn luôn thể hiện đặc trưng rõ nét nhất là tính đa ngành khi
phải giải quyết tổng h
ợp các vấn đề môi trường, trong mối tương tác phức tạp với các
hệ thống kinh tế, chính trị, và xã hội. Bên cạnh đó, có thể nói QHMT là một công cụ
giúp cho tiến trình ra quyết định (xác định các định hướng và quy mô phát triển vùng
một cách bền vững nhất) và bản thân cũng là một tiến trình ra quyết định (lựa chọn và
xác định các vấn đề ưu tiên để có các chương trình, kế hoạch môi trường phù hợp…).
QHMT
được thực hiện bằng nhiều phương pháp phối hợp với nhau như phương
pháp phân tích hệ thống, phương pháp bản đồ và GIS, phương pháp phân vùng chức
năng môi trường, phương pháp đánh giá tác động môi trường tích hợp. Về cơ bản dù
thực hiện bằng phương pháp nào cũng theo một quy trình cơ bản như sau:
Quy trình QHMT về cơ bản cũng tương tự như trong các lĩnh vực quy hoạch
khác, tuy rằng khái ni
ệm môi trường thường được hiểu đi liền với thiên nhiên hay các
hiểm họa MT [2].
• Điều tra, thu thập các thông tin về điều kiện tài nguyên và môi trường khu vực

nghiên cứu.
• Xem xét các khía cạnh môi trường quan tâm và xác định những vấn đề môi
trường bức xúc.
• Hình thành mục tiêu.
• Thiết kế quy hoạch.
• Đề xuất giải pháp quản lý nhằm thực hiện phương án quy hoạch đề xuấ
t.
• Đánh giá tác động môi trường, điều kiện môi trường, phương án, dự án.




19














Hình 1: Quy trình quy hoạch môi trường [2]
Như vậy trong quy trình trên, bước đầu tiên của nhiệm vụ này là cần thu thập
các thông tin về hiện trạng tài nguyên và môi trường khu vực, mà bản đồ là mô hình

tổng quan nhất có thể đáp ứng được nhiệm vụ này. Đây là điều kiện cần thiết để xây
dựng bộ bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên nhằm đánh giá điều kiện môi trường
phục vụ cho công tác QHMT, là nhiệm vụ ngành bản đồ viễn thám có thể đáp ứng
được phần cơ bản về cung cấp thông tin hiện trạng của một số nhóm tài nguyên. Chất
lượng và tiến độ của các bước sau trong công tác QHMT cũng rất phụ thuộc vào kết
quả thực hiện nhiệm vụ đầu tiên này.
Tài nguyên và môi trường là lĩnh vực rất rộng, trong đó tài nguyên là tất cả các
dạng vật ch
ất, văn hóa, tri thức được sử dụng để tạo ra của cải vật chất, hoặc tạo ra giá
trị sử dụng mới cho con người. Tài nguyên rất đa dạng và đa dụng nên có nhiều cách
phân loại tài nguyên:
• Theo quan hệ với con người: Tài nguyên thiên nhiên và tài nguyên xã hội
• Theo phương thức và khả năng tái tạo: Tài nguyên tái tạo và tài nguyên không
tái tạo
• Theo bản chất tự nhiên: Tài nguyên nước, tài nguyên đất, tài nguyên rừng, tài
nguyên biển, tài nguyên khoáng sản, tài nguyên năng lượng, tài nguyên khí hậu cảnh
quan, di sản văn hóa kiến trúc, tri thức khoa học và thông tin.
Tài nguyên thiên nhiên là nguồn của cải vật chất nguyên khai được hình thành
và tồn tại trong tự nhiên mà con người có thể sử dụng để đáp ứng các nhu cầu trong
cuộc sống. Mối quan hệ giữa nguồn tài nguyên thiên nhiên với các nguồn tài nguyên
Quy trình
quy hoạch

Điều kiện
môi trường

Vấn đề
TNMT
Mục tiêu
MT

Thiết kế
quy hoạch

Quản lý
Đánh giá: Điều kiện MT, tác động MT, phương án
Thực hiện, giám sát

20
khác, đặc biệt là con người rất chặt chẽ và thường xuyên tương tác với nhau, tạo nên
một hệ thống, một môi trường sống có quy luật và phát triển theo nguyên tắc nhân quả.
Trong công tác QHMT, mối quan tâm đến tài nguyên thiên nhiên bao gồm [3]:
• Hiện trạng tài nguyên nước: Trữ lượng, chất lượng, tình hình khai thác và sử
dụng tài nguyên nước mặt, nước ngầm…
• Hiện trạng chất lượng không khí.
• Hiện trạng tài nguyên đất:
Các loại đất, chất lượng và tình hình sử dụng đất
nông nghiệp, lâm nghiệp, đất công nghiệp, đất khu dân cư, đất chuyên dùng, đất chưa
sử dụng.
• Hiện trạng đa dạng sinh học: Các hệ sinh thái điển hình, tài nguyên động thực
vật và đặc điểm phân bố, xu hướng phát triển hay tình hình khai thác …
• Hiện trạng tài nguyên khoáng sản: Đặc điểm phân bố, chủng loại, số
lượng tài
nguyên khoáng sản và các khuynh hướng trong việc khai thác, sản xuất truyền thống
của địa phương.
Theo định hướng trên và xét trên khả năng có thể khai thác thông tin từ tư liệu
viễn thám hiện có, trong phạm vi nghiên cứu của đề tài đã xác định giới hạn nghiên
cứu bao gồm hiện trạng một số nhóm tài nguyên sau:
• Tài nguyên nước: Khai thác thông tin về hiện trạng mạng lưới thuỷ văn.
• Tài nguyên đất:
Khai thác thông tin về hiện trạng lớp phủ mặt đất, hiện trạng sử

dụng đất và hiện trạng phân bố các vùng nuôi trồng thuỷ sản.
• Đa dạng sinh học: Khai thác thông tin về các hệ sinh thái, hiện trạng lớp phủ
rừng, hiện trạng phân bố các vùng đất ngập nước.
Ngoài ra thông tin về hiện trạng tài nguyên du lịch là nguồn tài nguyên tổng
hợp của tự nhiên và nhân tạo có tính chọn lọc và nhạ
y cảm cao với những biến đổi của
môi trường, nguồn thông tin này phản ánh đồng thời hiện trạng và mức độ khai thác
nguồn tài nguyên của con người trong khu vực, nên cũng rất cần thiết cho công tác quy
hoạch môi trường.
Việc ứng dụng công nghệ viễn thám trong đó sử dụng các tư liệu ảnh vệ tinh
mới nhất có độ phân giải cao và siêu cao sẽ giúp cho việc xây dựng bộ bản đồ hiệ
n
trạng tài nguyên thiên nhiên thực hiện một cách nhanh chóng chính xác và đồng bộ.
Ảnh vệ tinh có tầm bao quát rộng. Một tấm ảnh chụp từ vệ tinh Landsat TM
phủ trùm diện tích 32.400 km
2
, một tấm ảnh chụp từ vệ tinh SPOT phủ trùm diện tích

21
3.600 km
2
. Với tầm bao quát rộng như thế, ảnh vệ tinh cho phép nhanh chóng thu nhận
được thông tin trên những vùng rộng lớn ở cùng thời điểm trong cùng điều kiện vật lí.
Nhờ vậy ảnh vệ tinh đã tạo ra cơ sở kĩ thuật để đảm bảo tính đồng nhất về thời điểm
của thông tin, và khả năng thành lập bản đồ trong thời gian ngắn đáp ứng yêu c
ầu về
tính cập nhật của thông tin. Từ đó ảnh vệ tinh đem lại giá trị đích thực của phương
pháp bản đồ trong nghiên cứu mối quan hệ và tác động qua lại của các đối tượng, các
hiện tượng, nhất là các đối tượng biến động nhanh như sử dụng đất, thảm thực vật, tài
nguyên rừng, đem lại khả năng thực tiễn cho xu hướng thành lậ

p bản đồ theo quan
điểm đồng bộ, hệ thống. Và nhờ đặc điểm này tư liệu ảnh viễn thám đã đem lại ý nghĩa
cho công tác thành lập bộ bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên.
I.2. Hiện trạng ứng dụng viễn thám và GIS xây dựng bản đồ hiện trạng tài
nguyên thiên nhiên trên thế giới
Đánh giá hiện trạng và quy hoạch môi trường đã được thực hiện ở nhiề
u Quốc
gia trên thế giới. Các kết quả nghiên cứu được đưa ra rất có giá trị cả về ý nghĩa khoa
học và thực tiễn. Đặc biệt là các công trình nghiên cứu ở các nước phát triển như Mỹ,
Nhật, Trung Quốc, Cộng hoà Liên bang Nga, Canada Quy hoạch bảo vệ môi trường
đã trở thành một nhiệm vụ không thể thiếu được trong chiến lược phát triển KTXH
một cách bền vững ở mọi quố
c gia. Trong đó có cả việc xây dựng các quy trình, các
hướng dẫn/chỉ dẫn kèm theo, cũng như bao gồm cả các giải pháp, biện pháp riêng và
tổng hợp giảm thiểu ô nhiễm môi trường, phát triển bền vững kinh tế - xã hội.
Đối với các nước đang hay chậm phát triển việc tiến hành đánh giá hiện trạng
và lập quy hoạch môi trường, thống nhất giữa bảo vệ môi trường với phát triển KTXH
mới b
ắt đầu được triển khai gần đây và chủ yếu ở một số lĩnh vực, một số môi trường
như đất, nước, không khí. Phần lớn ở các nước này mục tiêu chính là các quy hoạch
tổng thể phát triển kinh tế- xã hội, còn các vấn đề bảo vệ môi trường chưa được định
hướng đầy đủ và thống nhất.
Việc sử dụng kết hợp viễ
n thám và GIS cho nhiều mục đích khác nhau đã trở
nên rất phổ biến trên toàn thế giới trong khoảng 30 năm trở lại đây. GIS bắt đầu được
xây dựng ở Canada từ những năm sáu mươi của thế kỷ 20 và đã được ứng dụng ở rất
nhiều lĩnh vực khác nhau trên toàn thế giới. Sau khi vệ tinh quan sát trái đất Landsat
đầu tiên được phóng vào năm 1972, các dữ liệu viễn thám được xem là nguồn thông
tin đầu vào quan trọng của GIS nhờ những tiến bộ về kỹ thuật của nó.

22
Từ khi viễn thám lần đầu tiên được sử dụng vào những năm 70 của thế kỷ 20,
các nước đang phát triển là đối tượng chính được quan sát bằng công nghệ này. Nền
kinh tế của những nước này thường dựa vào các hoạt động khai thác tài nguyên thiên
nhiên, đôi khi, các bản đồ hoặc các dữ liệu sẵn có không chính xác hoặc đã lỗi thời,
yêu cầu về độ chính xác cũng thấp hơn các bản đồ c
ủa các nước công nghiệp hoá hoặc
chỉ tương thích với dữ liệu của các vệ tinh thế hệ đầu tiên. Nhưng những biến đổi về
môi trường đang diễn ra rất nhanh chóng (ví dụ: hoạt động tàn phá rừng, sự mở rộng
các đô thị), do đó cần phải có những quan trắc đầy đủ những thay đổi về hiện trạng tài
nguyên thiên nhiên ở đây.
Các nước trong cộng
đồng chung Châu Âu (EC) đang sử dụng công nghệ viễn
thám để trợ giúp hoàn thành những yêu cầu và uỷ thác của chính sách nông nghiệp EC
phổ biến tới mọi nước. Những yêu cầu này bao gồm xác định và đo đạc quá trình phát
triển của các vụ mùa quan trọng ở Châu Âu, cung cấp dự đoán sản lượng sớm. Quy
trình đã được chuẩn hoá này nhằm thu thập thông tin dựa trên công nghệ viễn thám,
phát triển và xác định thông qua dự án MARS (giám sát nông nghiệp bằng vi
ễn thám).
Dự án sử dụng nhiều loại tư liệu viễn thám khác nhau, từ ảnh NOAA- AVHRR
độ phân giải thấp đến ảnh radar độ phân giải cao và nhiều nguồn tài liệu tham khảo
khác. Những dữ liệu này được sử dụng để phân loại mùa màng theo vùng để tiến hành
kiểm kê, đánh giá tình trạng thực vật, ước tính sản lượng và cuối cùng dự đoán thống
kê tương tự cho các vùng khác và so sánh kết quả. Dữ
liệu đa nguồn như cận hồng
ngoại và radar được dùng trong dự án để làm tăng độ chính xác phân loại. Ảnh radar
có thể cung cấp các thông tin khác so với ảnh cận hồng ngoại đặc biệt là cấu trúc thực
vật, một đặc tính rất quan trọng khi phân biệt các loại mùa màng.
Một trong những ứng dụng chính trong dự án này là sử dụng ảnh quang học độ
phân giải cao và ảnh radar để xác nhận các điề

u kiện của nhà nông khi có yêu cầu trợ
giúp hoặc đền bù. Công nghệ viễn thám được sử dụng để xác định khoanh vùng nghi
ngờ để sau đó nghiên cứu trực tiếp bằng các phương pháp khác.
Dữ liệu viễn thám còn phục vụ để phát triển và quản lý cơ sở dữ liệu thông tin
địa chính, hiện trạng sử dụng đất và diện tích khoanh thửa.
Công nghệ viễn thám có những thuộc tính cho phép giám sát tình trạng sức
khoẻ
mùa màng. Một trong những ưu điểm của ảnh quang học cận hồng ngoại là có
thể nhìn dưới bước sóng nhìn thấy đến vùng hồng ngoại là bước sóng rất nhạy với sự

23
phát triển tốt hay không tốt của cây trồng. Ảnh viễn thám đồng thời cũng cho người
dùng một cái nhìn tổng quan rất cần thiết về đất đai. Những tiên bộ gần đây trong công
nghệ và viễn thông đã cho phép nhà nông quan sát đồng ruộng của họ qua ảnh viễn
thám và có những quyết sách kịp thời trong việc quản lý cây trồng. Viễn thám có thể
trợ giúp người dùng xác định những cánh đồng đang bị quá khô ho
ặc quá ướt, bị sâu
hại hoặc các phá hoại khác do thời tiết. Cây trồng khoẻ mạnh sẽ chứa lượng lớn
chlorophyll, hợp chất làm cho phần lớn các cây có màu xanh lục. Phản xạ phổ vùng
lam và đỏ sẽ thấp vì bị chất này hấp thụ hết. Trong khi đó, phổ lam và gần hồng ngoại
lại phản xạ mạnh. Vì vậy, với những khu vực mùa màng bị phá hoại sẽ có một sự
suy
giảm đáng kể thành phần chlorophyll và cấu trúc lá biến đổi. Sự giảm chlorophyll có
thể nhận rõ qua sự suy giảm phản xạ vùng lam và cấu trúc bên trong của lá thay đổi
nhận được qua sự giảm phản xạ vùng cận hồng ngoại. Sự suy giảm phản xạ băng lục
và hồng ngoại này cho ta công cụ để ước tính trữ lượng mùa màng sớm.
Tính toán tỷ số của phản xạ kênh hồng ngoạ
i và kênh đỏ lại cho ta một phương
pháp tốt để đánh gía sức khoẻ cây trồng.
Đây cũng là cơ sở tính toán cho một số những chỉ số thực vật, chẳng hạn NDVI.

Những cây trồng khoẻ mạnh sẽ có lượng NDVI cao do chúng phản xạ mạnh với ánh
sáng hồng ngoại và yếu với ánh sáng đỏ. Sự tăng trưởng của cây trồng và sức sống của
cây là những yếu t
ố ảnh hưởng mạnh mẽ đến NDVI. Ví dụ điển hình là sự khác biệt
giữa những cánh đồng được tưới tiêu và không được tưới tiêu. Cánh đồng được tưới
tiêu sẽ có màu xanh sáng trên ảnh tổ hợp màu thực, trong khi các vùng cây khô hạn sẽ
có màu tối hơn. Trên ảnh tổ hợp màu thật, phản xạ kênh hồng ngoại được thể hiện màu
đỏ nên những cây trồng khoẻ mạnh cũng sẽ thể hi
ện bằng màu đỏ sáng còn các cây
khô hạn sẽ có phản xạ yếu hơn.
Một trong những ví dụ ứng dụng giám sát mùa màng quốc tế, đó là ứng dụng
viễn thám giám sát thiệt hại từ mọt đối với cây chà là đỏ ở vùng Trung Đông. Ở bán
đảo Arab, chà là là loại cây phổ biến và là sản phẩm nông nghiệp quan trọng nhất. Mọt
chà là đỏ có thế phá hoại nhanh chóng mùa chà là và làm thiệt hại hàng trăm triệu đôla.
Công ngh
ệ viễn thám được sử dụng để đánh giá sức khoẻ mùa chà là thông qua phân
tích phổ thực vật. Các khu vực bị phá hoại sẽ có màu vàng đối với mắt thường, có
phản xạ kém hơn đối với vùng cận hồng ngoại và phản xạ mạnh hơn với vùng đỏ so