PHÂN BỐ LỚP PHỦ THỰC VẬT VÀ SỬ DỤNG ĐẤT KHU VỰC VEN
BIỂN NAM TRUNG BỘ BẰNG TƯ LIỆU ẢNH VIỄN THÁM
Nguyễn Đắc Vệ, Nguyễn Văn Thảo
Viện Tài nguyên và Môi trường biển,
Email:
Tóm tắt
Xây dựng bản đồ phân bố hiện trạng lớp phủ thực vật và sử dụng đất đã được thực hiện ở
một số công trình nghiên cứu gần đây vì chúng đáp ứng được tính cập nhật tức thời và cho
cái nhìn toàn diện về khu vực.
Loại ảnh vệ tinh ALOS Avnir-2 và SPOT4 được sử dụng để thành lập bản đồ lớp phủ và sử
dụng đất cho khu vực các huyện ven biển Nam Trung Bộ. 24 đối tượng lớp phủ thuộc 4
nhóm lâm nghiệp, nông nghiệp, đất chuyên dùng và đất khác đã được giải đoán bằng công
nghệ viễn thám và GIS.
Từ khóa: Bản đồ, lớp phủ, sử dụng đất, viễn thám, GIS.
I. MỞ ĐẦU
Xây dựng bản đồ lớp hiện trạng phủ thực vật và sử dụng đất đã được thực hiện ở
một số công trình nghiên cứu gần đây vì chúng đáp ứng được tính cập nhật tức thời và cho
cái nhìn toàn diện về khu vực. Dải ven biển Nam Trung Bộ kéo dài từ Đà Nẵng đến Bình
Thuận có địa hình đa dạng, các dạng lớp phủ thực vật phong phú và có nhiều loại hình sử
dụng đất khác nhau. Công việc xây dựng bản đồ lớp phủ và sử dụng đất nếu làm theo cách
cổ điển sẽ mất rất nhiều công sức và kinh phí, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học vũ
trụ, đặc biệt là công nghệ viễn thám sẽ giúp cho quá trình xây dựng bản đồ nhanh chóng.
Tài liệu viễn thám với khả năng cập nhật thông tin tức thời cũng như cung cấp một bức
tranh tổng thể về các đơn vị lớp phủ và sử dụng đất. Việc xây dựng bản đồ hiện trạng đất
phủ và cập nhật hiện trạng sử dụng đất cho khu vực là hết sức cần thiết giúp cho các nhà
quản lý, hoạch định chính sách thấy được hiện trạng phát triển của khu vực, kịp thời điều
chỉnh, bổ sung các chính sách để khu vực phát triển đúng theo qui hoạch.
Báo cáo này trình bày kết quả xây dựng bản đồ hiện trạng lớp phủ và sử dụng đất
trên cơ sở sử dụng tài liệu ảnh vệ tinh và công nghệ GIS.
II. TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
1. Tài liệu
Loại ảnh vệ tinh sử dụng cho việc xác định phân bố lớp phủ và sử dụng đất khu vực
ven biển Nam Trung Bộ (từ Đà Nẵng đến Bình Thuận) là 20 cảnh ảnh vệ tinh đa phổ
ALOS từ bộ cảm AVNIR-2 với độ phân giải không gian là 10 mét, 4 kênh phổ xanh, đỏ,
cận hồng ngoại và hồng ngoại giữa, độ rộng của cảnh ảnh là 70km và 02 cảnh ảnh SPOT 4
1
từ bộ cảm HRVIR1 với độ phân giải không gian là 20m, 4 kênh phổ là xanh, đỏ, cận hồng
ngoại và hồng ngoại ngắn, độ rộng của cảnh ảnh là 60km. Loại ảnh được sử dụng là ảnh
viễn thám bị động, phụ thuộc vào điều kiện thời tiết. Khu vực nghiên cứu kéo dài trên một
phạm vi không gian lớn việc thu nhận ảnh lại phụ thuộc vào các loại hình thời tiết khác
nhau, do vậy các cảnh ảnh thu nhận được sẽ có chất lượng ảnh khác nhau như bị mây che
phủ, nhiễu xạ do độ ẩm cao,... Để giải đoán được các đối tượng lớp phủ và sử dụng đất
chính xác thì các cảnh ảnh được thu nhận trong khoảng thời gian từ 2008 đến 2009 đã được
thu thập, các cảnh ảnh đều rõ ràng, ít bị mây che phủ (hình 1) đã được sử dụng.
Hình 1. Sơ đồ khu vực nghiên cứu và các cảnh ảnh đã được thu thập và sử dụng
Bản đồ được sử dụng gồm có 47 mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1: 50.000 lưới chiếu
UTM, hệ tọa độ, độ cao Quốc gia VN2000 do Trung tâm Tin học, Nhà xuất bản Bản đồ
xuất bản năm 2002 - 2004. Bản đồ này được sử dụng để làm bản đồ nền và trong hiệu chỉnh
hình học các ảnh vệ tinh. Số liệu khảo sát thực địa (tháng 8/2012) để xây dựng khóa giải
đoán trên ảnh và kiểm tra độ chính xác của việc giải đoán. Bảng thủy triều được sử dụng để
xác định mực nước tại thời điểm thu nhận ảnh.
2
2. Phương pháp
Khóa giải đoán ảnh vệ tinh được xây dựng trên cơ sở số liệu khảo sát thực địa, bản
đồ địa hình và bản chất của các đối tượng lớp phủ thực vật và phổ phản xạ trên ảnh vệ tinh.
Ảnh vệ tinh ALOS
AVNIR-2 & SPOT 4
Bản đồ địa hình
- Tài liệu khảo sát thực địa
- Số liệu thu thập
Xử lý ảnh
Ảnh sau xử lý
So sánh đối chiếu,
kiểm chứng thực địa
Giải đoán các nội dung hiện trạng lớp phủ (HTLP)
Kết quả giải đoán
Biên tập nội dung bản đồ HTLP
Không đạt
Bản đồ HTLP
Đạt
Biên tập hoàn thiện bản đồ HTLP
Bản đồ HTLP hoàn chỉnh
Hình 2. Quy trình công nghệ thành lập bản đồ hiện trạng lớp phủ và sử dụng đất [9]
Sơ đồ phương pháp thực hiện được thể hiện ở hình 2. Các kỹ thuật xử lý và giải
đoán ảnh vệ tinh cơ bản đã được sử dụng như: Hiệu chỉnh hình học; Tăng cường ảnh và tổ
hợp các kênh phổ; Giải đoán lớp phủ và sử dụng đất trên ảnh vệ tinh [2, 3, 5].
+ Phạm vi xây dựng bản đồ
Bản đồ được xây dựng ở tỷ lệ 1/200.000 lưới chiếu UTM, hệ tọa độ và độ cao
VN2000, được lưu trữ và quản lý bởi phần mềm ArcGis 9.3. Phạm vi lập bản đồ hiện trạng
lớp phủ và sử dụng đất là vùng ven biển theo ranh giới hành chính từ Đà Nẵng đến Bình
3
Thuận, phía lục địa là ranh giới các huyện ven biển. Chú giải bản đồ gồm có 24 đối tượng
được phân theo từng loại lớp phủ như: Lâm nghiệp; Nông nghiệp; Đất chuyên dùng và các
loại đất khác. Tổng diện tích lập bản đồ của phần đất liền và đảo nổi ven bờ khoảng
1.768.741,35 ha.
+ Các đối tượng lớp phủ và sử dụng đất trên đất liền
Trên ảnh vệ tinh tổ hợp mầu giả, các đối tượng lớp phủ và sử dụng đất được xác
định như sau: Dân cư đô thị dựa vào bản đồ hành chính của các thành phố, thị trấn để có
được vị trí phân bố, trên ảnh vệ tinh có mầu trắng đục mật độ cao, khu vực dân cư nông
thôn có màu trắng xen xanh lá cây. Các khu san lấp mặt bằng và khai thác đá vôi đều có
mầu trắng, dựa vào bản đồ địa hình có thể tách được chúng. Về rừng, rừng dày có mầu đỏ
tươi, rừng trung bình có mầu đỏ và rừng thưa có mầu đỏ nhạt xen lẫn mầu trắng, rừng trên
núi đá vôi có mầu đỏ tối. Trên cơ sở kết quả khảo sát, một số đối tượng sử dụng đất đã
được xác định chính xác trên ảnh như khu đất đang cải tạo, khu công nghiệp. Đất trồng lúa
2 vụ và đất trồng lúa 1 vụ, ... được phân biệt và xác định trên cơ sở bản đồ địa hình kết hợp
với kết quả khảo sát.
+ Các đối tượng lớp phủ ven biển
Bãi triều vùng nghiên cứu phần lớn được cấu tạo bởi bùn cát, phân bố từ chân đê,
vách bờ biển ra. Tại các vùng cửa sông như cửa Đại, cửa Đà Rằng, cửa Lở và ven các đầm
Trường Giang, Đề Gi, Cù Mông, Thị Nại, Nha Phu, vịnh Cam Ranh, vịnh Xuân Đài, vịnh
Vân Phong..., bãi triều phân bố rộng, cấu tạo chủ yếu bởi bùn cát mang từ sông ra lắng
đọng lại. Trên ảnh vệ tinh tổ hợp mầu giả (3:2:1), bãi triều không phủ thực vật thường có
mầu trắng đục, phân bố từ bờ đê ra. Rừng ngập mặn có mầu đỏ tươi và cỏ nước thường có
mầu đỏ xẫm, các bãi cát có mầu trắng tạo thành các dải chạy song song với bờ biển hoặc
nằm ở các cung bờ lõm của núi khá dễ nhận biết trên ảnh vệ tinh tổ hợp giả mầu. Các đầm
nuôi được xác định nhờ vào dấu hiệu bờ đầm hiện trên ảnh vệ tinh dạng ô chữ nhật, ô
vuông, đồng muối được phân biệt với đầm nuôi nhờ khảo sát thực địa,...
+ Các đối tượng lớp phủ thay đổi theo mùa, vụ
Các đối tượng lớp phủ thay đổi theo mùa, vụ như: lúa, rau màu, nương rẫy ở các
cảnh ảnh bay chụp ở các mùa khác nhau được giải đoán dựa trên kiến thức chuyên gia cùng
sự hỗ trợ của bản đồ địa hình và các kết quả khảo sát thực địa.
Để thành lập được các bản đồ, một số qui định của Nhà nước về thành lập về thành
lập các bản đồ hiện trạng sử dụng đất ở tỷ lệ khác nhau đã được sử dụng như quyết định số
22/2007/QĐ-BTNMT [6]. Tuy nhiên, chưa có quy định kỹ thuật cho việc thành lập bản đồ
lớp phủ và sử dụng đất. Vì vậy, để xây dựng bản đồ này, nhóm nghiên cứu đã tham khảo
các qui định khác cũng như các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước đã sử dụng [1,
4
4, 7] và các tài liệu về bản đồ học để làm cơ sở cho công việc xây dựng bản đồ chuyên đề
này [8, 10, 11].
III. KẾT QUẢ
•
Phân bố các đối tượng lớp phủ và sử dụng đất
Trong phạm vi thành lập bản đồ rừng tự nhiên dày chiếm diện tích lớn nhất
(30,89%) phân bố ở hầu hết các tỉnh từ Đà Nẵng đến Bình Thuận, phân bố trên vùng núi
cao và núi trung bình, các khu vực được phân bố nhiều nhất là vùng núi của huyện Hòa
Vang, huyện Núi Thành, huyện Phù Cát, huyện Sông Cầu, huyện Phú Hòa, huyện Tây Hòa,
huyện Ninh Hòa, thị xã Cam Ranh, huyện Ninh Phước, huyện Tuy Phong, huyện Bắc Bình
và huyện Hàm Thuận Nam. Đất chuyên trồng lúa có diện tích phân bố lớn thứ hai (11,24%)
ở các vùng hạ lưu các sông lớn trong vùng là sông Ba, sông Đà Rằng, sông Thu Bồn, sông
Dinh và hạ lưu các sông nhỏ khác. Đất trồng cây công nghiệp chiếm diện tích lớn thứ ba
trong vùng (9,71%), chủ yếu ở tỉnh Ninh Thuận và Bình Thuận với cánh đồng trồng nho, ổi
rộng lớn. Rừng tự nhiên trung bình (9,51%) phân bố chủ yếu ở các vùng núi trung bình và
núi thấp. Rừng tự nhiên thưa cũng chiếm diện tích khá lớn (7,04%) phân bố ở các vùng đồi
núi thấp, rừng trồng chiếm 2,67% phân bố chủ yếu ở các cồn cát ven biển. Diện tích bãi
triều không phủ thực vật ở khu vực này chỉ chiếm 0,47% do ở khu vực miền Trung các lưu
vực sông đều ngắn và dốc nên bãi triều chỉ phát triển được ở các cửa sông lớn và ven các
đầm phá và vũng vịnh. Diện tích đầm nuôi thủy sản chiếm 1,64% tập trung nhiều ở các
vùng cửa sông, ven đầm phá và khu vực nuôi tôm trên cát. Khu vực đất ở đô thị chiếm
1,28% diện tích và được phân bố ở các thành phố lớn như Đà Nẵng, Nha Trang, Phan Thiết
và các thị xã của các tỉnh ven biển. Khu vực đất ở nông thôn phân bố rải rác ở khắp khu
vực nghiên cứu và chiếm 5,05% diện tích. Thảm thực vật ngập mặn chiếm diện tích khiêm
tốn chỉ khoảng 0,01% và phân bố chủ yếu ở các cửa sông và ven các đầm phá. Phân bố của
các đối tượng được thể hiện trên hình 3, 4, 5, 6 và bảng 1.
Bảng 1. Diện tích các đối tượng lớp phủ và sử dụng đất khu vực các
huyện ven biển Nam Trung Bộ, 2008 - 2009
STT
Loại lớp phủ và sử dụng đất
Diện tích (ha)
% tổng diện
tích
Lâm nghiệp
1
Rừng tự nhiên dày
546436,38
30,89
2
Rừng tự nhiên trung bình
168290,31
9,51
3
Rừng tự nhiên thưa
124574,62
7,04
4
Rừng trồng
47179,64
2,67
5
STT
Loại lớp phủ và sử dụng đất
5
Thực vật ngập mặn
6
Rặng phi lao ven biển
Diện tích (ha)
% tổng diện
tích
220,23
0,01
1587,40
0,09
198823,02
11,24
Nông nghiệp
7
Đất chuyên trồng lúa
8
Đất 1 vụ lúa + 1 vụ mầu
77284,36
4,37
9
Đất trồng rau màu
25432,93
1,44
10
Đất trồng cây ăn quả
126912,77
7,18
11
Đất trồng cây công nghiệp
171689,62
9,71
12
Nương rẫy
75562,58
4,27
13
Mặt nước đầm nuôi thủy hải sản
29020,55
1,64
Đất chuyên dùng
14
Đất ở đô thị
22669,18
1,28
15
Đất ở nông thôn
89241,34
5,05
16
Đất di tích lịch sử, văn hóa và du lịch
731,52
0,04
17
Đất dùng làm sân bay
5535,78
0,31
18
Đất san lấp xây dựng
4123,13
0,23
19
Đồng muối
659,44
0,04
8330,89
0,47
Đất khác
20
Bãi triều không phủ thực vật
21
Trảng cỏ, lùm bụi
23735,60
1,34
22
Đất trống, đồi trọc
12607,94
0,71
23
Bãi bồi ven sông, biển
3663,19
0,21
24
Bãi cát, cồn cát ven biển
4428,93
0,25
Tổng
1768741,35
100,00
6
Hình 3. Bản đồ phân bố lớp phủ và sử dụng đất khu vực ven biển Nam Trung Bộ (mảnh 1)
(Được thu nhỏ từ bản đồ tỷ lệ 1/200.000)
7
Hình 4. Bản đồ phân bố lớp phủ và sử dụng đất khu vực ven biển Nam Trung Bộ (mảnh 2)
(Được thu nhỏ từ bản đồ tỷ lệ 1/200.000)
8
Hình 5. Bản đồ phân bố lớp phủ và sử dụng đất khu vực ven biển Nam Trung Bộ (mảnh 3)
(Được thu nhỏ từ bản đồ tỷ lệ 1/200.000)
9
Hình 6. Bản đồ phân bố lớp phủ và sử dụng đất khu vực ven biển Nam Trung Bộ (mảnh 4)
(Được thu nhỏ từ bản đồ tỷ lệ 1/200.000)
IV. KẾT LUẬN
04 mảnh bản đồ hiện trạng lớp phủ và sử dụng đất khu vực ven bờ Nam Trung Bộ
Việt Nam (từ Đà Nẵng đến Bình Thuận) được thành lập ở tỷ lệ 1/200.000 gồm 24 đối
tượng lớp phủ và sử dụng đất, trong đó: 6 đơn vị nhóm lâm nghiệp, 7 đơn vị nhóm nông
nghiệp, 6 đơn vị nhóm đất chuyên dùng và 5 đơn vị thuộc nhóm đất khác.
Bản đồ hiện trạng lớp phủ và sử dụng đất đã cập nhật được các thông tin tức thời và
có tính khái quát cho toàn bộ khu vực rộng lớn, giúp cho các nhà quản lý có cái nhìn toàn
cảnh khu vực và đưa ra các chính sách hợp lý nhất.
LỜI CẢM ƠN
10
Nghiên cứu này được thực hiện với nguồn ảnh viễn thám do Cơ quan thám hiểm vũ trụ
Nhật Bản (JAXA) cung cấp trong khuôn khổ dự án “Sử dụng tư liệu ảnh vệ tinh ALOS để
giám sát ngập lụt khu vực miền Trung, Việt Nam” hợp tác giữa Viện Tài nguyên và Môi
trường biển với JAXA.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bộ TN&MT, 2005. Quy định kỹ thuật thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ 1/10.000, 1/25.000
và 1/50.000 bằng công nghệ ảnh số.
2. ENVI, 2008. ENVI User’s Guide version 4.5. ENVI help.
3. Jensen, J. R, 1996. Introduction digital image processing, A remote sensing perspective,
2nd. ed. Prentice-Hall, Inst. USA (316 pages).
4. Trần Đình Lân và nnk, 2008. Báo cáo tổng kết đề tài ”Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS
vịnh Hạ Long”. Lưu trữ tại Viện Tài nguyên và Môi trường biển (89 trang).
5. Murai, S. et al. 1993. Remote sensing Note. Tokyo, Japan.
6. Quyết định số 22/2007/QĐ-BTNMT. Ban hành quy định về thành lập bản đồ hiện trạng
sử dụng đất. Hà Nội, ngày 17 tháng 12 năm 2007.
7. Nguyễn Ngọc Thạch, Nguyễn Đình Hòe, Trần Văn Thụy, Uông Đình Khanh, Lại
Vĩnh Cẩm, 1997. Viễn thám trong nghiên cứu tài nguyên và môi trường. Nhà xuất bản
Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội, 1997.
8. Trần Đức Thanh, 2001. Đo vẽ địa hình. Nhà xuất bản đại học Quốc gia Hà Nội (252
trang).
9. Nghiêm Văn Tuấn và nnk, 2009 . Báo cáo tổng kết đề tài Nghiên cứu ứng dụng tư liệu
ảnh vệ tinh độ phân giải cao và các mô hình lý thuyết để thành lập bản đồ các vùng có nguy
cơ trượt lở đất ở khu vực miền núi. Đề tài cấp Bộ Tài nguyên và Môi trường (120 trang).
10. Nhữ Thị Xuân, 2005. Bản đồ địa hình. Nhà xuất bản đại học Quốc gia Hà Nội (303
trang).
11. K.A. Xalisep. Bản đồ học. Nhà xuất bản đại học Quốc gia Hà Nội. Người dịch: Hoàng
Phương Nga, Nhữ Thị Xuân (412 trang).
11
Summary
MAPPING LANDUSE AND LAND COVER OF SOUTH CENTRAL
COASTAL AREAS BY REMOTE SENSING IMAGES
Nguyen Dac Ve, Nguyen Van Thao
Institute of Marine Environment and Resources
Email:
The status mapping land cover and landuse has been made in a number of recent
researches, as they give an updated and comprehensive view of the study area. South
Central coastal region is quite sensitive because of inclement weather so that the land cover
is more significant, especially ecosystems of coastal protective forests, natural forests
which have role of making water sources equable and storm prevention.
ALOS satellite image series are used for mapping landuse and land cover. 24
objects of plant cover and landuse were interpreted by using remote sensing technique and
GIS. The mapping of land cover status and it updates is essential to help managers, policy
makers seeing the local developed state, timely adjustment and additional policies to
guarantee the regional development as planning.
12