Ứng dụng viễn thám và GIS phân tích biến động sử dụng đất trên địa bàn huyện hòa vang thành phố đà nẵng giai đoạn 2005 2015

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐÀ NẴNG
KHOA ĐỊA LÝ
---------------

HUỲNH NGỌC QUỲNH CHÂU

ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS PHÂN TÍCH BIẾN ĐỘNG SỬ
DỤNG ĐẤT TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN HÒA VANG,
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG GIAI ĐOẠN 2005 - 2015

CHUYÊN NGÀNH: ĐỊA LÝ TÀI NGUYÊN MÔI TRƢỜNG
KHÓA 14 (2014 – 2018)

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

ĐÀ NẴNG - năm 2018


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐÀ NẴNG
KHOA ĐỊA LÝ

ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS PHÂN TÍCH BIẾN
ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN HÒA
VANG, THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
GIAI ĐOẠN 2005 - 2015

Giáo viên hƣớng dẫn

Sinh viên thực hiện

ThS. Lê Ngọc Hành

Huỳnh Ngọc Quỳnh Châu

ĐÀ NẴNG - năm 2018


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đề tài này và có kiến thức như ngày hôm nay, em xin gửi lời cám
ơn đến Ban Giám Hiệu cùng toàn thể Thầy Cô Khoa Địa Lý trường Đại học Sư
Phạm Đà Nẵng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức cũng như kinh nghiệm quý
báu cho chúng em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường.
Với tất cả lòng chân thành em xin gởi lời cảm ơn, đến Thầy TS. Lê Ngọc Hành đã
hỗ trợ em rất nhiều để hoàn thành bài khóa luận tốt nghiệp này.
Tuy đã hoàn thành tốt đề tài nhưng cũng không thể tránh khỏi những sai sót
nhất định trong quá trình nghiên cứu, rất mong được sự thông cảm và chia sẻ quý báu
của quý Thầy Cô và Bạn bè.
Xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, tháng 4 năm 2018
Tác giả khóa luận


MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................1
MỤC LỤC ......................................................................................................................3
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ................................................................................................1
2. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI ................................................................2

2.1. Mục tiêu của đề tài ...................................................................................................2
2.2. Nhiệm vụ của đề tài ..................................................................................................2
3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU..............................................................2
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu ...............................................................................................2
3.2. Phạm vi nghiên cứu ..................................................................................................2
4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ........................................................................................2
5. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ............................................................................................3
6. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................................4
6.1. Phƣơng pháp thu thập số liệu ...................................................................................4
6.2. Phƣơng pháp tổng hợp xử lý, phân tích số liệu ........................................................4
6.3. Phƣơng pháp viễn thám và GIS ................................................................................4
6.4. Phƣơng pháp khảo sát thực địa .................................................................................4
B. PHẦN NỘI DUNG ....................................................................................................5
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN NHỮNG VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .............................5
1.1. NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN HIỆN TRẠNG VÀ BIẾN ĐỘNG SỬ
DỤNG ĐẤT.....................................................................................................................5
1.1.1. KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI ĐẤT...............................................................................5
1.1.2. BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT ......................................................................................5
1.2. HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) VÀ CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM (RS) ..7
1.2.1. Hệ thống thông tin địa lý (GIS) .............................................................................7
1.2.2. Công nghệ viễn thám (Remote Sensing) .............................................................10
1.3. ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG PHÂN TÍCH BIẾN ĐỘNG DIỆN
TÍCH SỬ DỤNG ĐẤT ..................................................................................................14
1.3.1. Ứng dụng viễn thám và GIS trong đánh giá biến động diện tích sử dụng đất ....14
CHƢƠNG 2: ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN
TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT HUYỆN HÒA VANG, THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG ...............17


2.1. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC
NGHIÊN CỨU ..............................................................................................................17

2.1.1. Điều kiện tự nhiên ...............................................................................................17
2.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ....................................................................................18
2.2. TỔNG QUAN VỀ DỮ LIỆU ..................................................................................21
2.2.1. Tổng quan về nguồn dữ liệu ................................................................................21
2.3. THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT HUYỆN HÒA VANG
CÁC THỜI ĐIỂM NĂM 2005 VÀ 2015 .......................................................................21
2.3.1. Các bƣớc thực hiện giải đoán ảnh .......................................................................21
2.3.2. Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất thời điểm năm 2005 và 2015 .............33
CHƢƠNG 3: ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG DIỆN TÍCH SỬ DỤNG ĐẤT HUYỆN
HÒA VANG THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG ....................................................................37
3.1. THÀNH LẬP BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT GIAI ĐOẠN 2005 – 2015 ..37
3.2. ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG DIỆN TÍCH SỬ DỤNG ĐẤT GIAI ĐOẠN 2005 – 2015
VÀ XU THẾ THAY ĐỔI TRONG GIAI ĐOẠN ĐẾN .................................................41
3.2.1. Biến động diện tích sử dụng đất giai đoạn 2005 - 2015 ......................................41
3.2.2. Kết quả đánh giá biến động sử dụng đất huyện Hòa Vang giai đoạn 2005 – 2015
.......................................................................................................................................42
3.2.3. Xác định xu hƣớng thay đổi diện tích sử dụng đất trên cơ sở mô hình Markov
Chain ..............................................................................................................................43
C. KẾT LUẬN..............................................................................................................46
1. KẾT LUẬN ............................................................ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
D. TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................47


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Dân số huyện Hòa Vang từ giai đoạn 2007-2010 (nghìn ngƣời)

19

Bảng 2.2. Hiện trạng phân bố dân cƣ theo đơn vị hành chính

20

Bảng 2.3. Hiện trạng lao động nội thị

20

Bảng 2.4. Dấu hiệu nhận biết các đối tƣợng

26

Bảng 2.5. Hiện trạng sử dụng đất năm 2005 và 2015

36

Bảng 3.1. Bảng mẫu chu chuyển sử dụng đất từ năm 2005 đến năm 2015 của huyện
Hòa Vang (đơn vị ha)
41
Bảng 3.2. Tình hình sử dụng và biến động một số loại đất chính giai đoạn
2005-2015

43


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Sơ đồ mô hình thông tin, kiến thức trong GIS

13

Hình 1.2. Các chức năng của GIS

13

Hình 1.3. Nguyên lý thu nhận dữ liệu đƣợc sử dụng trong viễn thám

15

Hình 1.4. Cơ chế phản xạ phổ của thực vật

16

Hình 1. 5. Đặc trƣng phản xạ phổ của nƣớc so với các đối tƣợng

16

tự nhiên khác
Hình 1.6. Đặc điểm phổ phản xạ của nhóm các đối tƣợng tự nhiên chính

16

Hình 2.1. Bản đồ hành chính huyện Hòa Vang (thu từ tỷ lệ 1:250000)

21

Hình 2.2. Quy trình thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất

26

Hình 2.3. Các kênh ảnh viễn thám

27

Hình 2.4. Ghép các kênh ảnh

27

Hình 2.5. Hiệu chỉnh các thuộc tính của ảnh Landsat

27

Hình 2.6. Mở ảnh vector khu vực nghiên cứu

28

Hình 2.7. Cắt ảnh theo ranh giới

28

Hình 2.8. Tăng cƣờng chất lƣợng hình ảnh

29

Hình 2.9. Phân loại Maximum Likelihood

32

Hình 2.10. Ảnh sau khi phân loại

33

Hình 2.11. Phân tích sau phân loại

34

Hình 2.12.Thống kê hiện trạng của từng loại đất năm 2005 và 2015

40

Hình 3.1. Quy trình thành lập bản đồ biến động sử dụng đất

41

Hình 3.2. Mô tả về chức năng intersection

42

Hình 3.4. Sự thay đổi diện tích của các loại đất từ năm 2005-2015

47


PHẦN MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Biến động sử dụng đất là một trong những động lực chính làm biến đổi môi trƣờng
toàn cầu, là trung tâm của những tranh luận về phát triển bền vững (Turner and
Lambin, 2001). Biến động sử dụng đất làm ảnh hƣởng đến hệ thống chức năng của trái
đất, gây nhiều hậu quả nhƣ thay đổi thảm thực vật, biến đổi các đặc tính lý hóa của
đất, các hệ thống thủy văn và tài nguyên động, thực vật. Biến động sử dụng đất là một
trong những nguyên nhân dẫn đến biến đổi khí hậu và mất cân bằng sinh thái. Những
biến động trong sử dụng đất diễn ra nhanh chóng và rộng khắp trên thế giới, bao gồm
việc chuyển đất rừng tự nhiên thành đất sản xuất nông nghiệp, một phần đất nông

nghiệp lại đƣợc dùng để xây dựng khu dân cƣ, mở rộng đô thị...(Mas, 1999). Mặc dù,
biến động sử dụng đất xảy ra ở từng khu vực nhƣng lại tác động tiêu cực trên phạm vi
toàn cầu. Do đó, những hiểu biết về nguyên nhân, động lực cũng nhƣ ảnh hƣởng của
biến động sử dụng đất có vai trò quan trọng.
Ở Việt Nam, áp lực về gia tăng dân số và phát triển kinh tế xã hội đã tác động mạnh
mẽ đến sử dụng đất làm cho hiện trạng sử dụng đất có nhiều thay đổi. Diện tích đất để
phát triển các khu dân cƣ và đô thị tăng lên, đất sản xuất nông nghiệp ở các khu vực
đồng bằng bị thu hẹp.
Huyện Hòa Vang là huyện nông nghiệp của thành phố Đà Nẵng, diện tích đất tự
nhiên là 73.488 ha (chiếm 74,8% diện tích của thành phố Đà Nẵng), Trong đó Đất
nông nghiệp 65.316 ha, đất phi nông nghiệp 7.271 ha và đất chƣa sử dụng 901,7 ha.
Mỗi năm toàn huyện có khả năng cung cấp ra thị trƣờng gần 20.000 tấn rau, 1.200 tấn
thủy sản, gần 1 triệu con gia cầm các loại cho vùng nội thị thành phố Đà Nẵng. Vì
nông nghiệp là ngành sản xuất chính trên địa bàn huyện nên bất kỳ sự thay đổi nào
trong sử dụng đất sẽ tác động mạnh mẽ đến cuộc sống của ngƣời dân đồng thời ảnh
hƣởng đến môi trƣờng sinh thái. Những nghiên cứu về biến động sử dụng của các nhà
khoa học trên thế giới cho thấy, các nhân tố tự nhiên và kinh tế xã hội đóng vai trò
quan trọng trong việc giải thích những động lực dẫn đến biến động sử dụng đất. Tuy
nhiên trong những điều kiện khác nhau và ở các vùng địa lý khác nhau thì ảnh hƣởng
của những nhân tố đến biến động sử dụng đất cũng hoàn toàn thay đổi. Vì vậy việc
đánh giá biến động sử dụng đất và xác định đƣợc ảnh hƣởng của những yếu tố tự
nhiên, xã hội đến biến động sử dụng đất từ đó đề xuất các giải pháp quản lý sử dụng
đất là vấn đề cấp thiết.
Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng của nền khoa học hiện đại đòi hỏi các
thông tin phải nhanh chóng, chính xác và kịp thời. Thực tế đã cho thấy hiện nay GIS
Trang 1


đang đƣợc áp dụng ở nhiều ngành, nhiều lĩnh vực khác nhau và cũng chứng minh đƣợc
những khả năng xử lý thông tin đem lại những lợi ích to lớn về kinh tế - xã hội - môi

trƣờng. Do đó đề tài nghiên cứu: “Ứng dụng GIS và viễn thám phân tích biến động sử
dụng đất huyện Hòa Vang giai đoạn 2005-2015” đƣợc thực hiện.
2. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI
2.1. Mục tiêu của đề tài
Ứng dụng GIS phân tích biến động diện tích sử dụng đất trên địa bàn Huyện Hòa
Vang, Thành Phố Đà Nẵng giai đoạn 2005-2015
2.2. Nhiệm vụ của đề tài
- Thu thập tƣ liệu: Ảnh viễn thám, bản đồ các loại và các tài liệu liên quan khác.
- Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất của huyện Hòa Vang ở các thời điểm
2005 và 2015.
- Thành lập bản đồ biến động diện tích sử dụng đất, mục đích sử dụng đất giai đoạn
2005 – 2015.
- Phân tích biến động diện tích sử dụng đất của huyện giai đoạn 2005 – 2015.
- Xác định các nguyên nhân, đề xuất giải pháp thích ứng.
3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu chính của đề tài là diện tích sử dụng đất ở Huyện Hòa Vang
giai đoạn 2005-2015.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu: Huyện Hòa Vang, Thành Phố Đà Nẵng.
4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Để nghiên cứu biến động diện tích sử dụng đất của huyện Hòa Vang giai đoạn 2005
– 2015, đề tài thực hiện một số nội dung chính sau:
- Khái quát cơ sở lí luận và thực tiễn về biến động diện tích sử dụng đất.
- Tổng quan cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong đánh giá
biến động diện tích sử dụng đất.
- Nghiên cứu các đặc điểm điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội, các yếu tố ảnh
hƣởng tới biến động diện tích sử dụng đất Huyện Hòa Vang.
- Ứng dụng công nghệ viễn thám thành lập các bản đồ diện tích sử dụng đất thời
điểm năm 2005 và 2015.

- Ứng dụng GIS để thành lập bản đồ và đánh giá biến động diện tích sử dụng đất
giai đoạn 2005 – 2015.
Trang 2


- Xác định các nguyên nhân gây ra biến động diện tích sử dụng đất và đề xuất các
giải pháp bảo vệ đất.
- Đề xuất một số giải pháp thích ứng với biến động diện tích sử dụng đất.
5. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU
Việc sử dụng kỹ thuật viễn thám trên thế giới đã xuất hiện từ rất lâu. Kể từ năm
1858, ngƣời ta đã bắt đầu sử dụng khinh khí cầu để chụp ảnh nhằm mục đích thành lập
bản đồ địa hình và những bức ảnh đầu tiên chụp từ máy bay đã đƣợc Wilbur Wright
thực hiện năm 1909 trên vùng Centocelli, Italia. Ban đầu, ngƣời ta sử dụng viễn thám
chủ yếu cho mục đích quân sự. Khi vệ tinh Landsat-1 đƣợc phóng vào năm 1972,
những ứng dụng của viễn thám trong lĩnh vực giám sát môi trƣờng và quản lí tài
nguyên thiên nhiên đã trở nên khá phổ biến và trở thành một phƣơng pháp rất hiệu quả
trong việc cập nhật thông tin của một vùng hay toàn lãnh thổ.
Ngày nay, viễn thám đƣợc sử dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực từ theo dõi
dự báo thời tiết, điều tra hiện trạng môi trƣờng, giám sát biến động lớp phủ mặt
đất, xói mòn đất, trong nghiên cứu địa chất, nuôi trồng thủy sản, cho đến việc
nghiên cứu hải dƣơng học…Đối với công tác quy hoạch và quản lý đất đai, viễn thám
là một công cụ hữu ích giúp xác định nhanh chóng và chính xác hiện trạng sử dụng
đất, đồng thời xác định sự biến động của các loại hình sử dụng theo thời gian.
Công trình “A land-use and land cover classification system for use with remote
sensor data” của James R.Anderson, Ernest E.Hardy, John T.Roach và Richard
E.Witmer năm 2001 đã đƣa ra hệ thống phân loại sử dụng đất bằng công nghệ
viễn thám và định nghĩa rất rõ ràng từng loại hình sử dụng đất và ứng dụng vào
xây dựng một số bản đồ cụ thể.
Việc sử dụng kĩ thuật viễn thám trong nghiên cứu hiện trạng sử dụng đất và lớp
phủ mặt đất đã đƣợc áp dụng tại rất nhiều trƣờng đại học và các viện nghiên cứu trên

thế giới, và thực tế đã đem lại nhiều thành tựu to lớn. Ở Hoa Kì, ứng dụng này đƣợc
bắt đầu kể từ năm 1976. Tại các quốc gia châu Âu nhƣ Pháp, Đức, Hà Lan…hƣớng
nghiên cứu này cũng trở nên phổ biến trong các thập niên 80, 90 của thế kỉ 20 và
hiện nay cũng đang phát triển mạnh. Ngày nay, các nƣớc châu Á và châu Phi cũng
đã bắt đầu đi sâu vào nghiên cứu hiện trạng sử dụng đất và lớp phủ mặt đất bằng
công nghệ viễn thám và GIS. Có thể kể ra một số công trình nhƣ:
Công trình “Change detection in land use and land cover using remote
sensing and GIS” của Opeyemi Zubair, trƣờng đại học Ibadan:
Đề tài “A comparison of land use and land cover change detection method” của
nhóm tác giả Daniel L.Civco, Jame D.Hurd, Emily H.wilson, Mingjun Song, Zhenkui
Zhang, đại học Connecticut:
Trang 3


6. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Trong đề tài này, chúng tôi đã chọn những phƣơng pháp nghiên cứu sau:
6.1. Phƣơng pháp thu thập số liệu
- Số liệu về đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội vùng nghiên cứu: Thu thập các số liệu
về ĐKTN (thổ nhƣỡng, địa hình, khí hậu, thủy văn,…), hiện trạng rừng, tình hình kinh
tế - xã hội (dân số, lao động, tập quán sản xuất, sản phẩm nông nghiệp) có ảnh hƣởng
đến sự hình thành và phát triển của các loại đất, đặc điểm của các loại hình sử dụng đất
trong khu vực nghiên cứu. Các tài liệu này thu thập, thông kê qua các báo cáo của
UBND Huyện, Phòng TN & MT Huyện.
- Tƣ liệu ảnh viễn thám: Để thực hiện đề tài này sử dụng ảnh Landsat các thời điểm
năm 2005 và 2015.
6.2. Phƣơng pháp tổng hợp xử lý, phân tích số liệu
Với các số liệu thu thập đƣợc cần phải tổng hợp, xử lý và phân tích để nghiên cứu
đề tài. Xử lý và phân tích số liệu hay dữ liệu là một trong các bƣớc cơ bản của một
nghiên cứu. Bản thân số liệu chỉ là các số liệu thô, qua xử lý, phân tích trở thành thông
tin và sau đó trở thành tri thức. Đây chính là điều mà tất cả các nghiên cứu đều mong

muốn.
6.3. Phƣơng pháp viễn thám và GIS
Đây là phƣơng pháp quan trọng và không thể thiếu của công tác nghiên cứu địa lý.
Bản đồ sẽ đƣợc sử dụng trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Bản đồ không chỉ có tác
dụng cụ thể hóa các vấn đề nghiên cứu mà còn có tác dụng thúc đẩy cho công tác
nghiên cứu địa lý tiến triển tốt hơn.
Từ các số liệu và bản đồ thu thập đƣợc trong quá trình nghiên cứu. Với sự hỗ trợ
của viễn thám (ENVI) và phần mềm GIS (ArcGIS) để xử lý và thiết lập các bản đồ
thành phần. Từ đó thành lập bản đồ biến động diện tích rừng của huyện Hòa Vang.
Đây là phƣơng pháp chủ đạo trong nghiên cứu của đề tài.
6.4. Phƣơng pháp khảo sát thực địa
Khảo sát thực địa là phƣơng pháp tốt nhất để kiểm chứng độ chính xác của các tài
liệu, số liệu thu thập đƣợc. Đồng thời phƣơng pháp này giúp thu thập các thông tin bổ
sung cần thiết cho đề tài mà phƣơng pháp thu thập chƣa đạt yêu cầu.
Trong quá trình thực hiện đề tài chúng tôi đã đi lấy mẫu viễn thám phục vụ cho quá
trình giải đoán ảnh ở huyện Hòa Vang và những vấn đề khác có liên quan.

Trang 4


B. PHẦN NỘI DUNG
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN NHỮNG VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN HIỆN TRẠNG VÀ BIẾN ĐỘNG SỬ
DỤNG ĐẤT
1.1.1. Khái niệm và phân loại đất
Tài nguyên đất đƣợc hiểu theo hai quan điểm: Quan điểm phát sinh thổ nhƣỡng
(Đất = soils) và quan điểm kinh tế học (Đất đai = Lands). Về quan điểm phát sinh thổ
nhƣỡng, ngƣời đặt cơ sở khoa học đầu tiên cho khoa học đất chính là nhà thổ nhƣỡng
học ngƣời Nga Dokuchaev. Dokuchaev cho rằng đất (soil) là thực thể tự nhiên đặc
biệt, hình thành do tác động tổng hợp của các yếu tố: Đá mẹ, khí hậu, địa hình, sinh

vật (chủ yếu là thực vật), thời gian và tác động của con ngƣời (V.V.Dokuchaev 1879).
Theo định nghĩa của FAO năm 1976 thì đất đai là một diện tích cụ thể của bề mặt
Trái Đất bao gồm các thành phần của môi trƣờng vật lý và sinh học có ảnh hƣởng đến
việc sử dụng đất nhƣ: Khí hậu, địa hình, đất, nƣớc và sinh vật. Nó cũng bao gồm các
kết quả của các hoạt động của con ngƣời trong quá khứ và hiện tại, chẳng hạn nhƣ sự
khai phá vùng biển, sự khai hoang các vùng thực vật, cũng nhƣ sự mặn hóa các vùng
đất. Nhƣ vậy, khi xem xét đất đai, thực chất là chúng ta đang xem xét một thể tổng hợp
tự nhiên.
Theo Luật đất đai của nƣớc Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam, đất đai đựợc định
nghĩa nhƣ sau: “Đất đai là một trong những nguồn tài nguyên thiên nhiên vô cùng quý
giá, là tƣ liệu sản xuất đặc biệt, là thành phần quan trọng hàng đầu của môi trƣờng
sống, là địa bàn tiến hành các hoạt động sản xuất, xây dựng, kinh tế, văn hóa, xã hội,
an ninh và quốc phòng”.
1.1.2. Biến động diện tích sử dụng đất
1.1.2.1. Khái niệm
Biến động sử dụng đất là sự thay đổi tăng hay giảm về diện tích đối tƣợng nào
đó trong một giai đoạn nhất định.
- Nguyên tắc sử dụng ảnh Viễn thám để theo dõi biến động:
+ Các ảnh sử dụng để theo dõi biến động một khu vực, phải ở cùng một hệ tọa
độ lƣới chiếu.
+ Ảnh phải có độ phân giải nhƣ nhau.
+ Ảnh có độ phân giải càng cao thì các đối tƣợng phản xạ càng mạnh, thông tin về
các đối tƣợng thực phủ càng chi tiết hơn và ngƣợc lại. Vì vậy ảnh có cùng độ phân
giải các đối tƣợng thực phủ sẽ cho phản xạ gần nhƣ nhau. Và khi đó chồng lớp đối
tƣợng trên hai ảnh cho kết quả biến động chính xác hơn.
Trang 5


+ Ảnh phải đƣợc phân tích giải đoán ở các bƣớc sóng nhƣ nhau. Theo nguyên lý
Viễn thám, thông tin Viễn thám thu nhận đƣợc dựa vào sự đo lƣờng năng lƣợng phản

xạ, bức xạ sóng điện từ của vật thể trên những bƣớc sóng xác định. Các đối tƣợng
sẽ cho những phản xạ khác nhau trên cùng một bƣớc sóng và một đối tƣợng sẽ cho
phản xạ mạnh yếu khác nhau trên các bƣớc sóng khác nhau. Nếu nhƣ giải đoán hai
ảnh ở những bƣớc sóng khác nhau kết quả phân loại có độ chính xác là không nhƣ
nhau và khi đó không thể cho kết quả biến động chính xác.
+ Khu vực nghiên cứu của ảnh phải nhƣ nhau. Hai ảnh phải đƣợc chụp trên cùng
một khu vực hoặc đƣợc cắt theo ranh giới hành chính của khu vực nghiên cứu.
1.1.2.2. Những đặc trưng của biến động sử dụng đất
Biến động sử dụng đất có những đặc trƣng cơ bản nhƣ sau :
- Quy mô biến động
+ Biến động về diện tích sử dụng đất đai nói chung.
+ Biến động về diện tích của từng loại hình sử dụng đất
+ Biến động về đặc điểm của những loại đất chính.
- Mức độ biến động
+ Mức độ biến động thể hiện qua số lƣợng diện tích tăng hoặc giảm của các loại
hình sử dụng đất giữa đầu thời kỳ và cuối thời kỳ nghiên cứu.
+ Mức độ biến động đƣợc xác định thông qua việc xác định diện tích tăng, giảm và
số phần trăm tăng giảm của từng loại hình sử dụng đất giữ cuối và đầu thời kỳ đánh
giá.
1.1.2.3. Những nhân tố gây nên tình hình biến động sử dụng đất
Các yếu tố tự nhiên là cơ sở quyết định cơ cấu sử dụng đất đai vào các mục đích
kinh tế - xã hội bao gồm các yếu tố sau: Vị trí địa lý, địa hình, khí hậu, thủy văn, thảm
thực vật (Nguyễn Tiến Mạnh, 2008).
Các yếu tố kinh tế - xã hội có tác động lớn đến sự thay đổi diện tích các loại hình sử
dụng đất đai bao gồm các yếu tố sau (Nguyễn Tiến Mạnh, 2008):
- Sự phát triển các ngành kinh tế nhƣ: Dịch vụ, xây dựng, giao thông và các ngành
kinh tế khác.
- Gia tăng dân số.
- Các dự án đầu tƣ phát triển kinh tế.
- Thị trƣờng tiêu thụ

Trang 6


1.1.2.4. Ý nghĩa thực tiễn trong đánh giá tình hình biến động sử dụng đất
Đánh giá tình hình biến động sử dụng đất có ý nghĩa rất lớn trong việc sử dụng đất
đai (Nguyễn Tiến Mạnh, 2008):
- Là cơ sở khai thác tài nguyên đất đai phục vụ phát triển kinh tế - xã hội có hiệu
quả và bảo vệ môi trƣờng sinh thái.
- Mặc khác khi đánh giá biến động sử dụng đất cho ta biết nhu cầu sử dụng đất giữa
các ngành kinh tế - xã hội, an ninh quốc phòng. Dựa vào vị trí địa lý, diện tích tự nhiên
và tài nguyên thiên nhiên của khu vực nghiên cứu, từ đó biết đƣợc sự phân bố các
ngành, các lĩnh vực kinh tế và biết đƣợc những điều kiện thuận lợi, khó khăn đối với
nền kinh tế xã hội và biết đƣợc đất đai biến động theo chiều hƣớng tích cực hay tiêu
cực, để từ đó đƣa ra những phƣơng hƣớng phát triển đúng đắn cho nền kinh tế và các
phƣơng pháp sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên đất, bảo vệ mội trƣờng sinh thái.
Do đó đánh giá biến động sử dụng đất có ý nghĩa hết sức quan trọng là tiền đề, cơ
sở đầu tư và thu hút nguồn vốn đầu tư từ bên ngoài, để phát triển đúng hướng, ổn định
trên tất cả mọi lĩnh vực kinh tế - xã hội và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên quý giá
của quốc gia.
1.2. HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) VÀ CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM
(RS)
1.2.1. Hệ thống thông tin địa lý (GIS)
Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System - GIS) nằm trong hệ
thống công nghệ thông tin, nhƣng đƣợc phát triển chuyên sâu cho việc quản lý cơ sở
dữ liệu gắn với các yếu tố địa lý, không gian và bản đồ. GIS và ngày càng phát triển
rộng rãi bởi khả năng tích hợp, phân tích thông tin sâu và giải quyết nhiều vấn đề tổng
hợp. Thông qua GIS nhƣ thu thập, phân tích, tổng hợp, tìm kiếm, tổ hợp thông tin, cơ
sở dữ liệu gắn với yếu tố địa lý, giúp cho việc đánh giá các quá trình, dự báo những
khả năng xảy ra, cũng nhƣ đƣa ra những giải pháp mới; do vậy GIS ngày càng đƣợc

ứng dụng trong nhiều hoạt động cả về kinh tế - xã hội, quản lý và môi trƣờng.
1.2.1.1. Khái niệm
Hiện nay có nhiều khái niệm về GIS nhƣng nhìn chung GIS là một hệ thống quản lý
thông tin dữ liệu không gian đa dạng, đƣợc phát triển dựa trên cơ sở công nghệ máy
tính, phần mềm, ảnh viễn thám với mục đích lƣu trữ, cập nhật, quản lý, hợp nhất, tổng
hợp, mô hình hóa, phân tích và đƣa ra các giải pháp ở nhiều lĩnh vực và cấp độ khác
nhau tùy theo mục tiêu của ngƣời sử dụng.

Trang 7


GIS là hệ thống quản lý, phân tích thông tin dữ liệu gắn với yếu tố địa lý và nhằm
đƣa ra các thông tin, kiến thức, giải pháp. Các kết quả của GIS là rất đa dạng, nhƣ là:
các hiển thị tri thức địa lý, tri thức này đƣợc thể hiện quan các dạng thông tin:
- Bản đồ: Đây là kết quả truyền thống và trực quan của GIS và nó là một trong
những sản phẩm đầu tiên, cần có khi áp dựng GIS, ví dụ bản đồ quy hoạch, bản đồ
biến động, bản đồ cơ cấu cây trồng,…
- Cơ sở dữ liệu gắn với yếu tố địa lý: Đây là điều khác biệt giữa GIS với các bản đồ
thông thƣờng. Trong hệ thống này ngoài những giá trị hiển thị trên bản đồ, thì thông
qua GIS nhiều dữ liệu liên quan, có giá trị đƣợc liên kết, tổng hợp, lƣu trữ và có thể
cập nhật. Điều này giúp cho việc quản lý không gian địa lý theo thời gian.
- Mô hình phân tích, quan hệ: Các mối quan hệ giữa các nhân tố theo không gian
đƣợc mô hình hóa. Ví dụ quan hệ giữa mặt xung yếu của một lƣu vực với một nhân tố
ảnh hƣởng nhƣ địa hình, đất đai, thảm phủ thực vật. Đây là cơ sở để chồng ghép các
lớp bản đồ, dữ liệu để đƣa ra giải pháp, quy hoạch.
- Metadata: Thông tin siêu cơ sở dữ liệu của các lớp dữ liệu.
Trong những năm gần đây, công nghệ thông tin và viễn thám phát triển không
ngừng và tạo ra những phát triển mạnh mẽ trong nhiều lĩnh vực. Trong đó đối với quản
lý tài nguyên thiên nhiên, chúng đóng vai trò quan trọng với những ứng dụng nhƣ lƣu
trữ, cập nhật, phân tích và đƣa ra các giải pháp quản lý hữu hiệu, tiết kiệm, có tính

khoa học và thực tiễn, đóng góp vào việc quản lý tài nguyên bền vững, lâu dài.
1.2.1.2. Các thành phần và chức năng của GIS
Mô hình thông tin, kiến thức GIS bao gồm:
- Thông tin dữ liệu đầu vào: Các thông tin dữ liệu liên quan, bản đồ, tọa độ không
gian đầu vào, ảnh viễn thám, các mô hình quan hệ giữa các nhân tố; chúng đƣợc cập
nhật và bổ sung thƣờng xuyên.
- Quản lý, cập nhật và phân tích thông tin dữ liệu theo một mục tiêu cụ thể.
- Thông tin dữ liệu đầu ra bao gồm: Các giải pháp, các bản đồ chuyên đề và dữ liệu
liên quan, báo cáo; đồng thời có thể tạo ra các wedsite để quản lý, sử dụng, trao đổi.

Trang 8


Hình 2.1. Sơ đồ mô hình thông tin, kiến thức trong GIS
GIS có rất nhiều chức năng khác nhau tùy vào việc ứng dụng vào lĩnh vực nào,
nhƣng có thể biểu hiện tổng quát theo sơ đồ sau:
Hiện tƣợng
quan sát

Thu thập
thông tin

Tài liệu và
bản đồ giấy

Dữ liệu
thô

CSDL

Lƣu trữ và
khai thác

Xử lý sơ
bộ dữ liệu

Hiển thị và
tƣơng tác

Dữ liệu có
cấu trúc

Tìm kiếm và
phân tích

Diễn giải

Hình 1.3. Các chức năng của GIS

Trang 9

Thiết bị
đồ họa


1.2.2. Công nghệ viễn thám (Remote Sensing)
1.2.2.1. Các khái niệm liên quan đến viễn thám
Công nghệ viễn thám đã đƣợc ra đời từ rất lâu trên thế giới, nhƣng ở Việt Nam mới
đƣợc ứng dụng rộng rãi trong những năm gần đây. Viễn thám (remote sensing) đƣợc
hiểu là một khoa học và nghệ thuật để thu nhận thông tin về một đối tƣợng, một khu

vực, hoặc một hiện tƣợng thông qua việc phân tích tƣ liệu thu nhận đƣợc bằng các
phƣơng tiện. Những phƣơng tiện này không có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tƣợng, khu
vực hoặc với hiện tƣợng đƣợc nghiên cứu
Theo định nghĩa của tổ chức Japan Association of Remote Sensing, viễn thám là
một khoa học và công nghệ trong đó các đặc điểm của đối tƣợng có thể đƣợc phát
hiện, đo đạc và phân tích mà không cần tiếp xúc trực tiếp với chúng
Theo định nghĩa của Nguyễn Ngọc Thạch (2005) thì viễn thám là thăm dò từ xa về
một đối tƣợng hoặc một hiện tƣợng mà không có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tƣợng
hoặc hiện tƣợng đó
1.2.2.2. Nguyên lý cơ bản của viễn thám
Do các tính chất của vật thể (nhà, đất, cây, nƣớc…) có thể đƣợc xác định thông qua
năng lƣợng bức xạ hay phản xạ từ vật thể nên viễn thám là một công nghệ nhằm xác
định và nhận biết đối tƣợng hoặc các điều kiện môi trƣờng thông qua những đặc trƣng
riêng về sự phản xạ và bức xạ
Sóng điện từ đƣợc phản xạ hoặc bức xạ từ vật thể là nguồn cung cấp thông tin chủ
yếu về đặc tính của đối tƣợng cần phải đo lƣờng và phân tích trong viễn thám.
Thiết bị dùng để cảm nhận sóng điện từ phản xạ hay bức xạ từ vật thể đƣợc gọi là
bộ cảm biến (sensors). Bộ cảm biến có thể là các máy chụp ảnh hoặc máy quét.
Phƣơng tiện mang các sensors đƣợc gọi là vật mang (platform). Vật mang có thể là
máy bay, khinh khí cầu, tàu con thoi hoặc vệ tinh…
Nguồn năng lƣợng chính thƣờng sử dụng trong viễn thám là bức xạ mặt trời, năng
lƣợng của sóng điện từ do các vật thể phản xạ hay bức xạ đƣợc thu nhận bởi các sensor
đặt trên vật mang. Thông tin về đối tƣợng có thể nhận biết đƣợc thông qua xử lý tự
động máy tính hoặc giải đoán trực tiếp từ ảnh của đối tƣợng dựa trên kinh nghiệm của
chuyên gia. Cuối cùng, các dữ liệu hoặc thông tin dƣới dạng ảnh số sẽ đƣợc áp dụng
trong nhiều lĩnh vực khác nhau nhƣ nông lâm nghiệp, địa chất, khí tƣợng, môi trƣờng.

Trang 10

Hình 1.4. Nguyên lý thu nhận dữ liệu được sử dụng trong viễn thám
Nói một cách ngắn gọn, mỗi đối tƣợng sẽ có một giá trị phổ phản xạ duy nhất và
khác với các đối tƣợng khác. Các đặc trƣng phổ phản xạ này sẽ đƣợc thể hiện bằng cấp
độ xám trên ảnh viễn thám. Viễn thám chính là công nghệ phát hiện và tìm hiểu đối
tƣợng thông qua các đặc trƣng phổ phản xạ riêng biệt ấy.
Phƣơng pháp viễn thám chính là phƣơng pháp sử dụng bức xạ điện từ nhƣ một
phƣơng tiện để điều tra và đo đạc những đặc tính của đối tƣợng
1.2.2.3. Các đặc trưng cơ bản của ảnh Landsat
Nhƣ trên đã nói, mỗi đối tƣợng tự nhiên có một đặc trƣng phản xạ phổ nhất định và
đây chính là cơ sở để hình thành nên các thông tin viễn thám. Chính vì vậy, nghiên
cứu đặc trƣng phản xạ phổ của các đối tƣợng tự nhiên có ý nghĩa vô cùng quan trọng,
quyết định đến khả năng ứng dụng có hiệu quả phƣơng pháp viễn thám trong nghiên
cứu các đối tƣợng. Phần lớn các phƣơng pháp ứng dụng viễn thám đƣợc sử dụng hiện
nay đều có liên quan trực tiếp hoặc gián tiếp với việc nghiên cứu đặc trƣng phản xạ
phổ của các đối tƣợng hay nhóm các đối tƣợng nghiên cứu.
Sự hiểu biết về mối tƣơng quan giữa đặc trƣng phản xạ phổ và bản chất, trạng thái
của đối tƣợng tự nhiên giúp cho các nhà nghiên cứu giải đoán đúng và chính xác về
đối tƣợng. Trong trƣờng hợp này, những thông tin về đặc trƣng phản xạ phổ sẽ cho
phép các nhà chuyên môn chọn các kênh phổ tối ƣu, chứa nhiều thông tin nhất về đối
tƣợng đƣợc nghiên cứu, đồng thời đây cũng là cơ sở để phân tích, nghiên cứu các tính
chất của đối tƣợng, tiến tới phân loại chúng
Phổ phản xạ là thông tin quan trọng nhất mà viễn thám thu đƣợc về các đối tƣợng.
Dựa vào đặc điểm phổ phản xạ (cƣờng độ, dạng đƣờng cong ở các dải sóng khác nhau)
có thể phân tích, so sánh và nhận diện các đối tƣợng trên bề mặt. Thông tin về phổ
Trang 11


phản xạ là thông tin đầu tiên, là tiền đề cho các phƣơng pháp phân tích xử lý ảnh trong
viễn thám, đặc biệt là xử lý số
Đặc trƣng phổ phản xạ của một số đối tƣợng tự nhiên thƣờng xuất hiện trong bản đồ

hiện trạng sử dụng đất đƣợc trình bày dƣới đây:
a. Đặc trưng phản xạ phổ của thực vật
Thực vật khỏe mạnh chứa nhiều diệp lục tố (chlorophil), phản xạ rất mạnh ánh sáng
có bƣớc sóng từ 450 – 670nm (tƣơng ứng với dải sóng màu lục – Green), vì vậy ta
nhìn thấy chúng có màu xanh lục. Khi diệp lục tố giảm đi, thực vật chuyển sang phản
xạ ánh sáng màu đỏ trội hơn. Kết quả là lá cây có màu vàng (do tổ hợp màu Green và
Red) hoặc màu đỏ hẳn (hiện tƣợng này khá phổ biến khi mùa đông đến). Ở vùng hồng
ngoại phản xạ (từ 0,7 – 1,3 µm) thực vật có khả năng phản xạ rất mạnh, khi sang vùng
hồng ngoại nhiệt và vi sóng (microwave) một số điểm cực trị ở vùng sóng dài làm tăng
khả năng hấp thụ ánh sáng của hơi nƣớc trong lá, khả năng phản xạ của chúng giảm đi
rõ rệt và ngƣợc lại, khả năng hấp thụ ánh sáng lại tăng lên. Đặc biệt đối với rừng có
nhiều tầng lá, khả năng đó càng tăng lên
Sự khác nhau về đặc trƣng phản xạ phổ ở thực vật đƣợc xác định bởi các yếu tố cấu
tạo trong và ngoài của cây (sắc tố diệp lục, cấu tạo mô bì, thành phần và cấu tạo biểu
bì, hình thái cây…), thời kì sinh trƣởng (tuổi cây, giai đoạn sinh trƣởng…) và tác động
ngoại cảnh (điều kiện sinh trƣởng, điều kiện chiếu sáng, thời tiết, vị trí địa lý…). Tuy
nhiên, đặc trƣng phản xạ phổ của lớp phủ thực vật có một quy luật chung: phản xạ
mạnh ở vùng sóng xanh (510 - 575 nm) và hồng ngoại gần (>720nm), hấp thụ mạnh ở
vùng sóng xanh - tím (390 - 480 nm) và sóng đỏ (680 – 720nm).

Hình 1.5. Cơ chế phản xạ phổ của thực vật
b. Đặc trưng phản xạ phổ của nước
Khả năng phản xạ phổ của nƣớc phụ thuộc chủ yếu vào tính chất của nƣớc và hàm
lƣợng các vật chất lơ lửng chứa trong nƣớc. Nƣớc trong chỉ phản xạ mạnh ở vùng sóng
của tia xanh lơ (Blue) và yếu dần khi sang vùng tia xanh lục (Green), triệt tiêu ở cuối
Trang 12


dải sóng đỏ (Red). Khi nƣớc bị đục, khả năng phản xạ tăng lên do ảnh hƣởng sự tán xạ
của các vật chất lơ lửng. Sự thay đổi về tính chất của nƣớc (độ đục, độ mặn, độ sâu,

hàm lƣợng Chlorophil,…) đều ảnh hƣởng đến tính chất phổ của chúng.

Hình 1. 6. Đặc trưng phản xạ phổ của nước so với các đối tượng
tự nhiên khác
c. Đặc trưng phản xạ phổ của đất
Đƣờng cong phổ phản xạ của đất khô tƣơng đối đơn giản, ít có những cực đại và
cực tiểu một cách rõ ràng, lý do chính là các yếu tố ảnh hƣởng đến tính chất phổ của
đất khá phức tạp và không rõ ràng nhƣ ở thực vật.
Các yếu tố ảnh hƣởng đến đƣờng cong phổ phản xạ của đất là: lƣợng ẩm, cấu trúc
của đất (tỉ lệ cát, bột và sét), độ nhám bề mặt, sự có mặt của các loại oxit kim loại,
hàm lƣợng vật chất hữu cơ,… các yếu tố đó làm cho đƣờng cong phổ phản xạ biến
động rất nhiều quanh đƣờng cong có giá trị trung bình. Tuy nhiên, quy luật chung là
giá trị phổ phản xạ của đất tăng dần về phía sóng có bƣớc sóng dài.

Hình 1.7. Đặc điểm phổ phản xạ của nhóm các đối tượng tự nhiên chính
Nhƣ vậy, đƣờng cong biểu diễn đặc trƣng phản xạ phổ của đất đơn giản hơn so với
đặc trƣng phản xạ phổ của lớp phủ thực vật: tăng dần từ vùng tử ngoại đến vùng
hồng ngoại một cách đơn điệu và phụ thuộc vào một số yếu tố chính nhƣ bản chất
Trang 13


hóa lý của đất, hàm lƣợng mịn, màu sắc, độ ẩm, trạng thái bề mặt, thành phần cơ giới
của đất.
1.3. ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG PHÂN TÍCH BIẾN ĐỘNG
DIỆN TÍCH SỬ DỤNG ĐẤT
1.3.1. Ứng dụng viễn thám và GIS trong đánh giá biến động diện tích sử dụng đất
1.3.1.1. Trên thế giới
Nhóm tác giả, M.E. Bauer, F. Yuan, K.E. Sawaya đã sử dụng ảnh Landsat TM và
ETM+ ở các năm 1986, 1991 và 1998 nghiên cứu sự thay đổi của thực phủ ở vùng
Minnesota. khu vực nghiên cứu là một vùng rộng 7700 km2, bao gồm nhiều loại thực

phủ đa dạng với hơn 900 hồ và bị đan xen bởi các con sông Mississippi, Minnesota và
St. Croix, các khu đô thị mật độ cao và thấp, một vài khu ngoại thành bao gồm đất
nông nghiệp, đồng cỏ, đất ƣớt, rừng… Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả đã cho
thấy sự biến đổi của các đối tƣợng thực phủ và thành lập bản đồ biến động cho 8 loại
thực phủ. Đề tài còn so sánh với kết quả của “The Natural Resources Inventory” và
nhận định rằng hai cách giám sát đều có kết quả tƣơng tự nhau, phƣơng pháp giám sát
bằng ảnh Landsat nhanh chóng và rõ ràng hơn. Tác giả đã khẳng định khả năng của
ảnh Viễn thám trong việc cung cấp các thông tin về sự thay đổi của lớp thực phủ hoặc
sự thay đổi hiện trạng sử dụng đất.
Ademola K. Braimoh (Center for Development Research, University of Bonn,
Bonn, Germany) và Paul L.G. Vlek đã sử dụng ảnh Landsat TM thu nhận vào các năm
1984, 1992 và 1999 để thành lập bản đồ thực phủ khu vực đô thị ở Ghana. Ảnh vệ tinh
đa thời gian đã đƣợc sử dụng để nghiên cứu sự đô thị hóa của khu vực này. Nhóm
nghiên cứu đã quan sát đƣợc, năm 1984, đất trồng trọt chiếm hơn 57%, nhƣng chỉ còn
khoảng 51% vào năm 1992, là kết quả của việc chuyển đổi sang đất xây dựng. Tuy
nhiên, đất trồng trọt lại tăng lên 58% trong năm 1999. Sự gia tăng này là kết quả của
việc mở rộng sản xuất nông nghiệp trong khu đô thị nhằm cung cấp lƣơng thực cần
thiết cho ngƣời dân khu vực này. Đất xây dựng tăng từ 16% năm 1994 đến 35% năm
1999. Các tác giả đã khẳng định, các phân tích, nghiên cứu về đô thị hóa là một vấn đề
đáng quan tâm. Khi phát triển kinh tế thị trƣờng, kèm theo sự đô thị hóa, gia tăng
nhanh chóng việc xây dựng trong khu đô thị là việc đáng báo động. Cơ sở hạ tầng
không đủ cho sự gia tăng dân số, đô thị mất dần màu xanh, suy giảm đất nông nghiệp.
Vì vậy, phát triển khả năng trong việc sử dụng viễn thám và hệ thống thông tin địa lý
để giám sát sự đô thị hóa và hoạch định các chiến lƣợc là điều cần thiết.
“Évolution de l'espace urbain de Yaoundé, au Cameroun, entre 1973 et 1988 par
télédétection”(Đánh giá không gian đô thị tại Yaounde, Cameroun, từ 1973 đến 1988
bằng kỹ thuật viễn thám) - (Remy Sietchiping - School of Anthropology Geography
Trang 14

and Environmental Studies University of Melbourne Victoria 3010, Australie). Trong
nghiên cứu này, các tác giả khẳng định ảnh viễn thám đa thời gian có thể đƣợc sử dụng
để giám sát sự phát triển của đô thị một cách nhanh chóng, chính xác và ít tốn kém.
Ảnh Landsat MSS và TM năm 1976 và 1987 đƣợc sử dụng qua nghiên cứu, khu vực
đô thị vùng Yaoundé tăng 8,1%, phù hợp với mức độ tăng trƣởng kinh tế ở khu vực
này. Trong nghiên cứu này, tác giả chỉ nhằm đánh giá mức độ bành trƣớng của đô thị,
nên chỉ phân loại bốn lớp thực phủ nhƣ khu vực mật độ đô thị tập trung cao, khu vực
mật độ đô thị thấp, khu vực phủ thực vật, các loại đất khác.
Trung quốc ngƣời ta thành lập bản đồi sử dụng đất qua các thời kỳ với việc sử dụng
Bản đồ Nông Nghiệp tỷ lệ 1: 100000 và ảnh Vệ tinh Landsat. Sau khi phân tích ảnh vệ
tinh, phân tầng, họ đã ứng dụng phƣơng pháp ASF đo diện tích bằng máy định vị GPS
và máy quay Camera, trên mỗi mảnh diện tích 4km x 4km. Từ diện tích các mảnh kết
hợp với điều cho thực địa, các phép toán thống kê đƣợc áp dụng để suy ra diện tích các
loại cây trồng cho từng tỉnh và từng huyện. Với độ chính xác là 97%, kết quả của
nghiên cứu đã cung cấp số liệu về diện tích và sự thay đổi mục đích sử dụng đất qua
từng năm.
1.3.1.2. Trong nước
Đề tài “Giám sát biến động rừng ngập mặn Cần Giờ sử dụng kỹ thuật Viễn thám và
Gis” của tác giả Trần Trọng Đức và Phạm Bách Việt đã sử dụng hai loại ảnh là
Landsat ETM+ và Aster nghiên cứu biến động rừng ngập mặn. Đề tài cho thấy sự thay
đổi tăng giảm diện tích rừng và các đối tƣợng khác trong thời kỳ 1993 – 2003. Trong
đó, tác giả đã thành lập bản đồ khu vực rừng ngập mặn Cần Giờ bằng phƣơng pháp
phân loại xác xuất gần đúng nhất với 14 loại thực phủ, và thành lập bản đồ biến động
với bốn nhóm đối tƣợng chính.
Đề tài “Tìm hiểu sự thay đổi lớp thảm thực vật và các vấn đề quản lý tại xã Mậu
Đức, huyện Con Cuông, tỉnh Nghệ An” của nhóm tác giả (Trần nguyên Bằng, Võ Hữu
Công, Nông Hữu Dƣơng…). Đề tài sử dụng ảnh Landsat TM thu chụp ở các thời điểm
1989 – 1993 – 1998 – 2003. Kết quả cho thấy diện tích của từng loại rừng ở mỗi thời
điểm và sự thay đổi của từng loại rừng qua các thời kỳ.
Trong nghiên cứu “Sự thay đổi lớp thực phủ khu vực đô thị thông qua sự phát triển

của các lớp phủ không thấm nước tại Thành phố Hồ Chí Minh” (Urban land cover
change through development of imperviousness in Ho Chi Minh city, Vietnam), của
hai tác giả Trần Thị Vân và Hà Dƣơng Xuân Bảo đã sử dụng các loại ảnh: Hai ảnh
Landsat TM có độ phân giải không gian 30m x 30 m thu nhận 16/1/1989 và ảnh
Landsat ETM+ thu ngày 5/1/2002, ảnh Aster độ phân giải không gian 15 x 15 m đƣợc
thu nhận 25/12/2006. Nghiên cứu đã khẳng định sự phát triển nhanh chóng của đô thị
Trang 15


từ 1989 đến 2006. Đặc biệt là sự phát triển đô thị dọc theo các đƣờng giao thông chính
ở vùng ngoại ô là vùng sản xuất nông nghiệp. Trong vòng 17 năm, đất xây dựng đã
tăng lên 2 lần, và đồng nghĩa với sự tăng lên của đất đô thị là một diện tích tƣơng ứng
biến mất của đất nông nghiệp, điều này có nghĩa là bề mặt không thấm nƣớc đƣợc mở
rộng nhanh chóng thay thế cho các lớp phủ thực vật…
Đề tài “Ứng dụng Viễn thám giám sát biến động rừng khu vực Cần Giờ, Thành phố
Hồ Chí Minh” của tác giả Phan Nguyên Việt. Tác giả sử dụng hai ảnh LandSat TM thu
chụp ngày 16/01/1989 với 7 kênh phổ và ETM+ thu chụp ngày 11/12/2001 với 9 kênh
ảnh. Đề tài sử dụng phƣơng pháp phân loại Maximum Likelihood. Kết quả đề tài, đã
cho thấy sự biến đổi diện tích các đối tƣợng thực phủ ở hai thời điểm, thành lập đƣợc
bản đồ ngập mặn khu vực Cần Giờ với độ chính xác cực đại của kết quả biến động đạt
đến giá trị min của độ chính xác toàn cục 2 năm 1989 và 2001 là 80.90%.
Đề tài “Ứng dựng GIS và viễn thám xây dựng bản đồ biến động quỹ đất lúa do tác
động của biến dổi khí hậu tại huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế” của tác giả
Phạm Gia Tùng, luận văn Thạc sĩ nông nghiệp, trƣờng Đại học Nông lâm Huế. Tác giả
sử dụng ảnh Landsat TM (2000) và ETM+ (2010) và sử dụng phần mềm ENVI cùng
với sự hỗ trợ của các phần mềm GIS để thành lập bản đồ biến động sử đất lúa của các
năm. Sau đó, tác giả đã chồng ghép để thành lập bản đồ biến động đất lúa do tác động
của biến dổi khí hậu trên địa bàn nghiên cứu với độ chính xác cao. Qua đó tác giả đã
đƣa ra dự báo quỹ đất lúa trong tƣơng lai theo kịch bản biến đổi khí hậu và đề xuất giải
pháp nâng cao hiệu quả sử dụng đất lúa và thích nghi với biển đổi khí hậu.

Trang 16


CHƢƠNG 2: ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN
TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT HUYỆN HÒA VANG, THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
2.1. KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI KHU
VỰC NGHIÊN CỨU
2.1.1. Điều kiện tự nhiên
2.1.1.1. Vị trí địa lý
Huyện Hoà Vang nằm bao bọc quanh phía Tây khu vực nội thành của thành phố Đà
Nẵng, có tọa độ từ 15055' đến 16013' độ vĩ Bắc và 107049' đến 108013' độ kinh Đông.
Phía Bắc giáp: các huyện Nam Đông, A Lƣới và Phú Lộc của tỉnh Thừa Thiên Huế
Phía Nam giáp: Thị xã Điện Bàn, huyện Đại Lộc của tỉnh Quảng Nam
Phía Đông giáp: Quận Cẩm Lệ, quận Liên Chiểu của thành phố Đà Nẵng
Phía Tây giáp: Huyện Đông Giang của tỉnh Quảng Nam

Hình 2.1. Bản đồ hành chính huyện Hòa Vang (thu từ tỷ lệ 1:250000)
2.1.1.2. Địa hình
Địa hình Hòa Vang vừa có đồng bằng vừa có núi, vùng núi cao và dốc tập trung ở
phía Tây và Tây Bắc, từ đây có nhiều dãy núi chạy dài ra biển, một số đồi thấp xen kẽ
vùng đồng bằng ven biển hẹp.

Trang 17


Địa hình đồi núi chiếm diện tích lớn, độ cao khoảng từ 700-1.500m, độ dốc lớn
(>400), là nơi tập trung nhiều rừng đầu nguồn và có ý nghĩa bảo vệ môi trƣờng sinh
thái của thành phố.
Hệ thống sông ngòi ngắn và dốc, bắt nguồn từ phía Tây, Tây bắc và tỉnh Quảng

Nam.
Đồng bằng ven biển là vùng đất thấp chịu ảnh hƣởng của biển bị nhiễm mặn, là
vùng tập trung nhiều cơ sở nông nghiệp, công nghiệp, dịch vụ, quân sự, đất ở và các
khu chức năng của thành phố
2.1.1.3. Khí hậu
Huyện Hòa Vang nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình, nhiệt độ cao
và ít biến động. Khí hậu Đà Nẵng là nơi chuyển tiếp đan xen giữa khí hậu miền Bắc và
miền Nam, với tính trội là khí hậu nhiệt đới điển hình ở phía Nam. Mỗi năm có 2 mùa
rõ rệt: mùa mƣa kéo dài từ tháng 8 đến tháng 12 và mùa khô từ tháng 1 đến tháng 7,
thỉnh thoảng có những đợt rét mùa đông nhƣng không đậm và không kéo dài.
Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 25,90C; cao nhất vào các tháng 6, 7, 8, trung
bình từ 28-300C; thấp nhất vào các tháng 12, 1, 2, trung bình từ 18-230C. Riêng vùng
rừng núi Bà Nà ở độ cao gần 1.500m, nhiệt độ trung bình khoảng 200C.
Độ ẩm không khí trung bình là 83,4%; cao nhất vào các tháng 10, 11, trung bình từ
85,67 - 87,67%; thấp nhất vào các tháng 6, 7, trung bình từ 76,67 - 77,33%.
Lƣợng mƣa trung bình hàng năm là 2.504,57 mm/năm; lƣợng mƣa cao nhất vào các
tháng 10, 11, trung bình từ 550 - 1.000 mm/tháng; thấp nhất vào các tháng 1, 2, 3, 4,
trung bình từ 23-40 mm/tháng.
Số giờ nắng bình quân trong năm là 2.156,2 giờ; nhiều nhất là vào tháng 5, 6, trung
bình từ 234 đến 277 giờ/tháng; ít nhất là vào tháng 11, 12, trung bình từ 69 đến 165
giờ/tháng.
2.1.1.4. Tài nguyên đất
Huyện Hòa Vang là huyện nông nghiệp của thành phố Đà Nẵng, diện tích đất tự
nhiên là 73.488 ha (chiếm 74,8% diện tích của thành phố Đà Nẵng), Trong đó Đất
nông nghiệp 65.316 ha, đất phi nông nghiệp 7.271 ha và đất chƣa sử dụng 901,7 ha.
2.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
2.1.2.1. Kinh tế
Kinh tế - xã hội của huyện Hòa Vang trong những năm qua phát triển khá, tốc độ
tăng trƣởng bình quân hằng năm ở mức 10%, cơ cấu kinh tế chuyển dịch theo hƣớng
Dịch vụ (tỷ lệ 51,4%) - Công nghiệp (tỷ lệ 30,5%) - Nông nghiệp (tỷ lệ 18,1%). Cơ

cấu lao động chuyển dịch theo hƣớng giảm lao động nông nghiệp, tăng lao động dịch
Trang 18