ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ WEBGIS VÀ ẢNH VIỄN THÁM QUẢN LÝ TIẾN ĐỘ XUỐNG GIỐNG VÀ CẢNH BÁO PHÒNG TRỪ DỊCH HẠI LÚA Ở TỈNH AN GIANG

SỞ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ AN GIANG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI/DỰ ÁN

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ WEBGIS VÀ ẢNH VIỄN THÁM
QUẢN LÝ TIẾN ĐỘ XUỐNG GIỐNG VÀ CẢNH BÁO
PHÒNG TRỪ DỊCH HẠI LÚA Ở TỈNH AN GIANG

Mã số: 373.2011.6
Cơ quan chủ trì đề tài/dự án: Trƣờng Đại học Cần Thơ
Chủ nhiệm đề tài: PGs. TS. VÕ QUANG MINH

An Giang, 2013


TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

SỞ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ AN GIANG

BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐỀ TÀI/DỰ ÁN

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ WEBGIS VÀ ẢNH VIỄN THÁM
QUẢN LÝ TIẾN ĐỘ XUỐNG GIỐNG VÀ CẢNH BÁO
PHÒNG TRỪ DỊCH HẠI LÚA Ở TỈNH AN GIANG

Mã số: 373.2011.6
Chủ nhiệm đề tài/dự án:

Cơ quan chủ trì đề tài/dự án:

Sở Khoa học và Công nghệ An Giang

An Giang, 2013


DANH SÁCH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
VÀ ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH

1. Danh sách thành viên tham gia chính:
Họ và tên

Đơn vị công tácvà lĩnh
vực chuyên môn

1. PGS. TS. Võ Quang Minh

PTN GIS & Viễn thám,
Bộ môn Tài Nguyên Đất

Chủ nhiệm, phân tích
đánh giá số liệu

2. ThS. Trƣơng Chí Quang

PTN GIS & Viễn thám,
Bộ môn Tài Nguyên Đất

Xử lý dữ liệu, lập trình

3. ThS. Huỳnh T. Thu Hƣơng

PTN GIS & Viễn thám,
Bộ môn Tài Nguyên Đất

Xây dựng bản đồ, tổng
hợp dữ liệu, báo cáo

4. KS. Trần Thanh Dân

PTN GIS & Viễn thám,
Bộ môn Tài Nguyên Đất

Thu thập dữ liệu ảnh,
xử lý dữ liệu ảnh

5. KS. Lê Văn Thạnh

Học viên cao học ngành
QLĐĐ K19

Xử lý dữ liệu, lập trình

Nội dung nghiên cứu
cụ thể đƣợc giao

2. Đơn vị phối hợp chính:
Tên đơn vị

trong và ngoài nƣớc
Chi cục Bảo vệ thực vật tỉnh
An Giang

Nội dung phối hợp
nghiên cứu

Họ và tên ngƣời đại
diện đơn vị

- Tập huấn lấy chỉ tiêu thí - Nguyễn Hữu An
nghiệm cho cộng tác
- Nguyễn Phƣớc Thành
viên.
- Phạm Thị Ngại
- Điều tra, khảo sát, thu
thập dữ liệu thực địa

ii


LỜI CẢM ƠN
Nhóm nghiên cứu xin chân thành cảm ơn đến:
- Chi cục Bảo vệ thực vật tỉnh An Giang đã hỗ trợ cung cấp các thông tin, số
liệu để chúng tôi hoàn thành đƣợc công trình nghiên cứu này.
- Các cộng tác viên phụ trách các điểm thí nghiệm đồng ruộng và bẫy đèn trên
địa bàn tỉnh An Giang.
- PGS. TS. Nguyễn Văn Huỳnh, trƣờng Đại Học Cần Thơ đã phối hợp thực
hiện biên soạn nội dung các chuyên đề khoa học về dịch hại trên cây lúa làm
tài liệu đăng WEB.

- Sự hỗ trợ tích cực từ Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh An Giang.
- Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các bạn học viên cao học và
sinh viên đã nhiệt tình tham gia nghiên cứu này.
Chủ nhiệm đề tài

iii


TÓM LƢỢC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Đề tài đƣợc thực hiện nhằm cung cấp cho các nhà hoạch định chính
sách tỉnh An Giang những thông tin thƣờng xuyên và cơ bản về tình trạng
sinh trƣởng, diện tích canh tác và tình hình dịch hại trên cây lúa thuộc địa bàn
tỉnh An Giang. Từ đó, họ có thể đƣa ra các chính sách thích hợp để phát triển
một chƣơng trình giám sát kịp thời và hiệu quả. Đề tài đƣợc thực hiện với các
mục tiêu chính nhƣ sau:
1. Nghiên cứu và đề xuất phƣơng pháp theo dõi tiến độ xuống giống
phục vụ quản lý thời vụ lúa thông qua việc ứng dụng ảnh viễn thám MODIS
và các dữ liệu bổ trợ khác để xác định hiện trạng canh tác, phân bố các trà lúa
và tiến độ xuống giống định kỳ phục vụ quản lý thời vụ ở các thời điểm và các
vùng khác nhau trong tỉnh.
2. Xây dựng phần mềm cảnh báo dịch hại bằng phƣơng pháp WEBGIS
nhằm mục đích cung cấp thông tin về bảo vệ thực vật giúp đề xuất các giải
pháp cảnh báo dịch hại lúa kịp thời, ứng phó nhanh chóng giúp ngƣời dân
phòng trừ hiệu quả.
Đề tài đã xây dựng hoàn chỉnh phƣơng pháp sử dụng ảnh viễn thám
MODIS trong công tác xây dựng bản đồ tiến độ xuống giống lúa phục vụ
quản lý thời vụ lúa và bản đồ cảnh báo dịch hại định kỳ 8 ngày/lần phục vụ
công tác bảo vệ thực vật trên cây lúa ở địa bàn tỉnh An Giang. Kết quả kiểm
tra đối chiếu giữa các bản đồ kết quả đƣợc xây dựng theo phƣơng pháp viễn
thám nói trên với dữ liệu khảo sát thực tế và dữ liệu báo cáo thống kê từ các

cộng tác viên địa phƣơng cho thấy có sự tƣơng quan khá cao giữa kết quả giải
đoán với dữ liệu báo cáo thực địa.
Kết quả đề tài cũng đã hoàn chỉnh nội dung xây dựng hệ thống quản lý
cơ sở dữ liệu phục vụ cảnh báo và ứng phó dịch hại trên cây lúa phục vụ cho
tỉnh An Giang bằng phƣơng pháp WEBGIS với đầy đủ các chức năng của hệ
thống WebGIS và Website đã đƣợc upload lên Internet tại địa chỉ:

Sản phẩm từ đề tài nghiên cứu đã sẵn sàng cho việc chuyển giao cho cơ
quan thụ hƣởng bao gồm 1) Phần mềm cài đặt; 2) Sách hƣớng dẫn sử dụng;
và 3) Bộ dữ liệu cơ sở đã thu thập và xử lý từ kết quả của đề tài. Chi cục
BVTV An Giang sẽ là đơn vị tiếp nhận và chịu trách nhiệm quản lý đồng thời
triển khai website đến các câu lạc bộ nông dân. Website ở các câu lạc bộ nông
dân có thể do Hội Nông Dân hoặc Chi Cục BVTV đảm nhiệm hoặc các điểm
Internet đƣợc Sở KHCN chuyển giao.

iv


MỤC LỤC
Trang
DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA ....................................................... ii
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... iii
TÓM LƢỢC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .......................................................... iv
MỤC LỤC ........................................................................................................... v
BẢNG CHÚ GIẢI CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT, ĐƠN VỊ ĐO ............. vii
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... viii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ............................................................ ix
MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ............................................................................... 3
1.1.

Tổng quan tình hình nghiên cứu đã có trong và ngoài nƣớc ................. 3

1.2.

Trình độ công nghệ mà dự án cần hoàn thiện so với trong nƣớc và
quốc tế .................................................................................................... 5

1.3.

Mục tiêu hoàn thiện công nghệ .............................................................. 5

CHƢƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .................... 6
2.1.

Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................ 6

2.2.

Nội dung nghiên cứu .............................................................................. 7

2.2.1. Theo dõi tiến độ xuống giống phục vụ quản lý thời vụ lúa ................... 7
2.2.2. Thu thập bộ dữ liệu cơ sở phục vụ cho công tác xây dựng bản đồ
tiến độ xuống giống và WEBGIS ........................................................ 10
2.2.3. Xây dựng hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu phục vụ cảnh báo và ứng
phó dịch hại .......................................................................................... 12
2.2.4. Hội thảo đánh giá kết quả..................................................................... 15
2.2.5. Tập huấn nông dân và cán bộ địa phƣơng _ chuyển giao kết quả ....... 15

v

CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ THỰC HIỆN ............................................................ 16
3.1.

Nội dung khoa học công nghệ đã thực hiện ......................................... 16

3.1.1. Theo dõi tiến độ xuống giống phục vụ quản lý thời vụ lúa ................. 16
3.1.2. Thu thập bộ dữ liệu cơ sở phục vụ cho công tác xây dựng bản đồ
tiến độ xuống giống và WEBGIS ........................................................ 19
3.1.3. Xây dựng hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu phục vụ cảnh báo và ứng
phó dịch hại .......................................................................................... 21
3.2.

Các kết quả đạt đƣợc ............................................................................ 23

3.2.1. Kết quả theo dõi tiến độ xuống giống phục vụ quản lý thời vụ lúa. .... 23
3.2.2. Kết quả thu thập bộ dữ liệu cơ sở phục vụ cho công tác xây dựng
bản đồ tiến độ xuống giống và WEBGIS ............................................. 48
3.2.3. Xây dựng hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu phục vụ cảnh báo và ứng
phó dịch hại .......................................................................................... 53
3.2.4. Hội thảo đánh giá kết quả..................................................................... 71
3.2.5. Kết quả tập huấn nông dân và cán bộ địa phƣơng _ chuyển giao
công nghệ ............................................................................................ 71
3.3.

Các sản phẩm của đề tài ....................................................................... 73

3.3.1. Các sản phầm KH&CN chính của dự án ............................................. 73
3.3.2. Những tác động đối với kinh tế, xã hội và môi trƣờng ........................ 69

3.3.3. Mức độ sẵn sàng chuyển giao, thƣơng mại hóa kết quả nghiên cứu ... 70
3.3.4. Kế hoạch sử dụng viễn thám và công nghệ WEBGIS để quản lý
tiến độ xuống giống và cảnh báo phòng trừ dịch hại lúa ở tỉnh An
Giang .................................................................................................... 77
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................................... 79
BÁO CÁO THỐNG KÊ KẾT QUẢ THỰC HIỆN .......................................... 81
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 92
PHỤ LỤC

vi


BẢNG CHÚ GIẢI CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT, ĐƠN VỊ ĐO

Từ viết tắt

Tiếng Anh

Tiếng Việt

AM
AVHRR

Ante Meridiem
Advanced Very High Resolution
Radiometer
Coastal Zone Color Scanner

Buổi sáng

CZCS
ĐBSCL
DN
DVI
ENVI
EOS
IDL
IR
KTNN
MODIS

NASA

Digital Number
Difference Vegetation Index
The Environment for Visualizing
Images
Earth Observing System
Interactive Data Language
Infrared spectroscopy
Moderate Resolution
Spectroradiometer

NIR
PM
PVI
R
ROI

National Aeronautics and Space

Administration
The Normalized Difference
Vegetation Index
Near-infared
Post Meridiem
Perpendicular Vegetation Index
Red
Region Of Interest

RVI
SAVI

The Ratio Vegetation Index
The Soil Adjusted Vegetation Index

TSAVI

Transformed Soil Adjusted
Vegetation Index

UTM

Universal Transverse Mercator

VCI
WGS-84

Vegetation condition index
World Geodetic System 84

NDVI

vii

Đồng Bằng Sông Cửu Long
Giá trị số
Chỉ số thực vật
Môi trƣờng để quan sát hình ảnh
Ngôn ngữ tƣơng tác dữ liệu
Hồng ngoại phản xạ
Khí tƣợng nông nghiệp
Dụng cụ đo bức xạ quang phổ của
những hình ảnh có độ phân giải
trung bình

Chỉ số khác biệt thực vật
Hồng ngoại gần
Buổi tối
Chỉ số thực vật vuông góc
Màu đỏ
Vùng mẫu
Tỉ lệ chỉ số thực vật
Chỉ số đất có đề hiệu chỉnh bởi
thực vật
Chỉ số chuyển đổi có hiệu chỉnh
bởi thực vật
Hệ tọa độ chuyển đổi tổng hợp
của Mỹ
Chỉ số trạng thái thực vật
Hệ tọa độ thế giới xây dựng năm

1984


DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1. Khoảng giá trị NDVI đƣợc sử dụng để phân loại sử dụng đất ......... 8
Bảng 2. Các kênh phổ MODIS đƣợc sử dụng trong tính toán chỉ số
NDVI .............................................................................................. 23
Bảng 3. Diện tích canh tác lúa các huyện thuộc tỉnh An Giang giải đoán
từ ảnh chuỗi ảnh MODIS năm 2011 và 2012 ................................. 30
Bảng 4. Các giai đoạn sinh trƣởng của lúa tƣơng ứng với số ngày sau
khi sạ ............................................................................................... 39
Bảng 5. Tổng hợp các loại dịch hại phổ biến trên lúa tƣơng ứng với từng
giai đoạn sinh trƣởng của cây lúa ngoài đồng ................................ 41
Bảng 6. Kết quả tính toán độ chính xác của kết quả giải đoán đƣợc tính
toán cho trên bản đồ cơ cấu mùa vụ lúa tỉnh An Giang năm
2012 ................................................................................................ 45
Bảng 7. Sự tƣơng quan giữa kết quả giải đoán từ ảnh MODIS và số liệu
điều tra tiến độ xuống giống vụ Thu Đông 2011 tỉnh An Giang ... 45
Bảng 8. Sự tƣơng quan giữa kết quả giải đoán từ ảnh MODIS và số liệu
điều tra tiến độ xuống giống vụ Đông Xuân 2011-2012 tỉnh An
Giang ............................................................................................... 46
Bảng 9. Sự tƣơng quan giữa kết quả giải đoán từ ảnh MODIS và số liệu
điều tra tiến độ xuống giống vụ Hè Thu 2012 tỉnh An Giang ........ 46
Bảng 10. Sự tƣơng quan giữa kết quả giải đoán từ ảnh MODIS và số liệu
điều tra tiến độ xuống giống vụ Thu Đông 2012 tỉnh An Giang ... 46
Bảng 11. Các sản phẩm chính của dự án ....................................................... 73

viii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Trang
Hình 1.

Sơ đồ bố trí các điểm thí nghiệm tại ruộng có đặt bẫy đèn ............. 11

Hình 2.

Sơ đồ nội dung khoa học công nghệ chính đã thực hiện................... 16

Hình 3.

Qui trình thành lập bản đồ tiến độ xuống giống phục vụ theo
dõi mùa vụ lúa bằng phƣơng pháp viễn thám ................................... 17

Hình 4.

Qui trình thu thập dữ liệu cơ sở phục vụ cho công tác xây
dựng bản đồ tiến độ xuống giống và WEBGIS ............................... 20

Hình 5.

Sơ đồ xây dựng hệ thống WebGIS .................................................. 21

Hình 6.

Giao diện chính của trang web ........................................................ 24

Hình 7.

Kết quả ảnh viễn thám sau khi tiền xử lý ảnh ................................. 25

Hình 8.

Ảnh chỉ số sai khác thực vật NDVI ................................................. 26

Hình 9.

Sự thay đổi giá trị NDVI theo thời gian của cây lúa ....................... 27

Hình 10. Biến đổi giá trị NDVI trong năm ở vùng lúa 1 vụ ........................... 27
Hình 11. Biến đổi giá trị NDVI trong năm ở vùng lúa 2 vụ ........................... 28
Hình 12. Biến đổi giá trị NDVI trong năm ở vùng lúa 3 vụ ........................... 28
Hình 13. Lịch thời vụ các vụ lúa chính trong năm 2012 đƣợc giải đoán
từ ảnh MODIS NDVI ở tỉnh An Giang ........................................... 29
Hình 14. Bản đồ hiện trạng cơ cấu mùa vụ lúa tỉnh An Giang năm
2011 giải đoán từ ảnh MODIS ......................................................... 31
Hình 15. Bản đồ hiện trạng cơ cấu mùa vụ lúa tỉnh An Giang năm
2012 giải đoán từ ảnh MODIS ......................................................... 32
Hình 16. Bản đồ tiến độ xuống giống vụ Thu Đông 2011 tỉnh An
Giang đƣợc giải đoán từ ảnh MODIS .............................................. 33
Hình 17. Bản đồ tiến độ xuống giống vụ Đông Xuân 2011-2012 tỉnh
An Giang đƣợc giải đoán từ ảnh MODIS ........................................ 34
Hình 18. Bản đồ tiến độ xuống giống vụ Hè Thu 2012 tỉnh An Giang
đƣợc giải đoán từ ảnh MODIS ......................................................... 35

ix

Hình 19. Bản đồ tiến độ xuống giống vụ Thu Đông 2012 tỉnh An
Giang đƣợc giải đoán từ ảnh MODIS .............................................. 36
Hình 20. Bản đồ tiến độ xuống giống vụ Đông Xuân 2012-2013 tỉnh
An Giang đƣợc giải đoán từ ảnh MODIS ........................................ 37
Hình 21. Bản đồ tiến độ xuống giống vụ Hè Thu 2013 tỉnh An Giang
đƣợc giải đoán từ ảnh MODIS ......................................................... 38
Hình 22. Bản đồ trà lúa ngày 11/7/2012 ở tỉnh An Giang xây dựng từ
ảnh MODIS và số liệu báo cáo tiến độ xuống giống của các
cộng tác viên .................................................................................... 40
Hình 23. Bản đồ cảnh báo dịch hại ngày 11/7/2012 ở tỉnh An Giang
xây dựng từ ảnh MODIS và số liệu dịch hại từ bẫy đèn của
các cộng tác viên .............................................................................. 42
Hình 24. Khảo sát thực địa và định vị GPS các điểm bẫy đèn ....................... 43
Hình 25. Bản đồ phân bố vị trí các điểm khảo sát thực địa vùng canh
tác lúa thuộc tỉnh An Giang ............................................................. 44
Hình 26. Biểu đồ tƣơng quan giữa kết quả giải đoán từ ảnh MODIS và
số liệu điều tra tiến độ xuống giống địa bàn tỉnh An Giang ............ 47
Hình 28. Vị trí các điểm đặt bẫy đèn ở tỉnh An Giang ................................... 49
Hình 29. Biến động diện tích ngập lũ một số tỉnh Đồng Bằng Sông
Cửu Long từ năm 2000 đến 2011.................................................... 50
Hình 30. Hiện trạng ngập vùng hạ lƣu sông Mekong năm 2012 .................... 51
Hình 31. Hiện trạng ngập lũ tỉnh An Giang năm 2012 ................................... 52
Hình 32. Xây dựng mô hình thực thể kết hợp ................................................ 54
Hình 33. CSDL Bảo vệ thực vật và trồng trọt ................................................ 55
Hình 34. Sơ đồ mô tả chức năng website ....................................................... 56
Hình 35. Giao diện website ............................................................................. 57
Hình 36. Phân tích các bƣớc tra cứu Bản đồ tiến độ xuống giống ................. 58
Hình 37. Giao diện tra cứu bản đồ tiến độ xuống giống tỉnh An Giang......... 58
Hình 38. Giao diện trang xem bản đồ dịch hại ............................................... 59

x


Hình 39. Trang bản đồ cảnh báo dịch hại trên lúa tỉnh An Giang .................. 60
Hình 40. Bản đồ điều tra giai đoạn sinh trƣởng trên lúa tỉnh An Giang ........ 60
Hình 41. Giao diện bản đồ hành chính tỉnh An Giang ................................... 61
Hình 42. Mô hình tra cứu Bản đồ canh tác lúa theo tiểu vùng ....................... 62
Hình 43. Trang bản đồ diện tích sản xuất lúa theo tiểu vùng ......................... 62
Hình 44. Giao diện trang xem tình hình xuống giống .................................... 63
Hình 45. Giao diện xem dữ liệu dịch hại ........................................................ 64
Hình 46. Kết quả báo cáo dịch hại theo biểu mẫu cấp Huyện ........................ 64
Hình 47. Kết quả báo cáo dịch hại mẫu gởi Trung tâm BVTV Phía
Nam .................................................................................................. 65
Hình 48. Sơ đồ thực hiện chẩn đoán dịch hại ................................................. 65
Hình 49. Ảnh vết bệnh thực tế ngoài đồng ..................................................... 66
Hình 50. Giao diện trang danh mục dịch hại trên lá ....................................... 66
Hình 51. Ảnh trong danh mục ảnh dịch hại gần giống với vết bệnh thu
mẫu ngoài đồng ................................................................................ 67
Hình 52. Kết quả trang chẩn đoán dịch hại..................................................... 68
Hình 53. Trang quản lý hệ thống ..................................................................... 69
Hình 54. Nạp tập tin dữ liệu điều tra từ các trạm Bảo vệ thực vật .................. 69
Hình 55. Chọn tập tin dữ liệu điều tra từ các trạm Bảo vệ thực vật ................ 70
Hình 56. Giao diện cập nhật danh mục bản đồ tiến độ xuống giống.............. 70
Hình 57. Một số hình ảnh hoạt động tại hội thảo ........................................... 71
Hình 58. Lớp tập huấn cán bộ thao tác xử lý ảnh và khai thác hệ thống
WebGIS ............................................................................................ 67
Hình 59. Mô hình hoạt động của hệ thống sau khi đƣợc chuyển giao ........... 70

xi

MỞ ĐẦU
Cây lúa ở mỗi giai đoạn phát triển có thể bị tác hại do côn trùng và các bệnh
lúa tấn công ở các cấp độ khác nhau nên thông tin về thời gian tiến độ gieo sạ
là rất quan trọng để quản lý lúa. Trong nhiều năm qua, thông tin này đã được
thu thập thông qua các cuộc điều tra mất khá nhiều thời gian và tốn kém đồng
thời các thông tin thu thập được thường có độ tin cậy chưa cao.
Ngoài ra, một lượng đáng kể năng suất lúa trong vùng nghiên cứu bị mất mỗi
năm do bệnh gây ra bởi vi khuẩn, nấm và vi rút. Cháy lá (Pyricularia oryzae
Cav), vàng lá và đốm vằn trên lúa (Thanatephorus cucumeris(Frank) Donk
hoặc Rhizoctoniasolani Kuhn) là ba loại bệnh hại hàng đầu nghiêm trọng nhất
trên cây lúa. Trong số đó vàng lá do vi khuẩn xảy ra ở cả vụ đầu và vụ hai tại
địa phương được coi là một mối đe dọa tiềm ẩn đến sản lượng lúa.
Bên cạnh đó, các thông tin về hiện trạng canh tác, dịch hại và biện pháp
phòng trừ thường ít được tiếp cận đến người dân cũng như các nhà quản lý để
có thể đề xuất giải pháp canh tác và phòng trị kịp thời. Trước yêu cầu đó, sự
phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin và công nghệ viễn thám hiện nay
là điều kiện tốt cho việc cung cấp các thông tin nhanh chóng và tin cậy đến
với người dân và nhà quản lý làm cơ sở để có điều kiện canh tác và biện pháp
phòng trị dịch hại kịp thời.
Đã có nhiều nghiên cứu về tình trạng phát triển cây lúa bằng phương pháp
ứng dụng dữ liệu viễn thám đa thời gian. Một số nghiên cứu đã thành công
trong việc ghi nhận tình trạng phát triển cây lúa như ngày sạ, đẻ nhánh, làm
đòng và thu hoạch. Một trong những phương pháp tiếp cận mới hiện nay để
theo dõi tiến độ gieo sạ lúa sử dụng dữ liệu viễn thám MODIS đa thời gian
dựa trên việc phân tích chỉ số thực vật (NDVI). Công nghệ viễn thám theo dõi
việc sử dụng đất nông nghiệp và sản lượng mùa vụ cây trồng không chỉ cung
cấp thông tin kịp thời về sản lượng lương thực mà còn thiết lập một hệ thống
cảnh báo sớm vấn đề dịch hại ảnh hưởng đến cây trồng.
Dự án được thực hiện nhằm nổ lực phát triển một chương trình giám sát hiệu

quả và cần thiết để cung cấp cho các nhà hoạch định chính sách thông tin
thường xuyên và cơ bản về hiện trạng canh tác, giai đoạn sinh trưởng, diện
tích cây trồng và tình hình dịch hại trên cơ sở WEBGIS, thông tin địa lý và
viễn thám làm cơ sở để có thể đưa ra các chính sách và quyết định phù hợp.
Đề tài được thực hiện với 02 mục tiêu chính như sau:
1. Theo dõi tiến độ xuống giống phục vụ quản lý thời vụ lúa bằng phương
pháp viễn thám.
2. Đề xuất các giải pháp cảnh báo dịch hại lúa kịp thời, ứng phó nhanh giúp
người dân phòng trừ hiệu quả bằng phương pháp WEBGIS.

1


Yêu cầu kết quả của đề tài bao gồm:
- Bản đồ tiến độ xuống giống các vụ lúa từ vụ Thu Đông năm 2011 đến vụ
Hè Thu năm 2013;
- Bản đồ cảnh báo các vùng có nguy cơ nhiễm dịch hại và các bản đồ diễn
biến sự ngập lũ;
- Trang WebGIS dạng mở;
- Đề xuất phương thức sử dụng ảnh viễn thám MODIS để quản lý tiến độ
xuống giống và cảnh báo phòng trừ dịch hại lúa ở tỉnh An Giang.

2


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu đã có trong và ngoài nƣớc
Đã có nhiều nghiên cứu ứng dụng tư liệu viễn thám trong theo dõi mùa
màng nói chung và mùa vụ lúa nói riêng. Các nghiên cứu này sử dụng tư liệu
viễn thám quang học như ảnh Spot, Landsat và Duncan MS3100/CIR được sử

dụng cho việc theo dõi hiện trạng tăng trưởng và năng suất (Yang and Lin,
2002) trong đó ảnh NDVI được tạo ra từ các băng phổ của ảnh Spot cho phép
so sánh giữa đồng lúa phát triển bình thường hay bị sâu bệnh tấn công. Hay
ảnh của vệ tinh NOAA/AVHRR cũng đã được ứng dụng cho việc theo dõi sự
tăng trưởng của mùa vụ lúa (Nemani and Running, 1997). Tuy nhiên, việc sử
dụng ảnh vệ tinh quang học sẽ gặp khó khăn do đòi hỏi chi phí khá cao cũng
như độ phân giải thời gian thấp, ngoài ra ảnh hưởng của thời tiết (mây che) là
một trong những trở ngại chính cho việc ứng dụng.
Bên cạnh đó, còn có các nghiên cứu theo dõi mùa vụ được tiến hành sử
dụng dữ liệu viễn thám radar kể từ khi vệ tinh viễn thám Châu Âu thứ nhất
(ERS-1) được phóng vào năm 1991. Các nghiên cứu diễn ra tại Indonesia
(Thuy Le Toan et al., 1997); Nhật (Yoshinari Oguro et al., 2001; Ribbes et al.,
1997); Philippine (Chen & Mcnaim, 2006); Việt nam (Liew et al., 1998; Lam
Dao Nguyen et al., 2003). Các nhà nghiên cứu đã trình bày kết quả theo
hướng bao gồm phân tích dữ liệu SAR là hàm của thông số sinh lý cây lúa và
theo dõi thời gian của chúng. Ngoài ra, còn giải thích các quan sát bằng các
mô hình lý thuyết, xác định các thuật toán phân loại, xác định một số thông
tin sinh lý của lúa và kết hợp các mô hình tăng trưởng để cảnh báo năng suất
lúa bởi các module phần mềm được xây dựng. Tuy nhiên các nghiên cứu này
đều gặp các trở ngại như được trình bày ở trên, ngoài ra còn có các nguyên
nhân khác như giá thành cao, một số đặc điểm cây trồng không đựơc thể hiện.
Theo một số kết quả nghiên cứu gần đây của nhiều tác giả (Wan, Z.,
Wang, P., & Li, X. 2004; Dương Văn Khảm và Chu Minh Thu, 2005; Uchida
S., 2007; và Trần Hùng, 2007) cho thấy ảnh của vệ tinh MODIS Terra/Aqua,
với độ phân giải mặt đất 250m/pixel với chu kỳ lập lại của quỹ đạo là 8 ngày
có thể giúp cho việc theo dõi sự thay đổi của hiện trạng bề mặt che phủ, có
liên quan đến sinh khối, sự phát triển của cây trồng, đặc biệt là cây lúa theo
thời gian từ đó có thể theo dõi được tiến độ xuống giống lúa của người dân
trên toàn vùng với thời gian nhanh và khá chính xác. Ngoài ra, chúng ta có thể
sử dụng các kết quả này để theo dõi hiện trạng cơ cấu mùa vụ của toàn vùng,

kết quả này sẽ rất hữu ích cho các nhà làm công tác quản lý nông nghiệp,
phục vụ cho theo dõi hiện trạng sử dụng đất, đánh giá được hiện trạng các trà
lúa, và tiềm năng nhiễm dịch hại ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau để đề
xuất các giải pháp quản lý và phòng trị kịp thời. Các ưu thế chính của ảnh

3


MODIS tổ hợp 8 ngày (sản phẩm MOD09Q1) trong nghiên cứu thành lập bản
đồ cơ cấu mùa vụ và tiến độ xuống giống lúa có thể kể như sau:
 Độ chụp phủ rộng giúp quan sát đồng thời một khu vực rộng lớn, mỗi cảnh
chụp (scene) có độ rộng quan sát lên đến 2.330km.
 Độ phân giải thời gian cao, với ảnh tổ hợp 8 ngày giúp chu kỳ quan sát lặp
lại ngắn (8ngày/lần) giúp phát hiện kịp thời sự thay đổi của đối tượng quan
sát theo thời gian, phù hợp với các loại cây trồng mùa vụ nhất là cây lúa.
 Ít bị ảnh hưởng bởi mây do sản phẩm ảnh tổ hợp 8 ngày đã được xử lý loại
hầu hết mây trên ảnh. Đặc biệt ảnh MODIS tổ hợp 8 ngày cũng đã được
hiệu chỉnh địa lý và khí quyển (ảnh xử lý mức 2) nên người dùng có thể tải
trực tiếp, đồng thời có thể sử dụng các công cụ thích hợp để nắn chỉnh địa
lý và tách các kênh khác nhau sau khi được tải về.
 Ảnh siêu phổ (36 kênh phổ) giúp thuận lợi trong việc tính toán trên các
kênh phổ nhằm làm nổi bật các đối tượng cần quan tâm. Cụ thể, trong
nghiên cứu theo dõi cơ cấu mùa vụ, ảnh chỉ số thực vật (NDVI) được tính
toán từ hai kênh phổ hồng ngoại (INFRARED) và kênh màu đỏ (RED) sẽ
làm nổi bật đối tượng thực vật. Đồng thời, sự thay đổi của giá trị NDVI
theo thời gian có tương quan cao với giai đoạn sinh trưởng và mùa vụ canh
tác lúa trên đồng ruộng.
 Ảnh MODIS được tải và sử dụng miễn phí là nguồn ảnh tài liệu có giá trị
sử dụng cao trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng với chi phí thấp.
Tuy nhiên, việc sử dụng ảnh viễn thám MODIS với độ phân giải 250m

cần có sự hỗ trợ của các ảnh viễn thám đa phổ khác với độ phân giải cao hơn
(như SPOT, LANDSAT, ALOS…) hoặc sử dụng các bản đồ chuyên đề với tỷ
lệ lớn nhằm giúp gia tăng lượng thông tin của bản đồ kết quả giải đoán từ ảnh
MODIS.
Ngoài ra, cùng với sự phát triển vượt bậc của công nghệ thông tin và
công nghệ GIS ngày càng được ứng dụng rộng rãi. Việc sử dụng GIS là cần
thiết để thực hiện các phân tích mô hình không gian phức tạp, đặc biệt được
sử dụng như các biến đầu vào của mô hình toán học cảnh báo dịch hại
(Liebhold and Kamata, 2000; Thompson, 2002). Về mặt quản lý dịch hại
nông nghiệp, tại Hàn Quốc GIS được ứng dụng vào phân tích năng suất lúa
với nguồn dữ liệu về năng suất được cung cấp bởi Bộ Nông Lâm Hàn Quốc
(Park Kwang-Ho and Ko Kwang-Hyun, 2000). Kỹ thuật GIS cũng được ứng
dụng để cung cấp thông tin sâu hại trên lúa ở Hàn Quốc. Thông tin cung cấp
dạng WEBGIS, thể hiện bản đồ cấp huyện bị nhiễm sâu hại theo ranh giới
hành chính (ChoJung Ho and Park Kwang Ho, 1998). Ưu điểm là cung cấp
thông tin về sinh truởng, dịch hại, phương pháp phòng trị, quản lý,…. được

4


phổ cập trên Web giúp nhà nông dễ dàng tiếp cận, truy vấn các thông tin hiện
trạng và tiềm năng dịch hại trên cây trồng.
1.2. Trình độ công nghệ mà dự án cần hoàn thiện so với trong nƣớc và
quốc tế
Với tình hình biến động của cơ cấu mùa vụ và hiện trạng sử dụng đất
trong Tỉnh, việc nhanh chóng cập nhật tiến độ xuống giống lúa và biến động
của hiện trạng sử dụng đất nhằm hỗ trợ cho dự báo năng suất, sản lượng và
tình hình dịch hại ở từng vùng và thời điểm khác nhau trong tỉnh một cách
nhanh chóng và kịp thời là yêu cầu cấp thiết hiện nay. Điều đó có liên quan
đến việc thực hiện kế hoạch sản xuất nông nghiệp, đưa ra những quyết định

phù hợp nhằm bảo đảm năng suất, sản lượng lúa của tỉnh.
Bên cạnh đó, tình hình dịch hại, đặc biệt là dịch rầy nâu hại lúa, là mối
nguy hại chủ yếu cho sản xuất nông nghiệp ở tỉnh An Giang hiện nay. Các
khuyến cáo nhằm hạn chế sự lây lan, bộc phát của dịch hại như xuống giống
đồng loạt, ôm nước né rầy, sử dụng giống kháng,... là các biện pháp đang
được khuyến cáo hiện nay. Tuy nhiên thực tế rất khó quản lý thời điểm xuống
giống lúa cũng như giống lúa được sử dụng của người dân nhằm hạn chế thấp
nhất các thiệt hại và sự lây lan dịch hại. Do đó việc đề xuất các giải pháp quản
lý hữu hiệu, đảm bảo độ tin cậy, nhanh chóng và ít tốn chi phí để hỗ trợ cho
người dân cũng như các nhà quản lý để đề xuất các giải pháp ứng phó kịp thời
trong quản lý và theo dõi tình hình xuống giống, mùa vụ cũng như giúp cảnh
báo tình hình dịch hại là các ưu tiên hiện nay.
1.3. Mục tiêu hoàn thiện công nghệ
Đề tài được thực hiện với 02 mục tiêu chính như sau:
1. Theo dõi tiến độ xuống giống phục vụ quản lý thời vụ lúa.
Nghiên cứu ứng dụng ảnh viễn thám MODIS, Aster, Alos, SPOT,
Landsat để xác định hiện trạng canh tác, phân bố các trà lúa và tiến độ xuống
giống định kỳ phục vụ quản lý thời vụ ở các thời điểm và các vùng khác nhau
trong tỉnh.
2. Đề xuất các giải pháp cảnh báo dịch hại lúa kịp thời, ứng phó nhanh
giúp người dân phòng trừ hiệu quả.
Từ kết quả ở trên, kết hợp công nghệ WebGIS hỗ trợ trong quản lý,
truy xuất, cập nhật, cung cấp các thông tin thời vụ, tiềm năng xuất hiện dịch
hại lúa ở các thời điểm và các vùng khác nhau trong tỉnh, đồng thời giúp nông
dân chẩn đoán được dịch hại đang diễn ra trên đồng ruộng và biện pháp
phòng trị hiệu quả.

5

CHƢƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu
Đề tài được thực hiện với các phương pháp nghiên cứu chính như sau:
Phƣơng pháp kế thừa tài liệu, thu thập thông tin: tham khảo, tổng
hợp tài liệu trên cơ sở các bản đồ, số liệu, tài liệu có liên quan trước đây của
các cơ quan ban ngành và các kết quả nghiên cứu khoa học đã có nhằm ứng
dụng và phát triển theo hướng nghiên cứu mới của đề tài.Thực hiện thu thập
tất cả các thông tin liên quan về điều kiện tự nhiên, hiện trạng sử dụng đất,
điều kiện kinh tế xã hội tại khu vực nghiên cứu. Đồng thời cũng thu thập các
hình ảnh, tài liệu và dữ liệu tình hình dịch bệnh, sâu hại và biện pháp phòng
trừ trên lúa có liên quan.
Phƣơng pháp ảnh viễn thám: sử dụng nguồn ảnh viễn thám được
cung cấp bởi các cơ quan chuyên ngành trên thế giới như cơ quan USGS
(Mỹ), NASA (Mỹ) và CRIPS (Singapore) trong quản lý, theo dõi, giám sát
hiện trạng nông nghiệp ở tỉnh An Giang, đặc biệt trong cảnh báo dịch hại cây
lúa. Chủ yếu sử dụng ảnh MODIS đa thời gian, với độ phân giải không gian là
250m để theo dõi hiện trạng sản xuất và tình hình xuống giống lúa trong tỉnh
An Giang với chu kỳ theo dõi cây lúa trên đồng 8 ngày/lần.
Phƣơng pháp điều tra khảo sát thực địa, định vị nơi khảo sát bằng
GPS: nhằm xác định chính xác điểm khảo sát và đánh giá đúng tình hình sinh
trưởng cũng như tình hình sâu, bệnh hại trên cây lúa tại nơi khảo sát để đối
chiếu và điều chỉnh kết quả xây dựng từ phương pháp ảnh viễn thám. Vị trí
các điểm điều tra khảo sát dựa trên cơ sở kết quả giải đoán về hiện trạng và
dịch hại ngoài thực tế.
Phƣơng pháp tập huấn cộng tác viên thu thập thông tin định kỳ:
tập huấn nông dân và cán bộ khuyến nông địa phương về phương pháp theo
dõi và báo cáo định kỳ về dịch hại, tình hình sinh trưởng của cây lúa ở các
điểm đồng ruộng. Mục tiêu nhằm thành lập được một lực lượng có khả năng
thu thập số liệu định kỳ về thời gian xuống giống, các giai đoạn phát triển của
cây lúa và tình hình dịch hại lúa trong toàn vùng ở các thời điểm khác nhau.

Phƣơng pháp điều tra, thu thập thông tin định kỳ theo phiếu mẫu:
lập phiếu thu thập thông tin và triển khai thu thập thông tin một cách trực tiếp
và định kỳ phục vụ công tác xây dựng cơ sở dữ liệu cho WEBGIS. Số liệu thu
thập sẽ được sử dụng như là dữ liệu cơ sở để cảnh báo tình hình bộc phát dịch
hại cho toàn Tỉnh.
Phƣơng pháp GIS: Xây dựng và hoàn chỉnh các bản đồ hiện trạng
canh tác, tiến độ xuống giống và cơ cấu mùa vụ từ phương pháp ảnh viễn
thám. Đồng thời kết hợp các cơ sở dữ liệu hiện trạng canh tác, dịch hại đã

6


được thu thập từ phương pháp điều tra phiếu mẫu, tiến hành xây dựng các bản
đồ cảnh báo dịch hại. Các bản đồ tiến độ xuống giống lúa và bản đồ cảnh báo
dịch hại ở từng thời điểm quan sát theo chu kỳ 8 ngày/lần sẽ được thiết kế
định dạng theo đúng tiêu chuẩn để đăng web thông qua phần mềm Mapinfo.
Phƣơng pháp WEBGIS: trên cơ sở công nghệ thông tin kết hợp GIS,
xây dựng hệ thống WEBGIS có khả năng truy xuất và quản lý các thông tin
bản đồ cũng như cơ sở dữ liệu về hiện trạng canh tác, tình hình dịch hại, và
giải pháp phòng trừ tại ruộng của người nông dân trên toàn vùng nghiên cứu.
Nội dung WEBGIS sẽ giúp cho các nhà quản lý có thể theo dõi được hiện
trạng canh tác và tình hình dịch hại của toàn tỉnh, cũng như giúp cho người
dân có thể truy cập thông tin dịch hại trên đồng ruộng của mình và các ruộng
chung quanh, đồng thời có thể được tư vấn các giải pháp để quản lý và phòng
trừ kịp thời.
Phƣơng pháp chuyên gia: Sử dụng phương pháp chuyên gia để đóng
góp chuyên môn và đánh giá bước đầu kết quả thực hiện trước khi triển khai
tập huấn sử dụng.
Phƣơng pháp tập huấn sử dụng và chuyển giao kết quả: Phối hợp
với Chi cục Bảo vệ thực vật An Giang trong công tác tập huấn chuyển giao

công nghệ cho cán bộ BVTV cấp huyện và nông dân. Chi cục BVTV An
Giang sẽ là đơn vị tiếp quản và chịu trách nhiệm quản lý đồng thời triển khai
website đến các câu lạc bộ nông dân.
2.2. Nội dung nghiên cứu
Các phương pháp nghiên cứu trên đã được ứng dụng thực hiện cho các
nội dung nghiên cứu chủ yếu được trình bày sau đây:
2.2.1. Theo dõi tiến độ xuống giống phục vụ quản lý thời vụ lúa
a. Thu thập dữ liệu ảnh viễn thám
Thu thập ảnh viễn thám MODIS từ Trung tâm viễn thám NASA Hoa
Kỳ ( chọn loại ảnh MODIS (MOD09Q1) có độ
phân giải 250m với ảnh tổ hợp 8 ngày nhằm mục đích theo dõi sinh trưởng
của cây lúa trên đồng theo chu kỳ 8 ngày/lần. Tổng cộng có khoảng 90 ảnh
được thu thập trong thời gian 2 năm.
Ảnh viễn thám MODIS được xử lý bằng phần mềm ENVI để xây dựng
bản đồ thời vụ, tiến độ xuống giống vùng trồng lúa tỉnh An Giang, các ảnh vệ
tinh đa phổ độ phân giải cao của vệ tinh Aster, Alos, Spot, Landsat,
Worldview hoặc Quickbird được thu thập từ Trung tâm NASA cũng được xử
lý và giải đoán theo qui trình tương tự như ảnh MODIS.

7


b. Giải đoán ảnh viễn thám thành lập bản đồ
Phƣơng pháp xử lý ảnh viễn thám bao gồm:
Hiệu chỉnh ảnh (Image corection and geo-referencing): Ảnh sau khi
được thu thập có toạ độ theo hệ kinh/vĩ độ (longitude/latitude), tiến hành hiệu
chỉnh toạ độ, nắn chỉnh hình học. Tiến hành hiệu chỉnh ảnh bằng công cụ
Map/Registration trong phần mềm ENVI.
Cắt ghép ảnh, che ảnh (Georeferenced mosaicking): nhằm giảm
dung lượng ảnh và giới hạn vùng nghiên cứu. Tiến hành cắt ghép ảnh bằng

công cụ Basic Tools/Resize Data, che ảnh bằng công cụ Basic Tools/Masking
trong phần mềm ENVI.
Tạo ảnh chỉ số thực vật (NDVI_Normalized Difference Vegetation
Index) và tạo chuỗi ảnh chỉ số thực vật đa thời gian: mục đích để theo dõi
tình trạng sinh trưởng của cây lúa trên đồng đa thời gian theo chu kỳ 8
ngày/lần. Ảnh chỉ số thực vật NDVI được tính theo công thức
NDVI 

NIR  RED
(Tucker 1979, Jackson et al.1983, Tucker et al. 1991)
NIR  RED

Trong đó NIR là phổ phản xạ của kênh cận hồng ngoại và R là phổ
phản xạ của kênh đỏ. Tiến hành tạo ảnh NDVI bằng công cụ
Transform/NDVI và tạo chuỗi ảnh NDVI đa thời gian bằng công cụ File/Save
file as/ENVI Standard trong phần mềm ENVI.
Phân loại chuỗi ảnh NDVI thành lập bản đồ hiện trạng cơ cấu mùa
vụ, bản đồ tiễn độ xuống giống và bản đồ trà lúa
Dựa trên kết quả nghiên cứu của B.R. Parida et al (2008) ở bang
Gujarat của Ấn Độ trong việc xác định khoảng dao động NDVI cho một số
đối tượng như Bảng 1, tiến hành thực hiện phân nhóm đối tượng dựa trên sự
phân lập của giá trị NDVI.
Bảng 1: Khoảng giá trị NDVI đƣợc sử dụng để phân loại sử dụng đất
Khoảng biến động
Loại
0,74 > NDVI > 0,74
Rừng (forest)
0,74 > NDVI > 0,46
Cây mùa vụ có tưới (Irrigated crops)
0,46 > NDVI > 0,20

Cây mùa vụ nước trời (Rainfed crops)
0,20 > NDVI > 0,15
Đất hoang (Fallow land)
0,15 > NDVI > 0,05
Đất trống (Bare soils)
0,05 > NDVI > 0,001
Đất làm muối (Salt pans)
0,001 > NDVI >-1,00
Nước (Water)

8


Việc phân lập các nhóm đối tượng dựa trên giá trị NDVI được thực
hiện cho mỗi ảnh tương ứng với mỗi thời điểm khảo sát (8 ngày/lần trong giai
đoạn tháng 9/2011 đến tháng 8/2013). Kết quả phân lập các nhóm giá trị
NDVI được đánh giá cho các nhóm đối tượng thực vật, cũng như mặt nước,
phục vụ cho theo dõi tiến độ xuống giống lúa theo thời gian và không gian.
Phần mềm xử lý ảnh ENVI được sử dụng để tính toán giá trị NDVI và
phân lập các nhóm đối tượng cũng như xác định hiện trạng mùa vụ thông qua
các công cụ như Basic Tool/Region Of Interest/ROI Tool và
Classification/Supervised/Maximum Likelihood.
Thành lập bản đồ cảnh báo dịch hại trên cơ sở bàn đồ trà lúa
Việc thành lập bản đồ cảnh báo dịch hại dựa trên khả năng xuất hiện
bộc phát gây hại của các loại dịch hại trong vùng với từng trà lúa, dựa trên kết
quả thu thập số liệu và khuyến cáo của Chi cục BVTV An Giang.
c. Thu thập dữ liệu bổ trợ - Xử lý dữ liệu thu thập
Thu thập dữ liệu bổ trợ: nhằm cung cấp thông tin cơ sở cho công tác
giải đoán ảnh viễn thám, nâng cao độ chính xác của kết quả giải đoán. Các dữ
liệu bổ trợ bao gồm:

- Bản đồ hành chính, mạng lưới sông rạch và giao thông tỉnh An Giang,
tỷ lệ 1:100.000.
- Bản đồ hiện trạng sử dụng đất tỉnh An Giang, tỷ lệ 1:100.000.
- Bản đồ các tiểu vùng sinh thái tỉnh An Giang, tỷ lệ 1:100.000.
- Số liệu về vị trí các bẫy đèn và số liệu thu thập từ các bẫy đèn đã có
trong toàn tỉnh, từ mạng lưới thông tin của Chi cục Bảo vệ thực vật An Giang.
Tổng cộng có 29 điểm bẫy đèn.
- Các số liệu, tài liệu nghiên cứu, kết quả nghiên cứu khoa học khác có
liên quan đến đề tài cũng được thu thập từ nhiều nguồn khác nhau.
Số hoá bản đồ
Các bản đồ thu thập được tiến hành số hoá, chuẩn hoá theo đúng qui
định và quản lý bản đồ số bằng phần mềm Mapinfo, với độ chi tiết ở cấp tỷ lệ
1:100.000.
Định vị GPS ở 29 điểm đặt bẫy đèn trong toàn tỉnh, từ mạng lưới thông
tin của Chi cục Bảo vệ thực vật An Giang. Số hoá và định vị tất cả vị trí các
bẫy đèn lên bản đồ bằng phần mềm Mapinfo.
Xử lý số liệu
Nhập, phân tích và thống kê các số liệu thu thập được bằng phần mềm
Microsoft Excel.
9


d. Điều tra, khảo sát thực địa (Ground Truth)
Kết quả giải đoán được kiểm chứng ngoài thực tế dựa trên các số liệu
thu thập từ các ruộng cố định và kết quả khảo sát thực địa định kỳ. Vị trí các
ruộng quan trắc được định vị ngoài thực tế bằng GPS. Các công việc thu thập
dữ liệu bao gồm:
Lập kế hoạch khảo sát: Từ kết quả giải đoán ảnh viễn thám, xác định
trên bản đồ vị trí cần kiểm tra và chấm điểm vị trí khảo sát trên bản đồ.
Thời điểm khảo sát: Thời điểm khảo sát vào đầu vụ hoặc giữa vụ lúa

đang canh tác.
Số lượng điểm khảo sát: tổng cộng có 174 điểm khảo sát với 4 đợt khảo
sát, trung bình 1 đợt khảo sát/vụ lúa.
Nội dung khảo sát chính bao gồm: hiện trạng canh tác, tình trạng sinh
trưởng cây trồng, giống cây trồng, kỹ thuật canh tác, diện tích canh tác.
e. Kiểm tra, đối chiếu và chỉnh sửa kết quả giải đoán
Kết quả khảo sát sẽ được nhập vào máy tính, xử lý, số hóa và định vị
trên bản đồ. Sau đó, thực hiện kiểm tra độ chính xác của kết quả giải đoán
theo hệ số Kappa. Đối chiếu kết quả giải đoán ảnh viễn thám về chỉ số khác
biệt thực vật theo thời gian với dữ liệu thu thập thực tế về sự tăng trưởng của
cây lúa nhằm tìm ra mối quan hệ giữa giá trị NDVI và giai đoạn phát triển của
cây lúa.
Tiến hành chỉnh sửa kết quả giải đoán phù hợp với thực địa, nâng cao
độ chính xác. Kết quả khảo sát kiểm chứng thực địa sẽ được sử dụng để hiệu
chỉnh phương pháp và các thông số phân loại các đối tượng trên ảnh thông
qua các công cụ như Basic Tool/Region Of Interest/ROI Tool,
Classification/Supervied/Maximum Likelihood và Classification/Post
Classification.
2.2.2. Thu thập bộ dữ liệu cơ sở phục vụ cho công tác xây dựng bản đồ
tiến độ xuống giống và WEBGIS
a. Tập huấn cộng tác viên thu thập dữ liệu định kỳ
Phối hợp với Chi cục Bảo vệ thực vật An Giang trong công tác tập
huấn nông dân và cán bộ bảo vệ thực vật địa phương nhằm giúp nông dân và
cán bộ hiểu nội dung cần phối hợp thực hiện cho đề tài như:
- Tập huấn theo dõi và thu thập, báo cáo dịch hại ở các điểm đồng
ruộng.
- Tập huấn theo dõi và thu thập, báo cáo định kỳ tình hình sinh trưởng
của cây lúa ở các điểm đồng ruộng.

10

- Tập huấn cán bộ cách thức thu thập dữ liệu và xử lý dữ liệu báo cáo
định kỳ từ nông dân ở các địa phương xã, huyện trong tỉnh cho Chi
cục Bảo vệ thực vật quản lý.
- Tập huấn nông dân ghi chép thông tin liên quan đến canh tác lúa trên
đồng ruộng.
b. Thu thập dữ liệu qua báo cáo định kỳ của nông dân và xử lý xây
dựng cơ sở dữ liệu hiện trạng canh tác, tình hình dịch hại phục vụ quản lý
và cảnh báo
Mục tiêu nhằm thu thập số liệu định kỳ về thời gian xuống giống, các
giai đoạn phát triển của cây lúa và tình hình dịch hại cây lúa trong toàn vùng
ở các thời điểm khác nhau từ tháng 08/2011 đến tháng 08/2012. Số liệu thu
thập được sẽ là dữ liệu cơ sở để cảnh báo tình hình bộc phát dịch hại cho toàn
Tỉnh. Các cơ sở dữ liệu này sẽ được quản lý và xử lý qua hệ thống Webgis sẽ
được xây dựng ở nội dung sau (phần C), phục vụ cho quản lý, theo dõi và
cảnh báo dịch hại kịp thời và nhanh chóng.
* Điều tra hiện trạng canh tác theo thực địa
Do đặc điểm độ phân giải của ảnh MODIS là 250m, các điểm điều tra
diện tích phải đạt từ 6 hecta trở lên và cần đồng nhất về thời điểm xuống
giống, điều kiện canh tác, và kỹ thuật canh tác.
Tại vị trí 29 bẫy đèn đã được Chi cục Bảo vệ thực vật bố trí trong tỉnh
chọn khu vực ruộng rộng khoảng 6 hecta để chọn các thí nghiệm để điều tra
hiện trạng canh tác và dịch hại. Mỗi khu vực bố trí 5 điểm tương ứng với 5
ruộng theo đường chéo góc, thu thập toàn bộ các chỉ tiêu về các loại dịch hại,
tình hình sinh trưởng cây lúa theo thời điểm lấy chỉ tiêu 8 ngày/lần kể từ khi
xuống giống.
Địa điểm thí nghiệm: ở 11 huyện, thị, thành gồm 13 lần/vụ (12 lần lấy
chỉ tiêu và 1 lần chọn điểm và bố trí thí nghiệm).

Hình 1: Sơ đồ bố trí các điểm thí nghiệm tại ruộng có đặt bẫy đèn
( : Vị trí điểm thí nghiệm trên ruộng)

11


* Thu thập số liệu tiến độ xuống giống theo cấp xã
Thu thập các số liệu báo cáo về tiến độ xuống giống lúa định kỳ hàng
tuần/lần ở các xã trên cơ sở các báo cáo định kỳ được Chi cục Bảo vệ thực vật
thu thập. Tổng số 150 xã có lúa/154 xã của 11 huyện.
* Thu thập các thông tin cung cấp dữ liệu cho Website
Cán bộ nghiên cứu trực tiếp đi đo đạc, thu thập số liệu và hình ảnh thực
tế và làm nội nghiệp, biên soạn dữ liệu. Số lượng khoảng 200 hình ảnh.
- Chụp hình ảnh triệu chứng thực tế: Hình ảnh được sưu tập trên đồng
ruộng ở các huyện trong tỉnh (có các thông tin về địa phương, tên giống lúa bị
sâu bệnh, thời gian, tác giả,… (có thể sử dụng hình ảnh của nhiều tác giả khác
đã có sẵn hoặc bằng cách viết theo dạng mở để nhiều người tham gia và kêu
gọi những người tâm huyết cung cấp hình ảnh).
- Thu thập các thông tin về vòng đời, đặc điểm hình dạng, kích thước,
màu sắc... của tác nhân gây hại.
- Thu thập các thông tin về biện pháp nhận diện và phát hiện sâu bệnh
hại..
- Thu thập các thông tin về biện pháp phòng trị: gồm nhiều biện pháp
(Vật lý, sinh học, hoá học...), ngưỡng phun xịt đối với sâu bệnh...
Mục tiêu xây dựng 05 chuyên đề thực tế theo từng đối tượng dịch hại
như: chuyên đề về côn trùng (Rầy Nâu, sâu,…) + Nhện; Nấm bệnh; Vi khuẩn
+ Virus; Tuyến Trùng và Thiếu dinh dưỡng đa lượng và trung vi lượng.
2.2.3. Xây dựng hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu phục vụ cảnh báo và ứng
phó dịch hại
a. Chuẩn hóa các bản đồ tiến độ xuống giống và cảnh báo dịch hại

Các bản đồ bao gồm bản đồ lũ, bản đồ tiến độ xuống giống lúa, bản đồ
trà lúa và bản đồ cảnh báo dịch hại ở từng thời điểm quan sát theo chu kỳ 8
ngày/lần sẽ được thiết kế định dạng theo đúng tiêu chuẩn để đăng web thông
qua phần mềm Mapinfo. Trên cơ sở các đã được xây dựng, kết hợp các cơ sở
dữ lịêu hiện trạng canh tác, dịch hại đã được xây dựng ở trên, tiến hành xây
dựng một hệ thống quản lý, cung cấp, truy cập thông tin phục vụ cảnh báo và
phòng trừ dịch hại trên cơ sở Webgis.
b. Xây dựng hệ thống quản lý dữ liệu phục vụ cảnh báo dịch hại
* Xây dựng trang CSDL sâu bệnh hại trên lúa và các biện pháp
phòng trị
- Dịch hại và tình trạng dinh dưỡng trên lúa được chia thành 4 nhóm
chính:

12


+ Côn trùng + Nhện;
+ Nấm bệnh;
+ Vi khuẩn + Virus;
+ Tuyến trùng hại;
+ Dinh dưỡng.
- Viết phần mềm đăng web dạng hình ảnh: các sâu bệnh hại có thể xuất
hiện ở từng giai đoạn phát triển của lúa hoặc theo nhóm hình dạng, màu sắc,
kích thước của vết sâu bệnh hại trên lúa.
* Xây dựng trang Cảnh báo và ứng phó dịch hại.
a. Mục đích: Ứng dụng công nghệ WebGIS nhằm xây dựng trang thông tin
bản đồ số, cung cấp cho người nông dân và nhà quản lý các bản đồ
phân bố tình hình dịch hại hàng tuần tương ứng với phân bố từng
trà lúa khác nhau trong tỉnh đã được xây dựng từ kết quả giải đoán,
với mức chi tiết đến cấp xã.

b. Nội dung:
i. Hệ thống cung cấp bản đồ phân bố vùng nhiễm từng loại dịch hại
trong tỉnh tại thời điểm bất kỳ tương ứng với hiện trạng từng trà lúa
trong tỉnh với mức chi tiết đến cấp xã dựa trên kết quả giải đoán
ảnh, và các cơ sở dữ liệu tình hình và cảnh báo dịch hại của chi cục
BVTV.
ii. Dựa vào kết quả trên hệ thống sẽ cung cấp bản đồ cảnh báo về cấp
nhiễm của từng loại dịch hại ở từng thời điểm và từng trà lúa khác
nhau trên địa bàn của tỉnh đồng thời đưa ra các khuyến cáo phòng
trừ dịch hại.
* Xây dựng trang Thu thập thông tin từ nông dân
- Qua hình ảnh sâu bệnh hại được cung cấp trên trang web, yêu cầu
nông dân nhập một vài thông tin về cá nhân, các thông tin về kỹ thuật canh
tác và biện pháp phòng trị của nông dân (loại thuốc và phân bón đang sử
dụng) từ đây chúng ta cũng đưa sự kiểm soát xem những loại thuốc và phân
mà nông dân đã sử dụng có nằm trong danh mục hay không? (bằng cách đưa
các danh mục vào).
- Thông qua kết quả truy xuất người dân có thể xem xét lượng phân
bón hoặc thuốc mà họ sử dụng có hợp lý không, từ đó hệ thống sẽ đề xuất các
giải pháp cho từng vùng sản xuất trong Tỉnh.

13