Ứng dụng viễn thám đa thời gian nghiên cứu biến động đất nông nghiệp vùng đồng bằng sông hồng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
-----------------------

TẠ QUANG HIẾU
ỨNG DỤNG VIỄN THÁM ĐA THỜI GIAN NGHIÊN CỨU BIẾN
ĐỘNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG

Chuyên ngành

: Quản lý đất đai

Mã số

: 60.85.01.03

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. NHỮ THỊ XUÂN

Hà Nội, 2016

1


MỤC LỤC
PHẦN MỞ ĐẦU...................................................................................................... 9
1. Tính cấp thiết của đề tài......................................................................................... 9
2. Mục tiêu nghiên cứu............................................................................................ 10
3. Nhiệm vụ nghiên cứu.......................................................................................... 10
4. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu........................................................................ 11
5. Các quan điểm nghiên cứu.................................................................................. 11

6. Phương pháp nghiên cứu..................................................................................... 12
7. Cấu trúc của luận văn.......................................................................................... 14
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.....................................15
1.1. Giới thiệu chung về viễn thám và hệ thông tin địa lý (GIS).............................15
1.1.1. Tổng quan về viễn thám................................................................................. 15
1.1.2. Tổng quan về hệ thông tin địa lý (GIS).......................................................... 16
1.2. Khái niệm về đất đai, đất nông nghiệp, vai trò của đất nông nghiệp và các vấn
đề về sử dụng đất nông nghiệp................................................................................ 17
1.2.1. Khái niệm về đất đai...................................................................................... 17
1.2.2. Đất nông nghiệp............................................................................................ 18
1.2.3. Vai trò của đất nông nghiệp........................................................................... 18
1.2.4. Sử dụng đất nông nghiệp............................................................................... 20
1.3. Biến động sử dụng đất...................................................................................... 23
1.4. Tổng quan tình hình ứng dụng viễn thám và GIS trong việc nghiên cứu biến
động sử dụng đất………………………………………………………………...…24
CHƢƠNG 2: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ XÃ HỘI VÙNG
ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG............................................................................... 28

2.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên vùng đồng bằng sông Hồng
28
2


2.2.

Đặc điểm kinh tế - xã hội vùng đồng bằng sông Hồng ...................

2.2.1. Tình hình dân số và xã hội ở Đồng bằng sông Hồng .....................................
2.2.2. Tình hình phát triển kinh tế vùng Đồng bằng sông Hồng ..............................
2.3.

Tình hình sản xuất lúa và đặc điểm mùa vụ vùng đồng bằng sông

2.4.

Đánh giá chung về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội và môi trườn

CHƢƠNG 3: SỬ DỤNG DỮ LIỆU ẢNH MODIS NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG
ĐẤT NÔNG NGHIỆP VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG GIAI ĐOẠN 2010
– 2014 ........................................................................................................................

3.1. Dữ liệu ảnh MODIS ...........................................................................................
3.2. Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất vùng đồng bằng sông Hồng năm 2010
và năm 2014 ..............................................................................................................
3.2.1. Tiền xử lý ảnh tổ hợp MODIS 8-ngày .............................................................
3.2.2. Tính toán chỉ số thực vật NDVI ......................................................................
3.2.3. Tạo ảnh tổ hợp NDVI theo tháng ....................................................................
3.2.4. Phân loại ảnh MODIS thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất ...................
3.2.5. Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất vùng đồng bằng sông Hồng năm
2010 và năm 2014 .....................................................................................................
3.3. Phân tích hiện trạng sử dụng đất vùng đồng bằng sông Hồng năm 2010 và năm
2014 ...........................................................................................................................
3.3.1. Phân tích hiện trạng sử dụng đất vùng đồng bằng sông Hồng năm 2010 .....
3.3.2. Phân tích hiện trạng sử dụng đất vùng đồng bằng sông Hồng năm 2014 .....
3.4. Đánh giá biến động sử dụng đất nông nghiệp vùng đồng bằng sông Hồng giai
đoạn 2010 - 2014 .......................................................................................................
3.4.1. Đất trồng lúa ...................................................................................................
3.4.2. Đất trồng màu .................................................................................................
3.4.3. Đất thổ cư và chuyên dùng .............................................................................

3


3.4.4. Đất rừng........................................................................................................ 68
3.4.5. Đất mặt nước................................................................................................. 68
3.4.6. Đất chưa sử dụng.......................................................................................... 69
3.5. Những tác động của quá trình mất đất tới nông nghiệp và nông dân................70
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................... 70
TÀI LIỆU THAM KHẢO.................................................................................... 74

4


DANH MỤC BẢNG BIỂU, HÌNH ẢNH VÀ PHỤ LỤC BẢN ĐỒ

1.

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Dân số và diện tích các tỉnh Đồng bằng sông Hồng ..................................
Bảng 2.2

Tình hình sản xuất lúa vù

Bảng 3.1 Ma trận đánh giá độ chính xác phân loại năm 2010 ..................................
Bảng 3.2 Ma trận đánh giá độ chính xác phân loại năm 2014 ..................................
Bảng 3.3

Thống kê loại hình sử dụn

Bảng 3.4. Thống kê diện tích đất trồng lúa và đất trồng màu 10 tỉnh đồng bằng sông
Hồng năm 2010 .........................................................................................................
Bảng 3.5 Thống kê loại hình sử dụng đất vùng Đồng bằng sông Hồng năm 2014 ..
Bảng 3.6. Thống kê diện tích đất trồng lúa và đất trồng màu 10 tỉnh đồng bằng sông
Hồng năm 2014 .........................................................................................................
Bảng 3.7 Thống kê biến động sử dụng đất vùng Đồng bằng sông Hồng giai đoạn
2010 - 2014 ...............................................................................................................

2.

DANH MỤC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ

Hình 2.1 Vị trí địa lý Đồng bằng sông Hồng........................................................... 29
Hình 3.1 Ảnh vệ tinh MODIS................................................................................. 44
Hình 3.2 Quy trình thành lập bản đồ biến động đất trồng lúa và đất trồng màu từ
ảnh MODIS............................................................................................................. 45
Hình 3.3 Ảnh MODIS vùng Đồng bằng sông Hồng................................................ 46
Hình 3.4 Mô phỏng chỉ số NDVI............................................................................ 48
Hình 3.5 Ảnh NDVI sau khi lọc mây...................................................................... 49
Hình 3.6 Ảnh NDVI tổ hợp 16-ngày....................................................................... 50
5


Hình 3.7 Ảnh NDVI tổ hợp tháng.......................................................................... 51
Hình 3.8 Ảnh tổ hợp NDVI tháng 1 năm 2014........................................................ 51
Hình 3.9 Biến động chỉ số thực vật NDVI theo tháng trong năm 2014 đối với các
loại hình sử dụng đất............................................................................................... 54
Hình 3.10 Biểu đồ thống kê phân bố các loại hình sử dụng đất vùng Đồng bằng
Sông Hồng năm 2010.............................................................................................. 58
Hình 3.11 Cơ cấu sử dụng đất của 10 tỉnh vùng Đồng bằng Sông Hồng năm 2010 61

Hình 3.12 Biểu đồ thống kê phân bố các loại hình sử dụng đất vùng Đồng bằng
Sông Hồng năm 2014.............................................................................................. 62
Hình 3.13 Cơ cấu sử dụng đất của 10 tỉnh vùng Đồng bằng Sông Hồng năm 2014
.64
3.

PHỤ LỤC BẢN ĐỒ

Phụ lục 1: Danh mục ảnh MODIS tổ hợp 8 ngày – năm 2010
Phụ lục 2: Danh mục ảnh MODIS tổ hợp 8 ngày – năm 2014
Phụ lục 3: Bản đồ phân bố chỉ số thực vật NDVI Đồng bằng sông Hồng tháng 01 –
2010
Phụ lục 4: Bản đồ phân bố chỉ số thực vật NDVI Đồng bằng sông Hồng tháng 02 2010
Phụ lục 5: Bản đồ phân bố chỉ số thực vật NDVI Đồng bằng sông Hồng tháng 03 2010
Phụ lục 6: Bản đồ phân bố chỉ số thực vật NDVI Đồng bằng sông Hồng tháng 04 2010
Phụ lục 7: Bản đồ phân bố chỉ số thực vật NDVI Đồng bằng sông Hồng tháng 05 2010
Phụ lục 8: Bản đồ phân bố chỉ số thực vật NDVI Đồng bằng sông Hồng tháng 06 2010
Phụ lục 9: Bản đồ phân bố chỉ số thực vật NDVI Đồng bằng sông Hồng tháng 07 2010
Phụ lục 10: Bản đồ phân bố chỉ số thực vật NDVI Đồng bằng sông Hồng tháng 08 2010
6


Phụ lục 11: Bản đồ phân bố chỉ số thực vật NDVI Đồng bằng sông Hồng tháng 09 2010
Phụ lục 12: Bản đồ phân bố chỉ số thực vật NDVI Đồng bằng sông Hồng tháng 10 2010
Phụ lục 13: Bản đồ phân bố chỉ số thực vật NDVI Đồng bằng sông Hồng tháng 11 2010
Phụ lục 14: Bản đồ phân bố chỉ số thực vật NDVI Đồng bằng sông Hồng tháng 12 2010
Phụ lục 15: Bản đồ phân bố chỉ số thực vật NDVI Đồng bằng sông Hồng tháng 01 2014
Phụ lục 16: Bản đồ phân bố chỉ số thực vật NDVI Đồng bằng sông Hồng tháng 02 2014
Phụ lục 17: Bản đồ phân bố chỉ số thực vật NDVI Đồng bằng sông Hồng tháng 03 2014

Phụ lục 18: Bản đồ phân bố chỉ số thực vật NDVI Đồng bằng sông Hồng tháng 04 2014
Phụ lục 19: Bản đồ phân bố chỉ số thực vật NDVI Đồng bằng sông Hồng tháng 05 2014
Phụ lục 20: Bản đồ phân bố chỉ số thực vật NDVI Đồng bằng sông Hồng tháng 06 2014
Phụ lục 21: Bản đồ phân bố chỉ số thực vật NDVI Đồng bằng sông Hồng tháng 07 2014
Phụ lục 22: Bản đồ phân bố chỉ số thực vật NDVI Đồng bằng sông Hồng tháng 08 2014
Phụ lục 23: Bản đồ phân bố chỉ số thực vật NDVI Đồng bằng sông Hồng tháng 09 2014
Phụ lục 24: Bản đồ phân bố chỉ số thực vật NDVI Đồng bằng sông Hồng tháng 10 2014
Phụ lục 25: Bản đồ phân bố chỉ số thực vật NDVI Đồng bằng sông Hồng tháng 11 2014
Phụ lục 26: Bản đồ phân bố chỉ số thực vật NDVI Đồng bằng sông Hồng tháng 12 2014

7


Phụ lục 27: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2010 vùng đồng bằng châu thổ sông
Hồng
Phụ lục 28: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2014 vùng đồng bằng châu thổ sông
Hồng
Phụ lục 29: Bản đồ biến động đất trồng lúa và đất trồng màu giai đoạn 2010 - 2014
vùng đồng bằng châu thổ sông Hồng

8


PHẦN MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Đất đai là tài nguyên thiên nhiên vô cùng quý giá mà thiên nhiên ban tặng cho
con người, đất đai còn là tư liệu sản xuất không gì thay thế được, nó có vai trò quan
trọng trong sự tồn tại và phát triển của đất nước.
Hiện nay quá trình công nghiệp hóa, đô thị hóa mang lại những tác động tích
cực như đẩy mạnh tăng trưởng kinh tế, góp phần nâng cao mức sống người dân, cơ

cấu lao động chuyển dịch theo hướng công nghiệp - dịch vụ, đầu tư xây dựng các
công trình văn hóa, xã hội... Bên cạnh đó, kết quả của quá trình công nghiệp hóa,
hiện đại hóa lại làm cho đất nông nghiệp bị thu hẹp để nhường chỗ cho các loại hình
khác như các khu dân cư, các khu công nghiệp, các công trình công cộng khác. Do
đó việc nghiên cứu biến động đất để đưa ra kế hoạch sử dụng đất một cách hiệu quả
và hợp lý là vấn đề rất quan trọng.
Để nghiên cứu biến động sử dụng đất có nhiều phương pháp khác nhau với
nhiều nguồn tài liệu khác nhau như: từ các số liệu thống kê hàng năm, số liệu kiểm
kê, hay từ các cuộc điều tra,… Các phương pháp này thường tốn nhiều thời gian,
kinh phí và không thể hiện được sự thay đổi từ trạng thái này sang trạng thái khác
của loại hình sử dụng đất, và vị trí không gian của sự thay đổi đó. Phương pháp sử
dụng tư liệu viễn thám đã khắc phục được những nhược điểm đó.
Việc ứng dụng tư liệu viễn thám độ phân giải cao như LANDSAT, SPOT đã
được ứng dụng nhiều trong thực tế. Tuy nhiên, những tư liệu viễn thám này do độ
trùm phủ không gian giới hạn, độ phân giải thời gian thấp do đó có nhiều khó khăn
trong việc phân loại và đánh giá biến động lớp phủ cho cấp vùng hoặc quốc gia.
Những năm gần đây, một loạt đầu thu thế hệ mới như MODIS, MERIS... đặt trên
các vệ tinh có thể quan trắc mặt đất với phạm vi lớn, độ phân giải thời gian cao,
cung cấp một khối lượng lớn thông tin bề mặt trái đất, cho phép nghiên cứu biến
động lớp phủ trên cả hai góc độ đa phổ và đa thời gian.
Trong những năm gần đây với cơ chế thị trường nền kinh tế của cả nước nói
chung, vùng đồng bằng sông Hồng nói riêng đã có những bước phát triển mạnh mẽ,
9


dẫn đến nhu cầu sử dụng đất đai cho các mục đích khác nhau không ngừng thay đổi,
tuy nhiên vấn đề đặt ra là đất đai có hạn. Chính vì vậy, việc phân tích, đánh giá biến
động sử dụng đất để từ đó đề xuất các giải pháp sử dụng đất hợp lý, đặc biệt là đất
nông nghiệp (khoanh vùng bảo vệ đất nông nghiệp, hạn chế chuyển đổi từ đất nông
nghiệp sang các loại hình khác,…) đóng vai trò rất quan trọng trong việc đảm bảo

an ninh lương thực, phát triển bền vững trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại
hóa của đất nước.
Từ những thực tế trên, đề tài “Ứng dụng viễn thám đa thời gian nghiên cứu
biến động sử dụng đất nông nghiệp vùng Đồng bằng sông Hồng” đã được lựa
chọn để thực hiện.
2.

Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu đánh giá biến động sử dụng đất nông nghiệp (đất trồng lúa và đất

trồng màu) giai đoạn 2010 – 2014 vùng đồng bằng sông Hồng bằng công nghệ viễn
thám và GIS.
3.

Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được mục tiêu trên, đề tài cần giải quyết các nhiệm vụ sau:
- Nghiên cứu cơ sở khoa học đánh giá biến động sử dụng đất nông nghiệp

(đất trồng lúa và đất trồng màu) bằng công nghệ viễn thám và GIS.
- Điều tra, thu thập tài liệu, số liệu, bản đồ liên quan đến khu vực nghiên cứu.
- Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất vùng đồng bằng sông Hồng năm

2010 và năm 2014.
- Thành lập bản đồ biến động sử dụng đất trồng lúa và đất trồng màu vùng

đồng bằng sông Hồng giai đoạn 2010 – 2014.
- Nghiên cứu thực trạng và phân tích, đánh giá biến động sử dụng đất nông

nghiệp giai đoạn 2010 – 2014.

10


4.

Phạm vi và đối tƣợng nghiên cứu
- Phạm vi không gian: Khu vực đồng bằng sông Hồng.
- Phạm vi khoa học: Cơ sở khoa học của việc thành lập và đánh giá biến

động đất nông nghiệp phục vụ quản lý đất đai bằng công nghệ viễn thám và GIS.
- Đối tượng nghiên cứu: đất nông nghiệp (đất trồng lúa và đất trồng màu)

trong giai đoạn 2010 – 2014.

5. Các quan điểm nghiên cứu
- Quan điểm lịch sử

Đối với một đơn vị đất đai, hướng sử dụng và khai thác tiềm năng trong đơn vị
đất đai đó được quy định bởi một quá trình sản xuất lâu dài của con người. Sự thay
đổi hướng sử dụng phụ thuộc vào sự phát triển của nhận thức, sự thay đổi thể chế
chính trị, thay đổi quan hệ và phương thức sản xuất, ...
Sự hình thành sử dụng đơn vị đất đai là kết quả tác động tương hỗ giữa các
hợp phần tự nhiên và con người theo thời gian và không gian. Việc nghiên cứu lịch
sử phát triển sử dụng đất đai khu vực nghiên cứu tạo cơ sở vững chắc cho mục tiêu
cuối cùng của quá trình nghiên cứu đánh giá thực trạng, biến động sử dụng đất phục
vụ định hướng sử dụng hợp lý lãnh thổ.
- Quan điểm hệ thống

Khi tiến hành nghiên cứu đánh giá thực trạng và biến động sử dụng đất cần đặt
lãnh thổ nghiên cứu trong một hệ thống thống nhất và hoàn chỉnh cả về tự nhiên và

xã hội. Các dạng tài nguyên thiên nhiên có trong khu vực đều có sự tương tác lẫn
nhau để tạo thành một hệ thống đầy đủ về cấu trúc và chức năng. Giữa các thành
phần và bộ phận cấu tạo nên hệ thống đều có những mối tương tác qua lại qua các
dòng vật chất, năng lượng và thông tin. Khi một thành phần hay bộ phận nào đó bị
tác động thì kéo theo sự thay đổi dây chuyền của các thành phần khác.

11


- Quan điểm tổng hợp

Theo quan điểm tổng hợp, phải nghiên cứu đất đai trong mối liên hệ chặt chẽ
với các yếu tố khác trong lãnh thổ, đó là các yếu tố địa chất, địa hình, khí hậu, thuỷ
văn, sinh vật và các tác động của con người. Thường trong tư liệu về cơ sở lý luận
của khoa học địa lý, tính tổng hợp được xem xét dưới hai góc độ khác nhau:
+ Tổng hợp với nghĩa là nghiên cứu đồng bộ, toàn diện về điều kiện tự nhiên

và tài nguyên thiên nhiên với quy luật phân hoá của chúng cũng như mối quan hệ
tương tác lẫn nhau giữa các hợp phần của tổng thể địa lý.
+ Tổng hợp là sự kết hợp có quy luật, có hệ thống trên cơ sở phân tích đồng

bộ và toàn diện các yếu tố hợp phần của tổng thể lãnh thổ tự nhiên, đồng thời phát
hiện và xác định những đặc điểm đặc thù của các thể tổng hợp lãnh thổ địa lý.
- Quan điểm phát triển bền vững

Quan điểm phát triển bền vững hiện nay đã trở thành phổ biến và áp dụng rộng
rãi trong tất cả các hoạt động của nền kinh tế quốc dân, đặc biệt trong khai thác sử
dụng tài nguyên và bảo vệ môi trường. Phát triển bền vững được xác định ngay từ
khi bắt đầu tiến hành quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội. Phát triển kinh tế
- xã hội phải gắn liền với bảo vệ môi trường để đảm bảo rằng việc khai thác tài

nguyên và phát triển sản xuất đó đáp ứng cho nhu cầu phát triển kinh tế của hiện tại
mà vẫn đảm bảo cho thế hệ tương lai. Do đó, trong đề xuất định hướng quy hoạch
sử dụng đất cần phải cân nhắc, phân tích một cách tổng hợp, toàn diện các đặc điểm
điều kiện địa lý tự nhiên trên quan điểm lịch sử, hệ thống, tổng hợp với các mục
đích phát triển kinh tế - xã hội gắn liền bảo vệ môi trường.

6. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp điều tra, khảo sát, thu thập tài liệu, số liệu: Nhằm thu thập các

tài liệu, số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, các số liệu thống kê về diện
tích các loại đất để phục vụ cho việc đánh giá hiện trạng và biến động sử dụng đất
đai vùng đồng bằng sông Hồng.
1
2


- Phương pháp thống kê, so sánh: Trên cơ sở các số liệu, tài liệu thu thập

được, tiến hành thống kê, so sánh số liệu qua các năm để thấy được sự biến động,
thay đổi về cơ cấu các loại đất.
- Phương pháp phân tích, đánh giá tổng hợp: Từ số liệu thu thập được và hiện

trạng sử dụng đất tiến hành phân tích làm rõ những tồn tại, những điểm chưa hợp lý
trong sử dụng đất của vùng đồng bằng sông Hồng.
- Phương pháp chuyên gia: Tham khảo ý kiến của cơ quan chuyên môn, cán

bộ địa phương về các giải pháp sử dụng hợp lý đất và định hướng phát triển quỹ đất
của vùng đồng bằng sông Hồng.
- Phương pháp bản đồ, viễn thám và GIS: Phương pháp này có ưu điểm là tiết

kiệm thời gian và kinh phí trong nghiên cứu, dùng để trình bày và biên tập bản đồ
hiện trạng sử dụng đất, bản đồ biến động sử dụng đất khu vực nghiên cứu.
Với những ưu thế đặc biệt về đa tính chất, đa phổ và đa thời gian, phương
pháp bản đồ, viễn thám và GIS sẽ cung cấp khả năng theo dõi kịp thời biến động sử
dụng đất:
+ Các ảnh của một vùng rộng lớn có thể thu nhận sự thay đổi một cách nhanh

chóng.
+ Ảnh viễn thám thể hiện được những đối tượng, hiện tượng bị bỏ sót ngoài

thực địa do quá trình quan sát trên mặt đất khó khăn.
+ Những ảnh khác nhau có thể cung cấp một tập hợp thông tin để đối chiếu và

so sánh các hiện tượng có thay đối lớn như sử dụng đất, lớp phủ mặt đất như: rừng,
nông nghiệp, thuỷ văn và sự phát triển đô thị,…
Tuy nhiên cũng tồn tại một số hạn chế trong phân tích ảnh viễn thám.
+ Nhiều dạng khác nhau của sử dụng đất có thể không được phân biệt trên

ảnh.

13


+ Trong phần lớn các ảnh viễn thám thì thông tin theo chiều ngang không rõ

nét, những thông tin này rất có giá trị để phân biệt đối tượng sử dụng đất.
+ Đối với một vùng nhỏ thì chi phí cho nghiên cứu viễn thám trở nên đắt hơn

các phương pháp truyền thống vì vậy sẽ không kinh tế.

7.

Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu và kết luận, nội dung của đề tài luận văn gồm 3 chương:
Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu.
Chương 2: Điều kiện tự nhiên, đặc điểm kinh tế xã hội vùng đồng bằng sông
Hồng.
Chương 3: Sử dụng dữ liệu ảnh MODIS nghiên cứu biến động đất nông
nghiệp vùng Đồng bằng sông Hồng giai đoạn 2010 – 2014.
Giới hạn của luận văn: Trong đề tài này, học viên tập trung nghiên cứu biến
động sử dụng đất trồng lúa và đất trồng màu vùng đồng bằng sông Hồng giai đoạn
2010 – 2014.

14


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1.

Giới thiệu chung về viễn thám và hệ thông tin địa lý (GIS)

1.1.1. Tổng quan về viễn thám
Viễn thám là phương pháp sử dụng bức xạ điện từ như một phương tiện để
nghiên cứu, điều tra, đo đạc những thuộc tính cơ bản của các đối tượng hoặc hiện
tượng mà không cần tiếp xúc trực tiếp tới các đối tượng, hiện tượng đó.[7]
Viễn thám được thực hiện từ nhiều khoảng cách, độ cao khác nhau:
- Tầng mặt đất: 0,5 – 30m
- Tầng máy bay: 5 – 20km
- Tầng vũ trụ: 300 – 36.000km, trong đó được chia ra:

Dưới 1000km
Từ 1000km – 36.200 km
Một số đặc điểm của dữ liệu ảnh viễn thám:
- Độ phân giải không gian: diện tích nhỏ nhất trên mặt đất mà bộ cảm có thể

phân biệt được, là sự chi tiết có thể nhận thấy rõ trong một ảnh phụ thuộc vào độ
phân giải không gian của bộ cảm biến và phụ thuộc vào trường nhìn. Độ lớn của
điểm ảnh sẽ là đơn vị xác định độ phân giải không gian của hệ thống.
- Độ phân giải phổ: là số lượng kênh ảnh của một ảnh số về một khu vực nào

đó, số lượng kênh ảnh phụ thuộc vào khả năng ghi phổ của thiết bị ghi hay bộ cảm.
Mô tả khả năng của bộ cảm biến để xác định những khoảng bước sóng. Độ phân
giải càng cao thì dải bước sóng cho một kênh phổ càng hẹp.
- Độ phân giải thời gian: chiều dài thời gian mà một vệ tinh hoàn thành toàn

bộ chu kỳ bay quanh quỹ đạo để chụp lại khu vực xem xét trước đó. Một vùng chụp

15


vào các thời điểm khác nhau sẽ cho ra các thông tin về vùng đó chính xác hơn và
nhận biết được sự biến động của một khu vực.
Các phƣơng pháp xử lý thông tin trong viễn thám
- Phương pháp xử lý bằng mắt: là sử dụng mắt người cùng với trí tuệ để chiết

tách thông tin từ tư liệu viễn thám dạng hình ảnh. Xử lý bằng mắt là công việc đầu
tiên, phổ biến nhất chủ yếu dựa vào sự phân biệt của mắt người hoặc trực tiếp hoặc
gián tiếp thông qua các dụng cụ quang học.
- Xử lý ảnh số (xử lý bằng máy tính): là sự điều khiển và phân tích các thông

tin ảnh dạng số với sự trợ giúp của máy tính, là công việc rất quan trọng trong viễn
thám và có vai trò tương tự như phân tích ảnh bằng mắt.[7]

1.1.2. Tổng quan về hệ thông tin địa lý (GIS)
Dữ liệu địa lý: Hệ thống thông tin là một hệ thống thu thập, lưu trữ và điều hành
các thông tin dưới dạng giấy, ảnh và số về các hiện tượng tự nhiên trong thế giới
thực.
Do vậy dữ liệu là rất đa dạng, chúng mang tính không gian và thời gian chúng
được gọi là dữ liệu địa lý.
Dữ liệu địa lý được tổ chức thành hai nhóm thông tin chính đó là:
 Nhóm thông tin về phân bố không gian.
 Nhóm thông tin về thuộc tính của đối tượng.

Mô hình dữ liệu:
Có những khuôn mẫu căn bản cho dữ liệu địa lý và có những nguyên lý, hình
thức hướng dẫn chúng ta mô hình hoá và tổ chức dữ liệu. Một trong những phương
pháp chung nhất của tổ chức dữ liệu địa lý là tổ chức theo các bản đồ và các lớp
thông tin. Mỗi lớp thông tin là một biểu diễn của dữ liệu theo một mục tiêu nhất
định.

1
6


Mỗi lớp thông tin lại có mô hình cấu trúc dữ liệu chi tiết hơn. Về nguyên lý,
lớp thông tin là tập hợp các dữ liệu địa lý về một khía cạnh nào đó của một đối
tượng địa lý thực tế không giống như các dạng dữ liệu thông dụng khác, dữ liệu địa
lý phức tạp hơn nó bao gồm các thông tin về vị trí và các thuộc tính phi không gian.
Tổng hợp dữ liệu địa lý và mô hình địa lý ta có được khái niệm về hệ thống
thông tin địa lý như sau: “Hệ thống thông tin địa lý là một tập hợp những nguyên lý

phương pháp, công cụ và dữ liệu không gian được sử dụng để quản lý, duy trì
chuyển đổi, phân tích, mô hình hóa, mô phỏng và làm bản đồ những hiện tượng và
quá trình phân bố trong không gian địa lý”.

1.2. Khái niệm về đất đai, đất nông nghiệp, vai trò của đất nông nghiệp
và các vấn đề về sử dụng đất nông nghiệp
1.2.1. Khái niệm về đất đai
Đất đai về mặt thuật ngữ khoa học được hiểu theo nghĩa rộng như sau: "Đất
đai là một diện tích cụ thể của bề mặt trái đất, bao gồm tất cả các cấu thành của
môi trường sinh thái ngay trên vỏ dưới bề mặt đó bao gồm: Khí hậu, bề mặt, thổ
nhưỡng, dáng địa hình, mặt nước (hồ, sông, suối, đầm lầy,...). Các lớp trầm tích sát
bề mặt cùng với nước ngầm và khoáng sản trong lòng đất, tập đoàn thực vật và
động vật, trạng thái định cư của con người, những kết quả của con người trong quá
khứ và hiện tại để lại (san nền, hồ chứa nước hay hệ thống tiêu thoát nước, đường
xá, nhà cửa,...)". (Bộ Tài nguyên và Môi trường)
Như vậy, "đất đai" là khoảng không gian có giới hạn, theo chiều thẳng đứng
(gồm khí hậu của bầu khí quyển, lớp đất phủ bề mặt, thảm thực vật, động vật, diện
tích nước, tài nguyên nước ngầm và khoáng sản trong lòng đất), theo chiều nằm
ngang trên mặt đất (là sự kết hợp giữa thổ nhưỡng, địa hình, thuỷ văn, thảm thực vật
cùng các thành phần khác) giữ vai trò quan trọng và có ý nghĩa to lớn đối với hoạt
động sản xuất cũng như cuộc sống của xã hội loài người.

1
7


Đất đai là sản phẩm của tự nhiên, có trước lao động và cùng với quá trình lịch
sử phát triển kinh tế - xã hội, đất đai là điều kiện lao động. Đất đai đóng vai trò
quyết định cho sự tồn tại và phát triển của xã hội loài người. Nếu không có đất đai
thì rõ ràng không có bất kỳ một ngành sản xuất nào, cũng như không thể có sự tồn

tại của loài người. Đất đai là một trong những tài nguyên vô cùng quý giá của con
người, điều kiện sống cho động vật, thực vật và con người trên Trái đất.
Đất đai tham gia vào tất cả các hoạt động của đời sống kinh tế, xã hội. Đất đai
là địa điểm, là cơ sở của các thành phố, làng mạc các công trình công nghiệp, giao
thông, thuỷ lợi và các công trình thuỷ lợi khác. Đất đai cung cấp nguyên liệu cho
ngành công nghiệp, xây dựng như gạch ngói, xi măng, gốm sứ...
Đất đai là nguồn của cải, là một tài sản cố định hoặc đầu tư cố định, là thước
đo sự giàu có của một quốc gia. Đất đai còn là sự bảo hiểm cho cuộc sống, bảo hiểm
về tài chính, như là sự chuyển nhượng của cải qua các thế hệ và như là một nguồn
lực cho các mục đích tiêu dùng.
Trong các điều kiện vật chất cần thiết, đất đai giữ vị trí và ý nghĩa đặc biệt
quan trọng - là điều kiện đầu tiên, là cơ sở thiên nhiên của mọi quá trình sản xuất, là
nơi tìm được công cụ lao động, nguyên liệu lao dộng và nơi sinh tồn của xã hội loài
người.

1.2.2. Đất nông nghiệp
Đất nông nghiệp là đất sử dụng vào mục đích sản xuất, nghiên cứu, thí nghiệm
về nông nghiệp, lâm nghiệp, nuôi trồng thủy sản, làm muối và mục đích bảo vệ,
phát triển rừng. Đất nông nghiệp bao gồm đất sản xuất nông nghiệp, đất lâm nghiệp,
đất nuôi trồng thủy sản, đất làm muối và đất nông nghiệp khác. (Bộ Tài nguyên và
Môi trường)

1.2.3. Vai trò của đất nông nghiệp
Đất đai là tài nguyên vô cùng quý giá, là điều kiện cho sự sống của động –
thực vật và con người trên Trái đất. Đất đai là điều kiện rất cần thiết để con người
18


tồn tại và tái sản xuất các thế hệ kế tiếp nhau của loài người. Đất đai tham gia vào
tất cả các ngành kinh tế của xã hội. Tuy nhiên, đối với từng ngành cụ thể thì đất đai

có vị trí khác nhau
Trong nông nghiệp nói chung và ngành trồng trọt nói riêng, đất đai có vị trí đặc
biệt. Đất đai là tư liệu sản xuất chủ yếu, đặc biệt và không thể thay thế. Đặc biệt vì
đất đai vừa là đối tượng lao động, vừa là tư liệu lao động. Đất đai là đối tượng lao
động vì đất đai chịu sự tác động của con người trong quá trình sản xuất như: cày,
bừa, xới,… để có môi trường tốt cho sinh vật phát triển. Đất đai là tư liệu lao động
vì đất đai phát huy tác dụng như một công cụ lao động. Con người sử dụng đất đai
để trồng trọt và chăn nuôi. Không có đất đai thì không có sản xuất nông nghiệp. Với
sinh vật, đất đai không chỉ là môi trường sống, mà còn là nguồn cung cấp dinh
dưỡng cho cây trồng. Năng suất cây trồng, vật nuôi phụ thuộc rất nhiều vào chất
lượng đất đai. Diện tích, chất lượng của đất đai quy định lợi thế so sánh của mỗi
vùng cũng như cơ cấu sản xuất của từng nông trại và của cả vùng. Vì vậy, việc quản
lý, sử dụng đất đai nói chung cũng như đất nông nghiệp nói riêng một cách đúng
hướng, có hiệu quả, sẽ góp phần làm tăng thu nhập, ổn định kinh tế, chính trị và xã
hội.
Bên cạnh đó, một bộ phận lớn đất ngập nước: các đầm lầy, sông ngòi, kênh
rạch, rừng ngập mặn, các vũng, vịnh ven biển, hồ nước nhân tạo,…còn có nhiều vai
trò quan trọng khác. Đây là nơi cung cấp nhiên liệu, thức ăn, là nơi diễn ra các hoạt
động giải trí, nuôi trồng thủy sản, lưu trữ các nguồn gien quý hiếm. Ngoài ra, đất
nông nghiệp cũng đóng vai trò quan trọng trong việc lọc nước thải, điều hòa dòng
chảy (giảm lũ lụt và hạn hán), điều hòa khí hậu địa phương, chống xói lở bờ biển,
ổn định mạch nước ngầm cho nguồn sản xuất nông nghiệp, tích lũy nước ngầm, là
nơi cư trú của các loài chim, phát triển du lịch,…
Hướng sử dụng đất quy định hướng sử dụng các tư liệu sản xuất khác và hiệu
quả sản xuất. Chỉ có thông qua đất, các tư liệu sản xuất mới tác động đến hầu hết
các cây trồng, vật nuôi. Vì vậy, muốn làm tăng năng suất đất đai, giữ gìn và bảo vệ

1
9

đất đai để đảm bảo cả lợi ích trước mắt cũng như các mục tiêu lâu dài, cần sử dụng
đất tiết kiệm có hiệu quả, cần coi việc bảo vệ lâu bền nguồn tài nguyên vô giá này là
nhiệm vụ vô cùng quan trọng và cấp bách đối với mỗi quốc gia.

1.2.4. Sử dụng đất nông nghiệp
1.2.4.1. Sử dụng đất nông nghiệp
Sử dụng đất là một hệ thống các biện pháp nhằm điều hòa mối quan hệ người
– đất trong tổ hợp với tài nguyên thiên nhiên khác và môi trường. Quy luật phát
triển kinh tế - xã hội cùng với yêu cầu bền vững về mặt môi trường cũng như hệ
sinh thái quyết định phương hướng chung và mục tiêu sử dụng đất hợp lý, phát huy
tối đa công dụng của đất nhằm đạt tới lợi ích sinh thái, kinh tế, xã hội cao nhất.
Theo quy định tại điều 11 luật đất đai 2003, việc sử dụng đất phải đảm bảo các
nguyên tắc sau đây:
- Đúng quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất và đúng mục đích sử dụng đất;
- Tiết kiệm, có hiệu quả, bảo vệ môi trường và không làm tổn hại đến lợi ích

chính đáng của người sử dụng đất xung quanh;
- Người sử dụng đất thực hiện các quyền, nghĩa vụ của mình trong thời hạn sử

dụng đất theo quy định của luật Đất đai và các quy định khác của pháp luật có liên
quan.
Trong mỗi phương thức nhất định, việc sử dụng đất theo yêu cầu của sản xuất
và đời sống cần căn cứ vào thuộc tính tự nhiên của đất đai. Với vai trò là nhân tố cơ
bản của sản xuất, các nhiệm vụ và nội dung sử dụng đất nông nghiệp được thể hiện
ở các khía cạnh sau:
- Sử dụng đất hợp lý về không gian, hình thành hiệu quả kinh tế không gian sử

dụng đất.
- Phân phối hợp lý cơ cấu đất đai trên diện tích đất đai được sử dụng, hình

thành cơ cấu sử dụng đất.

2
0


- Quy mô sử dụng đất cần có sự tập trung thích.
- Giữ mật độ sử dụng đất đai thích hợp, hình thành việc sử dụng đất đai một

cách kinh tế, tập trung, thâm canh.

1.2.4.2. Nguyên tắc sử dụng đất nông nghiệp
-

Đất nông nghiệp cần được sử dụng đầy đủ và hợp lý
Sử dụng đầy đủ và hợp lý đất nông nghiệp có nghĩa là đất nông nghiệp cần được

sử dụng hết và mọi diện tích đất nông nghiệp đều được bố trí sử dụng phù hợp với
đặc điểm kinh tế - kỹ thuật của từng loại đất để vừa nâng cao năng suất cây trồng,
vật nuôi vừa duy trì được độ phì nhiêu của đất.
-

Đất nông nghiệp cần được sử dụng có hiệu quả kinh tế cao.
Đây là kết quả của nguyên tắc thứ nhất trong sử dụng đất nông nghiệp. Nguyên

tắc chung là đầu tư vào đất nông nghiệp đến khi mức sản phẩm thu thêm trên một
đơn vị diện tích bằng mức chi phí tăng thêm trên một đơn vị diện tích đó.
-

Đất nông nghiệp cần được quản lý và sử dụng một cách bền vững.
Sự bền vững trong sử dụng đất nông nghiệp có nghĩa là cả số lượng và chất

lượng đất nông nghiệp phải được bảo tồn không những để đáp ứng mục đích trước
mắt của thế hệ hiện tại mà còn phải đáp ứng được cả nhu cầu ngày càng tăng của
các thế hệ mai sau. Sự bền vững của đất nông nghiệp gắn liền với điều kiện sinh
thái môi trường. Vì vậy, cần áp dụng các phương thức sử dụng đất nông nghiệp kết
hợp hài hòa lợi ích trước mắt với lợi ích lâu dài. [10]

1.2.4.3. Loại hình sử dụng đất
Trong đánh giá đất, Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc
(FAO) đã đưa ra những khái niệm về loại hình sử dụng đất, đưa ra việc xác định loại
hình sử dụng đất vào các nội dung các bước đánh giá đất và coi loại hình sử dụng
đất là một đối tượng của quá trình đánh giá đất.

21


Loại hình sử dụng đất là bức tranh mô tả thực trạng sử dụng đất của mỗi
vùng với những phương thức sản xuất và quản lý sản xuất trong điều kiện tự nhiên,
kinh tế - xã hội và kỹ thuật được xác định.
Có thể liệt kê một số loại hình sử dụng đất khá phổ biến trong nông nghiệp
hiện nay, như:


Đất trồng lúa: có thể canh tác nhờ nước mưa hay có tưới chủ động,
trồng 1 vụ, 2 vụ hay 3 vụ trong năm;

Đất trồng màu: thường được áp dụng cho những vùng đất cao thiếu
nước tưới, đất có thành phần cơ giới nhẹ;

 Đất nuôi trồng thủy sản;




Đất trồng rừng;



….

1.2.4.4. Quan điểm sử dụng đất bền vững
Là một hệ sinh thái, một phần do con người tạo ra nhằm mục đích phục vụ
con người, hệ sinh thái nông nghiệp chịu những tác động mạnh mẽ nhất từ chính
con nguời. Các tác động của con người, nhiều khi, đã làm cho hệ sinh thái biến đổi
vượt quá khả năng tự điều chỉnh của đất. Con người đã không chỉ tác động vào đất
đai mà còn tác động vào cả khí quyển, nguồn nước để tạo ra một lượng lương thực,
thực phẩm ngày càng nhiều trong khi các hoạt động cải tạo đất chưa được quan tâm
đúng mức và hậu qủa là đất đai cũng như các nhân tố tự nhiên khác bị thay đổi theo
chiều hướng ngày một xấu đi. Ngày nay, nhiều vùng đất đai màu mỡ đã bị thoái hóa
nghiêm trọng, kéo theo sự xói mòn đất và suy giảm nguồn nước đi kèm với hạn hán,
lũ lụt… Vì vậy, để đảm bảo cho cuộc sống của con người trong hiện tại và tương lai
cần phải có những chiến lược về sử dụng đất để không chỉ duy trì những khả năng
hiện có của đất mà còn khôi phục những khả năng đã bị mất. Thuật ngữ “sử dụng
đất bền vững” ra đời trên cơ sở của những mong muốn trên.

22


Việc tìm kiếm các giải pháp sử dụng đất một cách hiệu quả và bền vững luôn

là mong muốn của con người trong mọi thời đại. Nhiều nhà khoa học và các tổ chức
quốc tế đã đi sâu nghiên cứu vấn đề sử dụng đất một cách bền vững trên nhiều vùng
của thế giới, trong đó có Việt Nam. Việc sử dụng đất bền vững nhằm đạt được các
mục tiêu sau:


Duy trì, nâng cao sản lượng (hiệu quả sản xuất);



Giảm rủi ro sản xuất (an toàn);

Bảo vệ tiềm năng nguồn lực tự nhiên và ngăn ngừa thoái hóa đất và
nước (bảo vệ);
 Có hiệu quả lâu dài (lâu bền);




Được xã hội chấp nhận (tính chấp nhận).

Như vậy, sử dụng đất bền vững không chỉ thuần túy về mặt tự nhiên mà còn
cả về mặt môi trường, lợi ích kinh tế và xã hội. Năm mục tiêu mang tính nguyên tắc
trên đây là trụ cột của việc sử dụng đất bền vững.

1.3.

Biến động sử dụng đất
Biến động được hiểu là biến đổi, thay đổi, thay thế trạng thái này bằng một

trạng thái khác liên tục của sự vật, hiện tượng tồn tại trong môi trường tự nhiên
cũng như môi trường xã hội.
Biến động về diện tích đối tượng - biến động về số lượng
Giả sử cùng đối tượng A ở thời điểm T 1 có diện tích S1, ở thời điểm T2 có
diện tích S2 (đối tượng A thu nhận được từ hai ảnh vệ tinh có thời điểm chụp khác
nhau). Như vậy ta nói rằng A bị biến đổi diện tích ở thời điểm T 1 so với T2 (sự biến
đổi này có thể bằng nhau, lớn hơn hay nhỏ hơn) nếu ta dùng kỹ thuật để chồng xếp
hai lớp thông tin này thì phần diện tích của phần trùng nhau sẽ được gán giá trị cũ
của đối tượng A, còn các giá trị khác sẽ là giá trị của phần biến động.
Biến động về bản chất đối tượng
23


Trên hai bản đồ của cùng một khu vực ở hai thời điểm khác nhau, diện tích
A ở thời điểm T1 có giá trị M1, ở thời điểm T2 có giá trị M2, ta sử dụng thuật toán

chồng ghép hai lớp thông tin tại hai thời điểm T1, T2 sẽ xuất hiện giá trị M khác M1,
M2. Giả sử diện tích A không đổi ta nói rằng có sự thay đổi về chất của A, trên thực
tế đây là sự thay đổi loại hình sử dụng đất.

1.4. Tổng quan tình hình ứng dụng viễn thám và GIS trong việc nghiên
cứu biến động sử dụng đất
Từ những năm 60 của thế kỷ 20 với sự xuất hiện của vệ tinh nhân tạo đầu
tiên, kỹ thuật không gian đã có sự phát triển vượt bậc. Từ đó đến nay một loạt nước
như Nga, Liên minh Châu Âu, Nhật Bản, Trung Quốc, Ấn Độ... đã phóng thành
công rất nhiều các vệ tinh viễn thám của mình, kỹ thuật thám trắc bằng vệ tinh đã
phát triển nhanh chóng hình thành lên một hệ thống toàn cầu. Công nghệ viễn thám
đã cung cấp rất nhiều số liệu về lớp phủ mặt đất và các tầng khí quyển, các vệ tinh
nhân tạo đã được sử dụng rất rộng rãi trong các lĩnh vực thiên văn, khí tượng, địa
chất, địa lý, hải dương, nông nghiệp, lâm nghiệp, quân sự, thông tin, hàng không, vũ

trụ...
Từ những ưu điểm nổi bật như đã nêu ở phần trên, những ứng dụng dựa trên
công nghệ viễn thám về nông nghiệp nói chung và ứng dụng trong nghiên cứu biến
động đất nông nghiệp nói riêng ngày càng phát triển cả về chiều rộng lẫn chiều sâu.
Trong lịch sử ngành viễn thám, bước ngoặt lớn đánh dấu việc sử dụng viễn
thám quang học như một công cụ phục vụ nghiên cứu và quan trắc bề mặt trái đất là
sự kiện Mỹ phóng vệ tinh Landsat-1 năm 1972. Trước thời điểm năm 1972, đã có
nhiều nghiên cứu sử dụng viễn thám trong mục đích quân sự, nhưng sau khi phóng
vệ tinh Landsat-1, tư liệu viễn thám quang học được sử dụng ngày càng phổ biến và
phát triển một cách nhanh chóng trong nghiên cứu và ứng dụng với mục đích dân
sự. Trong đó, các ứng dụng tư liệu viễn thám quang học phục vụ nghiên cứu bề mặt
thảm phủ thực vật nói chung cũng như nghiên cứu giám sát trạng thái và tính toán

2
4


năng suất cây trồng nói riêng luôn là vấn đề lớn, được các nhà khoa học rất quan
tâm.[7]
Hầu hết các tư liệu viễn thám quang học với chức quan trắc bề mặt đất và
thảm phủ thực vật đều được các nhà khoa học thí nghiệm đưa vào các nghiên cứu về
mùa vụ. Mỗi loại tư liệu viễn thám đều có những ưu điểm riêng cho từng mục đích
sử dụng, nghiên cứu giám sát mùa vụ cây trồng cũng đòi hỏi những đặc tính riêng
của tư liệu viễn thám mà không phải loại tư liệu nào cũng phù hợp. Tư liệu Landsat
được sử dụng trong một số công trình về phân loại đất mùa vụ của Xiangming Xiao,
và mô phỏng năng suất mùa vụ nói chung của Doraiswamy. Tuy có độ phân giải
không gian cao (30m) nhưng tư liệu Landsat có độ phân giải thời gian khá thấp, thời
gian quay lại chụp lặp là 16 ngày, hơn nữa bất cứ dữ liệu viễn thám quang học nào
cũng không thể tránh được vấn đề mây phủ, do đó nếu trong khoảng thời gian mùa
vụ, hai điểm hạn chế này kết hợp lại sẽ không phù hợp cho những nghiên cứu theo

dõi những quá trình biến đổi thảm thực vật trong thời gian ngắn như các nghiên cứu
về mùa vụ. Với ưu thế là độ phân giải không gian, ảnh Landsat trong các nghiên
cứu nói trên chủ yếu làm nhiệm vụ phân loại đất mùa vụ và bổ xung thông tin, kiểm
chứng và so sánh với kết quả giám sát lúa của các dữ liệu khác như MODIS hoặc
NOAA.[4,5,6]
Những dữ liệu có độ phân giải không gian thấp (1 km) như NOAA, và SPOT
– VGT cũng được đưa vào sử dụng trong một số nghiên cứu khác của Xiao và
Doraiswamy. Đầu đo AVHRR của vệ tinh NOAA tuy có độ phân giải thời gian cao,
ảnh thu nhận được hàng ngày, nhưng vệ tinh NOAA chủ yếu được thiết kế cho việc
quan sát khí tượng và thời tiết, vì vậy dữ liệu NOAA không có kênh hồng ngoại
trung – một kênh phổ rất quan trọng trong việc đánh giá độ ẩm đất và độ ẩm của tán
lá thực vật phục vụ nghiên cứu mùa màng. Ngoài ra, độ phân giải thấp của NOAA
cũng là một điểm hạn chế trong việc xác định diện tích đất mùa vụ. So với đầu đo
AVHRR của vệ tinh NOAA, đầu đo VGT của vệ tinh SPOT-4 có những cải tiến rõ
rệt trong thiết kế phục vụ nghiên cứu thực vật và bề mặt đất. Đầu đo VGT có 4 kênh
tương tương với 4 kênh của Landsat-TM, đồng nghĩa với việc VGT có kênh Blue –
2
5