Đánh giá biến động lớp phủ mặt đất huyện hòa thành giai đoạn 2010 2019, sử dụng ảnh landsat và gis

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH
KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ MẶT
ĐẤT HUYỆN HÒA THÀNH GIAI ĐOẠN
2010 – 2019, SỬ DỤNG ẢNH LANDSAT
VÀ GIS

Sinh viên thực hiện : Đoàn Thị Bích Diệu
Chuyên ngành

Tp.HCM, tháng 08 năm 2019

:Quản lý Tài Nguyên và Môi
Trường


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH
KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG


LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ MẶT
ĐẤT HUYỆN HÒA THÀNH GIAI ĐOẠN
2010 – 2019, SỬ DỤNG ẢNH LANDSAT
VÀ GIS

Sinh viên thực hiện : Đoàn Thị Bích Diệu

Mã số sinh viên

:1511542396

Lớp

:15DTNMT1C

Chuyên ngành

: Quản lí Tài Nguyên và
Môi Trường

Giáo viên hướng dẫn : Ths. Trần Mỹ Hảo

Tp.HCM, tháng 8 năm 2019


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan kết quả của đề tài “Đánh giá biến động lớp phủ mặt đất huyện
Hòa Thành giai đoạn 2010 – 2019, sử dụng ảnh Landsat và GIS” là cơng trình nghiên
cứu của cá nhân tơi đã thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS./TS./ThS.Trần Mỹ Hảo.
Các số liệu và kết quả được trình bày trong luận văn là hồn tồn trung thực, khơng sao
chép của bất cứ ai, và chưa từng được công bố trong bất kỳ cơng trình khoa học của
nhóm nghiên cứu nào khác cho đến thời điểm hiện tại.
Nếu không đúng như đã nêu trên, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm về đề tài của
mình và chấp nhận những hình thức xử lý theo đúng quy định.
…………Ngày……tháng…….năm……..
Tác giả luận văn
(Ký và ghi rõ họ tên)

TRƯỜNG ĐH NGUYỄN TẤT THÀNH
KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM & MƠI TRƯỜNG

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Tp. Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 11 năm 2019

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Đồn Thị Bích Diệu

Mã số sinh viên:1511542396

Chuyên ngành: Quản lý Tài Nguyên và Môi Trường Lớp:15DTNMT1C
1. Tên đề tài:
ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ MẶT ĐẤT HUYỆN HÒA THÀNH
GIAI ĐOẠN 2010 – 2019, SỬ DỤNG ẢNH LANDSAT VÀ GIS
2. Nhiệm vụ luận văn
 Thành lập bản đồ hiện trạng lớp phủ mặt đất huyện Hòa Thành năm 2010
 Thành lập bản đồ hiện trạng lớp phủ mặt đất huyện Hòa Thành năm 2010
 Thành lập bản đồ và đánh giá biến động lớp phủ mặt đất huyện Hòa THành
giai đoạn 2010 – 2019 dựa trên bảng thống kê ma trận sai số.
3. Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 20/07/2019
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ luận văn: 04/10/2019
5. Người hướng dẫn:
 Họ và tên: Trần Mỹ Hảo
 Họ hàm, học vị: Thạc sĩ
 Đơn vị:

Nội dung và yêu cầu của luận văn đã được thông qua bộ môn.
Trưởng Bộ môn

Người hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

(Ký và ghi rõ họ tên)

ThS. Nguyễn Thành Nho

ThS. Trần Mỹ Hảo


LỜI CẢM ƠN
Quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp là thời gian vô cùng quan trọng giúp sinh
viên củng cố trau dồi kiến thức, học hỏi thêm nhiều kiến thức bổ ích đồng thời cũng là
hành trang giúp sinh viên có nền tảng cơ bản khi đi làm sau này. Chính vì vậy, em muốn
gửi lời cảm ơn chân thành đến nhà trường đã tạo điều kiện cho em thực hiện và hoàn
thành tốt luận văn tốt nghiệp.
Em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô đã truyền đạt cho em những kiến thức quý
báu trong hơn 4 năm học vừa qua. Đặc biệt thầy Trần Mỹ Hảo, người đã trực tiếp hướng
dẫn em hoàn thành đồ án một cách tận tình, khoa học.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thành viên lớp 15DTNMT1C – những
người đã đồng hành cùng em trong những năm tháng học Đại học, cùng những người
bạn khác đã giúp em chia sẻ những khó khăn và niềm vui trong học tập cũng như trong
cuộc sống.
Em xin bày tỏ lời cảm ơn và biết ơn sâu sắc đến ba mẹ và gia đình em - hậu phương
vững chắc và là động lực để em hoàn thành, vượt qua những thử thách của hơn 4 năm
học Đại học.

Tuy nhiên, là sinh viên với kiến thức còn hạn chế, thiếu kinh nghiệm, chắc chắn
luận văn khơng tránh khỏi những sai sót. Do đó, em rất mong được nhận xét và đánh
giá quý báu của thầy cô, các bạn để em rút kinh nghiệm và hồn thiện hơn.
Cuối lời, em xin kính chúc q thầy cơ, đặc biệt là thầy Trần Mỹ Hảo có thật nhiều
sức khỏe, niềm vui và thành công trong cuộc sống.

TP.Hồ Chí Minh, ngày 11 tháng 10 năm 2019
Sinh viên thực hiện

Đồn Thị Bích Diệu

i


TÓM TẮT
Biến động lớp phủ mặt đất là sự thay thế toàn bộ loại lớp phủ này bằng loại lớp phủ
khác. Ngày nay, sử dụng công nghệ viễn thám và GIS có thể giúp ta thành lập bản đồ
đánh giá biến động lớp phủ mặt đất có hiệu quả, tiết kiệm. Xây dựng bản đồ biến động
sẽ giúp ta quan sát được sự thay đổi các lớp thực phủ trên mặt đất một cách cụ thể và
chi tiết hóa khu vực nghiên cứu, đặc biệt là số liệu thống kê biến động của các lớp phủ
nhằm hỗ trợ cho công tác quản lý đất đai, xây dựng. Từ đó, mục tiêu của đề tài nghiên
cứu đặt ra là thành lập bản đồ biến động các loại lớp phủ mặt đất bằng việc kết hợp viễn
thám và GIS.
Quy trình thực hiện được dựa trên nguồn dữ liệu (số liệu thống kê, ảnh viễn thám,
bản đồ hiện trạng, điều tra thực địa) với phương pháp phân loại có kiểm định để tạo ra
bản đồ lớp phủ, và thực hiện chống xếp các bản đồ để tạo ra bản đồ biến động phục vụ
cho công tác đánh giá biến động các lớp phủ. Việc kết hợp giữa cơng nghệ viễn thám
và GIS địi hỏi các nguồn dữ liệu phải được thu thập, tìm hiểu, xử lý qua phần mềm
tương ứng để hỗ trợ cho quy trình được thực hiện tốt. Từ đó, việc mơ tả quy trình thực
hiện được thể hiện qua hình ảnh minh họa.

Kết quả đề tài thực hiện là bản đồ đánh giá biến động lớp phủ mặt đất và ma trận
thống kê phần trăm diện tích biến động lớp phủ mặt đất tại địa bàn huyện Hòa Thành
giai đoạn 2010-2019.
Sản phẩm của đề tài được tạo ra nhờ sự kết hợp của lý thuyết và thực địa. Như vậy,
hướng đề xuất của đề tài là phù hợp với chuyên ngành và có thể áp dụng cho những địa
bàn khác.

ii


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................. i
TÓM TẮT....................................................................................................................... ii
MỤC LỤC .....................................................................................................................iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................................... vi
DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................ vii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ......................................................................................... x
CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ........................................................................................... 1
1.1 Tính cấp thiết của đề tài............................................................................................ 1
1.2 Mục tiêu đề tài .......................................................................................................... 2
1.2.1. Mục tiêu chung ................................................................................................. 2
1.2.2. Mục tiêu cụ thể ................................................................................................. 2
1.3 Giới hạn đề tài .......................................................................................................... 2
1.3.1. Về không gian và đối tượng ............................................................................. 2
1.3.2. Về thời gian ...................................................................................................... 2
1.4 Nội dung đề tài ......................................................................................................... 2
1.5 Ý nghĩa đề tài ............................................................................................................ 3
1.6 Cấu trúc đề tài ........................................................................................................... 3
CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ................................................................. 4
2.1 Tổng quan về khuc vực nghiên cứu.......................................................................... 4

2.1.1 Điều kiện tự nhiên ............................................................................................. 4
2.1.2 Điều kiện xã hội ................................................................................................ 5
2.1.3 Tiềm năng kinh tế.............................................................................................. 5
2.1.4 Các loại thực phủ phổ biến ở Hòa Thành.......................................................... 6

iii


2.2 Khái quát lớp phủ và biến động lớp phủ ................................................................. 6
2.3 Tổng quan về viễn thám ........................................................................................... 8
2.3.1 Khái niệm .......................................................................................................... 8
2.3.2 Nguyên lý hoạt động và các thành phần của hệ thống viễn thám ..................... 8
2.3.3 Giới thiệu về tinh Landsat ............................................................................... 11
2.3.4 Độ phân giải của ảnh vệ tinh ........................................................................... 13
2.4 Tổng quan về GIS ................................................................................................... 15
2.4.1 Định nghĩa ....................................................................................................... 15
2.4.2 Chức năng của GIS .......................................................................................... 15
2.5 Sự tương thích giữa ảnh viễn thám và gis .............................................................. 15
2.6 Một số nghiên cứu trong và ngoài nước ................................................................. 17
2.6.1 Những nghiên cứu trên thế giới ...................................................................... 17
2.6.2 Những nghiên cứu ở Việt Nam ....................................................................... 18
CHƯƠNG 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN .................................. 20
3.1 Sơ đồ nghiên cứu .................................................................................................... 20
3.2 Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................ 20
3.2.1 Thu thập dữ liệu .............................................................................................. 20
3.2.2 Xử lý ảnh ......................................................................................................... 22
3.2.3 Lập giải đoán ảnh ............................................................................................ 39
3.2.4 Phân loại ảnh viễm thám ................................................................................. 41
3.2.5 Đánh giá độ chính xác ..................................................................................... 46
CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ ............................................................................................... 58

4.1 Kết quả bản đồ hiện trạng lớp phủ huyện Hòa Thành năm 2010 ........................... 58
4.2 Kết quả bản đồ hiện trạng lớp phủ huyện Hòa Thành năm 2019 ........................... 60
4.3 Đánh giá biến động lớp phủ giai đoạn 2010 – 2019............................................... 64
iv


KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................... 71
1.Kết luận ................................................................................................................. 71
2. Kiến nghị .............................................................................................................. 72
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ 73

v


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2. 1 Hệ thống phân loại lớp phủ mặt đất ............................................................... 7
Bảng 2. 2 Đặc trưng bộ cảm của ảnh vệ tinh Landsat 7 và Landsat 8 ......................... 12
Bảng 3. 1 Dữ liệu thu thập ............................................................................................ 20
Bảng 3. 2 Khóa giải đốn ............................................................................................. 40
Bảng 3. 3 Ma trận sai số phân loại ............................................................................... 48
Bảng 3. 4 Số điểm khảo sát trên ảnh Landsat 7............................................................ 48
Bảng 3. 5 Số điểm khảo sát trên ảnh Landsat 8............................................................ 49
Bảng 4. 1 Ma trận sai số Landsat 7 .............................................................................. 58
Bảng 4. 2 Ma trận tích hàng và cột biên ....................................................................... 59
Bảng 4. 3 Độ chính xác Landsat 7 sau khi phân loại ................................................... 59
Bảng 4. 4 Ma trận sai số Landsat 8 .............................................................................. 61
Bảng 4. 5 Ma trận tích hàng và cột biên ....................................................................... 61
Bảng 4. 6 Độ chính xác Landsat 8 sau khi phân loại ................................................... 62
Bảng 4. 7 Bảng thống kê diện tích, tỷ lệ các loại hình lớp phủ năm 2010 và 2019 ..... 64
Bảng 4. 8 Bảng thống kê diện tích biến động lớp phủ giai đoạn 2010 – 2019 ............ 66

Bảng 4. 9 Bảng thống kê diện tích biến động lớp phủ đã chỉnh lý (ha) ....................... 67
Bảng 4. 10 Bảng thống kê diện tích biến động lớp phủ theo tỉ lệ (%) ......................... 67

vi


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2. 1 Bản đồ huyện Hịa Thành ........................................................................ 4
Hình 2. 2 Nguyên lý thu thập dữ liệu ảnh viễn thám ............................................... 9
Hình 2. 3 Các thành phần chính của hệ thống viễn thám ...................................... 10
Hình 3. 1 Sơ đồ thực hiện ..................................................................................... 20
Hình 3. 2 Các kênh ảnh .......................................................................................... 23
Hình 3. 3 Hộp thoại Available Bands List ............................................................. 24
Hình 3. 4 Cơng cụ sữa lỗi ảnh sọc ......................................................................... 25
Hình 3. 5 Chọn cách sửa lỗi sọc ảnh Gapfill ......................................................... 25
Hình 3. 6 Hộp thoại Select input files trong cơng cụ sửa lỗi sọc ảnh .................... 26
Hình 3. 7 Hộp thoại Import Vector xuất hiện ........................................................ 27
Hình 3. 8 Hộp thoại Available Vector list ............................................................. 28
Hình 3. 9 Bảng Layer Attributess .......................................................................... 28
Hình 3. 10 Hộp thoại Save Selected Record to New layer .................................... 29
Hình 3. 11 Hộp thoại Available Vector List .......................................................... 29
Hình 3. 12 Ranh giới huyện Hịa Thành ................................................................ 30
Hình 3. 13 Hộp thoại Select Data File to Asociate with new ROIs ....................... 30
Hình 3. 14 Hộp thoại Export EVF Layers to ROI ................................................. 31
Hình 3. 15 Hộp thoại Spatial Subset via ROI parameters ..................................... 31
Hình 3. 16 Hộp thoại Avaiable Vectors List.......................................................... 33
Hình 3. 17 Hộp thoại cửa sổ hiển thị ..................................................................... 33
Hình 3. 18 Hộp thoại chứa file vector giao thơng.................................................. 34
Hình 3. 19 Hộp thoại nắn ảnh theo bản đồ ............................................................ 35
Hình 3. 20 Hộp thoại điểm khống chế ................................................................... 35

Hình 3. 21 Hộp thoại điểm khống chế được chọn ................................................. 36
vii


Hình 3. 22 Hộp thoại điểm khống chế được chọn ................................................. 37
Hình 3. 23 Hộp thoại Registration Parameters ...................................................... 38
Hình 3. 24 Chồng xếp lớp vector ........................................................................... 39
Hình 3. 25 Ảnh Landsat 8 ...................................................................................... 42
Hình 3. 26 Hộp thọai ROI ...................................................................................... 43
Hình 3. 27 Hộp thoại vùng mẫu ............................................................................. 43
Hình 3. 28 Hộp thoại ảnh cần phân loại................................................................. 44
Hình 3. 29 Hộp thoại Maximun Likehood Parameters .......................................... 44
Hình 3. 30 Cửa sổ ứng dụng độ chính xác sau phân loại Landsat 7 ...................... 45
Hình 3. 31 Cửa sổ ứng dụng độ chính xác sau phân loại Landsat 8 ...................... 46
Hình 3. 32 Điểm mẫu mặt nước trên ảnh đã phân loại .......................................... 50
Hình 3. 33 Điểm mẫu đất xây trên ảnh đã phân loại ............................................. 50
Hình 3. 34 Điểm mẫu cây lâu năm trên ảnh đã phân loại ...................................... 51
Hình 3. 35 Điểm khảo sát....................................................................................... 51
Hình 3. 36 Tọa độ điểm khảo sát ........................................................................... 52
Hình 3. 37 Excel chuyển tọa độ ............................................................................. 52
Hình 3. 38 Điểm khảo sát lớp mặt nước trên Google Earth .................................. 53
Hình 3. 39 Điểm khảo sát lớp đất xây dựng trên Google Earth ............................. 54
Hình 3. 40 Điểm khảo sát cây hằng năm trên Google Earth ................................. 54
Hình 3. 41 Điểm khảo sát cây lâu năm trên Google Earth .................................... 55
Hình 3. 42 Điểm khảo sát đất trống trên Google Earth ......................................... 55
Hình 3. 43 Hộp thoại Majority/ Minority Parameters ........................................... 56
Hình 3. 44 Giao diện Arcmap ................................................................................ 57
Hình 4. 1 Ảnh Landsat 7 sau khi phân loại ............................................................ 60
Hình 4. 2 Bản đồ hiện trạng lớp phủ huyện Hòa Thành năm 2010 ....................... 60
viii

Hình 4. 3 Ảnh phân loại Landsat 8 ........................................................................ 63
Hình 4. 4 Bản đồ lớp phủ huyện hòa thành năm 2019 .......................................... 63
Hình 4. 5 Biểu đồ diện tích lớp phủ năm 2010, 2019 ............................................ 65
Hình 4. 6 Biểu đồ biến động diện tích lớp phủ giai đoạn 2010 - 2019 .................. 68
Hình 4. 7 Bản đồ biến động lớp phủ giai đoạn 2010 - 2019 .................................. 70

ix


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
+ GIS : Geogrophic information system (Hệ thống thông tin địa lý)
+ ĐPGKG : Độ phân giải không gian
+ MLC : Maximum Likelihood Classifier (Phân loại xác suất nhất)
+ GPS : Global Position System (Hệ thống định vị tồn cầu)
+ ĐCX: Độ chính xác
+ IDL: Interactive Data Language (Ngơn ngữ lập trình cấu trúc )

x


CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Biến động lớp phủ là một yếu tố thể hiện sự tương tác giữa các hoạt động của con
người và mơi trường làm thay đổi cơ cấu mục đích sử dụng đất và các lớp phủ. Phát
hiện biến động lớp phủ là quá trình xác định tình trạng khác biệt của một đối tượng hoặc
hiện tượng nhờ quan sát chúng tại các thời điểm khác nhau. Trước những sức ép từ gia
tăng dân số và xu hướng chuyển dịch cơ cấu kinh tế, đất đai và các lớp phủ luôn biến
động không ngừng để đáp ứng nhu cầu sử dụng và chuyển đổi mục đích sử dụng. Từ

thực trạng sử dụng đất hiện nay cho thấy, nhu cầu sử dụng đất của tất cả các ngành, các
tổ chức và cá nhân ngày một tăng, điều này làm thay đổi cơ cấu các loại đất và lớp phủ
mặt đất một cách nhanh chóng. Do vậy, việc theo dõi, quản lý lớp phủ mặt đất đã và
đang được nhiều nước trên thế giới quan tâm và nghiên cứu trong đó có Việt Nam.
Nghiên cứu biến động lớp phủ mặt đất là một việc rất quan trọng, trên cơ sở dự báo này,
có thể quan sát biến động lớp phủ ở các thời điểm dưới dạng bản đồ và số liệu phân
tích, từ đó vạch ra chiến lược quản lý và phát triển nguồn tài nguyên sao cho đạt hiểu
quả cao nhất.
Ngày nay, với sự phát triển của khoa học công nghệ, sự ra đời của ảnh vệ tinh và
công nghệ viễn thám GIS, đã hỗ trợ con người rất nhiều trong việc nghiên cứu và ứng
dụng phục vụ trong nhiều lĩnh vực mà không cần tiếp xúc trực tiếp. Dữ liệu viễn thám
có tính chất đa thời gian, đa phổ, phủ trùm diện tích rộng cho phép chúng ta truy cập
thơng tin tiến hành nghiên cứu một cách nhanh chóng, hiệu quả, tiết kiệm thời gian và
cơng sức (Nguyễn Hải Hịa, Nguyễn Văn Quốc, 2017). Tư liệu viễn thám kết hợp với
hệ thống thơng tin địa lí (GIS) rất hữu hiệu trong việc xác định diện tích biến động của
các lớp đối tượng lớp phủ, hình thái biến động, mức độ biến động từng đối tượng. Ảnh
viễn thám là hình ảnh chụp bề mặt Trái Đất từ các vệ tinh nhân tạo nhằm phục vụ giải
quyết các bài toán cụ thể, và được ứng dụng rất nhiều trong các lĩnh vục trong đó có
đánh giá biến động các loại lớp phủ mặt đất theo thời gian.
Trong những năm gần đây, huyện Hòa Thành tỉnh Tây Ninh có tốc độ phát triển
kinh tế - xã hội tương đối ổn định theo hướng công nghiệp hóa – hiện đại hóa, và dân
số tăng theo mỗi năm. Theo nghị quyết về kế hoạch sử dụng đất 2011 - 2020 huyện Hòa
1


Thành sẽ ưu tiên bố trí đủ quỹ đất cho xây dựng kết cấu hạ tầng: giao thông, thủy lợi,
văn hóa, y tế, giáo dục và đào tạo, thể dục thể thao, khoa học và công nghệ, công viên
cây xanh để nâng cao chất lượng cuộc sống của người dân theo hướng văn minh hiện
đại. Duy trì và bảo vệ, quỹ đất sản xuất nơng nghiệp và đất di tích danh thắng nhằm bảo
vệ cảnh quan môi trường và phát triển bền vững. Trước những áp lực đó, đất đai và lớp

phủ của tỉnh đang không ngừng thay đổi cùng sự phát triển của xã hội.
Xuất phát từ thực tế trên, đề tài: “Đánh giá biến động lớp phủ mặt đất huyện Hòa
Thành giai đoạn 2010-2019 sử dụng Landsat và GIS” được nghiên cứu.
1.2 Mục tiêu đề tài
1.2.1. Mục tiêu chung
- Đánh giá biến động lớp phủ mặt đất nhằm xác định các loại thực phủ trên địa
bàn huyện Hòa Thành từ đó vạch ra được những chiến lượt quản lý và phát triển nguồn
tài nguyên đất sau cho đạt hiệu quả nhất.
1.2.2. Mục tiêu cụ thể
+ Thành lập bản đồ hiện trạng lớp phủ mặt đất huyện Hòa Thành 2010
+ Thành lập bản đồ hiện trạng lớp phủ mặt đất đất huyện Hòa Thành 2019
+ Thành lập bản đồ biến động lớp phủ mặt đất đất huyện Hòa Thành giai đoạn
2010-2019.
1.3 Giới hạn đề tài
1.3.1. Về không gian và đối tượng
 Khu vực nghiên cứu nằm toàn bộ trong ranh giới hành chính đất huyện Hịa
Thành.
 Đánh giá biến động các loại thực phủ ở mặt đất huyện Hòa Thành.
 Đối tượng: Lớp phủ trên mặt đất (cây lâu năm, mặt nước, giao thông, dân cư,
lúa-hoa màu, đất trống) của huyện Hòa Thành .
1.3.2. Về thời gian
 Thời gian: Thời gian nghiên cứu 2 thời điểm: năm 2010 và năm 2019
 Dữ liệu: Ảnh Landsat 7 và 8.
1.4 Nội dung đề tài
2


Thành lập bản đồ hiện trạng năm 2010, 2019 và đánh giá biến động lớp phủ giai
đoạn 2010-2019 huyện Hòa Thành sử dụng ảnh Landsat. Tiến hành xử lý ảnh trên phần
mềm ENVI kết hợp với phần mềm Arcgis thành lập bản đồ biến động. Đánh giá biến

động dựa vào q trình giải đốn ảnh, phân loại ảnh. Đưa ra kết quả thảo luận sau khi
phân tích, đánh giá.
1.5 Ý nghĩa đề tài
Đề tài: “ Đánh giá biến động lớp phủ mặt đất huyện Hòa Thành giai đoạn 2010 2019 sử dụng ảnh Landsat và GIS” nhằm đánh giá được tình hình biến động diện lớp
phủ mặt đất của huyện Hòa Thành trong giai đoạn 2010 – 2019, đồng thời đề tài còn
cho thấy khả năng ứng dụng của viễn thám và công nghệ GIS trong công tác đánh giá
hiện trạng lớp phủ mặt đất thông qua ảnh Landsat và thành lập bản đồ hiện trạng lớp
phủ mặt đất.
1.6 Cấu trúc đề tài
Chương 1. Mở đầu
Chương 2. Tổng quan nghiên cứu
Chương 3. Dữ liệu và phương pháp thực hành
Chương 4. Kết quả
Kết luận và kiến nghị

3


CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
2.1 Tổng quan về khuc vực nghiên cứu
Huyện Hoà Thành là huyện của tỉnh Tây Ninh. Nằm ở vị trí trung tâm giáp với 6
huyện thị trong tỉnh. Có diện tích: 82,93 km². Phía Đơng Bắc giáp huyện Dương Minh
Châu, Tây giáp TX Tây Ninh và Châu Thành. Nam và Đông Nam giáp huyện Bến Cầu
và Gò Dầu. Xưa là huyện Phú Khương. Huyện gồm thị trấn Hoà Thành và 7 xã khác:
Hiệp Tân, Long Thành Bắc, Trường Hồ, Trường Đơng, Long Thành Trung, Trường
Tây, Long Thành Nam. Dân cư trong huyện gồm các dân tộc: Kinh, Chăm, Khmer và
người Hoa.
2.1.1 Điều kiện tự nhiên

Hình 2. 1 Bản đồ huyện Hòa Thành

(Nguồn IGATE)
 Đặc điểm địa hình

4


Địa hình Thị Trấn Hịa Thành tương đối bằng phẳng, có xu hướng nghiêng dần từ
Bắc xuống Nam.
 Thủy văn
Địa bàn Thị Trấn Hịa Thành ít sơng, suối, có khả năng sự trữ nước tự nhiên kém,
thiếu nước vào mùa khơ.
 Nhóm đất
Nhóm đất xám chiếm diện tích chủ yếu, đất có thành phần cơ giới nhẹ, mức độ giữ
nước và chất dinh dưỡng kém, dễ thoát nước, ở địa hình cao dễ xói mịn, rửa trơi vào
mùa mưa. Nhóm đất đỏ nâu badan: Chiếm diện tích 1325 ha, chiếm 25% diện tích tự
nhiên tồn Thị trấn, có thành phần cơ giới nặng, tầng day, giàu chất dinh dưỡng, thuận
lợi trồng cây cơng nghiệp như tiêu, mía, cao su và cây ăn quả: xoaid, chơm chơm, sầu
riêng…
 Khí hậu
Khí hậu Huyện Hịa Thành nằm trong vùng có khí hậu nhiệt đới gió mùa với đặc
trưng:
Nắng nhiều, nhiệt độ trung bình khá cảo khoảng 27oC, dao động nhiệt thấp (3.9oC).
Lượng mưa trung bình năm khá cao khoảng 2.300mm . Có hai mùa rõ rệt: mùa khô từ
tháng 12 đến tháng 4 năm sau, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10.
2.1.2 Điều kiện xã hội
 Dân cư và nguồn lao động
Dân số: 149.124 người (khơng tính dân cư quy đổi).
Mật độ: 1.797 người/ km²
Trình độ dân trí ở thị trấn Hồ Thành nhìn chung cao hơn nhiều nơikhác. Qua
mức sống và mãi lực tiêu dùng, cho thấy một bộ phận không nhỏ dânthị trấn Hồ

Thành có tiềm lực kinh tế, có nguồn vốn lớn, có nhiều kinh nghiệmtrong sản xuất kinh
doanh
2.1.3 Tiềm năng kinh tế
5


Huyện Hịa Thành có trung tâm thương mại Long Hoa là đầu nối giao lưu trao đơi
hàng hóa với thành phố Hồ Chí Minh và các địa phương trong tỉnh. Hàng năm thu hứt
hàng trăm lượt khách trong và ngoài tỉnh đến thăm trong các dịp lễ, tết và mua sắm hàng
hóa hình thành tuyến Du lịch Núi Bà - Tịa Thánh – Long Hoa. Với đặc điểm đó, thị
trấn Hịa Thành rất có lợi thế về thương mại- dịch và củng chính là tiềm năng thế mạng
của địa phương.
2.1.4 Các loại thực phủ phổ biến ở Hòa Thành
- Cây lâu năm: cao su, sầu riêng, mãng cầu, nhãn...
- Cây hằng năm : mía, mì, đậu phộng ......
- Lúa ...
- Đất xây dựng: nhà cửa, đường xá, khu công nghiệp...
- Mặt nước: sông vàm cỏ, ao nuôi trồng thủy sản
- Đất trống: đất chưa canh tác, đất bỏ hoang….
2.2 Khái quát lớp phủ và biến động lớp phủ
2.2.1 Lớp phủ mặt đất
Lớp phủ mặt đất là lớp phủ vật chất quan sát khi nhìn từ mặt đất hoặc thơng qua
vệ tinh viễn thám, bao gồm thực vật (mọc tự nhiên hoặc tự trồng cấy) và các cơ sở xây
dựng của con người (nhà cửa, đường sá,...) bao phủ bề mặt đât. Nước, băng, đá lộ hay
dãi cát cũng được coi là lớp phủ mặt đất. (Theo FAO AFRICOVER Programme, 1998).
2.2.3 phân loại lớp phủ
Sokal (1974) đã định nghĩa phân loại là việc sắp xếp các đối tượng theo các nhóm
hoặc các tập hợp khác nhau dựa trên mối quan hệ giữa chúng. Một hệ thống phân loại
miêu tả tên của các lớp và tiêu chuẩn phân biệt chúng.
Các hệ thống phân loại có hai định dạng cơ bản, đó là phân cấp và không phân

cấp. Một hệ thống phân cấp thường linh hoạt hơn và có khả năng kết hợp nhiều thông
tin chi tiết hơn. (Theo FAO AFRICOVER Progamme, 1998).

6


Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài đã sử dụng hệ thống phân loại phân cấp, có
tham khảo theo hệ thống phân loại của FAO,được tổng hợp có chọn lọc phù hợp với
điều kiện thực tiễn ở Việt Nam.
Bảng 2. 1 Hệ thống phân loại lớp phủ mặt đất
Cấp 1

Cấp 2
1.1 Khu dân cư
1.2 Khu thương mại và dịch vụ
1.3 Nhà máy công nghiệp

1. Đất đô thị hoặc

1.4 Giao thơng

thành phố

1.5 Cơng trình cơng cộng
1.6 Cơng trình phúc lợi
1.7 Khu giải trí thể thao
1.8 Khu hỗn hợp
2.1 Mùa màng và đồng cỏ
2.2 Cây ăn quả

2. Lúa-hoa màu
2.3 Chuồng trại gia súc
2.4 Nông nghiệp khác
3.1 Đất đồng cỏ
3.Đất bỏ hoang

3.2 Đất cây bụi
3.3 Đất hỗn tạp

4. Đất rừng

4.1 Rừng thường xanh
7


4.2 Rừng rụng lá
4.3 Rừng hỗn giao
4.4 Rừng chặt trụi cây
4.5 Vùng rừng bị cháy
5.1 Suối và kênh
5.2 Hồ và hố nước
5. Mặt nước

5.3 Bồn thu nước
5.4 Vịnh và cửa sơng
5.5 Nước biển
6.1 Đất ướt có thực vật tạo rừng

6. Đất ướt

6.2 Đất ướt có thực vật khơng tạo rừng
6.3 Đất ướt khơng có thực vật
7.1 Hồ bị khơ

7. Đất hoang
7.2 Bãi biển

2.3 Tổng quan về viễn thám
2.3.1 Khái niệm
Viễn thám là một khoa học thu nhận thông tin của bề mặt trái đất mà không tiếp
xúc trực tiếp với bề mặt ấy. Điều này được thực hiện nhờ vào việc quan sát và thu nhận
năng lượng phản xạ, bức xạ từ đối tượng và sau đó phân tích, xử lý, ứng dụng những
thơng tin nói trên.
2.3.2 Ngun lý hoạt động và các thành phần của hệ thống viễn thám
8


Hình 2. 2 Nguyên lý thu thập dữ liệu ảnh viễn thám
Nguyên lý hoạt động của viễn thám là sử dụng bức xạ điện từ tới vật thể và
thu lại tín hiệu phản hồi bằng bộ cảm ( hình 2.2). Sóng điện từ được phản xạ hoặc bức
xạ từ vật thể là nguồn cung cấp thông tin chủ yếu về đặc tính của đối tượng. Ảnh viễn
thám sẽ cung cấp thông tin về các vật thể tương ứng với năng lượng bức xạ với từng
bước sóng đã xác định. Đo lường và phân tích năng lượng phản xạ phổ ghi nhận bởi
ảnh viễn thám cho phép tách thông tin hữu ích về từng loại lớp phủ mặt đất khác nhau
do sự tương tác giữa bức xạ điện từ và vật thể.
Thiết bị dùng để ghi nhận sóng điện từ phản xạ hay phản xạ từ vật thể được gọi là
bộ cảm biến (Sensors). Bộ cảm biến có thể là các máy chụp ảnh hoặc máy quét. Phương
tiện mang các bộ cảm biến được gọi là vật mang. Các vật mang cơ bản hiện nay bao
gồm kinh khí cầu, máy bay, vệ tinh,...v..v...
Nguồn năng lượng sử dụng trong viễn thám bị động là bức xạ mặt trời, hoặc năng

lượng của sóng điện từ do các vật thể phản xạ hay bức xạ thu bởi bộ cảm biến đặt trên
vật mang. Ngược lại, trong viễn thám chủ động, nguồn năng lượng sử dụng được phát
ra từ các nguồn phát trên vật mang.
Thông tin về năng lượng phản xạ của vật thể được nghi nhận bằng ảnh viễn thám
và thông qua xử lý tự động trên máy hoặc giải đoán trực tiếp trên ảnh dựa trên kinh
nghiệm của chuyên gia. Kết quả thu được là các dữ liệu hoặc thông tin liên quan đến
vật thể và hiện tượng khác nhau trên mặt đất sẽ được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực như

9


lâm nghiệp, nơng nghiệp, tài ngun mơi trường, khống sản, khí tượng, địa chất, thủy
sản, mơi trường,...
Hệ thống viễn thám thường gồm 7 phần có quan hệ chặt chẽ với nhau theo trình
tự hoạt động của hệ thống ( hình 2.3)

Hình 2. 3 Các thành phần chính của hệ thống viễn thám
Nguồn năng lượng (A): thành phần đầu tiên của một hệ thống viễn thám là nguồn
năng lượng để chiếu sáng hay cung cấp năng lượng điện từ tới đối tượng quan tâm. Có
loại viễn thám sử dụng năng lượng mặt trời, có loại tự cung cấp năng lượng tới đối
tượng. Thông tin viễn thám thu được là dựa vào năng lượng từ đối tượng đến thiết bị
nhận, nếu không có nguồn năng lương chiếu sáng hay truyền tới đối tượng sẽ khơng có
năng lương đi từ đối tượng đến thiết bị nhận.
Những tia phát xạ và khí quyển (B): Vì năng lượng đi từ nguồn năng lượng tới đối
tượng nên sẽ phải tương tác qua lại với vùng khí quyển nơi năng lượng đi qua. Sự tương
tác này có thể lặp lại ở một vị trí khơng gian nào đó vì năng lượng cịn phải đi theo
chiều ngược lại, tức là từ đối tượng tới bộ cảm.
Sự tương tác của đối tượng (C): một khi được truyền qua khí quyển tới đối tượng,
năng lượng sẽ tương tác với đối tượng. Phụ thuộc vào đặc điểm của cả đối tượng và
sóng điện từ, sự tương tác có thể là truyền qua đối tượng, bị đối tượng hấp thụ, hay bị

đối tượng phản xạ trở lại khí quyển.

10


Thu nhận năng lượng bộ cảm (D): sau khi năng lượng được phát ra hay bị phản
xạ từ đối tượng, chúng ta cần có bộ cảm từ xa để tập hợp lại và thu nhận sóng điện từ.
Năng lượng điện từ truyền về bộ cảm mang thông tin của đối tượng.
Sự truyền tải, thu nhận và xử lý (F): năng lượng được thu nhận từ bộ cảm cần phả
được truyền tải, thường dưới dạng điện từ, đến một trạm tiếp nhận-xử lý nơi dữ liệu
được xử lý sang dạng ảnh. Ảnh này chính là dữ liệu thơ.
Giải đốn và phân tích ảnh ( F): ảnh thơ sẽ được xử lý để có thể sử dụng được. Để
lấy được thơng tin về đối tượng người ta phải nhận biết được mỗi hình ảnh trên tương
ứng với đối tượng nào. Cơng đoạn có thể “nhận biết” này gọi là giải đốn ảnh. Ảnh
được giải đoán bằng một hay nhiều phương pháp. Các phương pháp này là giải đoán
bằng mắt, giải đoán tự động, giải đốn bằng kỹ thuật số, hay các cơng cụ điện từ để lấy
thông tin về các đối tượng của khu vực đã chụp ảnh.
Ứng dụng (G): đây là phần cuối cùng của quá trình viễn thám, được thực hiện khi
ứng dụng thông tin mà chúng ta đã chiết được từ ảnh để hiểu rõ hơn về đói tượng mà ta
quan tâm, khám phá những thông tin mới, kiểm nghiệm những thơng tin đã có...nhằm
giải quyết vấn đề cụ thể. (Trần Thống Nhất, Nguyễn Kim Lợi, 2009)
2.3.3 Giới thiệu về tinh Landsat
Vệ tinh Landsat là vệ tinh viễn thám tài nguyên đầu tiên được phóng lên quỹ đạo
năm 1972, cho đến nay đã có tám thế hệ vệ tinh Landsat đã được phóng lên quỹ đạo và
dữ liệu được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Hiện nay, ảnh vệ tinh Landsat được
cung cấp từ 15 trạm thu nhằm phục vụ quản lý tài nguyên và giám sát môi trường.
Landsat được NASA thiết kế đầu tiên như thực nghiệm kiểm tra tính khả thi việc sử
dụng bộ cảm biến đa phổ trong thu thập dữ liệu thám sát mặt đất. Sự thành cơng của
Landsat có được nhờ vào việc kết hợp nhiều kênh phổ để quan sát mặt đất, ảnh có độ
phân giải khơng gian tốt và phủ một vùng khá rộng với chu kỳ lặp ngắn. ( Lê Văn Trung,

2005)
Trong nội dung đồ án đã sử dụng các ảnh của vệ tinh Landsat 7 năm 2010, và ảnh
của Landsat 8 năm 2019 để làm tư liệu chính phục vụ cho việc nghiên cứu và xử lý.

11