Ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý đánh giá biến động sử dụng đất một số huyện phía tây thành phố hà nội giai đoạn 2010 2018

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

KHUẤT THỊ THU

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ HỆ THỐNG
THÔNG TIN ĐỊA LÝ ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG
ĐẤT MỘT SỐ HUYỆN PHÍA TÂY THÀNH PHỐ HÀ NỘI
GIAI ĐOẠN 2010-2018

Ngành:

Quản lý đất đai

Mã số:

8850103

Người hướng dẫn khoa học:

TS. Nguyễn Thị Thu Hiền

NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2019


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên
cứu được trình bày trong luận văn này là trung thực, khách quan và chưa từng dùng bảo
vệ để lấy bất kỳ học vị nào.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cám
ơn và các thơng tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày 21

tháng 9 năm 2019

Tác giả luận văn

Khuất Thị Thu

i


LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành bản luận văn này, tơi đã nhận được sự giúp đỡ quý báu của nhiều
cá nhân và tập thể.
Trước hết tơi xin bày tỏ lịng biết ơn vô hạn, lời cám ơn chân thành và sâu sắc
nhất tới TS. Nguyễn Thị Thu Hiền - Khoa Quản lý đất đai - Học viện Nông Nghiệp Việt
Nam đã hướng dẫn hết mực nhiệt tình, chỉ dạy cho tơi, động viên tơi trong tồn bộ thời
gian thực hiện đề tài.
Tơi xin chân thành cám ơn sự góp ý chân thành của các thầy, cô giáo khoa Quản
lý đất đai, Học viện Nông Nghiệp Việt Nam cho bản luận văn này.
Tôi xin chân thành cám ơn Ủy ban nhân dân các huyện Phúc Thọ, Thạch Thất,
Quốc Oai, tập thể cán bộ Phịng Tài ngun và Mơi trường, Phịng Kinh tế của 3 huyện
trên đã giúp đỡ tôi rất nhiệt tình trong thời gian nghiên cứu.
Xin bày tỏ lịng biết ơn tới những người thân trong gia đình, những người bạn,
đồng nghiệp đã động viên, hỗ trợ tôi trong suốt q trình thực hiện nghiên cứu này.
Tơi xin chân thành cảm ơn./.
Hà Nội, ngày 21 tháng 9 năm 2019
Tác giả luận văn

Khuất Thị Thu

ii


MỤC LỤC
Lờı cam đoan ..................................................................................................................... i
Lờı cảm ơn ........................................................................................................................ ii
Mục lục ........................................................................................................................... iii
Danh mục chữ viết tắt ...................................................................................................... vi
Danh mục bảng ............................................................................................................... vii
Danh mục hình ............................................................................................................... viii
Trích yếu luận văn ........................................................................................................... ix
Thesis abstract.................................................................................................................. xi
Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1
1.1.

Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1

1.2.

Mục đích nghıên cứu .......................................................................................... 2

1.3.

Phạm vı nghıên cứu ............................................................................................ 2

1.4.

Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn ......................................... 2

Phần 2. Tổng quan tàı lıệu ............................................................................................. 3

2.1.

Tổng quan về sử dụng đất và bıến động sử dụng dất ......................................... 3

2.1.1.

Khái niệm về sử dụng đất và biến động sử dụng đất .......................................... 3

2.1.2.

Những yếu tố ảnh hưởng đến biến động sử dụng đất ......................................... 5

2.1.3.

Các phương pháp nghiên cứu biến động sử dụng đất ......................................... 8

2.1.4.

Ý nghĩa thực tiễn của việc nghiên cứu biến động sử dụng đất. ........................ 12

2.1.5.

Tình hình sử dụng đất và biến động sử dụng đất trên thế giới và Việt
Nam .................................................................................................................. 12

2.2.

Khái quát về viễn thám và hệ thống thông tin địa lý ........................................ 16

2.2.1.

Khái quát về viễn thám ..................................................................................... 16

2.2.2.

Khái quát về hệ thống thông tin địa lý (GIS) ................................................... 33

2.3.

Tình hình ứng dụng cơng nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý
trong nghiên cứu biến động sử dụng đất trên thế giới và Việt Nam ................. 38

2.3.1.

Tình hình ứng dụng cơng nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý
trong nghiên cứu biến động sử dụng đất trên thế giới ...................................... 39

2.3.2.

Tình hình ứng dụng cơng nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý
trong nghiên cứu biến động sử dụng đất ở Việt Nam ....................................... 40

iii


Phần 3. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu .......................................................... 42
3.1.

Địa điểm nghiên cứu ......................................................................................... 42

3.2.

Thời gian nghiên cứu ........................................................................................ 42

3.3.

Đối tượng/vật liệu nghiên cứu .......................................................................... 42

3.4.

Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 42

3.4.1.

Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu ................................. 42

3.4.2.

Tình hình sử dụng đất khu vực nghiên cứu ...................................................... 42

3.4.3.

Đánh giá biến động sử dụng đất khu vực nghiên cứu bằng công nghệ viễn
thám và hệ thống thông tin địa lý ..................................................................... 42

3.4.4.

Đánh giá khả năng ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong đánh giá
biến động sử dụng đất khu vực nghiên cứu ...................................................... 42

3.5.

Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 43

3.5.1.

Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp ................................................................ 43

3.5.2.

Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu thứ cấp.................................................. 43

3.5.3.

Phương pháp xử lý tư liệu viễn thám................................................................ 43

3.5.4.

Phương pháp biên tập bản đồ, chồng xếp bản đồ bằng phần mềm ArcGis ...... 45

3.5.5.

Phương pháp phân tích số liệu .......................................................................... 45

Phần 4. Kết quả nghıên cứu......................................................................................... 47
4.1.

Đánh gıá đıều kıện tự nhıên, kınh tế - xã hộı một số huyện phía tây thành
phố Hà Nộı........................................................................................................ 47

4.1.1.

Điều kiện tự nhiên ............................................................................................ 47

4.1.2.

Điều kiện kinh tế - xã hội một số huyện phía Tây thành phố Hà Nội .............. 52

4.1.3.

Đánh giá chung về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội .................................... 54

4.2.

Tình hình sử dụng đất khu vực nghiên cứu ...................................................... 54

4.3.

Đánh giá biến động sử dụng đất khu vực nghiên cứu bằng công nghệ viễn
thám và hệ thống thông tin địa lý ..................................................................... 56

4.3.1.

Nguồn tư liệu .................................................................................................... 56

4.3.2.

Xử lý ảnh vệ tinh .............................................................................................. 57

4.3.3.

Thành lập bản đồ biến động sử dụng đất .......................................................... 69

4.4.

Đánh giá khả năng ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin
địa lý đánh giá biến động sử dụng đất khu vực nghiên cứu ............................. 77

4.4.1.

Nhận xét kết quả ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong đánh giá
biến động sử dụng đất ....................................................................................... 77

iv


4.4.2.

Đề xuất các giải pháp ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong đánh
giá biến động sử dụng đất ................................................................................. 79

Phần 5. Kết luận và kiến nghị...................................................................................... 80
5.1.

Kết luận............................................................................................................. 80

5.2.

Kiến nghị .......................................................................................................... 81

Tài liệu tham khảo .......................................................................................................... 82
Phụ lục .......................................................................................................................... 86

v


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Nghĩa tiếng Việt

CSDL

Cơ sở dữ liệu

HTSDĐ

Hiện trạng sử dụng đất

ESA

Cơ quan Không gian Châu Âu (ESA)

ETM

Bộ cảm ETM

TM

Bộ cảm TM

MSS

Bộ cảm MSS

GIS

Hệ thống thông tin địa lý

GPS

Hệ thống định vị toàn cầu

K

Hệ số Kappa

NIR

Cận hồng ngoại

RS

Viễn thám

NIR

Cận hồng ngoại

vi

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Cơ cấu sử dụng đất trên thế giới giai đoạn năm 1973 - 1988 ...................... 13
Bảng 2.2. Biến động sử dụng đất giai đoạn 2010-2018 trên cả nước .......................... 14
Bảng 2.3. Biến động sử dụng đất giai đoạn 2010-2018 của thành phố Hà Nội ........... 16
Bảng 2.4. Đặc trưng bộ cảm (ETM+) của Landsat 7 ................................................... 19
Bảng 2.5. Đặc trưng Bộ cảm của ảnh vệ tinh Landsat 8 .............................................. 21
Bảng 2.6. Độ phân giải phổ của ảnh nguồn các vệ tinh SPOT từ 1 đến 7 ................... 27
Bảng 4.1. Tình hình sử dụng đất khu vực nghiên cứu.................................................. 55
Bảng 4.2. Thông tin ảnh vệ tinh sử dụng ..................................................................... 56
Bảng 4.3. Mô tả các loại đất ......................................................................................... 62
Bảng 4.4. Mẫu giải đoán ảnh vệ tinh ............................................................................ 63
Bảng 4.5. Giá trị khác biệt phổ giữa các mẫu phân loại ảnh năm 2010 ....................... 64
Bảng 4.6. Giá trị khác biệt phổ giữa các mẫu phân loại ảnh năm 2018 ....................... 64
Bảng 4.7. Ma trận sai số phân loại ảnh năm 2010........................................................ 67
Bảng 4.8. Ma trận sai số phân loại ảnh năm 2018........................................................ 68
Bảng 4.9. Thống kê diện tích giải đoán và hiện trạng sử dụng đất năm 2010 ............. 72
Bảng 4.10. Thống kê diện tích giải đốn và hiện trạng sử dụng đất năm 2018 ............. 73
Bảng 4.11. Biến động sử dụng đất giai đoạn 2010 - 2018 ............................................. 74
Bảng 4.12. So sánh diện tích các loại đất tại thời điểm nghiên cứu ............................... 75

vii


DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Véc tơ thay đổi phổ ........................................................................................ 9
Hình 2.2. Thuật tốn phân tích thay đổi phổ................................................................ 10
Hình 2.3. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp phân loại trực tiếp ảnh
đa thời gian................................................................................................... 11

Hình 2.1. Nguyên lý thu nhận hình ảnh trong viễn thám ............................................. 18
Hình 2.2. Vệ tinh Landsat 8 ......................................................................................... 20
Hình 2.3. Sự phân bố các kênh phổ của ảnh vệ tinh Landsat 7 và 8............................ 21
Hình 2.4. Vệ tinh Sentinel-1 (A,B) .............................................................................. 22
Hình 2.5. Vệ tinh Sentinel-2 (A,B) .............................................................................. 23
Hình 2.6. Vệ Tinh SPOT 4 (CNES, 1998) .................................................................. 25
Hình 2.7. Vệ Tinh SPOT 5 (CNES, 2002) .................................................................. 26
Hình 3.1. Sơ đồ quy trình đánh giá biến động sử dụng đất ......................................... 46
Hình 4.1. Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu ................................................................... 48
Hình 4.2. Sơ đồ các bước xử lý ảnh số ........................................................................ 57
Hình 4.3. Sai số và tọa độ điểm nắn ảnh 2010 ............................................................. 59
Hình 4.4. Ảnh năm 2010 được cắt theo địa giới hành chính ....................................... 60
Hình 4.5. Ảnh năm 2018 được cắt theo địa giới hành chính ....................................... 61
Hình 4.6. Ảnh phân loại năm 2010 .............................................................................. 65
Hình 4.7. Ảnh phân loại năm 2018 .............................................................................. 66
Hình 4.8. Sơ đồ sử dụng đất khu vực nghiên cứu năm 2010 ....................................... 70
Hình 4.9. Sơ đồ sử dụng đất khu vực nghiên cứu năm 2018 ....................................... 71
Hình 4.10. Sơ đồ biến đống sử dụng đất khu vực nghiên cứu giai đoạn năm 20102018.............................................................................................................. 76

viii


TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Tên Tác giả: Khuất Thị Thu
Tên luận văn: Ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý đánh giá
biến động sử dụng đất một số huyện phía Tây thành phố Hà Nội giai đoạn 2010 - 2018.
Ngành: Quản lý đất đai

Mã số: 8850103

Tên cơ sở đào tạo: Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
Mục đích nghiên cứu
- Ứng dụng cơng nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý để xác định biến
động sử dụng đất khu vực nghiên cứu.
- Đề xuất các giải pháp ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa
lý trong đánh giá biến động sử dụng đất để quản lý sử dụng đất hợp lý tại khu vực
nghiên cứu.
Phƣơng pháp nghiên cứu
Để thực hiện các nội dung của đề tài, tôi sử dụng các phương pháp sau : Phương
pháp điều tra , thu thâ ̣p số liê ̣u ,tài liệu thứ cấp; Phương pháp xử lý ảnh viễn thám bằng
phần mềm ENVI; Phương pháp xây dựng bản đồ sử dụng đất, chồng xếp bản đồ bằng
phần mềm ArcGis và phương pháp phân tích, đánh giá số liệu.
Kết quả chính và kết luận
- Luâ ̣n văn đã khái quát đươ ̣c tı̀nh hı̀nh cơ bản của khu vực nghiên cứu với các
nô ̣i dung gồ m : điề u kiê ̣n tự nhiên , kinh tế - xã hội và tình hình sử dụng đất đai của một
số huyện phía Tây thành phố Hà Nội gồm các huyện Phúc Thọ, Thạch Thất, Quốc Oai.
- Từ dữ liệu ảnh viễn thám và các tư liệu thu thập đã xây dựng được tập dữ liệu
mẫu gồm 6 lớp: đất trồng lúa, đất trồng cây hàng năm khác, đất trồng rừng-cây lâu năm,
đất xây dựng, đất mặt nước và đất chưa sử dụng với độ chính xác cao. Từ kết quả phân
loại ảnh thành lập hai bản đồ sử dụng đất khu vực nghiên cứu, tiến hành chồng xếp xây
dựng bản đồ biến động sử dụng đất giai đoạn 2010 - 2018, qua đó đánh giá biến động sử
dụng đất của khu vực nghiên cứu.
- Bản đồ sử dụng đất thời điểm năm 2010 và năm 2018 tỷ lệ 1: 50.000 được xây
dựng bằng ảnh vệ tinh theo phương pháp xác suất cực đại. Tiến hành phân loại và đánh
giá độ chính xác phân loại: ảnh năm 2010 phân loại có độ chính xác tổng thể đạt
96,11% với chỉ số Kappa tương ứng κ = 0,95; và ảnh năm 2018 phân loại có độ chính
xác tổng thể 89,44% với chỉ số Kappa tương ứng κ = 0,88.

ix

- Giai đoạn 2010 - 2018 có sự biến động lớn về diện tích của các loại đất, đặc
biệt là đất trồng lúa, đất rừng-cây lâu năm và đất xây dựng. Trong đó đất trồng lúa năm
2018 giảm 1.228,48 ha so với năm 2010; đất trồng rừng-cây lâu năm tăng 1.423,08 ha,
đất xây dựng năm 2018 tăng 556,56 ha so với năm 2010. Ngun nhân do q trình đơ
thị hóa giai đoạn này diễn ra nhanh chóng, đất nơng nghiệp có xu hướng chuyển mạnh
sang đất phi nơng nghiệp để quy hoạch khu dân cư nông thôn tại các xã và xây dựng cơ
sở hạ tầng đồng thời việc chuyển đổi cơ cấu cây trồng từ trồng cây lúa có năng suất thấp
sang trồng cây ăn quả cho năng suất cao.
- Từ kết quả nghiên cứu của đề tài luận văn, đề xuất các giải pháp ứng dụng
nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý trong đánh giá biến động sử dụng đất nông
nghiệp, đất phi nông nghiệp và đất chưa sử dụng để các nhà hoạnh định chính sách có
thể đưa ra các phương pháp quản lý, sử dụng đất hợp lý tại khu vực nghiên cứu.

x


THESIS ABSTRACT
Master candidate: Khuat Thi Thu
Thesis Tittle: Application of remote sensing technology and geographic information system
to assess land use changes in some western districts of Hanoi in the period of 2010 - 2018.
Sector: Land Management

Code: 8850103

Name of Educational Institution: Vietnam National University of Agriculture (VNUA)
Research purposes
Application of remote sensing technology and geographic information system to
assess land use changes in studyarea.
Identify the causes of land use changes, thereby propose solutions to apply

remote sensing technology and geographic information system in land use change
assessment to manage and use land properly in the study area.
Research Methods
To implement the contents of the thesis, the following methods were used:
Method of investigation, secondarydata and documentscollection; Remote sensing
image processing method by ENVI software; Method of building land use maps,
overlay maps with ArcGis software and methods of data analysis and evaluation.
Main results and conclusions
- The thesis has generalized the basic situation of the research area with the
following contents: natural, socio-economic conditions and land use situation of some
western districts of Hanoi including: Phuc Tho, Thach That and Quoc Oai.
- From remote sensing image data and collected data, a 6-layer sample data set
was built: paddy land, annual crops land, forest-perennial trees land, construction land,
water surface and unused land with high accuracy. From the results of image
classification, establishing two land use maps in the study area, overlapping and
developing land use change maps in the period of 2010 - 2018, thereby assessing land
use changes of the study area.
- Land use maps of 2010 and 2018 with the scale of 1: 50,000 were built with
satellite images according to the maximum probability method. Conduct classification
and assessment of classification accuracy: photos in 2010 have an overall accuracy of
96.11% with a Kappa index of κ = 0.95; and photos of 2018 classified with an overall
accuracy of 89.46% with a Kappa index of κ = 0.88.

xi


- In the period of 2010 - 2018, there were big fluctuations in the area of land
types, especially paddy land, forest - perennial tree land and construction land. In
which, the paddy land in 2018 decreased by 1,228.48 hectares compared to 2010; land
for afforestation-perennial trees increased by 1,423.08 hectares, construction land in

2018 increased by 556.56 hectares compared to 2010. The reason was that the rapid
urbanization process in this period, agricultural land tended to strongly shift to nonagricultural land to plan rural residential areas in communes and build infrastructure and
the conversion of crop structure from low-yield rice to high yield fruit trees.
- From the research results of this thesis, thereby propose solutions to apply
remote sensing technology and geographic information system in assessing changes in
agricultural, non-agricultural and unused land to Policy makers can propose methods to
manage and use land properly in the study area.

.

xii


PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Mọi vật trên thế giới không bao giờ bất biến mà luôn luôn biến động
không ngừng. Hiện trạng sử dụng đất trên thế giới và nước ta cũng vậy, nó ln
biến động không ngừng và ngày càng trở nên nghiêm trọng do ảnh hưởng từ các
hoạt động về kinh tế - xã hội của con người.
Q trình đơ thị hóa mạnh mẽ cùng với sự gia tăng dân số đã dẫn tới sự
thay đổi lớn trong hiện trạng sử dụng đất ở hầu hết các tỉnh thành ở Việt Nam,
không chỉ ở các khu vực đơ thị, mà cịn diễn ra ở các khu vực nông thôn và ven đô.
Kết quả của q trình đơ thị hóa là làm cho đất nơng nghiệp nhanh chóng bị thu
hẹp, dần nhường chỗ cho các loại hình sử dụng đất khác như đất ở, đất xây dựng
khu cơng nghiệp hay các cơng trình cơng cộng khác. Sự thay đổi này một mặt giúp
cho nền kinh tế xã hội được phát triển, đời sống nhân dân được cải thiện nhưng
mặt khác lại gây nên những tác động tiêu cực tới quá trình phát triển bền vững.
Với sự phát triển của khoa học và công nghệ hiện nay, việc ứng dụng tư
liệu ảnh viễn thám kết hợp với hệ thống thông tin địa lý (GIS) tạo ra các bản đồ
hay quy trình thứ cấp cho hiệu quả khách quan trong đánh giá sự biến động của

các loại hình sử dụng đất. Việc sử dụng tư liệu viễn thám để thành lập bản đồ
biến động sử dụng đất ở Việt Nam được bắt đầu từ lâu với những ưu thế mà
những nguồn tư liệu và phương pháp nghiên cứu thơng dụng khơng thể có được
như tính chất cập nhật thơng tin, tính chất phong phú của thơng tin đa phổ, tính
đa dạng của tư liệu… Một trong những vai trị quan trọng của cơng nghệ viễn
thám là góp phần tích cực trong việc nghiên cứu, xác định hiện trạng và những
thay đổi của các loại hình sử dụng đất do nhiều nguyên nhân như chuyển đổi
canh tác, mở rộng khu dân cư, khu đô thị … Hệ thống thơng tin địa lý là một hệ
thống tích hợp các số liệu không gian một cách thống nhất, cung cấp thông tin
nhanh hơn, hiệu quả hơn cho các nhà quản lý đất đai.
Thành phố Hà Nội cũng là một trong những thành phố chịu ảnh hưởng lớn
của quá trình đơ thị hóa. Năm 2008, tỉnh Hà Tây được sát nhập vào thành phố Hà
Nội theo Nghị quyết số 15/2008/QH12 ngày 29/5/2008 của Quốc hội khóa XII.
Đến nay sau 10 năm được mở rộng địa giới hành chính, thành phố Hà Nội đã có
nhiều đổi thay, nhiều tiềm năng để phát triển kinh tế, xã hội. Đặc biệt là một số
huyện ngoại thành phía Tây thành phố Hà Nội như huyện Quốc Oai, Thạch Thất,
Phúc Thọ. Với các đường quốc lộ 21, quốc lộ 32, đường Láng Hòa Lạc chạy qua

1


là điều kiện thuận tiện cho việc giao thương, phát triển kinh tế, văn hóa, xã hội
của các huyện từ khi sát nhập đã được quan tâm, đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng,
các cơ sở giáo dục đào tạo, hành chính, các khu cơng nghiệp, khu cơng nghệ cao
phát triển đã làm thay đổi quy mô, tốc độ cơ cấu sử dụng đất. Việc xây dựng cơ
sở hạ tầng và đơ thị hóa đã làm cho sử dụng đất của các huyện ngoại thành biến
động rất nhanh, gây ra một số những tác động tích cực và tiêu cực. Vì vậy nghiên
cứu sự thay đổi trong quá trình sử dụng đất là căn cứ khoa học để đưa ra những
quyết sách sử dụng đất đai hợp lý sao cho vừa tiết kiệm vừa hiệu quả.
Do vậy thực hiện đề tài “Ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông

tin địa lý đánh giá biến động sử dụng đất một số huyện phía Tây thành phố Hà
Nội giai đoạn 2010 - 2018” là có ý nghĩa thực tiễn và mang tính khoa học cao.
1.2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
- Ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý để xác định
biến động sử dụng đất khu vực nghiên cứu.
- Đề xuất các giải pháp ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông
tin địa lý trong đánh giá biến động sử dụng đất để quản lý sử dụng đất hợp lý tại
khu vực nghiên cứu.
1.3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Phạm vi về không gian: trên địa bàn 3 huyện phía Tây thành phố Hà Nội
gồm huyện Quốc Oai, Thạch Thất và Phúc Thọ.
- Phạm vi về thời gian: đề tài nghiên cứu trong khoảng thời gian từ năm
2010 đến năm 2018.
1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI, Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
- Những đóng góp mới: Tìm ra được xu hướng và ngun nhân biến động
sử dụng đất trên phạm vi 3 huyện Quốc Oai, Thạch Thất, Phúc Thọ thuộc thành
phố Hà Nội.
- Ý nghĩa khoa học: Bổ sung cơ sở khoa học về ứng dụng công nghệ viễn
thám và hệ thống thông tin địa lý trong nghiên cứu biến động sử dụng đất.
- Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của đề tài cung cấp các thơng tin và
số liệu về tình hình biến động sử dụng đất của một khu vực cụ thể giúp các nhà quản
lý đất đai nắm được diễn biến và xu hướng biến động; là cơ sở khoa học để cân nhắc
giữa lợi ích kinh tế và bảo vệ mơi trường khi chuyển đổi mục đích sử dụng đất.

2


PHẦN 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. TỔNG QUAN VỀ SỬ DỤNG ĐẤT VÀ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG DẤT
2.1.1. Khái niệm về sử dụng đất và biến động sử dụng đất

2.1.1.1. Khái niệm về sử dụng đất
Theo Docuchaev (1846-1903): “Đất là lớp vỏ phong hóa trên cùng của trái
đất, được hình thành do tác động tổng hợp của năm yếu tố sinh vật, khí hậu, đá mẹ,
địa hình và thời gian. Nếu là đất đã sử dụng thì có thêm sự tác động của con người là
yếu tố hình thành đất thứ 6”, (Nguyễn Mười và cs., 2000).
Trong phạm vi nghiên cứu về sử dụng đất, đất đai được nhìn nhận là một
nhân tố sinh thái (FAO, 1976). Với khái niệm này, đất đai bao gồm tất cả các thuộc
tính sinh học và tự nhiên của bề mặt trái đất có ảnh hưởng nhất định đến tiềm năng
và hiện trạng sử dụng đất. Đất theo nghĩa đất đai bao gồm: Khí hậu; Dáng đất, Địa
hình; Thổ nhưỡng; Thủy văn; Thảm thực vật tự nhiên; Cỏ dại trên đồng ruộng;
Động vật tự nhiên; Những biến đổi của đất do hoạt động của con người.
Sử dụng đất là hoạt động của con người tác động vào đất đai nhằm đạt được
hiệu quả mong muốn trong quá trình sử dụng. Sử dụng đất là các hoạt động sản xuất
nông lâm nghiệp tạo ra các loại hình trên mỗi đơn vị bản đồ đất đai. Cụ thể:
+ Sử dụng trên cơ sở sản xuất trực tiếp: cây trồng, đồng cỏ, gỗ rừng,…
+ Sử dụng trên cơ sở sản xuất gián tiếp: chăn nuôi, chế biến,…
+ Sử dụng cho mục đích bảo vệ: chống suy thối đất, bảo tồn đa dạng hóa
lồi sinh vật, bảo tồn đa dạng sinh học, chống xói mịn, nhiễm mặn,…
+ Sử dụng đất theo các chức năng đặc biệt: du lịch sinh thái, công viên,
xây dựng,…
2.1.1.2. Khái niệm về biến động sử dụng đất
Theo Từ điển Khoa học trái đất "Biến động sử dụng đất và lớp phủ
(LUCC), được biết như biến động đất đai, đây là một thuật ngữ chung chỉ những
thay đổi bề mặt lãnh thổ trái đất xảy ra do tác động của con người" (dẫn theo
Ellis, 2010).
Biến động sử dụng đất là kết quả của sự tương tác phức tạp giữa con
người và môi trường. Biến động sử dụng đất cũng ảnh hưởng tới con người và hệ

3

thống tự nhiên theo không gian và thời gian (Valbuena et al., 2010). Phát hiện
biến động là quá trình nhận dạng sự biến đổi, sự khác biệt về trạng thái của sự vật,
hiện tượng bằng cách quan sát chúng tại các thời điểm khác nhau.
Biến động sử dụng đất là sự thay đổi trạng thái tự nhiên của lớp phủ bề mặt
đất gây ra bởi hành động của con người, là một hiện tượng phổ biến liên quan đến
tăng trưởng dân số, phát triển thị trường, đổi mới công nghệ, kỹ thuật và sự thay đổi
thể chế, chính sách. Biến động sử dụng đất có thể gây hậu quả khác nhau đối với tài
nguyên thiên nhiên như sự thay đổi thảm thực vật, biến đổi trong đặc tính vật lý của
đất, trong quần thể động, thực vật và tác động đến các yếu tố hình thành khí hậu
(Turner et al., 1995; Lambin et al., 1999; Aylward, 2000 dẫn theo Muller, 2004).
Biến động lớp phủ đất/sử dụng đất là không chỉ bao gồm các thay đổi
về diện tích, hình dạng mà còn bao gồm cả những thay đổi về đa dạng sinh
học, chất lượng đất, dòng chảy và tốc độ bồi tụ cùng các thuộc tính khác trên
mặt đất của trái đất. Biến động sử dụng đất hiện nay xảy ra chủ yếu do bởi các
hoạt động của con người, hoạt động hướng vào thao tác bề mặt của Trái đất
đối với một số cá nhân hay xã hội cần hoặc muốn, chẳng hạn như nông nghiệp
(Turner et al., 1990).
Theo Tunner, biến động sử dụng đất bao gồm hai dạng:
- Sự chuyển đổi từ một loại hình sử dụng đất này sang hẳn một loại hình
sử dụng đất khác, ví dụ như chuyển đổi từ đất nông nghiệp sang đất ở;
- Sự chuyển đổi nội tại bên trong chính loại hình sử dụng đất đó, ví dụ như
sự chuyển đổi từ rừng tự nhiên sang rừng trồng, hay sự thâm canh tăng vụ trên
đất nông nghiệp cũng được coi là một sự chuyển đổi sử dụng đất.
2.1.1.3. Đánh giá biến động sử dụng đất
Đánh giá biến động sử dụng đất có thể được hiểu là: Việc theo dõi, giám
sát và quản lý đối tượng nghiên cứu để từ đó thấy được sự thay đổi về đặc điểm,
tính chất của đối tượng nghiên cứu.
Đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất là đánh giá được sự thay đổi về loại
hình sử dụng đất qua từng thời điểm dưới sự tác động từ các yếu tố tự nhiên, kinh tế xã hội, sự khai thác, sử dụng của con người. Qua đó, phân tích được nguyên nhân biến

động, hướng biến động để phục vụ nhu cầu nghiên cứu, tìm hiểu cụ thể.
Muller (2003) đã chia biến động sử dụng đất thành 2 nhóm:

4


Nhóm thứ nhất là sự thay đổi từ loại hình sử dụng đất hiện tại sang loại
hình sử dụng đất khác.
Nhóm thứ hai là sự thay đổi về cường độ sử dụng đất trong cùng một loại
hình sử dụng đất.
Đánh giá biến động sử dụng đất có ý nghĩa rất lớn trong việc sử dụng,
quản lý đất đai:
- Là cơ sở khai thác tài nguyên đất đai nhằm phục vụ phát triển kinh tế xã hội có hiệu quả và bảo vệ môi trường sinh thái.
- Mặt khác khi đánh giá biến động sử dụng đất cho ta biết nhu cầu sử dụng
đất giữa các ngành kinh tế - xã hội, an ninh quốc phịng. Dựa vào vị trí địa lý,
diện tích tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên của khu vực nghiên cứu, từ đó biết
được sự phân bố của các ngành, các lĩnh vực kinh tế và biết được những điều
kiện thuận lợi, khó khăn đối với nền kinh tế - xã hội và biết được đất đai biến
động theo chiều hướng tích cực hay tiêu cực, để từ đó đưa ra những phương
hướng phát triển đúng đắn cho nền kinh tế và các phương pháp sử dụng hợp lý
nguồn tài nguyên đất, bảo vệ môi trường sinh thái.
Do đó đánh giá biến động sử dụng đất có ý nghĩa hết sức quan trọng là
tiền đề, cơ sở đầu tư và thu hút nguồn vốn đầu tư từ bên ngoài, để phát triển đúng
hướng, ổn định trên tất cả mọi lĩnh vực kinh tế - xã hội và sử dụng hợp lý nguồn
tài nguyên thiên nhiên quý giá của quốc gia.
2.1.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến biến động sử dụng đất
Đất đai là một vật thể tự nhiên nhưng cũng là một vật thể mang tính lịch
sử luôn tham gia vào các mối quan hệ xã hội. Biến động sử dụng đất không chỉ
bao gồm các thay đổi về diện tích, kích thước và hình dạng thửa đất mà còn bao
gồm cả những thay đổi về mục đích sử dụng trên từng thửa đất. Do vậy, các yếu tố

tác động đến sự biến động sử dụng đất cũng chịu sự chi phối bởi các điều kiện và
quy luật sinh thái tự nhiên cũng như chịu sự ảnh hưởng của các điều kiện, quy
luật kinh tế - xã hội, các yếu tố kỹ thuật và sự thay đổi thể chế, chính sách.
Những yếu tố tác động đến sự biến động sử dụng đất bao gồm:
Yếu tố tự nhiên: Việc sử dụng đất đai luôn chịu sự ảnh hưởng của nhân tố
tự nhiên, do vậy khi sử dụng đất đai ngồi bề mặt khơng gian ln phải thích ứng
với điều kiện tự nhiên và quy luật sinh thái tự nhiên của đất cũng như các yếu tố
bao quanh mặt đất như nhiệt độ, ánh sáng, lượng mưa, khơng khí và các khoáng

5


sản trong lịng đất... Trong điều kiện tự nhiên, khí hậu là nhân tố hạn chế hàng
đầu của việc sử dụng đất đai, sau đó là điều kiện đất đai (chủ yếu là địa hình, thổ
nhưỡng) và các nhân tố khác.
Những thay đổi về khí hậu hoặc thời tiết thường gây biến động sử dụng
đất ở một phạm vi rộng lớn nhưng theo xu hướng từ từ và có tính chu kỳ, đặc biệt
ở khu vực chịu ảnh hưởng nhiều của việc biến đổi khí hậu tồn cầu. Trong khi
đó, những tai biến thiên nhiên như bão, lốc, lũ lụt, trượt lở, cháy rừng tự nhiên,
băng giá, sâu bệnh… là những nguyên nhân gây biến động sử dụng đất mang tính
cục bộ, khơng có chu kỳ cụ thể và khó dự báo, làm biến đổi sâu sắc và toàn bộ
hiện trạng sử dụng đất trong khu vực chịu ảnh hưởng, một vài trường hợp không
thể khôi phục trạng thái lớp phủ ban đầu (Lefroy et al., 2010).
Thay đổi môi trường tự nhiên tương tác với các quá trình ra quyết định
của con người gây ra sự thay đổi sử dụng đất. Thay đổi sử dụng đất, chẳng hạn
như mở rộng diện tích đất trồng ở vùng đất khơ hạn, cũng có thể gây ra suy thối
đất. Biến đổi khí hậu và các hoạt động của con người là những nguyên nhân
chính gây ra biến động sử dụng đất trên tồn cầu. Trong khi đó yếu tố địa hình
mới thực sự là yếu tố chính gây chuyển đổi các loại hình sử dụng đất sang đất
nông nghiệp hay mở rộng diện tích rừng trồng.

Yếu tố kinh tế thị trường, các chủ trương chính sách của chính phủ: Những
tập quán canh tác, các nhận thức của tập thể và từng cá nhân của người quản lý đất
đai ảnh hưởng trực tiếp đến quyết định sử dụng đất, đôi khi rất sâu sắc. Tất cả
những quyết định sử dụng đất được ra đời đều phụ thuộc vào kiến thức, thông tin
và các kỹ năng quản lý đất đai sẵn có. Những thay đổi trong mục đích sử dụng phủ
đất cũng chịu ảnh hưởng chủ yếu bởi các yếu tố kinh tế thị trường, trong đó có yếu
tố giá trị kinh tế của từng loại cây công nghiệp, giá trị kinh tế của nuôi trồng thủy
hải sản. Khi giá cả của các loại cây này biến động trên thị trường thường gây ra
những sự chuyển đổi rất lớn trong mục đích sử dụng đất.
Trong khi đó yếu tố chính sách và các chủ trương của chính phủ cũng là
một trong những nguyên nhân gây ra các biến động sử dụng đất một cách nhanh
chóng, mạnh mẽ và quá trình biến động sử dụng đất xảy ra trên quy mô rộng. Khi
nghiên cứu về sự chuyển đổi sử dụng đất tại Lào, các tác giả đã khẳng định có
một sự tác động rất lớn đến quá trình chuyển đổi sử dụng đất tại Bắc Lào do các
chính sách từ chính phủ. Q trình chuyển đổi đất nơng nghiệp nơi đây diễn ra
nhanh chóng do chính sách của chính phủ Lào như ban bố các quy định mới

6


trong các hoạt động nông nghiệp, tạo ra các cơ hội cho người nơng dân chuyển
đổi mục đích sử dụng trên đất nông nghiệp (Douangsavanh et al., 2011).
Yếu tố dân số: Cả sự tăng và giảm dân số trong các quần thể địa phương
đều có tác động rất lớn đến sử dụng đất đai. Trong đó, di cư là yếu tố quan trọng
nhất gây ra những thay đổi sử dụng đất nhanh chóng và tương tác với các chính
sách của chính phủ, những thay đổi trong mơ hình tiêu thụ, hội nhập kinh tế và
tồn cầu hóa.
Biến động sử dụng đất hiện nay xảy ra chủ yếu do bởi các hoạt động của
con người, các thể chế chính sách, sự gia tăng dân số, di cư, phát triển cơ sở hạ
tầng và sự phát triển kinh tế thị trường …. trong đó sự gia tăng dân số đóng vai

trị rất lớn gây ra sự biến động sử dụng đất trên quy mơ tồn cầu.
Sự phát triển của đơ thị, phân bố dân cư đô thị - nông thôn và mở rộng đơ
thị nhanh chóng là những yếu tố ngày càng quan trọng trong việc thay đổi sử
dụng đất trong khu vực, trong các trung tâm đô thị lớn, ở các khu vực ven đô.
Nhiều cư dân đô thị mới ở các nước đang phát triển vẫn còn sở hữu nhiều đất
nông thôn, tăng trưởng của khu vực đô thị không chỉ tạo ra các thị trường địa
phương và khu vực mới cho gia súc, gỗ và các sản phẩm nông nghiệp, nó cũng
làm tăng lượng tiền chảy từ thành thị đến nông thôn. Khi nghiên cứu các nguyên
nhân gây biến động lớp phủ và sử dụng đất các khu vực trên thế giới đặc biệt khu
vực nhiệt đới và cận nhiệt đới, các nhà nghiên cứu đều chỉ ra rằng sự gia tăng dân
số là một trong những nguyên nhân chủ đạo gây ra biến động sử dụng đất.
Sự gia tăng mật độ dân số tại những khu vực ven rừng là một động lực quan
trọng cho việc chuyển đổi đất rừng thành đất nơng nghiệp, có nghĩa là gia tăng mật
độ dân số có quan hệ rất chặt chẽ với sự mở rộng đất nông nghiệp của những khu
vực có rừng. Các yếu tố quyết định gây lên biến động diện tích rừng ở Việt Nam
từ việc đa dạng hóa sinh kế của các dân tộc thiểu số, sự khác biệt trong sinh kế
của từng dân tộc thiểu số, sự gia tăng dân số, di cư, chuyển đổi đất rừng sang đất
nông nghiệp, mở rộng khu dân cư, mở rộng các khu vực khai thác khoáng sản….
Việc gia tăng dân số có tính ưu việt là thúc đẩy giải phóng mặt bằng
nhưng nó cũng làm gia tăng nạn phá rừng, đồng thời cũng nhấn mạnh các yếu tố
như phân phối đất đai không đồng đều và sự phức tạp của các chính sách, thể chế
và sự phát triển các lực lượng kinh tế khác nhau cũng thúc đẩy sự gia tăng phá
rừng của những khu vực này (Lambin et al., 2003).

7


2.1.3. Các phương pháp nghiên cứu biến động sử dụng đất
Phát hiện biến động có thể được định nghĩa là quá trình xác định sự khác
biệt trạng thái của một đối tượng hoặc hiện tượng bằng cách quan sát nó ở các

thời điểm khác nhau. Quá trình này thường được áp dụng với những thay đổi bề
mặt trái đất tại hai hay nhiều thời điểm. Các nguồn dữ liệu chính của địa lý
thường là ở định dạng số (ảnh máy bay, ảnh vệ tinh) hoặc dạng vecto (các loại
bản đồ). Các dữ liệu phụ trợ khác (lịch sử, kinh tế,…) cũng có thể được sử dụng
trong đánh giá biến động.
2.1.3.1. Phương pháp thống kê, kiểm kê sử dụng đất truyền thống
Thống kê, kiểm kê đất đai là việc làm thường kỳ của cơ quan nhà nước có
thẩm quyền nhằm nắm chắc về số lượng đất đai và xác định biến động trong quá
trình quản lý và sử dụng. Nội dung này là một trong những nội dung có từ lâu đời
nhất của công tác quản lý nhà nước về đất đai.
Việc thu thập số liệu trong kiểm kê đất đai được thực hiện trực tiếp từ
thực địa đối chiếu với hồ sơ địa chính trên địa bàn đơn vị hành chính cấp xã.
Việc thu thập số liệu trong kiểm kê đất đai trên địa bàn đơn vị hành chính cấp
huyện, cấp tỉnh và cả nước được tổng hợp từ số liệu thu thập trong kiểm kê đất
đai của các đơn vị hành chính trực thuộc. Việc thu thập số liệu trong kiểm kê đất
đai trên địa bàn các vùng lãnh thổ được tổng hợp từ số liệu thu thập trong kiểm
kê đất đai của các tỉnh thuộc vùng lãnh thổ đó. Tổng diện tích các loại đất theo số
liệu thống kê, kiểm kê đất đai phải bằng diện tích tự nhiên của đơn vị hành chính
thực hiện thống kê, kiểm kê đất đai. Trường hợp diện tích tự nhiên theo số liệu
thống kê, kiểm kê khác với diện tích tự nhiên đã cơng bố thì phải giải trình rõ
ngun nhân.
Số liệu thống kê đất đai phải phản ánh đầy đủ tình trạng sử dụng đất thể
hiện trong hồ sơ địa chính, số liệu kiểm kê đất đai phải phản ánh đầy đủ hiện
trạng sử dụng đất thực tế, diện tích đất đai khơng được tính trùng, khơng được bỏ
sót trong số liệu thống kê, kiểm kê đất đai, số liệu đất đai thể hiện trên bản đồ
hiện trạng sử dụng đất phải thống nhất với số liệu kiểm kê đất đai tại thời điểm
kiểm kê.
Diện tích đất trong xá biểu thống kê, kiểm kê đất đai được xác định theo
mục đích hiện đang sử dụng có ghi nhận mục đích theo quy hoạch sử dụng đất,
đối với các thửa đất đang sử dụng vào nhiều mục đích thì ghi theo mục đích sử

8


dụng chính, diện tích đất trong các biểu thống kê, kiểm kê đất đai được xác định
rõ diện tích thuộc khu đơ thị và diện tích thuộc khu dân cư nông thôn.
2.1.3.2. Phương pháp so sánh thay đổi trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất
(HTSDĐ) được thành lập từ phương pháp đo đạc thực địa
Bản chất của phương pháp này là dựa vào kết quả đo đạc trực tiếp ngoài
hiện trường. Các bản đồ HTSDĐ được thành lập dựa trên các số liệu đo đạc trên
thực địa sau đó người ta tiến hành so sánh sự thay đổi của các đối tượng trực tiếp
trên các bản đồ ở các thời điểm khác nhau.
Ưu điểm nổi bật của phương pháp này đó là xác định được các thay đổi
một cách chính xác cả về vị trí khơng gian và mục đích sử dụng của từng đối
tượng đất cụ thể. Tuy nhiên nhược điểm của phương pháp này đó là sự tốn kém
cả về thời gian, công sức lao động lẫn tốn kém chi phí.
2.1.3.3. Phương pháp phân tích véctơ thay đổi phổ xác định biến động sử dụng đất
đai.
Theo Phạm Vọng Thành và Nguyễn Trường Xuân (2003), khi ở trong khu
vực nghiên cứu có biến động xảy ra thì nó được thể hiện bằng sự khác biệt về
phổ ở giữa hai thời điểm trước và sau biến động. Giả sử xác định được giá trị phổ
trên hai kênh x và y tại hai thời điểm trước và sau biến động như trên biểu đồ
(hình 2.1).

Kênh y
2


1
Kênh x

Hình 2.1. Véc tơ thay đổi phổ
Điểm 1 biểu thị giá trị phổ tại thời điểm trước khi xảy ra biến động, điểm 2
biểu thị giá trị phổ tại thời điểm sau khi xảy ra biến động. Khi đó véc tơ 12 chính
là véctơ thay đổi phổ, và được biểu thị bởi giá trị (khoảng cách từ 1 đến 2) và
hướng thay đổi (góc  ).
Giá trị của véc tơ thay đổi phổ tính trên tồn cảnh theo cơng thức :

9


 BV
n

CMpixel =

k 1



2

i , j , k (1)  BV i , j , k (2)

Trong đó: CMpixel là giá trị của véc tơ thay đổi phổ,
BVi,j,k(1), BVi,j,k(2) là giá trị phổ của pixel ij, kênh k của ảnh
trước và sau khi xảy ra biến động.
Việc phân tích véc tơ thay đổi được ghi lại thành hai tệp dữ liệu: một tệp
chứa các mã của khu vực, một tệp chứa độ lớn của các véc tơ thay đổi phổ.
Thông tin về sự thay đổi được tạo ra từ hai tệp dữ liệu đó và được thể hiện bằng
màu sắc của các pixel tương ứng với các mã đã quy định. Trên ảnh đa phổ thay

đổi này sẽ kết hợp cả hướng và giá trị của véc tơ thay đổi phổ. Sự thay đổi có xảy
ra hay khơng được quyết định bởi véc tơ thay đổi phổ có vượt ra khỏi ngưỡng
quy định hay không. Giá trị ngưỡng được xác định từ kết quả thực nghiệm dựa
vào các mẫu biến động và không biến động.
Trường hợp a, không xảy ra biến động hoặc biến động nhỏ vì véc tơ thay
đổi phổ không vượt khỏi giá trị ngưỡng, trường hợp b, c có xảy ra biến động và
hướng của véc tơ thay đổi phổ thể hiện tính chất của biến động trong trường hợp
b khác trường hợp c, ví dụ ở trường hợp b có thể xảy ra sự biến mất của thực vật,
còn trong trường hợp c chỉ là sự khác biệt giai đoạn tăng trưởng của cây trồng.
Kênh y
Kênh y
Không thay đổi
Thay đổi
hoặc thay đổinhỏ
Thời
điểm2
Thời
điểm1

Ngưỡng

Thời
điểm1

Kênh x
a.

Kênh y
Thay đổi Thời
điểm2

Thời
điểm2

Thời
điểm1

Kênh x
b.

Kênh x
c.

Hình 2.2. Thuật tốn phân tích thay đổi phổ
Sau đó lớp thơng tin thể hiện sự thay đổi hay không thay đổi sẽ được đặt
lên trên tấm ảnh để thành lập bản đồ biến động.

10


Phương pháp phân tích véc tơ thay đổi phổ được ứng dụng hiệu quả trong
nghiên cứu biến động rừng nhất là biến động hệ sinh thái rừng ngập mặn. Nhưng
nhược điểm của phương pháp này là khó xác định ngưỡng của sự biến động.
2.1.3.4. Phương pháp phân loại trực tiếp ảnh đa thời gian
Theo Phạm Vọng Thành và Nguyễn Trường Xuân (2003), phương pháp
này thực chất là chồng xếp hai ảnh với nhau để tạo thành ảnh biến động. Sau đó
dựa vào ảnh biến động ta tiến hành phân loại và thành lập bản đồ (hình 2.3).
Ưu điểm của phương pháp này là chỉ phải phân loại một lần. Nhưng nhược
điểm lớn nhất của nó là rất phức tạp trong lấy mẫu vì phải lấy tất cả các mẫu biến
động và không biến động. Hơn nữa, ảnh hưởng của sự thay đổi theo thời gian (các

mùa trong năm) và ảnh hưởng của khí quyển của các ảnh ở các thời điểm khác nhau
cũng khơng dễ được loại trừ, do đó ảnh hưởng đến độ chính xác của phương pháp.

Ảnh thời điểm 2

Ảnh thời điểm 1

Kênh 2
Kênh 3
Kênh 4
Kênh 2
Kênh 3
Kênh 4

Ảnh biến động
Phân loại

Bản đồ biến động

Hình 2.3. Thành lập bản đồ biến động bằng phƣơng pháp phân loại trực tiếp
ảnh đa thời gian
Thêm vào đó bản đồ biến động sử dụng đất được thành lập theo phương
pháp này chỉ cho ta biết được chỗ biến động và chỗ không biến động chứ không
cho biết được biến động theo xu hướng nào.
2.1.3.5. Phương pháp chồng xếp ảnh phân loại lên bản đồ đã có thành lập bản đồ
biến động
Trong một số trường hợp mà khu vực nghiên cứu đã có bản đồ hiện trạng
được thành lập từ ảnh viễn thám (ví dụ ảnh hàng khơng) hoặc đã có bản đồ được
số hóa thì thay vì sử dụng ảnh viễn thám ở thời điểm 1 chúng ta sử dụng các

11


nguồn dữ liệu đã sẵn có. Tiến hành phân loại ảnh ở thời điểm thứ hai, sau đó tiến
hành so sánh các pixel tương tự như phương pháp so sánh sau phân loại để tìm
ra biến động và thơng tin biến động.
Ưu điểm của phương pháp này là sử dụng được nguồn dữ liệu đã biết,
giảm được nguồn sai số do bỏ sót hay tổng qt và biết được thơng tin chi tiết về
sự biến động. Hơn nữa chỉ cần phân loại độc lập ảnh ở thời điểm 2.
Tuy nhiên phương pháp này cũng có nhược điểm là dữ liệu số hóa có thể
khơng đủ độ chính xác hoặc dữ liệu bản đồ khơng tương thích với hệ thống phân loại.
2.1.4. Ý nghĩa thực tiễn của việc nghiên cứu biến động sử dụng đất.
Nghiên cứu biến động tình hình sử dụng đất có ý nghĩa rất lớn đối với việc sử
dụng đất:
Việc nghiên cứu biến động của các loại hình sử dụng đất là cơ sở khai thác
tài nguyên đất đai phục vụ các mục đích kinh tế - xã hội có hiệu quả và bảo vệ mơi
trường sinh thái.
Mặt khác khi nghiên cứu, đánh giá biến động tình hình sử dụng đất cho ta
biết được nhu cầu sử dụng đất giữa các ngành kinh tế - xã hội, an ninh quốc phịng.
Dựa vào vị trí địa lý, diện tích tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên của khu
vực nghiên cứu, từ đó biết được sự phân bố giữa các ngành, các lĩnh vực kinh tế và
biết được đất biến động theo chiều hướng tích cực hay tiêu cực, để từ đó đưa ra
những phương pháp phát triển đúng đắn cho nền kinh tế và các biện pháp sử dụng
hợp lý nguồn tài nguyên đất đai, bảo vệ môi trường sinh thái.
2.1.5. Tình hình sử dụng đất và biến động sử dụng đất trên thế giới và
Việt Nam
2.1.5.1. Tình hình sử dụng đất và biến động sử dụng đất trên thế giới
Tài ngun đất trên tồn thế giới có khoảng 14.800 triệu ha trong đó đất
tốt thích hợp cho sản xuất nông nghiệp (đất phù sa, đất rừng nâu, đất đen) chiếm
12,6%, đất xấu (như tuyết, băng hà, đất hoang mạc, đất núi, đất đài nguyên)

chiếm đến 40,5%, còn lại là các loại đất không phù hợp với việc trồng trọt như
đất dốc, tầng đất mỏng,… Tuy nhiên diện tích đất canh tác chỉ chiếm khoảng
10,9% tổng diện tích đất (FAO, 2007).
Cơ cấu sử dụng đất trên thế giới giai đoạn năm 1973 - 1988 được thể hiện
theo bảng 2.1.

12