Ứng dụng viễn thám và hệ thông tin địa lý gis nghiên cứu biến động sử dụng đất nông nghiệp khu vực tình bình dương

I
Bộ giáo dục và đào tạo

trờng đại học mỏ - địa chất

NGUYễN VĂN KHáNH

ứng dụng viễn thám và hệ thông tin địa lý (GIS)
nghiên cứu biến động sử dụng đất nông nghiệp
khu vực tỉnh bình dơng
Chuyên ngành:
MÃ số:

Kỹ thuật trắc địa

60.52.85

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Ngời hớng dẫn khoa học
TS. Trần Đình Trí

Hà Nội - 2012


I
Bộ giáo dục và đào tạo

trờng đại học mỏ - địa chất

Nguyễn văn khánh

ứng dụng viễn thám và hệ thông tin địa lý (GIS)
nghiên cứu biến động sử dụng đất nông nghiệp
khu vực tỉnh bình dơng
Chuyên ngành:

Bản đồ, viễn thám và hệ thống thông tin địa lý

MÃ số:

60.44.76

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Ngời hớng dẫn khoa học
PGS.TS. Trần Đình Trí

Hà Néi - 2012


i

LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất kỳ
cơng trình nào khác.

Tác giả luận văn

Nguyễn Văn Khánh

ii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................ i
MỤC LỤC................................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ...................................... v
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .............................................................................. vi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ ................................................................ vii
MỞ ĐẦU..................................................................................................................... 1
1. Đặt vấn đề .............................................................................................................. 1
2. Mục tiêu của đề tài................................................................................................. 2
3. Đối tượng và phạm vi của đề tài............................................................................ 2
4. Nội dung của đề tài................................................................................................ 3
5. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................... 3
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài............................................................... 3
7. Cấu trúc của luận văn ............................................................................................ 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT VÀ
CÔNG TÁC NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT ................................... 5
1.1. Tổng quan về bản đồ hiện trạng sử dụng đất...................................................... 5
1.1.1. Khái niệm ......................................................................................................... 5
1.1.2. Mục đích sử dụng............................................................................................. 5
1.1.3. Yêu cầu chung.................................................................................................. 5
1.1.4. Cơ sở tốn học và độ chính xác của bản đồ HTSDĐ....................................... 6
1.1.5. Nội dung và nguyên tắc biểu thị nội dung bản đồ HTSDĐ ............................. 8
1.2. Các phương pháp thành lập bản đồ HTSDĐ .................................................... 11
1.2.1. Phương pháp thành lập bản đồ HTSDĐ bằng bản đồ địa chính cơ sở ......... 11
1.2.2. Phương pháp thành lập bản đồ HTSDĐ bằng tư liệu viễn thám ................... 11
1.2.3. Phương pháp thành lập bản đồ HTSDĐ bằng cách hiện chỉnh bản đồ

HTSDĐ chu kỳ trước ................................................................................................ 12
1.2.4. Phương pháp thành lập bản đồ HTSDĐ bằng cách sử dụng tư liệu viễn thám
để hiện chỉnh bản đồ HTSDĐ chu kỳ trước.............................................................. 13


iii

1.3. Tổng quan về công tác nghiên cứu biến động sủ dụng đất............................... 13
1.3.1. Khái niệm về biến động, bản đồ biến động sử dụng đất nông nghiệp........... 13
1.3.2. Các phương pháp thành lập bản đồ biến động sử dụng đất bằng tư liệu viễn
thám đa thời gian....................................................................................................... 15
1.4. Sơ lược các cơng trình nghiên cứu có liên quan............................................... 18
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ VIỄN THÁM VÀ HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ .... 21
2.1. Những vấn đề chung về viễn thám ................................................................... 21
2.1.1. Những khái niệm cơ bản về viễn thám .......................................................... 21
2.1.2. Bản chất vật lý của các thông tin viễn thám .................................................. 22
2.1.3. Đặc trung phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên........................................ 25
2.1.4. Xử lý và chuyển tải dữ liệu ảnh viễn thám .................................................... 31
2.1.5. Ứng dụng của viễn thám ................................................................................ 33
2.2. Những vấn đề chung về GIS............................................................................. 33
2.2.1. Các thành phần cơ bản của GIS ..................................................................... 34
2.2.2. Các chức năng chính của phần mềm GIS ...................................................... 37
2.2.3. Giới thiệu một số phần mềm GIS .................................................................. 39
2.2.4. Ứng dụng của GIS.......................................................................................... 42
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ NGHIÊN
CỨU BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT NƠNG NGHIỆP........................................... 43
3.1. Cơng nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS .................................................. 43
3.1.1. Sự tương thích giữa viễn thám và GIS........................................................... 43
3.1.2. Sự cần thiết tích hợp giữa viễn thám và GIS ................................................. 45
3.2. Ứng dụng viễn thám và GIS trong công tác thành lập bản đồ biến động sử

dụng đất nông nghiệp ................................................................................................ 49
3.2.1. Phương pháp nghiên cứu................................................................................ 49
3.2.2. Cơ sở khoa học của quá trình đánh giá biến động ......................................... 49
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM.............................................................. 51
4.1. Tổng quan về khu vực nghiên cứu.................................................................... 51
4.1.1. Điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu .................................................. 51


iv

4.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu ....................................... 53
4.2. Tư liệu khu vực thực nghiệm............................................................................ 54
4.3. Quá trình thực nghiệm ...................................................................................... 54
4.3.1. Nhập Ảnh ....................................................................................................... 54
4.3.2. Tăng cường chất lượng ảnh............................................................................ 55
4.3.3. Nắn chỉnh hình học các ảnh vệ tinh ............................................................... 57
4.3.4. Cắt ảnh theo ranh giới khu vục thực nghiệm ................................................. 58
4.3.5. Phân loại ảnh vệ tinh...................................................................................... 59
4.3.6. Biên tập và trình bày bản đồ: ......................................................................... 67
4.4. Đánh giá biến động khu vực nghiên cứu .......................................................... 72
4.4.1. Kết quả đánh giá biến động đất nông nghiệp giai đoạn 2003 - 2009: ........... 72
4.4.2. Kết quả đánh giá biến động đất nông nghiệp giai đoạn 2009 - 2011: ........... 75
4.4.3. Đánh giá chung về tình hình biến động đất nơng nghiệp thị xã Thuận An ... 79
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................... 80


v

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Viết tắt

Viết đầy đủ

GIS

Geographic Information System

HTSDĐ

Hiện trạng sử dụng đất

Pixel

Điểm ảnh

Band

Kênh

CSDL

Cơ sở dữ liệu

OIF

Optimum Index Factor

Topology

Chỉ mối quan hệ không gian giữa các đối tượng địa lý

Low Pas

Tần số

DBMS

Hệ quản trị dữ liệu


vi

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Tỷ lệ bản đồ nền dùng để thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất ...........7
Bảng 1.2: Các khoanh đất phải thể hiện trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất............10
Bảng 4.1: Danh sách mục đích sử dụng đất trong nghiên cứu..................................60
Bảng 4.2: Các mẫu giải đoán và đặc điểm của chúng trên ảnh năm 2011................61
Bảng 4.3: Các mẫu giải đoán và đặc điểm của chúng trên ảnh năm 2009................61
Bảng 4.4: Các mẫu giải đoán và đặc điểm của chúng trên ảnh năm 2003................62
Bảng 4.5: Bảng màu của từng loại hình sử dụng đất ................................................67
Bảng 4.6: Ma trận chuyển đổi diện tích các loại hình sử dụng đất giai đoạn 2003 2009...........................................................................................................................73
Bảng 4.7: Ma trận chuyển đổi diện tích các loại hình sử dụng đất giai đoạn 2009 2011...........................................................................................................................76


vii

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ
Hình 1.1: Quy trình thành lập bản đồ biển động bằng phương pháp so sánh sau
phân loại ....................................................................................................................17
Hình 2.1: Các kênh sử dụng trong viễn thám ..........................................................22

Hình 2.2: Đặc trưng phản xạ phổ trên các kênh ảnh SPOS .....................................27
Hình 2.3: Khả năng phản xạ và hấp thụ của nước ...................................................28
Hình 2.4: Đặc tính phản xạ phổ của thổ nhưỡng .....................................................30
Hình 2.5: Quy trình xử lý và chuyển tải dữ liệu ảnh viễn thám...............................31
Hình 2.6: GIS, GPS và viễn thám với công nghệ thành lập bản đồ số ....................34
Hình 2.7: Cấu trúc của GIS ......................................................................................36
Hình 2.8: Phương pháp ứng dụng GIS.....................................................................38
Hình 3.1: Mơ hình chuyển đổi dữ liệu giữa viễn thám và GIS................................44
Hình 3.2: Vai trò của Viễn thám trong xây dựng và cập nhật cơ sở dữ liệu GIS ...46
Hình 3.3: Độ chính xác của ảnh vệ tinh và yêu cầu cập nhật dữ liệu ......................47
Hình 3.4: Vai trị của GIS và Viễn thám trong việc hỗ trợ ra quyết định...............48
Hình 3.5: Quy trình thành lập bản đồ biến động sử dụng đất ..................................50
Hình 4.1: Sơ đồ ranh giới khu vực nghiên cứu .......................................................52
Hình 4.2: Hiệu chỉnh độ tương phản bằng Histogram .............................................55
Hình 4.3: Ảnh năm 2011 trước và sau khi tăng cường độ tương phản....................56
Hình 4.4: Ảnh năm 2011 trước và sau khi dùng bộ lọc Low Pass 3x3....................56
Hình 4.5: Thiết lập các thông số của hệ tọa độ VN - 2000 cho ENVI ....................57
Hình 4.6: Vị trí và sai số nắn chỉnh tương ứng của các điểm khống chế trên ảnh ..58
Hình 3.7: Ảnh năm 2009 và 2011 được cắt theo ranh giới khu vực thực nghiệm...59
Hình 4.8: Kết quả lấy mẫu giải đốn trên ảnh năm 2011.........................................63
Hình 4.9: Ảnh năm 2011 sau phân loại....................................................................64
Hình 4.10: Ảnh năm 2009 sau phân loại..................................................................65
Hình 4.11: Ảnh năm 2003 sau phân loại..................................................................66
Hình 4.12: Hộp thoại thay đổi tên và bảng màu của từng loại đất...........................68


viii

Hình 4.13: Bản đồ hiện trạng thực phủ thị xã Thuận An năm 2011.......................69
Hình 4.14: Bản đồ hiện trạng thực phủ thị xã Thuận An năm 2009......................70

Hình 4.15: Bản đồ hiện trạng thực phủ thị xã `Thuận An năm 2003 ....................71
Hình 4.16: Biểu đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2003 (Đơn vị tính theo %) ...........72
Hình 4.17: Biểu đồ Hiện trạng sử dụng đất năm 2009 (Đơn vị tính theo %) ..........72
Hình 4.18: Biển đồ biến động diện tích sử dụng đất giai đoạn 2003 - 2009 ............74
(tính theo Ha) ............................................................................................................74
Hình 4.19: Bản đồ biến động sử dụng đất thị xã Thuận An giai đoạn 2003 - 2009 75
Hình 4.20: Biểu đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2011 (tính theo %) .......................77
Hình 4.21: Biểu đồ biến động diện tích sử dụng đất giai đoạn 2009 - 2011 ...........77
(tính theo Ha) ............................................................................................................77
Hình 4.22: Bản đồ biến động sử dụng đất thị xã Thuận An giai đoạn 2009 - 2011 78


1

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Đất đai là tài nguyên quốc gia vô cùng quý giá, là tư liệu sản xuất đặc biệt, là
nhân tố quan trọng hàng đầu của môi trường sống, là địa bàn phân bố các khu dân
cư, xây dựng các cơ sở kinh tế, văn hoá, xã hội, an ninh quốc phòng.
Nhu cầu tăng trưởng kinh tế cao sẽ gây áp lực mạnh đối với đất đai và dễ dẫn
đến tình trạng khai thác sử dụng đất khơng hợp lý, nhất là ở những khu vực có mật
độ dân cư đông đúc, điều kiện cơ sở hạ tầng tốt, có nhiều cơ hội tiếp nhận đầu tư,
lao động.
Trong thời kỳ cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa, sự chuyển dịch cơ cấu kinh tế
và phân công lại lao động làm tăng nhu cầu sử dụng đất đai và do đó, yêu cầu phân
bố lại đất đai là quy luật khách quan.
Tỉnh Bình Dương là khu vực đang đổi mới mạnh mẽ theo hướng cơng
nghiệp hố, hiện đại hố và đơ thị hố. Diện tích đất nơng nghiệp trong xu hướng
giảm dần, phần lớn được chuyển đổi sang đất phi nông nghiệp phục vụ cho nhu cầu
phát triển các khu, cụm công nghiệp, hệ thống đường giao thông, mạng lưới các khu

dân cư, các cơng trình phúc lợi cơng cộng và cơ sở hạ tầng khác. Đất đai trở thành
vấn đề sôi động và phức tạp ở tất cả các địa phương, tổng quỹ đất tự nhiên theo các
đơn vị hành chính các huyện khơng thay đổi, địi hỏi phải có quy hoạch sử dụng đất
đai theo lãnh thổ hành chính của từng địa phương, phục vụ phát triển kinh tế - xã
hội, đảm bảo sử dụng đất đai hợp lý, tiết kiệm và có hiệu quả…
Các thơng tin về tình hình sử dụng đất, biến động sử dụng đất nơng nghiệp
kết hợp với các thơng tin có liên quan là một yếu tố quan trọng để tính tốn hàng
loạt các chỉ tiêu, phân tích phục vụ cơng tác quy hoạch, kế hoạch và quản lý đất đai
để đảm bảo sử dụng đất bền vững, hiệu quả, thân thiện môi trường và quan trọng
nhất là đảm bảo an ninh lương thực.
Để nghiên cứu biến động sử dụng đất, người ta có thể sử dụng nhiều phương
pháp khác nhau từ số liệu thống kê, từ các cuộc điều tra nông nghiệp nơng thơn.
Các phương pháp này mặc dù có ưu điểm là độ chính xác cao nhưng nhược điểm


2

của chúng là tốn kém thời gian và kinh phí, đồng thời chúng không thể hiện được sự
thay đổi mục đích sử dụng từ loại đất gì sang loại đất gì. Số liệu điều tra về tình
hình biến động sử dụng đất có thể đã được phân tích và thống kê tổng hợp dưới
dạng bảng biểu nhưng chưa phân tích hay trình bày số liệu này dưới dạng khơng
gian địa lý hoặc làm chúng dễ tiếp cận hơn đối với các nhà nghiên cứu hoặc các nhà
hoạch định chính sách.
Khắc phục các hạn chế nêu trên và tận dụng những ưu việt nhất định trong
việc thành lập bản đồ, cung cấp, quản lý thông tin của tư liệu viên thám và hệ thông
tin địa lý (GIS) việc sử dụng tư liệu viễn thám và GIS để nghiên cứu biến động sử
dụng đất nơng nghiệp khu vực tỉnh Bình Dương là việc làm hết sức quan trọng và
mang tính thực tiễn cao.
Tiềm năng của GIS trong việc phân tích dữ liệu không gian để thành lập bản
đồ được ứng dụng. Việc thể hiện sự biến động của số liệu theo không gian địa lý

làm tăng giá trị của số liệu lên rất nhiều. Bản đồ biến động đất nông nghiệp được
thể hiện rõ sự biến động theo không gian và theo thời gian. Diện tích biến động
được thể hiện rõ ràng trên bản đồ đồng thời cho chúng ta biết có biến động hay
không biến động, hay biến động từ loại đất nào sang loại đất nào. Nó có thể được
kết hợp với nhiều nguồn dữ liệu tham chiếu khác để phục vụ có hiệu quả cho rất
nhiều mục đích khác nhau như quản lý tài nguyên, môi trường, điều tra về nông
nghiệp nông thôn.
2. Mục tiêu của đề tài
Nghiên cứu cơ sở khoa học và tiến hành thực nghiệm đánh giá biến động sử
dụng đất nông nghiệp thị xã Thuận An tỉnh Bình Dương giai đoạn từ năm 2003 2011 bằng tư liệu ảnh viễn thám và GIS.
3. Đối tượng và phạm vi của đề tài
Đối tượng nghiên cứu của luận văn là tư liệu GIS và ảnh vệ tinh SPOT năm
2003, năm 2009 và năm 2011 của khu vực tỉnh Bình Dương.


3

4. Nội dung của đề tài
- Tìm hiểu về cơng nghệ Viễn thám, GIS;
- Tìm hiểu về ứng dụng của Viễn thám và GIS trong công tác bản đồ.
- Ứng dụng viễn thám và GIS nghiên cứu biến động sử dụng đất nơng nghiệp
thị xã Thuận An tỉnh Bình Dương giai đoạn từ năm 2003 - 2011.
5. Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện các nhiệm vụ của đề tài đặt ra, tác giả sử dụng kết hợp tư liệu
viễn thám và GIS. Tư liệu viễn thám được sử dụng là ảnh vệ tinh SPOT. Từ kết quả
phân loại ảnh ở hai thời điểm khác nhau thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất.
Sau đó chồng ghép hai bản đồ hiện trạng để thành lập bản đồ biến động và tính tốn
biến động biến động sử dụng đất nơng nghiệp.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Về mặt khoa học, đề tài nghiên cứu góp phần giúp học viên nắm chắc những

kiến thức cơ bản về viễn thám cũng như các kỹ thuật xử lý ảnh và các phương pháp
thành lập bản đồ biến động từ tư liệu viễn thám. Bên cạnh đó kết quả nghiên cứu
của luận văn góp phần đánh giả khả năng ứng dụng của tư liệu viễn thám và GIS
trong việc nghiên cứu biến động.
Về mặt thực tiễn, các kết quả nghiên cứu của luận văn xác định ra biến động
sử dụng đất nông nghiệp giai đoạn 2003 - 2009 - 2011 của khu vực thị xã Thuận An
tỉnh Bình Dương. Với mong muốn đây sẽ là một tài liệu hữu ích cho công tác quy
hoạch, kế hoạch, quản lý sử dụng đất và lập phương án quy hoạch sử dụng đất thị
xã Thuận An trong tương lai hợp lý hơn, đảm bảo cho việc sử dụng tài nguyên đất
đất hiệu quả hơn.
7. Cấu trúc của luận văn
Luận văn được trình bày trong 82 trang, bao gồm: Mở đầu, 4 chương, kết
luận và kiến nghị, với 36 hình, 9 bảng biểu.


4

Để hoàn thành luận văn: “Ứng dụng viễn thám và hệ thông tin địa lý (GIS)
nghiên cứu biến động sử dụng đất nơng nghiệp khu vực tỉnh Bình Dương” tác
giả xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Trần Đình Trí, người đã trực tiếp hướng dẫn,
giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến quý báu trong quá trình chọn và thực hiện đề tài
này.


5

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT VÀ
CÔNG TÁC NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT
1.1. Tổng quan về bản đồ hiện trạng sử dụng đất
1.1.1. Khái niệm

Bản đồ hiện trạng sử dụng đất (HTSDĐ) là bản đồ thể hiện sự phân bổ các
loại đất theo quy định về chỉ tiêu kiểm kê theo mục đích sử dụng đất tại thời điểm
kiểm kê đất đai và được lập theo đơn vị hành chính các cấp, vùng địa lý tự nhiên kinh tế và cả nước.
Nội dung bản đồ HTSDĐ phải đảm bảo phản ánh đầy đủ, trung thực hiện
trạng sử dụng đất tại thời điểm thành lập bản đồ.
Bản đồ hiện trạng sử dụng đất dạng số là bản đồ được số hoá từ các bản đồ
hiện trạng sử dụng đất đã có hoặc được thành lập bằng cơng nghệ số.
1.1.2. Mục đích sử dụng
Đánh giá hiện trạng sử dụng đất và kiểm tra việc thực hiện quy hoạch, kế
hoạch sử dụng đất; làm căn cứ để lập, điều chỉnh quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất.
Làm tài liệu điều tra cơ bản về tài nguyên đất phục vụ cho việc xây dựng và
đánh giá tình hình thực hiện chiến lược, quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã
hội, quốc phòng, an ninh của cả nước, của các ngành, các địa phương; tình hình
thực hiện kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội năm (05) năm và hàng năm của Nhà
nước.
Đề xuất việc điều chỉnh chính sách, pháp luật về đất đai.
Cơng bố số liệu về đất đai trong niên giám thống kê quốc gia; phục vụ nhu
cầu sử dụng dữ liệu về đất đai cho quản lý nhà nước, hoạt động kinh tế - xã hội,
quốc phòng, an ninh, nghiên cứu khoa học, giáo dục - đào tạo và các nhu cầu khác
của cộng đồng.
1.1.3. Yêu cầu chung
Bản đồ HTSDĐ được thành lập trong các kỳ kiểm kê đất đai, lập quy hoạch,
kế hoạch và điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất hoặc thực hiện các dự án có liên
quan đến hiện trạng sử dụng đất.


6

Bản đồ HTSDĐ phải được thành lập trên bản đồ nền có cùng tỷ lệ. Cơ sở
tốn học, độ chính xác, nội dung của bản đồ nền dùng để thành lập bản đồ HTSDĐ.

Trên bản đồ HTSDĐ tất cả các khoanh đất đều phải xác định được vị trí,
hình thể, loại đất theo hiện trạng sử dụng của khoanh đất đó.
Loại đất trên bản đồ HTSDĐ được xác định theo mục đích sử dụng đất. Mục
đích sử dụng đất được xác định tại thời điểm thành lập bản đồ.
Đáp ứng đồng bộ và hiệu quả các yêu cầu cấp bách của công tác kiểm kê đất
đai và quy hoạch sử dụng đất.
1.1.4. Cơ sở tốn học và độ chính xác của bản đồ HTSDĐ
1.1.4.1. Cơ sở toán học của bản đồ HTSDĐ
Bản đồ nền phải được thành lập theo quy định tại Quyết định số 83/2000/QĐ
- TTg ngày 12/7/2000 của Thủ tướng Chính phủ về sử dụng Hệ quy chiếu và Hệ tọa
độ quốc gia Việt Nam; Quyết định số 05/2007/QĐ - BTNMT ngày 27/02/2007 về
sử dụng hệ thống tham số tính chuyển giữa Hệ toạ độ quốc tế WGS - 84 và hệ toạ
độ quốc gia Việt Nam - 2000.
E-líp-xơ-ít quy chiếu WSG-84 với kích thước:
- Bán trục lớn: 6.378.137 m;
- Độ dẹt: 1/298, 257223563.
Lưới chiếu bản đồ:
- Sử dụng lưới chiếu hình nón đồng góc với hai vĩ tuyến chuẩn 11o và 21o để
thành lập các bản đồ nền tỷ lệ 1/1.000.000 cho toàn lãnh thổ Việt Nam;
- Sử dụng lưới chiếu hình trụ ngang đồng góc với múi chiếu 6o có hệ số điều
chỉnh tỷ lệ biến dạng chiều dài K0 = 0,9996 để thành lập các bản đồ nền có tỷ lệ từ
1/500.000 đến 1/25.000;
- Sử dụng lưới chiếu hình trụ ngang đồng góc với múi chiếu 3o có hệ số điều
chỉnh tỷ lệ biến dạng chiều dài k0 = 0,9999 để thành lập các bản đồ nền có tỷ lệ từ
1/10.000 đến 1/1.000.
- Kinh tuyến trục bản đồ nền cấp xã quy định tại Phụ lục số 01 ban hành kèm
theo Quy định này.


7

Tỷ lệ của bản đồ nền được lựa chọn dựa vào; kích thước, diện tích, hình dạng
của đơn vị hành chính; đặc điểm, kích thước của các yếu tố nội dung hiện trạng sử
dụng đất phải biểu thị trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất. Tỷ lệ của bản đồ nền cũng
là tỷ lệ của bản đồ hiện trạng sử dụng đất quy định trong Bảng 1.1.
Bảng 1.1: Tỷ lệ bản đồ nền dùng để thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất
Đơn vị thành lập bản đồ

Tỷ lệ bản đồ

Quy mơ diện tích tự nhiên (ha)

1:1.000 Dưới 120
Cấp xã

1:2.000 Từ 120 đến 500
1:5.000 Trên 500 đến 3.000
1:10.000 Trên 3.000
1:5.000 Dưới 3.000

Cấp huyện

1:10.000 Từ 3.000 đến 12.000
1:25.000 Trên 12.000
1:25.000 Dưới 100.000

Cấp tỉnh

1:50.000 Từ 100.000 đến 350.000
1:100.000 Trên 350.000

Cấp vùng

1:250.000

Cả nước

1:1.000.000

Khi diện tích tự nhiên của đơn vị hành chính xấp xỉ dưới hoặc trên của
khoảng giá trị quy mơ diện tích trong cột 3 của Bảng 1.1 thì được phép chọn tỷ lệ
bản đồ lớn hơn hoặc nhỏ hơn một bậc so với quy định tại Bảng 1.1.
1.1.4.2. Độ chính xác của bản đồ HTSDĐ
Độ chính xác chuyển vẽ các yếu tố nội dung cơ sở địa lý từ các bản đồ tài
liệu sang bản đồ nền phải bảo đảm các yêu cầu sau:
- Sai số tương hỗ chuyển vẽ các yếu tố nội dung bản đồ không vượt quá ±
0,3 mm tính theo tỷ lệ bản đồ nền;
- Sai số chuyển vẽ vị trí các yếu tố nội dung bản đồ không được vượt quá ±
0,2 mm tính theo tỷ lệ bản đồ nền;


8

- Mức độ khái quát hóa phải đảm bảo sai số trung bình vị trí mặt phẳng của
địa vật chủ yêu so với điểm thuộc lưới đo vẽ gần nhất không quá 0,5 mm2 và đối
với địa vật thứ yếu là 0,7 mm2 trên bản đồ. Sai số giữa các địa vật chủ yếu không
lớn hơn 0,4mm2 trên bản đồ.
- Về diện tích: Những khoanh đất có diện tích ≥ 4mm2 trên bản đồ phải thể
hiện đúng tỷ lệ bằng đường bao khép kín.
1.1.5. Nội dung và nguyên tắc biểu thị nội dung bản đồ HTSDĐ

1.1.5.1. Các yếu tố nội dung cơ sở địa lý
Bản đồ nền phải biểu thị đầy đủ các yếu tố nội dung:
- Biểu thị lưới kilômét hoặc lưới kinh, vĩ tuyến:
+ Bản đồ nền tỷ lệ 1/1.000, 1/2.000, 1/5.000 và 1/10.000 chỉ biểu thị lưới
kilômét, với kích thước ơ lưới kilơmét là 10 cm x 10 cm;
+ Bản đồ nền tỷ lệ 1/25.000 biểu thị lưới kilơmét, với kích thước ơ lưới
kilơmét là 8 cm x 8 cm;
+ Bản đồ nền tỷ lệ 1/50.000, 1/100.000, 1/250.000 và 1/1.000.000 chỉ biểu
thị lưới kinh, vĩ tuyến. Kích thước ô lưới kinh, vĩ tuyến của bản đồ nền tỷ lệ
1/50.000 là 5’ x 5’. Kích thước ơ lưới kinh, vĩ tuyến của bản đồ nền tỷ lệ 1/100.000
là 10’ x 10’. Kích thước ơ lưới kinh, vĩ tuyến của bản đồ nền tỷ lệ 1/250.000 là 20’
x 20’. Kích thước ơ lưới kinh, vĩ tuyến của bản đồ nền tỷ lệ 1/1.000.000 là 10 x 10;
- Dáng đất: Được biểu thị bằng đường bình độ và điểm ghi chú độ cao, khu
vực miền núi có độ dốc lớn chỉ biểu thị đường bình độ cái của bản đồ địa hình cùng
tỷ lệ và điểm độ cao đặc trưng;
- Biểu thị thuỷ hệ: Đường bờ sông, hồ, đường bờ biển được thể hiện theo
quy định hiện hành tại thời điểm thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất.
- Biểu thị hệ thống giao thông: Đường sắt, đường bộ và các cơng trình giao
thơng có liên quan. u cầu biểu thị đường bộ đối với bản đồ hiện trạng sử dụng đất
các cấp như sau:


9

+ Trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất cấp xã đường bộ biểu thị đến đường
trục chính trong khu dân cư, khu đô thị, các xã thuộc khu vực giao thông kém phát
triển, khu vực miền núi phải biểu thị cả đường mòn;
+ Trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất cấp huyện đường bộ biểu thị tới đường
liên xã, khu vực miền núi phải biểu thị cả đường đất nhỏ;
+ Trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất cấp tỉnh biểu thị đến đường liên huyện;

+ Trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất vùng địa lý tự nhiên - kinh tế và cả
nước biểu thị đến tỉnh lộ, khu vực miền núi phải biểu thị cả đường liên huyện.
- Biểu thị đường biên giới, địa giới hành chính các cấp: Xác định theo hồ
sơ địa giới hành chính, bản đồ điều chỉnh địa giới hành chính kèm Quyết định điều
chỉnh địa giới hành chính của cơ quan nhà nước có thẩm quyền. Đối với bản đồ
hiện trạng sử dụng đất vùng địa lý tự nhiên - kinh tế chỉ thể hiện đến địa giới hành
chính cấp huyện. Đối với bản đồ hiện trạng sử dụng đất cả nước khi thể hiện địa
giới hành chính các cấp trùng nhau thì biểu thị đường địa giới hành chính cấp cao
nhất.
- Biểu thị các yếu tố nội dung khác: Các điểm địa vật độc lập quan trọng có
tính định hướng và các cơng trình kinh tế, văn hóa - xã hội;
- Ghi chú địa danh: Tên các đơn vị hành chính giáp ranh và các ghi chú cần
thiết khác.
1.1.5.2. Các yếu tố nội dung hiện trạng sử dụng đất
- Biểu thị các yếu tố nội dung hiện trạng sử dụng đất trên bản đồ hiện trạng
sử dụng đất phải tuân thủ các quy định trong “Ký hiệu bản đồ hiện trạng sử dụng
đất và bản đồ quy hoạch sử dụng đất” do Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành.
- Bản đồ hiện trạng sử dụng đất phải biểu thị đầy đủ các khoanh đất. Khoanh
đất được xác định bằng một đường bao khép kín. Mỗi khoanh đất biểu thị mục đích
sử dụng đất chính theo hiện trạng sử dụng.
- Bản đồ hiện trạng sử dụng đất phải biểu thị tất cả các khoanh đất có diện
tích trên bản đồ theo quy định tại Bảng 1.2.


10

Bảng 1.2: Các khoanh đất phải thể hiện trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất
Tỷ lệ bản đồ

Diện tích khoanh đất trên bản đồ

Từ 1/1.000 đến 1/10.000

≥ 16 mm2

Từ 1/25.000 đến 1/100.000

≥ 9 mm2

Từ 1/250.000 đến 1/1.000.000

≥ 4 mm2

- Trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất phải thể hiện biểu đồ cơ cấu diện tích
các loại đất theo mục đích hiện trạng đang sử dụng. Tất cả các ký hiệu sử dụng để
thể hiện nội dung bản đồ phải giải thích đầy đủ trong bảng chú dẫn.
Theo yêu cầu của quản lý, mục đích sử dụng đất được phân chia từ khái
quát đến chi tiết, được phân thành các nhóm đất cơ bản sau:
- Đất nơng nghiệp: Là đất sử dụng vào mục đích sản xuất, nghiên cứu, thí
nghiệm về nơng nghiệp, lâm nghiệp, ni trồng thuỷ sản, làm muối và mục đích bảo
vệ, phát triển rừng; bao gồm đất sản xuất nông nghiệp, đất lâm nghiệp, đất nuôi
trồng thuỷ sản, đất làm muối và đất nông nghiệp khác.
- Đất phi nông nghiệp: Là đất đang được sử dụng khơng thuộc nhóm đất
nơng nghiệp; bao gồm đất ở, đất chun dùng, đất tơn giáo, tín ngưỡng, đất nghĩa
trang, nghĩa địa; đất sơng, ngịi, kênh, rạch, suối và mặt nước chuyên dùng, đất phi
nông nghiệp khác.
- Đất chưa sử dụng: Là đất chưa xác định mục đích sử dụng; bao gồm đất
bằng chưa sử dụng, đất đồi núi chưa sử dụng, núi đá khơng có rừng cây.
- Đất có mặt nước ven biển: Là đất mặt biển ngoài đường mép nước, khơng
thuộc địa giới hành chính của tỉnh, đang được sử dụng; bao gồm đất mặt nước ven

biển nuôi trồng thuỷ sản, đất mặt nước ven biển có rừng, đất mặt nước ven biển có
mục đích khác.
Nội dung bản đồ hiện trạng sử dụng đất dạng số được thể hiện bằng hệ thống
ký hiệu được thiết kế trong “Ký hiệu bản đồ hiện trạng sử dụng đất và bản đồ quy
hoạch sử dụng đất” do Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành.
Nội dung bản đồ hiện trạng sử dụng đất dạng số được chia thành 7 nhóm lớp:


11

1. Nhóm lớp cơ sở tốn học gồm: khung bản đồ, lưới kilơmét, lưới kinh vĩ
tuyến, chú dẫn, trình bày ngồi khung và các nội dung có liên quan;
2. Nhóm lớp địa hình gồm: dáng đất, các điểm độ cao;
3. Nhóm lớp thuỷ hệ gồm: thuỷ hệ và các đối tượng có liên quan;
4. Nhóm lớp giao thơng gồm: các yếu tố giao thơng và các đối tượng có liên
quan;
5. Nhóm lớp địa giới hành chính gồm: đường biên giới, địa giới hành chính
các cấp;
6. Nhóm lớp ranh giới và các ký hiệu loại đất gồm: ranh giới các khoanh đất;
ranh giới các khu đất, khu dân cư nông thôn, khu công nghệ cao, khu kinh tế; ranh
giới các nông trường, lâm trường, các đơn vị quốc phòng, an ninh; ranh giới các
khu vực đã quy hoạch được cấp có thẩm quyền phê duyệt và đã triển khai cắm mốc
trên thực địa; các ký hiệu loại đất;
7. Nhóm lớp các yếu tố kinh tế, xã hội.
Mỗi nhóm lớp được chia thành các lớp đối tượng. Mỗi lớp có thể gồm một
hoặc vài đối tượng có cùng tính chất, mỗi đối tượng được gắn một mã (code) riêng
và thống nhất trên bản đồ.
1.2. Các phương pháp thành lập bản đồ HTSDĐ
1.2.1. Phương pháp thành lập bản đồ HTSDĐ bằng bản đồ địa chính cơ sở
Đây là phương pháp sử dụng các kết quả đã đo đạc thành lập bản đồ địa

chính ở địa phương để xây dựng bản đồ HTSDĐ. Với phương pháp này tiết kiệm
được kinh phí đầu tư, thời gian, nhân lực. Các biến động đất đai trên thực địa được
đo vẽ bổ sung bằng các phương pháp như: sử dụng cơng nghệ GPS hoặc các loại
máy móc, dụng cụ đo đạc khác.
Yêu cầu để đạt được độ chính xác cao là bản đồ địa chính phải được cập nhật
thường xuyên.
1.2.2. Phương pháp thành lập bản đồ HTSDĐ bằng tư liệu viễn thám
Thành lập bản đồ HTSDĐ bằng tư liệu viễn thám thực chất là quá trình xử
lý, phân tích ảnh kết hợp với các nguồn tài liệu khác có liên quan cũng như khảo sát


12

ngoại nghiệp để xác định các loại đất theo loại hình sử dụng, vị trí phân bố trong
khơng gian và thể hiện kết quả đó dưới dạng mơ hình bản đồ.
Ngoài việc phụ thuộc vào các tư liệu ảnh sử dụng, công tác thành lập bản đồ
HTSDĐ bằng ảnh viễn thám phụ thuộc rất nhiều vào kết quả giải quyết 2 vấn đề
sau:
- Phương pháp giải đoán ảnh viễn thám;
- Quy trình thành lập bản đồ HTSDĐ.
Quy trình thành lập bản đồ HTSDĐ bằng ảnh viễn thám được phân thành hai
loại chính:
- Quy trình thành lập bản đồ HTSDĐ bằng phương pháp tương tự;
- Quy trình thành lập bản đồ HTSDĐ bằng phương pháp số.
Trong thực tế ngoài hai loại quy trình trên cịn có loại quy trình kết hợp
phương pháp số và phương pháp tương tự.
1.2.3. Phương pháp thành lập bản đồ HTSDĐ bằng cách hiện chỉnh bản đồ
HTSDĐ chu kỳ trước
Việc nghiên cứu hiện trạng sử dụng đất các cấp thường tiến hành định kỳ 5
năm một lần, do vậy phương pháp thành lập bản đồ HTSDĐ có hiệu quả là hiện

chỉnh bản đồ HTSDĐ đã có ở chu kỳ trước. Điều tra nghiên cứu HTSDĐ theo
phương pháp truyền thống có ưu điểm là đơn giản và các kết quả thống kê được
xem là tương đối sát với thực tế ở các địa phương tại thời điểm tiến hành điều tra,
đo vẽ khảo sát, lập báo cáo. Tuy nhiên, phương pháp này trong thực tế đã bộc lộ
một số nhược điểm sau:
- Quy trình cập nhật chỉnh lý số liệu mất nhiều thời gian do phải tiến hành ở
thực địa;
- Nội dung, ký hiệu và độ chính xác của bản đồ không thống nhất;
- Số liệu đất đai không phù hợp với bản đồ khi xuất bản.
Những nhược điểm này ảnh hưởng rất lớn tới công tác tự động hóa, đo vẽ và
hiện chỉnh bản đồ trong giai đoạn hiện nay.


13

1.2.4. Phương pháp thành lập bản đồ HTSDĐ bằng cách sử dụng tư liệu viễn
thám để hiện chỉnh bản đồ HTSDĐ chu kỳ trước
Khắc phục nhược điểm của phương pháp ứng dụng ảnh viễn thám và phương
pháp hiện chỉnh bản đồ HTSDĐ đã lập ở chu kỳ trước và phát huy đầy dủ nhất ưu
điểm của cả 2 phương pháp này, bản đồ HTSDĐ được thành lập bằng cách sử dụng
tư liệu viễn thám để hiện chỉnh bản đồ HTSDĐ chu kỳ trước. Phương pháp này
tương tự như phương pháp hiện chỉnh bản đồ HTSDĐ nêu ở trên nhưng thay vì phải
ra thực địa vất vả, nặng nhọc để cập nhật những thay đổi về HTSDĐ ta chỉ cần giải
đoán ảnh ở những khu vực có sự thay đổi này.
Ngồi ưu điểm cơ bản của ảnh vệ tinh đối với công tác hiện chỉnh bản đồ
HTSDĐ là: Hiệu quả xử lý với ảnh mật độ cao, thu được số liệu thường xuyên, chất
lượng ảnh tốt, có khả năng tiếp cận ở những khu vực nguy hiểm (núi cao, vực thẳm,
biên giới hải đảo), không cần nhiều điểm khống chế và không yêu cầu các kỹ thuật
đặc biệt, công tác giải đoán ảnh Vệ tinh ở đây là chỉ giải đoán ở những nơi có sự
thay đổi về hiện trạng sử dụng đất mà khơng cần phải giải đốn tồn bộ tấm ảnh.

Điều đó cho phép rút ngắn đáng kể thời gian thành lập bản đồ HTSDĐ. Mặt khác,
chính tờ bản HTSDĐ chu kỳ trước và ảnh vệ tinh mới chụp ở khu vực khơng có
biến động sẽ là khóa giải đốn rất tốt, vì thế nên cơng tác giải đốn ảnh Vệ tinh khi
hiện chỉnh bản đồ HTSDĐ phần lớn tiến hành ở trong phòng, cho phép giảm đáng
kể chi phí về thời gian và tiền của. Những điều đó đó làm cho cơng nghệ này có
nhiều ưu điểm vượt trội so với các phương pháp khác.
1.3. Tổng quan về công tác nghiên cứu biến động sủ dụng đất
1.3.1. Khái niệm về biến động, bản đồ biến động sử dụng đất nơng nghiệp
Biến động là gì?
Biến động (Change) là sự thay đổi theo cả mọi ý nghĩa, thể hiện sự vận động
không ngừng của một vật chất, một hiện tượng. Biến động thể hiện ở cả bên trong
lẫn bên ngoài.
Biến động có thể phân loại thành ba dạng biến động chính: Biến động về
lượng, biến động về chất, biến động cả về chất và lượng.


14

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.
Bản đồ biến động đất nơng nghiệp có vai trị gì?
Bản đồ biến động đất nơng nghiệp là bản đồ chun đề về nơng nghiệp phản ánh
tình hình biến động sử dụng đất nông nghiệp theo những nội dung và tỷ lệ khác nhau.
Trong nông nghiệp để quản lý, thiết kế, quy hoạch cấp xã sử dụng bản đồ tỷ
lệ lớn và chi tiết 1:2.000, 1:5.000, 1:10.000. Để quản lý cấp tiểu vùng, cấp huyện sử
dụng bản đồ tỉ lệ lớn và trung bình 1:10.000, 1:25.000; 1:50.000. Đối với cấp vùng
lớn hơn sử dụng bản đồ tỷ lệ trung bình, đối với quy mơ tồn quốc sử dụng bản đồ
tỷ lệ nhỏ.
Bản đồ biến động đất nông nghiệp ngoài các yếu tố nội dung cơ bản của bản
đồ chun đề như địa hình, địa vật, giao thơng, thủy văn… phải thể hiện được sự

biến động về sử dụng đất nơng nghiệp theo thời gian.
Các thơng tin về tình hình sử dụng đất, biến động sử dụng đất nơng nghiệp
kết hợp với các thơng tin có liên quan là một yếu tố quan trọng để tính tốn hàng
loạt các chỉ tiêu, phân tích phục vụ cơng tác quy hoạch, kế hoạch và quản lý đất đai
để đảm bảo sử dụng đất bền vững, hiệu quả, thân thiện môi trường và quan trọng
nhất là đảm bảo an ninh lương thực.
Các số liệu điều tra về tình hình biến động sử dụng đất có thể đã được phân
tích và thống kê tổng hợp dưới dạng bảng biểu nhưng chưa phân tích hay trình bày
số liệu này dưới dạng khơng gian địa lý hoặc làm chúng dễ tiếp cận hơn đối với các
nhà nghiên cứu hoặc các nhà hoạch định chính sách. Tiềm năng của hệ thống thông
tin địa lý hiện đại trong việc phân tích dữ liệu khơng gian để thành lập bản đồ vẫn
chưa được ứng dụng rộng rãi. Việc thể hiện sự biến động của số liệu theo không
gian địa lý làm tăng giá trị của số liệu lên rất nhiều đặc biệt đối với nước ta, một
nước có lãnh thổ trải dài trên 3000km, hai vùng đồng bằng châu thổ rộng lớn tương
phản với các vùng miền núi bao la. Sự đa dạng về đặc điểm kinh tế xã hội và nông
nghiệp được đánh giá rõ hơn ở dưới dạng bản đồ.


15

Ưu điểm của bản đồ biến động đất nông nghiệp là thể hiện được rõ sự biến
động theo không gian và theo thời gian. Diện tích biến động được thể hiện rõ ràng
trên bản đồ đồng thời cho chúng ta biết có biến động hay khơng biến động, hay biến
động từ loại đất nào sang loại đất nào. Nó có thể được kết hợp với nhiều nguồn dữ
liệu tham chiếu khác để phục vụ có hiệu quả cho rất nhiều mục đích khác nhau như
quản lý tài ngun, mơi trường, điều tra về nông nghiệp nông thôn…
1.3.2. Các phương pháp thành lập bản đồ biến động sử dụng đất bằng tư liệu
viễn thám đa thời gian
1.3.2.1. Tổng hợp một số phương pháp nghiên cứu
Trên thực tế có nhiều phương pháp nghiên cứu biến động thường được sử

dụng. Dưới đây là một số phương pháp được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu biến
động và thành lập bản đồ biến động.
- Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp so sánh sau phân loại;
- Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp phân loại trực tiếp ảnh đa
thời gian;
- Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp phân tích véc tơ thay
đổi phổ;
- Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp sử dụng mạng nhị phân;
- Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp chồng xếp ảnh phân loại lên
bản đồ đã có;
- Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp cộng màu trên một kênh ảnh;
- Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp kết hợp.
Từ các kết quả thực nghiệm của các nghiên cứu đã công bố cho thấy:
+ Các phương pháp thành lập bản đồ biến động trừ các phương pháp liên
quan đến phép phân loại thông thường, các phương pháp còn lại đều phải xác định
ngưỡng phân chia bằng thực nghiệm để tách các pixel biến động và không biến
động. Trên thực tế, việc xác định ngưỡng chính xác là vấn đề không đơn giản.
+ Các phương pháp như phân loại trực tiếp ảnh đa thời gian, phương pháp số
học, phương pháp mạng nhị phân, phương pháp cộng màu đòi hỏi người xử lý phải