Sử dụng tư liệu viễn thám đa thời gian đánh giá thay đổi hoạt động sử dụng đất tại huyện hoành bồ tỉnh quảng ninh giai đoạn 2000 2016

LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành chƣơng trình đào tạo Đại học tại trƣờng, gắn việc đào tạo
với thực tiễn, đƣợc sự nhất trí của trƣờng Đại học Lâm Nghiệp, Khoa Quản lý
tài nguyên rừng và môi trƣờng, nghành Quản lý tài nguyên thiên nhiên tôi tiến
hành thực hiện đề tài: Sử dụng tư liệu viễn thám đa thời gian đánh giá thay đổi
hoạt động sử dụng đất tại huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh giai đoạn 2000
– 2016.
Nhân dịp này tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới các thầy giáo, cơ giáo
đã tận tình hƣớng dẫn, giảng dạy trong suốt quá trình học tập, rèn luyện tại
trƣờng Đại học Lâm nghiệp Việt Nam, cảm ơn các cán bộ và ngƣời dân xã Vũ
Oai, xã Hịa Bình,UBND huyện Hồnh Bồ, Phịng tài ngun mơi trƣờng huyện
Hồnh Bồ, gia đình và bạn bè đã giúp đỡ tạo mọi điều kiện để tơi hồn thành tốt
khóa luận tốt nghiệp. Đặc biệt xin chân thành cảm ơn thầy giáo hƣớng dẫn TS.
Nguyễn Hải Hịa ngƣời đã tận tình giúp đỡ, hƣớng dẫn tơi trong suốt q trình
thực hiện khóa luận.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng để hồn thành đề tài khóa luận tốt nghiệp một
cách hồn chỉnh nhất. Tuy nhiên, do thời gian có hạn, kinh nghiệm và trình độ
bản thân cịn hạn chế do đó khơng thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Tơi
rất mong nhận đƣợc sự đóng góp ý kiến của các thầy cơ giáo và bạn bè để đề tài
khóa luận đƣợc hồn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội ngày

tháng

năm 2017

Sinh viên thực hiện

Đỗ Tri Thức

MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................... 1
PHẦN I. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .............................................. 3
1.1. Khái niệm Viễn thám và GIS ......................................................................... 3
1.1.2. Khái niệm GIS ............................................................................................. 4
1.2. Lịch sử hình thành và phát triển của Viễn thám và GIS ................................ 5
1.2.1. Trên thế giới ................................................................................................ 5
1.2.2. Ở Việt Nam ............................................................................................... 12
1.3. Ứng dụng tƣ liệu viễn thám trong quản lý sử dụng đất ............................... 13
1.3.1. Trên thế giới .............................................................................................. 13
1.3.2. Ở Việt Nam ............................................................................................... 14
1.4. Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu ................................................................. 14
PHẦN II.MỤC TIÊU - NỘI DUNG - PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......... 17
2.1. Mục tiêu nghiên cứu ..................................................................................... 17
2.1.1. Mục tiêu chung .......................................................................................... 17
2.1.2. Mục tiêu cụ thể .......................................................................................... 17
2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ................................................................ 17
2.2.1. Đối tƣợng nghiên cứu................................................................................ 17
2.2.2. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................... 17
2.3. Nội dung nghiên cứu .................................................................................... 17
2.3.1. Nghiên cứu hiện trạng và tình hình cơng tác quản lý hoạt động sử dụng
đất tại huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh .......................................................... 18
2.3.2 Nghiên cứu xây dựng bản đồ hiện trạng hoạt động sử dụng đất qua các thời
kỳ ......................................................................................................................... 18
2.3.3. Đánh giá thay đổi hoạt động sử dụng đất và các nhân tố ảnh hƣởng đến
quản lý sử dụng đất tại huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh ............................... 18
2.3.4. Đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý hoạt động sử dụng đất
tại huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh ................................................................ 18
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................. 18

2.4.1. Phƣơng pháp luận ...................................................................................... 18
2.4.2. Phƣơng pháp nghiên cứu cụ thể ................................................................ 19
PHẦN III.ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - DÂN CƢ - KINH TẾ - XÃ HỘI ............ 26
3.1. Điều kiện tự nhiên ........................................................................................ 26


3.1.1. Vị trí địa lý ................................................................................................ 26
3.1.2. Đặc điểm địa hình ..................................................................................... 27
3.1.3. Khí hậu ..................................................................................................... 28
3.1.4. Thủy văn .................................................................................................... 29
3.2. Dân cƣ .......................................................................................................... 29
3.3. Kinh tế - Xã hội ............................................................................................ 30
3.3.1. Thực trạng phát triển đô thị và các khu dân cƣ nông thôn ....................... 30
3.3.2. Thực trạng phát triển cơ sở hạ tầng........................................................... 31
PHẦN IV.KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................. 35
4.1. Hiện trạng và tình hình quản lý hoạt động sử dụng đất tại huyện Hoành Bồ,
tỉnh Quảng Ninh .................................................................................................. 35
4.1.1. Hiện trạng hoạt động sử dụng đất tại huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh35
4.1.2. Các căn cứ pháp lý lập quy hoạch sử dụng đất huyện Hoành Bồ ............. 36
4.2. Xây dựng bản đồ chuyên đề qua các thời kỳ và đánh giá độ chính xác của
bản đồ .................................................................................................................. 38
4.2.1. Bản đồ chuyên đề giai đoạn 2000 - 2016 .................................................. 38
4.2.2. Đánh giá độ chính xác của bản đồ ............................................................ 46
4.3. Đánh giá thay đổi hoạt động sử dụng đất và các nhân tố ảnh hƣởng đến
quản lý sử dụng đất tại huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh ............................... 51
4.3.1. Xây dựng bản đồ biến động diện tích sử dụng đất khu vực nghiên cứu qua
các giai đoạn ........................................................................................................ 51
4.3.2. Nhân tố ảnh hƣởng đến thay đổi hoạt động sử dụng đất tại khu vực nghiên
cứu ....................................................................................................................... 60
4.4. Giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý hoạt động sử dụng đất tại khu vực

nghiên cứu ........................................................................................................... 60
PHẦN V. KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KHUYẾN NGHỊ ........................................ 63
5.1. Kết luận ........................................................................................................ 63
5.2. Tồn tại........................................................................................................... 63
5.3. Kiến nghị ...................................................................................................... 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 65


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Tóm tắt lịch sử phát triển của viễn thám. ............................................. 6
Bảng 2.1. Dữ liệu ảnh viễn thám đƣợc sử dụng trong đề tài. ............................. 20
Bảng 4.1. Một số hình ảnh về các đối tƣợng ngồi thực địa. ............................. 39
Bảng 4.2. Diện tích sử dụng đất khu vực nghiêu cứu* giai đoạn 2000 – 2016
(ha)....................................................................................................................... 41
Bảng 4.3. Đánh giá độ chính xác xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất xã Vũ
Oai, xã Hịa Bình năm 2016. ............................................................................... 47
Bảng 4.4. Đánh giá độ chính xác xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất xã Vũ
Oai, xã Hịa Bình năm 2014. ............................................................................... 48
Bảng 4.5. Đánh giá độ chính xác xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất xã Vũ
Oai, xã Hịa Bình năm 2010. ............................................................................... 49
Bảng 4.6. Đánh giá độ chính xác xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất xã Vũ
Oai, xã Hịa Bình năm 2006. ............................................................................... 49
Bảng 4.7. Đánh giá độ chính xác xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất xã Vũ
Oai, xã Hịa Bình năm 2000. ............................................................................... 50
Bảng 4.8. Biến động diện tích sử dụng đất khu vực nghiêu cứu* giai đoạn 2000 2016. .................................................................................................................... 52


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1. Sơ đồ vị trí nghiên cứu: Xã Vũ Oai và Hịa Bình. ............................. 26
Hình 4.1. Biểu đồ thể hiện diện tích sử dụng đất khu vực nghiêu cứu * giai đoạn

2000 - 2016.......................................................................................................... 41
Hình 4.2. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất 2 xã Vũ Oai, Hịa Bình năm 2000. .... 42
Hình 4.3. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất 2 xã Vũ Oai, Hòa Bình năm 2006. .... 42
Hình 4.4. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất 2 xã Vũ Oai, Hịa Bình năm 2010. .... 43
Hình 4.5. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất 2 xã Vũ Oai, Hịa Bình năm 2014. .... 43
Hình 4.6. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất 2 xã Vũ Oai, Hịa Bình năm 2016. .... 44
Hình 4.7. Bản đồ biến động diện tích sử dụng đất xã Vũ Oai, xã Hịa Bình giai
đoạn 2000 - 2006 (ha). ........................................................................................ 53
Hình 4.8. Bản đồ biến động diện tích sử dụng đất xã Vũ Oai, xã Hịa Bình giai
đoạn 2006 - 2010 (ha). ........................................................................................ 54
Hình 4.9. Bản đồ biến động diện tích sử dụng đất xã Vũ Oai, xã Hịa Bình giai
đoạn 2010 - 2014 (ha). ........................................................................................ 55
Hình 4.10. Bản đồ biến động diện tích sử dụng đất xã Vũ Oai, xã Hịa Bình giai
đoạn 2014 - 2016 (ha). ........................................................................................ 56
Hình 4.11. Bản đồ biến động diện tích sử dụng đất xã Vũ Oai, xã Hịa Bình giai
đoạn 2000 – 2016 (ha). ........................................................................................ 57


TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUN RỪNG VÀ MƠI TRƢỜNG

TĨM TẮT KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
1. Tên khóa luận: Sử dụng tƣ liệu viễn thám đa thời gian đánh giá thay đổi hoạt
động sử dụng đất tại huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh giai đoạn 2000 - 2016.
2. Sinh viên thực hiện: Đỗ Tri Thức
3. Giáo viên hƣớng dẫn: TS. Nguyễn Hải Hòa
4. Mục tiêu nghiên cứu:
+ Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS xây dựng cơ sở dữ liệu về hiện
trạng hoạt động sử dụng đất qua đó góp phần làm cơ sở khoa học phục vụ công
tác quản lý hoạt động sử dụng đất bền vững tại huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng

Ninh.
+ Lập bản đồ hiện trạng hoạt động sử dụng đất tại xã Vũ Oai, xã Hịa
Bình giai đoạn 2000 - 2016.
+ Xây dựng bản đồ biến động diện tích sử dụng đất trong các năm của hai
xã Vũ Oai và Hòa Bình của huyện Hồnh Bồ, tỉnh Quảng Ninh.
+ Đề xuất giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả quản lý sử dụng đất tại
huyện Hoành Bồ.
5. Nội dung nghiên cứu:
+ Nghiên cứu hiện trạng và tình hình cơng tác quản lý sử dụng đất tại
huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh.
+ Nghiên cứu xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất qua các thời kỳ.
+ Đánh giá thay đổi hoạt động sử dụng đất và nhân và các nhân tố ảnh
hƣởng đến quản lý sử dụng đất tại huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh.
+ Đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý hoạt động sử dụng
đất tại huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh.


6. Kết quả đạt đƣợc:
+ Đánh giá hiện trạng và công tác quản lý hoạt động sử dụng đất tại huyện
Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh.
+ Xây dựng bản đồ chuyên đề qua các thời kỳ.
+ Đánh thay đổi hoạt động sử dụng đất và các nhân tố ảnh hƣởng đến hiệu
quả quản lý sử dụng đất tại huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh.
+ Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý sử dụng đất tại huyện
Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh.


ĐẶT VẤN ĐỀ
Nhƣ chúng ta đã biết thì đất đai là một tài nguyên thiên nhiên quý giá của
mỗi quốc gia và nó cũng là yếu tố mang tính quyết định sự tồn tại và phát

triển của con ngƣời và các sinh vật khác trên trái đất. Nó là thành phần
quan trọng hàng đầu của môi trƣờng sống, là nơi sinh sống của con ngƣời
và sinh vật, nó là nơi diễn ra các hoạt động kinh tế, văn hóa, xã hội, an
ninh quốc phòng. Tuy nhiên sự ra tăng dân số của thế giới đã dẫn tới nhu
cầu ngày càng lớn về lƣơng thực và thực phẩm. Và để thỏa mãn nhu cầu
ngày càng cao, nhiều hoạt động của con ngƣời đã gây ảnh hƣởng đến môi
trƣờng và các nguồn tài nguyên đất đai. Do đó, việc đánh giá tài nguyên
thiên nhiên làm cơ sở cho việc sử dụng hợp lý, hiệu quả và phát triển bền
vững là một nhiệm vụ khó khăn trong giai đoạn hiện nay.
Cơng nghệ viễn thám, một trong những thành tựu khoa học vũ trụ đã đạt
đến trình độ cao và đã trở thành kỹ thuật phổ biến đƣợc ứng dụng rộng rãi trong
nhiều lĩnh vực kinh tế xã hội ở nhiều nƣớc trên thế giới. Nhu cầu ứng dụng công
nghệ viễn thám trong lĩnh vực điều tra nghiên cứu, khai thác, sử dụng, quản lý
tài nguyên thiên nhiên và môi trƣờng ngày càng gia tăng nhanh chóng khơng
những trong phạm vi Quốc gia, mà cả phạm vi Quốc tế. Với hiệu quả nhƣ thế thì
việc ứng dụng cơng nghệ viễn thám và GIS kết hợp với phƣơng pháp truyên
thống giúp chúng ta xây dụng đƣợc bản đồ biến động hiện trạng sử dụng đất một
cách chính xác hơn.
Hồnh Bồ là huyện miền núi có địa bàn rộng, với tổng diện tích tự nhiên
84.463 ha. Huyện cịn có nguồn tài ngun rừng, tài ngun khống sản khá đa
dạng : Than, đá vôi, đất sét, cát... Tài nguyên than nằm rải rác ở 8/13 xã, thị trấn
nhƣng tập trung chủ yếu ở các xã: Sơn Dƣơng, Dân Chủ, Vũ Oai, Hồ Bình…
Do địa bàn rộng, giáp ranh với nhiều địa phƣơng trong khi đó phần lớn ranh giới
quản lý mỏ của các đơn vị ngành than đƣợc giao nằm trong khu vực rừng phòng
hộ hồ Yên Lập (khu vực hạn chế khai thác khoáng sản), bởi vậy, việc quản lý và
1


bảo vệ tài ngun than ở Hồnh Bồ cịn gặp nhiều khó khăn. Mặt khác, than lại
là khống sản có giá trị cao, dễ tiêu thụ nên các đối tƣợng ln tìm mọi cách để

lén lút khai thác, vận chuyển trái phép. Do đó dẫn tới tình trạng biến động diện
tích sử dụng đất của khu vực này.
Theo điều tra thì hiện chƣa có nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ viễn thám
và GIS nào trên địa bàn. Xuất phát từ ý nghĩa khoa học và thực tiễn tơi thực hiện
khóa luận tốt nghiệp: Sử dụng tư liệu viễn thám đa thời gian đánh giá thay đổi
hoạt động sử dụng đất tại huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh giai đoạn 2000
- 2016. Mục đích xây dựng bản đồ biến động diện tích sử dụng đất góp phần làm
cơ sở đƣa ra các giải pháp quản lý sử dụng đất một cách hiệu quả hơn hƣớng tới
mục tiêu phát triển bền vững.

2


PHẦN I
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Khái niệm Viễn thám và GIS
1.1.1. Khái niệm viễn thám
Viễn thám (Remote sensing) đƣợc hiểu là một khoa học và nghệ thuật để
thu nhận thông tin về một đối tƣợng, một khu vực hoặc một hiện tƣợng thơng
qua việc phân tích tài liệu thu nhận đƣợc bằng các phƣơng tiện. Những phƣơng
tiện này khơng có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tƣợng, khu vực hoặc với hiện
tƣợng đƣợc nghiên cứu. Hay hiểu đơn giản: viễn thám là thăm dò từ xa về một
đối tƣợng hoặc một hiện tƣợng mà khơng có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tƣợng
hoặc hiện tƣợng đó.
Có rất nhiều định nghĩa khác nhau về viễn thám, Dƣới đây là định nghĩa
về viễn thám theo quan niệm của các tác giả khác nhau:
+ Ficher và nnk (1976) thì viễn thám là một nghệ thuật, khoa học, nói ít
nhiều về một vật khơng cần phải chạm vào vật đó.
+ Barret và Curtis (1976) viễn thám là quan sát về một đối tƣợng bằng
một phƣơng tiện cách xa vật trên một khoảng cách nhất định.

+ D. A. Land Grete (1978) viễn thám là một khoa học về lấy thông tin từ
một đối tƣợng, đƣợc đo từ một khoảng cách cách xa vật khơng cần tiếp xúc với
nó. Năng lƣợng đƣợc đo trong các hệ viễn thám hiện nay là năng lƣợng điện từ
phát ra từ vật quan tâm...
+ Janes B. Capbell (1996) định nghĩa viễn thám là ứng dụng vào việc lấy
thông tin về mặt đất và mặt nƣớc của trái đất, bằng việc sử dụng các ảnh thu
đƣợc từ một đầu chụp ảnh sử dụng bức xạ phổ điện từ, đơn kênh hoặc đa phổ,
bức xạ hoặc phản xạ từ bề mặt trái đất.
+ Viễn thám là "khoa học và nghệ thuật thu nhận thông tin về một vật thể,
một vùng, hoặc một hiện tƣợng, qua phân tích dữ liệu thu đƣợc bởi phƣơng tiện
không tiếp xúc với vật, vùng, hoặc hiện tƣợng khi khảo sát ".( Lillesand và
Kiefer, 1986).

3


+ Phƣơng pháp viễn thám là phƣơng pháp sử dụng năng lƣợng điện từ
nhƣ ánh sáng, nhiệt, sóng cực ngắn nhƣ một phƣơng tiện để điều tra và đo đạc
những đặc tính của đối tƣợng (Theo Floy Sabin, 1987).
1.1.2. Khái niệm GIS
Khái niệm hệ thống thông tin địa lý (GIS – Geographic Information
System) đƣợc hình thành từ ba khái niệm: địa lý, thông tin, hệ thống.
+ Địa lý ( geographic) liên quan đến các đối tƣợng về không gian: vật lý
văn hóa xã hội ...
+ Thơng tin (information) đề cập đến khối lƣợng dữ liệu do GIS quản lý
bao gồm dữ liệu về thuộc tính và các đặc trƣng khơng gian của đói tƣợng.
+ Hệ thống (system) đề cập đến phƣơng thức tiếp cận của GIS bao gồm
các Modul đƣợc tích hợp thành hệ thống thống nhất và tồn vẹn, giúp thuậnlợi
cho việc quản lý.
GIS đƣợc ứng dụng cho rất nhiều nghành khoa học mà dựa vào các lĩnh

vực cụ thể, các nhà khoa học đã định nghĩa khái niệm GIS nhƣ sau:
+ Theo Calkins & Tomlinson (1977) GIS là gói phần mềm tích hợp đƣợc
thiết kế đặc biệt để sử dụng với các dữ liệu địa lý nhằm thực hiện các tác vụ một
cách có hiệu quả và tồn diện.
+ Theo Pavlidis (1982) thì hệ thống thơng tin địa lý (GIS) là một hệ thống
có chức năng xử lý các thông tin địa lý nhằm phục vụ quy hoạch, trợ giúp quyết
định trong một lĩnh vực chuyên môn nhất định.
+ Theo ESRI, tập đoàn nghiên cứu và phát triển các phần mềm GIS nổi
tiếng, Hệ thông tin địa lý (GIS – Geographic Information System) là một tập hợp
có tổ chức, bao gồm hệ thống phần cứng, phần mềm máy tính, dữ liệu địa lý và
con ngƣời, đƣợc thiết kế nhằm mục đích nắm bắt, lƣu trữ, cập nhật, điều khiển,
phân tích, và hiển thị tất cả các dạng thơng tin liên quan đến vị trí địa lý.
+ Brrough (1986) định nghĩa GIS là một công cụ dùng để lƣu trữ và truy
vấn tùy ý, biến đổi và hiển thị dữ liệu không gian từ thế giới thực cho những
mục tiêu đặc biệt.

4


Tóm lại thì hệ thống thơng tin địa lý (Geographical Information System gọi tắt là GIS) là một phần của cơng nghệ thơng tin đƣợc hình thành vào những
năm 1960 và phát triển rộng rãi trong 10 năm lại đây. Ngày nay, GIS là một
công cụ trợ giúp quyết định sự thành công trong nhiều hoạt động kinh tế - xã
hội, quốc phòng của nhiều quốc gia trên thế giới. Hệ thống thơng tin địa lý GIS
có khả năng đánh giá hiện trạng của quá trình, các thực thể của tự nhiên, kinh tế
- xã hội thông qua chức năng thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp
các thơng tin đƣợc gắn với nền hình học (bản đồ) nhất quán trên cơ sở tọa độ
của các dữ liệu đầu vào. Do đó, việc ứng dụng hệ thống thông tin địa lý là rất
cần thiết, phù hợp với xu thế và yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội.
1.2. Lịch sử hình thành và phát triển của Viễn thám và GIS
1.2.1. Trên thế giới

- Về viễn thám:
Viễn thám là một khoa học, thực sự phát triển mạnh mẽ qua hơn ba thập
kỷ gần đây, khi mà công nghệ vũ trụ đã cho ra các ảnh số, bắt đầu đƣợc thu nhận
từ các vệ tinh trên quĩ đạo của trái đất vào năm 1960. Tuy nhiên, viễn thám có
lịch sử phát triển lâu đời, bắt đầu bằng việc chụp ảnh sử dụng phim và giấy ảnh,
do đó sự phát triển của kỹ thuật Viễn thám gắn liền với sự phát triển của cơng
nghệ viễn thám tuy nhiên có thể tóm tắt sơ lƣợc nhƣ sau:

5


Bảng 1.1. Tóm tắt lịch sử phát triển của viễn thám.
STT

Thời gian

Sự kiện

1

1800

Phát hiện tia hồng ngoại

2

1839

Bắt đầu phát minh kỹ thuật chụp đen trắng

3

1847

Phát hiện cả dải phổ hồng ngoại và phổ nhìn thấy

4

1850-1860

Chụp ảnh từ khinh khí cầu

5

1873

Xây dựng học thuyết về phổ điện từ

6

1909

Chụp ảnh từ máy bay

7

1910-1920

Giải đốn từ khơng trung

8

1920-1930

Phát triển ngành chụp và đo ảnh hàng không

9

1930-1940

Phát triển kỹ thuật radar (Đức, Mỹ, Anh)

10

1940

Phân tích và ứng dụng ảnh chụp từ máy bay

11

1950

Xác định dải phổ từ vùng nhìn thấy đến khơng nhìn thấy

12

1950-1960

Nghiên cứu sâu về ảnh cho mục đích qn sự

13

12/4/1961

Liên xơ phóng tàu vũ trụ có ngƣời lái và chụp ảnh trái đất từ
ngoài vũ trụ

14

1960-1970

Lần đầu tiên sử dụng thuật ngữ viễn thám

15

1972

Mỹ phóng vệ tinh Landsat-1

16

1970-1980

Phát triển mạnh mẽ phƣơng pháp xử lý ảnh số

17

1980-1990

Mỹ phát triển thế hệ mới của vệ tinh Landsat

18

1986

Pháp phóng vệ tinh SPOT vào quĩ đạo

19

1990 đến nay

Phát triển bộ cảm thu đa phổ, tăng dải phổ và kênh phổ, tăng
độ phân giải bộ bộ cảm. Phát triển nhiều kỹ thuật xử lý mới.
Nguồn: Nguyễn Khắc Thời và cộng sự (2007).

Từ thể kỷ XIX, vào năm 1839, Louis Daguerre (1789 - 1881) đã đƣa ra
báo cáo cơng trình nghiên cứu về hóa ảnh, khởi đầu cho ngành chụp ảnh. Bức
ảnh đầu tiên, chụp bề mặt trái đất từ khinh khí cầu, đƣợc thực hiện vào năm
1858 do Gaspard Felix Tournachon - nhà nhiếp ảnh ngƣời Pháp. Tác giả đã sử

6


dụng khinh khí cầu để đạt tới độ cao 80m, chụp ảnh vùng Bievre, Pháp.
Một trong những bức ảnh tiếp theo chụp bề mặt trái đất từ khinh khí cầu là
ảnh vùng Bostom của tác giả James Wallace Black, 1860. Năm 1894, Aine
Laussedat đã khởi dẫn một chƣơng trinhd sử dụng ảnh cho mục đích thành
lập bản đồ địa hình.
Việc ra đời của ngành hàng không đã thúc đẩy nhanh sự phát triển mạnh
mẽ ngành chụp ảnh sử dụng máy ảnh quang học với phim và giấy ảnh, là các

nguyên liệu nhạy cảm với ánh sáng (photo). Công nghệ chụp ảnh từ máy bay tạo
điều kiện cho nghiên cứu mặt đất bằng các ảnh chụp chồng phủ kế tiếp nhau và
cho khả năng nhìn ảnh nổi (stereo). Khả năng đó giúp cho việc chỉnh lý, đo đạc
ảnh, tách lọc thông tin từ ảnh có hiệu quả cao. Một ngành chụp ảnh, đƣợc thực
hiện trên các phƣơng tiện hàng không nhƣ máy bay, khinh khí cầu và tàu lƣợn
hoặc một phƣơng tiện trên không khác, gọi là ngành chụp ảnh hàng không. Các
ảnh thu đƣợc từ ngành chụp ảnh hàng không gọi là không ảnh. Bức ảnh đầu tiên
chụp từ máy bay, đƣợc thực hiện vào năm 1910, do Wilbur Wright, một nhà
nhiếp ảnh ngƣời Ý, bằng việc thu nhận ảnh di động trên vùng gần Centoceli
thuộc nƣớc Ý
Chiến tranh thế giới thứ nhất (1914 - 1918) đánh dấu giai đoạn khởi đầu
của công nghệ chụp ảnh từ máy bay cho mục đích qn sự. Cơng nghệ chụp ảnh
từ máy bay đã kéo theo nhiều ngƣời hoạt động trong lĩnh vực này, đặc biệt trong
việc làm ảnh và đo đạc ảnh. Những năm sau đó, các thiết kế khác nhau về các
loại máy chụp ảnh đƣợc phát triển mạnh mẽ. Đồng thời, nghệ thuật giải đốn
khơng ảnh và đo đạc từ ảnh đã phát triển mạnh, là cơ sở hình thành một ngành
khoa học mới là đo đạc ảnh (photogrametry).
Trong chiến tranh thế giới thứ hai (1939 - 1945) không ảnh đã dùng chủ
yếu cho mục đích quân sự. Trong thời kỳ này, ngồi việc phát triển cơng nghệ
radar, cịn đánh dấu bởi sự phát triển ảnh chụp sử dụng phổ hồng ngoại. Các bức
ảnh thu đƣợc từ nguồn năng lƣợng nhân tạo là radar, đã đƣợc sử dụng rộng rãi
trong quân sự. Các ảnh chụp với kênh phổ hồng ngoại cho ra khả năng triết lọc
7


thông tin nhiều hơn. Ảnh mầu, chụp bằng máy ảnh, đã đƣợc dùng trong chiến
tranh thế giới thứ hai. Việc chạy đua vào vũ trụ giữa Liên Xô cũ và Hoa Kỳ đã
thúc đẩy việc nghiên cứu trái đất bằng viễn thám với các phƣơng tiện kỹ thuật
hiện đại. Các trung tâm nghiên cứu mặt đất đƣợc ra đời, nhƣ cơ quan vũ trụ châu
Âu ESA (Aeropian Remote sensing Agency), Chƣơng trình Vũ trụ NASA

(Nationmal Aeromautics and Space Administration) Mỹ.
Ngồi các thống kê ở trên, có thể kể đến các chƣơng trình nghiên cứu trái
đất bằng viễn thám tại các nƣớc nhƣ Canada, Nhật, Pháp, Ấn Độ và Trung
Quốc.
Sự phát triển của viễn thám, đi liền với sự phát triển của công nghệ nghiên
cứu vũ trụ, phục vụ cho nghiên cứu trái đất và các hành tinh và quyển khí. Các
ảnh chụp nổi (stereo), thực hiện theo phƣơng đứng và xiên, cung cấp từ vệ tinh
Gemini (1965), đã thể hiện ƣu thế của công việc nghiên cứu trái đất. Tiếp theo,
tầu Apolo cho ra sản phẩm ảnh chụp nổi và đa phổ, có kích thƣớc ảnh 70mm,
chụp về trái đất, đã cho ra các thơng tin vơ cùng hữu ích trong nghiên cứu mặt
đất. Ngành hàng không vũ trụ Nga đã đóng vai trị tiên phong trong nghiên cứu
Trái Đất từ vũ trụ.
Việc nghiên cứu trái đất đã đƣợc thực hiện trên các con tàu vũ trụ có
ngƣời nhƣ Soyuz, các tàu Meteor và Cosmos (từ năm 1961), hoặc trên các trạm
chào mừng Salyut. Sản phẩm thu đƣợc là các ảnh chụp trên các thiết bị quét đa
phổ phân giải cao, nhƣ MSU-E (trên Meteor - priroda). Các bức ảnh chụp từ vệ
tinh Cosmos có dải phổ nằm trên 5 kênh khác nhau, với kích thƣớc ảnh 18 x
18cm. Ngồi ra, các ảnh chụp từ thiết bị chụp KATE-140, MKF-6M trên trạm
quỹ đạo Salyut, cho ra 6 kênh ảnh thuộc dải phổ 0.40 đến 0.89μm. Độ phân giải
mặt đất tại tâm ảnh đạt 20 x 20m.
Tiếp theo vệ tinh nghiên cứu trái đất ERTS (sau đổi tên là Landsat-1), là
các vệ tinh thế hệ mới hơn nhƣ Landsat-2, Landsat-3, Landsat-4 và Landsat-5.
Ngay từ đầu, ERTS-1 mang theo bộ cảm quét đa phổ MSS với bốn kênh phổ
khác nhau, và bộ cảm RBV (Return Beam Vidicon) với ba kênh phổ khác nhau.
8


Ngồi các vệ tinh Landsat-2, Landsat-3, cịn có các vệ tinh khác là SKYLAB
(1973) và HCMM (1978). Từ 1982, các ảnh chuyên đề đƣợc thực hiện trên các
vệ tinh Landsat TM-4 và Landsat TM-5 với 7 kênh phổ từ dải sóng nhìn thấy

đến hồng ngoại nhiệt. Điều này tạo nên một ƣu thế mới trong nghiên cứu trái đất
từ nhiều dải phổ khác nhau. Ngày nay, ảnh vệ tinh chuyên đề từ Landsat-7 đã
đƣợc phổ biến với giá rẻ hơn các ảnh vệ tinh Landsat TM-5, cho phép ngƣời sử
dụng ngày càng có điều kiện để tiếp cận với phƣơng pháp nghiên cứu môi
trƣờng qua các dữ liệu vệ tinh
Dữ liệu ảnh vệ tinh SPOT của Pháp khởi đầu từ năm 1986, trải qua các
thế hệ SPOT-1, SPOT-2, SPOT-3, SPOT-4 và SPOT-5, đã đƣa ra sản phẩm ảnh
số thuộc hai kiểu phổ, đơn kênh (panchoromatic) với độ phân dải không gian từ
10 x 10m đến 2,5 x 2,5m, và đa kênh SPOT- XS (hai kênh thuộc dải phổ nhìn
thấy, một kênh thuộc dải phổ hồng ngoại) với độ phân giải khơng gian 20 x
20m. Đặc tính của ảnh vệ tinh SPOT là cho ra các cặp ảnh phủ chồng cho phép
nhìn đối tƣợng nổi (stereo) trong khơng gian ba chiều. Điều này giúp cho việc
nghiên cứu bề mặt trái đất đạt kết quả cao, nhất là trong việc phân tích các yếu
tố địa hình. Các ảnh vệ tinh của Nhật, nhƣ MOS-1, phục vụ cho quan sát biển
(Marine Observation Satellite). Công nghệ thu ảnh vệ tinh cũng đƣợc thực hiện
trên các vệ tinh của Ấn Độ IRS-1A, tạo ra các ảnh vệ tinh nhƣ LISS thuộc nhiều
hệ khác nhau.
Sự phát triển trong lĩnh vực nghiên cứu trái đất bằng viễn thám đƣợc đẩy
mạnh do áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật mới với việc sử dụng các ảnh radar.
Viễn thám radar tích cực, thu nhận ảnh bằng việc phát sóng dài siêu tần và thu
tia phản hồi, cho phép thực hiện các nghiên cứu độc lập, không phụ thuộc vào
mây. Sóng radar có đặc tính xun qua mây, lớp đất mỏng và thực vật và là
nguồn sóng nhân tạo, nên nó có khả năng hoạt động cả ngày và đêm, không phụ
thuộc vào nguồn năng lƣợng mặt trời. Các bức ảnh tạo nên bởi hệ radar kiểu
SLAR đƣợc ghi nhận đầu tiên trên bộ cảm Seasat. Đặc tính của sóng radar là thu
tia phản hồi từ nguồn phát với góc xiên rất đa dạng. Sóng này hết sức nhạy cảm
9


với độ ghồ ghề của bề mặt vật, đƣợc chùm tia radar phát tới, vì vậy nó đƣợc ứng

dụng cho nghiên cứu cấu trúc một khu vực nào đó.
Cơng nghệ máy tính ngày nay đã phát triển mạnh mẽ cùng với các sản
phẩm phần mềm chuyên dụng, tạo điều kiện cho phân tích ảnh vệ tinh dạng số
hoặc ảnh radar. Thời đại bùng nổ của Internet, công nghệ tin học với kỹ thuật xử
lý ảnh số, kết hợp với hệ thông tin địa lý (GIS), cho khả năng nghiên cứu trái đất
bằng viễn thám ngày càng thuận lợi và đạt hiệu quả cao hơn.
- Hệ thống thông tin địa lý (GIS):
Trong những năm đầu thập kỉ 60 (1963-1964) các nhà khoa học ở Canada
đã cho ra đời hệ thông tin địa lý. Hệ thống thông tin địa lý kế thừa mọi thành tựu
trong ngành bản đồ cả về ý tƣởng lẫn thành tựu của kỹ thuật bản đồ. Hệ thông
tin địa lý bắt đầu hoạt động cũng bằng việc thu thập dữ liệu theo định hƣớng tuỳ
thuộc vào mục tiêu đặt ra.
Bên cạnh Canada, nhiều trƣờng đại học ở Mỹ cũng tiến hành nghiên cứu
và xây dựng Hệ thông tin địa lý. Trong các Hệ thông tin địa lý đƣợc tạo ra cũng
có rất nhiều hệ khơng tồn tại đƣợc lâu vì nó đƣợc thiết kế cồng kềnh mà giá
thành lại cao. Lúc đó ngƣời ta đặt lên hàng đầu việc khắc phục những khó khăn
nảy sinh trong q trình xử lý các số liệu đồ họa truyền thống. Họ tập trung giải
quyết vấn đề đƣa bản đồ, hình dạng, hình ảnh, số liệu vào máy tính bằng phƣơng
pháp số để xử lý các dữ liệu này. Tuy kỹ thuật số hóa đã đƣợc sử dụng từ năm
1950 nhƣng điểm mới của giai đoạn này chính là các bản đồ đƣợc số hóa có thể
liên kết với nhau để tạo ra một bức tranh tổng thể về tài nguyên thiên nhiên của
một khu vực. Từ đó máy tính đƣợc sử dụng và phân tích các đặc trƣng của các
nguồn tài ngun đó, cung cấp các 3 thơng tin bổ ích, kịp thời cho việc quy
hoạch. Việc hoàn thiện một Hệ thơng tin địa lý cịn phụ thuộc vào cơng nghệ
phần cứng mà ở thời kỳ này các máy tính IBM 1401 còn chƣa đủ mạnh. Giai
đoạn đầu những năm 60 của thế kỷ trƣớc đánh dấu sự ra đời của Hệ thông tin địa
lý chủ yếu đƣợc phục vụ cho công tác điều tra quản lý tài nguyên. Đến giữa thập
kỷ 60 thì Hệ thơng tin địa lý đã phát triển, có khả năng phục vụ cơng tác khai
10

thác và quản lý đô thị nhƣ DIME của cơ quan kiểm toán Mỹ, GRDSR của cơ
quan thống kê Canada,… Năm 1968, Hội địa lý quốc tế đã quyết định thành lập
Uỷ ban thu thập và xử lý dữ liệu địa lý.
Trong những năm 70 ở Bắc Mỹ đã có sự quan tâm nhiều hơn đến việc bảo
vệ môi trƣờng và phát triển Hệ thông tin địa lý. Cũng trong khung cảnh đó, hàng
loạt yếu tố đã thay đổi một cách thuận lợi cho sự phát triển của Hệ thông tin địa
lý, đặc biệt là sự giảm giá thành cùng với sự tăng kích thƣớc bộ nhớ, tăng tốc độ
tính tốn của máy tính. Chính nhờ những thuận lợi này mà Hệ thông tin địa lý
dần dần đƣợc thƣơng mại hóa. Đứng đầu trong lĩnh vực thƣơng mại phải kể đến
các cơ quan, cơng ty: ESRI, GIMNS, Intergraph…. Chính ở thời kỳ này đã xảy
ra “loạn khuôn dạng dữ liệu” và vấn đề phải nghiên cứu khả năng giao diện giữa
các khn dạng. Năm 1977 đã có 54 Hệ thơng tin địa lý khác nhau trên thế giới.
Bên cạnh Hệ thơng tin địa lý, thời kỳ này cịn phát triển mạnh mẽ các kỹ thuật
xử lý ảnh viễn thám. Một hƣớng nghiên cứu kết hợp Hệ thông tin địa lý và viễn
thám đƣợc đặt ra và cùng bắt đầu thực hiện.
Thập kỷ 80 đƣợc đánh dấu bởi các nhu cầu sử dụng hệ thông tin địa lý
ngày càng tăng với các quy mô khác nhau. Ngƣời ta tiếp tục giải quyết những
tồn tại của những năm trƣớc mà nổi lên là vấn đề số hóa dữ liệu: sai số, chuyển
đổi khn dạng… Thời kỳ này có sự nhảy vọt về tốc độ tính tốn, sự mềm dẻo
trong việc xử lý dữ liệu không gian. Thập kỷ này đƣợc đánh dấu bởi sự nảy sinh
các nhu cầu mới trong ứng dụng hệ thông tin địa lý nhƣ: Khảo sát thị trƣờng,
đánh giá khả thi các phƣơng án quy hoạch, sử dụng tối ƣu các nguồn tài ngun,
các bài tốn giao thơng, cấp thốt nƣớc… Có thể nói đây là thời kỳ bùng nổ hệ
thông tin địa lý.
Những năm đầu của thập kỷ 90 đƣợc đánh dấu bằng việc nghiên cứu
sự hoà nhập giữa viễn thám và hệ thống thông tin địa lý. Các nƣớc Bắc Mỹ
và châu Âu gặt hái đƣợc nhiều thành công trong lĩnh vực này. Khu vực
châu Á – Thái Bình Dƣơng cũng đã thành lập đƣợc nhiều trung tâm nghiên
cứu viễn thám và hệ thống thông tin địa lý. Rất nhiều hội thảo quốc tế về

11


ứng dụng viễn thám và hệ thống thông tin địa lý đƣợc tổ chức nhằm trao
đổi kinh nghiệm và thảo luận về khả năng phát triền các ứng dụng của công
nghệ hệ thống thông tin địa lý.
1.2.2. Ở Việt Nam
Công nghệ viễn thám và GIS đã du nhập vào nƣớc ta và phát triển nhanh
trong khoảng 15 năm trở lại đây. Có thể tóm tắt lịch sử hình thành và phát triển
qua các giai đoạn nhƣ sau:
1979-1980: Bắt đầu tiếp cận công nghệ viễn thám.
1980-1990: Đã triển khai các nghiên cứu thử nghiệm nhằm xác định
khả năng và phƣơng pháp sử dụng tƣ liệu viễn thám để giải quyết các
nhiệm vụ của mình.
1990-1995: Nhiều ngành đã đƣa cơng nghệ viễn thám vào sử dụng trong
thực tiễn và đến nay đã thu đƣợc một số kết quả rõ rệt về khoa học cơng nghệ và
kinh tế nhƣ: các lĩnh vực khí tƣợng, đo đạc bản đồ, địa chất khoáng sản, quản lý
tài nguyên rừng,.... Trong các ứng dụng thực tế, ngoài ảnh vệ tinh khí tƣợng
NOAA và GMS, thì các cơ quan đã sử dụng nhiều ảnh vệ tinh quang học nhƣ
Lansat, Spot, KFA-1000, ADEOS, còn ảnh vệ tinh radar nhƣ RADASAT, ERT
mới đƣợc ứng dụng thử nghiệm trong những năm gần đây. Riêng ảnh vệ tinh có
độ phân giải cao (1-2m) hầu nhƣ chƣa đƣợc sử dụng. Công nghệ viễn thám kết
hợp với hệ thống thông tin địa lý đƣợc ứng dụng để thực hiện nhiều đề tài
nghiên cứu khoa học và nhiều dự án có liên quan đến điều tra giám sát tài
nguyên, giám sát môi trƣờng giảm thiểu tới mức thấp nhất thiên tai ở một số
vùng. Từ năm 1990 viễn thám ở nƣớc ta chuyển dần từng bƣớc từ công nghệ
thông tin tƣơng tự sang công nghệ số kết hợp hệ thống thơng tin địa lý, vì vậy
hiện nay chúng ta có thể xử lý nhiều loạt ảnh đạt yêu cầu cao về độ chính xác
với quy mô sản suất công nghiệp.
Từ năm 1995 đến nay công nghệ viễn thám và GIS đƣợc ứng dụng rất

nhiều trong nhiều lĩnh vực: Địa chất, Hàng hải, Lâm nghiẹp, Nông nghiệp, Mơi
trƣờng.... Đến nay ở nƣớc ta tuy đã có Trung tâm Viễn thám Quốc gia nhƣng do
12


yêu cầu cấp thiết của nghành nên đã hình thành rất nhiều trung tâm và phịng
viễn thám, do đó là cơ sở nghiên cứu và đƣa tiến bộ kỹ thuật viễn thám vào ứng
dụng vào chuyên môn nhƣ: Trung tâm viễn thám tổng cục địa chính, Phịng viễn
thám của viện điều tra quy hoạch rừng Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông
Thôn.
1.3. Ứng dụng tƣ liệu viễn thám trong quản lý sử dụng đất
1.3.1. Trên thế giới
Trên thế giới có rất nhiều đề tài nghiên cứu khoa học ứng dụng GIS và
viễn thám trong quản lý sử dụng đất :
+ Nghiên cứu dự đốn thay đổi diện tích đất và dự báo lớp phủ tại huyện
Patna (Bihar), Ấn Độ của tác giả Varun Narayan Mishara và Praveen Kumar
Rai. Đề tài sử dụng ảnh Lansat với phƣơng pháp phân loại ảnh có kiểm định để
phân loại các đối tƣợng.
+ Báo cáo nghiên cứu: “ Lập bản đồ và phân tích biến động sử dụng đất
bằng phƣơng pháp Viễn thám và GIS: Nghiên cứu tình huống về lƣu vực sơng
Simly, Islamabad, Pakistan” của Amna Butt; Rabia Shabbir; Sheikh Saeed
Ahmad và Neelam Aziz. Nghiên cứu này áp dụng thuật tốn phân loại có giám
sát cao nhất trong ERDAS để tƣởng tƣợng phát hiện sự thay đổi độ che phủ / sử
dụng đất đƣợc quan sát thấy ở lƣu vực sông Simly ở Pakistan, sử dụng dữ liệu
vệ tinh đa lƣợng từ Landsat 5 và SPOT 5 cho năm 1992 và 2012. Lƣu vực sông
đƣợc phân thành 5 lớp phủ / sử dụng đất chính nhƣ sau: Nơng nghiệp, Đất trống
/ đá, Khu định cƣ, Thực vật và Nƣớc. Bàn đồ che phủ/ sử dụng đất và bản dồ sử
dụng đất đƣợc thành lập bằng phần mềm Arc GIS 10 với phƣơng pháp phân loại
có kiểm định.
+ Nghiên cứu: “Sử dụng tƣ liệu viễn thám đánh giá thay đổi việc sử dụng

đất / bao phủ thay đổi và ảnh hƣởng của nó đối với khả năng xói mịn gió ở miền
nam Iran” của tác giả Mahrooz Rezaei; Corresponding author; Abdolmajid
Sameni và Seyed Rashid Fallah Shamsi and Harm Bartholomeus, đăng trên tạp
chí PeerJ năm 2016. Nghiên cứu sử dụng tƣ liệu ảnh Lansat ETM và ảnh Lansat 8.
13


1.3.2. Ở Việt Nam
Ở nƣớc ta cũng đã có nhiều đề tài nghiên cứu khoa học ứng dụng GIS và
Viễn thám trong quản lý sử dụng đất có thể kể tới:
+ Ứng dụng viễn thám Lansat đa thời gian và GIS đánh giá biến động
diện tích rừng ngập mặn ven biển huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh giai đoạn
1994 - 2015 của TS. Nguyễn Hải Hòa. Dữ liệu ảnh viễn thám Landsat với phƣơng
pháp phân loại ảnh bằng phƣơng pháp phân loại không kiểm định (Unsupervised

Classification).
+ Ứng dụng GIS và Viễn thám để thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất
huyện Triệu Sơn tỉnh Thanh Hóa.
+ “Đồ án Ứng dụng viễn thám và GIS để phân tích, đánh giá hiện trạng sử
dụng đất đô thị quận 2, thành phố Hồ Chí Minh” của SVTH Trần Thị Hải Hà.
Dữ liệu sử dụng là ảnh vệ tinh Sport. Với ảnh vệ tinh sport thì độ phân giải của
ảnh này rất cao ở mức 5 x 5m cao gấp 6 lần ảnh lansat và gấp đôi ảnh sentinel.
Tuy nhiên ảnh sport phải trả phí. Đề tài sử dụng nhiều phần mềm để phân loại
nhƣ Envi, Mapinfor 7.5, Arcview GIS 3.5.
+ Đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS xây dựng
bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên phục vụ công tác qui hoạch bảo vệ môi
trƣờng cấp tỉnh” của TS. Nguyễn Quốc Khánh. Ảnh vệ tinh SPOT đƣợc coi là tƣ
liệu chính trong nghiên cứu xây dựng bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên
phục vụ quy hoạch bảo vệ môi trƣờng cấp tỉnh của đề tài này. Với phƣơng pháp
dùng chỉ số thực vật NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) và

phƣơng pháp phân loại có kiểm định.
1.4. Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu
Đất đai là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá mà thiên nhiên đã ban tặng
cho con ngƣời. Đất đai là tƣ liệu sản xuất đặc biệt, là cơ sở của sản xuất nông
nghiệp, là đối tƣợng lao động độc đáo đồng thời cũng là môi trƣờng sản xuất ra
lƣơng thực, thực phẩm đáp ứng cho nhu cầu của con ngƣời. Ðất đai là nền tảng
để con ngƣờiđịnh cƣ và tổ chức các hoạt động kinh tế xã hội, nó khơng chỉ là đối
14


tƣợng lao động mà còn là tƣ liệu sản xuất không thể thay thế đƣợc, đặc biệt đối
với ngành sản xuấtnơng nghiệp. Việc sử dụng đất có hiệu quả và bền vững đang
trở thành vấn đề cấp thiết với mỗi quốc gia, nhằm duy trì sức sản xuất của đất
đai cho hiện tại và cho tƣơng lai.
Hoành Bồ là huyện nằm ở phía tây tỉnh Quảng Ninh. Phía tây giáp huyện
n Hƣng và thị xã ng Bí, phía bắc giáp huyện Sơn Động (tỉnh Bắc Giang)
và huyện Ba Chẽ, phía đơng giáp thị xã Cẩm Phả, phía đơng nam giáp thành phố
Hạ Long. Huyện có một phần giáp biển nhìn ra vịnh Hạ Long. Hồnh Bồ có
quốc lộ 279 đã đƣợc nâng cấp chạy qua, đƣờng dẫn Cầu Bang nối liền với thành
phố Hạ Long đang trong giai đoạn hoàn thành, liền kề với khu du lịch Hạ Long,
các trung tâm khai thác than lớn của tỉnh và cả nƣớc là Hịn Gai, ng Bí và
Cẩm Phả. Do đó, Hồnh Bồ đƣợc đánh giá nhƣ một huyện ngoại ô và vệ tinh
của thành phố Hạ Long. Ví trí đó tạo điều kiện thuận lợi để đẩy mạnh giao lƣu
kinh tế, thúc đẩy các lĩnh vực mà huyện có lợi thế nhƣ cung cấp thực phẩm, rau
quả cho các khu công nghiệp, du lịch Hạ Long và các đô thị khác. Đồng thời
Hồnh Bồ cũng có khả năng phát triển thêm nhiều tuyến điểm du lịch bên cạnh
di sản thiên nhiên thế giới Vịnh Hạ Long. Tuy nhiên sự phát triển của các nhà
máy, các mỏ khai thác khoáng sản, và các cơng trình và do sự quản lý của cơ
quan chức năng cịn chƣa hợp lý nên dẫn tới tình trạng biến động diện tích sử
dụng đất của địa phƣơng qua các thời kỳ.

Với thực trạng nhƣ thế cũng có một số đề tài nghiên cứu đƣợc thực hiện
ở khu vực:
+ Nguyễn Quốc Việt, Đại học Quốc Gia Hà Nội, “ Quy hoạch sử dụng đất
phục vụ phát triển nông lâm nghiệp bền vững tỉnh Quảng Ninh”.
+ Vũ Xuân Vƣợng, Đại hoc Thái Nguyên, “Thực trạng và giải pháp nâng
cao hiệu quả công tác quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất thị trấn Trới, huyện
Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh”.

15


+ Nguyễn Hồng Ninh, Đại học Tài Nguyên và Môi Trƣờng Hà Nội,
“Đánh giá hiệu quả sử dụng đất nông nghiệp tại thị trấn Trới, huyện Hoành Bồ,
tỉnh Quảng Ninh”.
Các đề tài này chƣa đúng trọng tâm vấn đề nghiên cứu, chƣa đƣa ra đƣợc
đầy đủ thông tin về hiện trạng sử dụng đất, chƣa đƣa ra đƣợc thông tin về biến
động đất ở khu vực huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh, do đó thực hiện đề tài:
Sử dụng tư liệu viễn thám đa thời gian đánh giá thay đổi hoạt động sử dụng
đất tại huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh giai đoạn 2000-2016 để tài tập
trung nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu về hiện trạng sử dụng đất qua đó góp
phần làm cơ sở khoa học phục vụ công tác quản lý sử dụng đất bền vững tại
huyện Hoành Bồ, Tỉnh Quảng Ninh.

16


PHẦN II
MỤC TIÊU - NỘI DUNG - PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1. Mục tiêu chung

Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS xây dựng cơ sở dữ liệu về hiện
trạng hoạt động sử dụng đất qua đó góp phần làm cơ sở khoa học phục vụ cơng
tác quản lý sử dụng đất bền vững tại huyện Hoành Bồ, Tỉnh Quảng Ninh.
2.1.2. Mục tiêu cụ thể
Để đạt đƣợc mục tiêu chung đề ra đề tài tập chung vào những mục tiêu cụ
thể nhƣ sau:
+ Đánh giá hiện trạng và tình hình quản lý hoạt động sử dụng đất tại
huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh.
+ Đánh giá thay đổi hoạt động sử dụng đất trong các năm của hai xã Vũ
Oai và Hịa Bình của huyện Hồnh Bồ, tỉnh Quảng Ninh.
+ Đề xuất giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả quản lý hoạt động sử dụng
đất tại huyện Hoành Bồ.
2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
2.2.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là hoạt động sử dụng đất tại xã Vũ Oai và
Hịa Bình huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh.
2.2.2. Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi thời gian: Sử dụng tƣ liệu ảnh viễn thám tập trung đánh giá thay
đổi hoạt động sử dụng đất khu vực nghiên cứu giai đoạn 2000-2016.
Phạm vi không gian: Nghiên cứu ở hai xã Vũ Oai và xã Hòa Bình của
huyện Hồnh Bồ, tỉnh Quảng Ninh.
2.3. Nội dung nghiên cứu
Để đạt đƣợc những mục tiêu của nghiên đã đề ra, đề tài tiến hành thực
hiện một số nội dung nghiên cứu nhƣ sau:

17


2.3.1. Nghiên cứu hiện trạng và tình hình cơng tác quản lý hoạt động sử dụng
đất tại huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh

+ Đánh giá hiện trạng hoạt động sử dụng đất của địa phƣơng.
+ Đánh giá công tác quản lý hoạt động sử dụng đất tại khu vực nghiên cứu.
2.3.2 Nghiên cứu xây dựng bản đồ hiện trạng hoạt động sử dụng đất qua các
thời kỳ
+ Xây dựng bản đồ chuyên đề các năm tại khu vực nghiên cứu.
+ Đánh giá độ chính xác của bản đồ.
2.3.3. Đánh giá thay đổi hoạt động sử dụng đất và các nhân tố ảnh hưởng đến
quản lý sử dụng đất tại huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh
+ Xây dựng bản đồ biến động diện tích sử dụng đất qua các giai đoạn.
+ Xác định các nhân tố ảnh hƣởng đến thay đổi hoạt động sử dụng đất tại
khu vực nghiên cứu.
2.3.4. Đề xuất một số giải pháp nâng cao hiệu quả quản lý hoạt động sử dụng
đất tại huyện Hoành Bồ, tỉnh Quảng Ninh
+ Đƣa ra một số giải pháp về mặt công nghệ và kỹ thuật.
+ Đề xuất một số giải pháp về mặt kinh tế và xã hội.
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.1. Phương pháp luận
Ảnh viễn thám (còn gọi là ảnh vệ tinh) là ảnh số thể hiện các vật thể trên
bề mặt trái đất đƣợc thu nhận bởi các bộ cảm biến đặt trên vệ tinh. Nó đƣợc biết
đến nhƣ cách thể hiện bề mặt trái đất dựa trên phƣơng pháp tổ hợp màu giữa các
kênh phổ. Phƣơng pháp tổ hợp màu là phƣơng pháp đƣợc sử dụng rộng rãi dựa
trên chuẩn nền màu của viễn thám để hỗ trợ cho cơng tác giải đốn ảnh. Lợi thế
của ảnh chụp đa phổ là có thể sử dụng tích hợp các kênh phổ khác nhau để phân
tích giải đốn các đối tƣợng theo các đặc trƣng bức xạ phổ. Ƣu điểm của
phƣơng pháp tổ hợp màu là sử dụng các kênh ảnh đa phổ hiển thị cùng một lúc
trên 3 kênh ảnh đƣợc gắn tƣơng ứng với 3 loại màu cơ bản là đỏ, xanh lá cây và
xanh lam hay cịn gọi là RGB. Phƣơng pháp này có thể tổ hợp hiển thị 3 kênh
18