Ứng dụng GIS và viễn thám để đánh giá tình hình chuyển đổi đất trồng lúa sang đất phi nông nghiệp tại huyện bố trạch, tỉnh quảng bình
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.85 MB, 103 trang )
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
NGUYỄN HỮU TÀI
ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM ĐỂ ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH
CHUYỂN ĐỔI ĐẤT TRỒNG LÚA SANG ĐẤT PHI NÔNG NGHIỆP
TẠI HUYỆN BỐ TRẠCH, TỈNH QUẢNG BÌNH
LUẬN VĂN THẠC SĨ
KIỂM SỐT VÀ BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG
Chuyên ngành: Quản lý Đất đai
HUẾ - 2017
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
NGUYỄN HỮU TÀI
ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM ĐỂ ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH
CHUYỂN ĐỔI ĐẤT TRỒNG LÚA SANG ĐẤT PHI NÔNG NGHIỆP
TẠI HUYỆN BỐ TRẠCH, TỈNH QUẢNG BÌNH
LUẬN VĂN THẠC SĨ
KIỂM SỐT VÀ BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG
Chuyên ngành: Quản lý Đất đai
Mã số: 60.85.01.03
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS. TS. HỒ KIỆT
HUẾ - 2017
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
i
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Tất cả các số liệu
trong vùng nghiên cứu của luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong
bất kỳ luận văn nào khác.
Tôi xin cảm ơn mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này và tôi xin cam
đoan các thơng tin trích dẫn trong luận văn đều đã đƣợc chỉ rõ nguồn gốc.
Tác giả luận văn
Nguyễn Hữu Tài
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
ii
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, ngồi sự nỗ lực của bản thân, tơi xin
chân thành cảm ơn Quý Thầy - Cô giáo trƣờng Đại học Nông lâm Huế và Khoa Tài
nguyên đất và Môi trƣờng nơng nghiệp, Phịng Đào tạo sau đại học, đã tận tình truyền
đạt cho tơi những kiến thức q báu và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt
thời gian học tập tại trƣờng và viết luận văn tốt nghiệp.
Tơi bày tỏ lịng biết ơn đến Thầy giáo, PGS.TS. Hồ Kiệt là ngƣời hƣớng dẫn
khoa học tận tình, chu đáo đã giúp đỡ tơi rất nhiều để tơi có thể hồn thành luận
văn này.
Tơi xin chân thành cảm ơn các tập thể và cá nhân các Phòng ban huyện Bố
Trạch, UBND các xã đã giúp đỡ tận tình trong thời gian nghiên cứu, thực hiện đề tài.
Tôi xin cảm ơn cơ quan, đồng nghiệp, gia đình và bạn bè đã động viên giúp đỡ
tôi cả về vật chất lẫn tinh thần để tơi hồn thành đề tài này.
Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn!
Tác giả luận văn
Nguyễn Hữu Tài
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
iii
TÓM TẮT
Đất đai là tƣ liệu sản xuất chủ yếu của kinh tế nông nghiệp, là địa bàn đầu tƣ cho
sản xuất công nghiệp và dịch vụ. Đồng thời, đất đai cũng là nhu cầu sinh hoạt của từng
ngƣời và cộng đồng. Ở nƣớc ta diện tích đất nơng nghiệp đang bị giảm rất nhanh,
trong đó có đất trồng lúa, nhiều cánh đồng màu mỡ đang dần bị thu hẹp nhƣờng chỗ
cho các khu vực đô thị, cơ sở hạ tầng, các cơng trình cơng nghiệp – xây dựng, dịch vụ
thƣơng mại và du lịch…..Trƣớc những áp lực đó, quá trình sử dụng đất trong đó có đất
lúa biến động không ngừng cùng với sự phát triển của xã hội. Đây là nguồn tài nguyên
đặc biệt có thể khai thác sử dụng nhƣng không thể làm tăng thêm về mặt số lƣợng. Do
đó việc theo dõi, nghiên cứu, quản lý và sử dụng loại tài nguyên này một cách hiệu
quả và hợp lý là một vấn đề rất quan trọng.
Để có sự nhìn nhận sâu hơn, tồn diện hơn về sự biến động đất trồng lúa và dự
báo biến động đất trồng lúa nhằm phát hiện đƣợc những hạn chế, rủi ro, thách thức của
các vùng đất trồng lúa.Tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:“Ứng dụng GIS và viễn thám
để đánh giá tình hình chuyển đổi đất trồng lúa sang đất phi nơng nghiệp tại huyện
Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình”
Để thực hiện, đề tài sử dụng tổng hợp các phƣơng pháp sau: Phƣơng pháp thu
thập số liệu thứ cấp, sơ cấp, điều tra phỏng vấn, xử lý số liệu, thống kê tổng hợp, phân
nhóm và phƣơng pháp bản đồ.
Luận văn nghiên cứu tình hình chuyển đổi đất trồng lúa sang đất phi nông nghiệp
bằng công nghệ GIS và viễn thám giai đoạn 2010 - 2016 tại khu vực 19 xã, thị trấn có
định hƣớng phát triển thị xã Hồn Lão có kết quả nhƣ sau: Kết quả xây dựng bản đồ
hiện trạng khu vực nghiên cứu giai đoạn 2010 - 2016, và bản đồ biến động đất trồng
lúa khu vực nghiên cứu. Thông qua kết quả biến động đất trồng lúa tại khu vực nghiên
cứu cho thấy diện tích đất trồng lúa giai đoạn 2010 - 2016 giảm 120,24 ha để chuyển
sang đất phi nông nghiệp, đồng thời nhận biết đƣợc xu thế tăng diện tích đất phi nơng
nghiệp trong giai đoạn nghiên cứu lên 2.423,21 ha. Nắm đƣợc xu thế biến động đất
trồng lúa và đất phi nông nghiệp giai đoạn 2010 - 2016 và xác định nhu cầu sử dụng
đất phi nông nghiệp dẫn đến việc thu hồi đất trồng lúa đến năm 2020 là 106,03 ha và
đến năm 2035 là 212,41 ha. Qua đó cho thấy với định hƣớng nâng cấp khu vực 19 xã,
thị trấn lên đô thị loại IV và phát triển thành thị xã Hồn Lão dẫn đến việc chuyển một
diện tích lớn đất trồng lúa. Xu thế biến động và định hƣớng phát triển đơ thị có thể
nhận diện các tác động liên quan đến việc phát triển đô thị đồng thời đánh giá đƣợc
các tác động trực tiếp và gián tiếp đến ngƣời dân trồng lúa, từ đó đƣa ra các giải pháp
nhằm giảm nhẹ tác động cũng nhƣ phát triển đô thị bền vững.
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
iv
Luận văn đã đánh giá đúng tình hình biến động đất đai, đặc biệt là đất trồng lúa
sang đất phi nông nghiệp thông qua kết quả xây dựng bản đồ bằng công nghệ GIS và
viễn thám, căn cứ vào xu thế biến động và nhu cầu sử dụng đất phi nơng nghiệp để xác
định diện tích đất trồng lúa tiếp tục biến động do q trình phát triển đơ thị, từ đó đƣa
ra dự báo chuyển đổi cơ cấu các loại đất và các giải pháp đảm bảo chu chuyển đất
trồng lúa trong thời gian tới.
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
v
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. ii
TÓM TẮT...................................................................................................................... iii
MỤC LỤC ....................................................................................................................... v
DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT ........................................................................... viii
DANH MỤC CÁC BẢNG .............................................................................................ix
DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................... x
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ............................................................................... 1
2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI .......................................................................................... 2
2.1. Mục tiêu chung ......................................................................................................... 2
2.2. Mục tiêu cụ thể ......................................................................................................... 2
3. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI ............................................................................................. 2
3.1. Ý nghĩa khoa học ...................................................................................................... 2
3.2. Ý nghĩa thực tiễn ...................................................................................................... 3
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN NỘI DUNG CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................... 4
1.1. Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu ........................................................................ 4
1.1.1. Một số khái niệm liên quan đến đất đai ................................................................. 4
1.1.2. Khái niệm đất trồng lúa ......................................................................................... 5
1.1.3. Xu hƣớng biến động của đất trồng lúa .................................................................. 6
1.1.4. Công nghệ GIS và viễn thám................................................................................. 9
1.2. Cơ sở thực tiễn của vấn đề nghiên cứu................................................................... 19
1.2.1. Những nghiên cứu về biến động sử dụng đất trên thế giới ................................. 19
1.2.2. Những nghiên cứu về biến động sử dụng đất tại Việt Nam ................................ 20
CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU............................................................................................................................... 22
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu ....................................................... 22
2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu .......................................................................................... 22
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
vi
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................. 22
2.2. Nội dung nghiên cứu .............................................................................................. 22
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................................ 23
2.3.1. Phƣơng pháp thu thập số liệu .............................................................................. 23
2.3.2. Phƣơng pháp xử lý số liệu ................................................................................... 23
2.3.3. Phƣơng pháp bản đồ ........................................................................................... 24
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ..................................................................... 25
3.1. Khái quát đặc điểm tự nhiên, kinh tế - xã hội tại huyện Bố Trạch......................... 25
3.1.1. Vị trí địa lý ........................................................................................................... 25
3.1.2. Điều kiện tự nhiên ............................................................................................... 26
3.1.3. Điều kiện kinh tế - xã hội .................................................................................... 38
3.2. Xây dựng bản đồ hiện trạng và biến động đất lúa cho khu vực nghiên cứu .......... 48
3.2.1. Hiện trạng và biến động sử dụng đất trồng lúa tại huyện Bố Trạch.................... 48
3.2.2. Xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất lúa năm 2010 ...................................... 52
3.2.3. Xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất trồng lúa năm 2016 ............................ 54
3.2.4. Xây dựng bản đồ biến động đất trồng lúa giai đoạn 2010 - 2016 ....................... 56
3.2.5. Đánh giá chung .................................................................................................... 57
3.3. Dự báo biến động đất trồng lúa đến năm 2020 và đến năm 2035 .......................... 60
3.3.1. Dự báo biến động đất trồng lúa đến năm 2020 ................................................... 60
3.3.2. Dự báo biến động đất trồng lúa đến năm 2035 ................................................... 68
3.3.3. Đánh giá biến động trên liên quan đến các yếu tố phát triển kinh tế, xã hội và
môi trƣờng ..................................................................................................................... 76
3.3.4. Đánh giá tác động của chuyển mục đích sang đất phi nông nghiệp đến các hộ bị
thu hồi đất trồng lúa cho phát triển đô thị hiện tại và trong tƣơng lai ............................ 79
3.3.5. Phân tích những hạn chế, rủi ro của q trình chuyển mục đích đất PNN đến
những vùng đất trồng lúa có thể bị ảnh hƣởng ............................................................... 79
3.3.6. Dự báo những thách thức và tác động của quá trình đơ thị hố đến đất trồng lúa ...... 84
3.3.7. Các giải pháp đảm bảo chu chuyển đất trồng lúa sang đất phi nông nghiệp trong
thời gian tới .................................................................................................................... 84
CHUƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................. 88
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
vii
4.1. Kết luận................................................................................................................... 88
4.2. Kiến nghị ................................................................................................................ 88
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 90
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
viii
DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
Cụm từ và từ viết tắt
IFOV
:
FOV
:
Cụm từ và từ đầy đủ
Instantaneous field of view
Field of view
MSS
:
Multispectral Scanner
TM
:
Thematic Mapper
ETM
:
Enhanced Thematic Mapper
GPS
:
Global Positioning System
FAO
:
GIS
:
SPOT
:
Systeme Pour L’observation de La Terre
HĐH
:
Hiện đại hố
CNH
:
Cơng nghiệp hố
ĐTH
:
Đơ thị hố
KT-XH
:
Kinh tế - xã hội
CHND
:
Cộng hồ nhân dân
NN
:
Nơng nghiệp
PNN
:
Phi nơng nghiệp
TL
:
Tỉnh lộ
QL
:
Quốc lộ
KH
:
Kế hoạch
UBND
:
Uỷ ban nhân dân
HĐND
:
Hội đồng nhân dân
VH-TT&DL
:
Văn hoá thể thao và du lịch
TDTT
:
Thể dục, thể thao
GĐ&ĐT
:
Giáo dục và đào tạo
TT
:
Thị trấn
TTCN
:
Tiểu thủ công nghiệp
UNESCO
:
CSDL
:
Tổ chức Lƣơng thực và Nông nghiệp Liên Hiệp
Quốc
Hệ thống thông tin địa lý
Tổ chức giáo dục, khoa học và văn hoá Liên hiệp
quốc
Cơ sở dữ liệu
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
ix
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Quan hệ giữa dung lƣợng, độ phân giải và bề rộng của ảnh vệ tinh ............. 15
Bảng 1.2. Đặc điểm tổng quát của các vệ tinh Landsat................................................. 17
Bảng 1.3. Độ phân giải và bƣớc sóng tƣơng ứng .......................................................... 18
Bảng 1.4. Khả năng ứng dụng tƣơng ứng cho từng kênh ảnh ....................................... 19
Bảng 3.1. Hiện trạng đất trồng lúa theo đơn vị hành chính năm 2016 .......................... 48
Bảng 3.2. Biến động đất trồng lúa giai đoạn 2010 – 2016 ............................................ 50
Bảng 3.3. Cơ cấu diện tích các loại đất qua các năm 2010 - 2016 ................................ 57
Bảng 3.4. Bảng biến động các loại đất khu vực nghiên cứu giai đoạn 2010-2016 ....... 58
Bảng 3.5. Diện tích đất trồng lúa chuyển sang đất phi nông nghiệp đến 2020 ............ 66
Bảng 3.6. Diện tích đất trồng lúa chuyển sang đất phi nông nghiệp đến 2035 ............. 74
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
x
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Xu hƣớng biến động đất trồng lúa theo vùng thời kỳ 2011 – 2015 ............... 8
Hình 1.2. Nguyên lý thu nhận dữ liệu ảnh viễn thám ................................................... 12
Hình 1.3. Nguyên lý thu nhận và quy trình xử lý dữ liệu viễn thám ............................. 12
Hình 1.4. IFOV và FOV ................................................................................................ 14
Hình 1.5. Sự khác nhau về độ phân giải khơng gian ..................................................... 14
Hình 2.1. Quy trình thành lập bản đồ hiện trạng và biến động bằng viễn thám ........... 24
Hình 3.1. Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu .................................................................... 25
Hình 3.2. Cơ cấu sử dụng đất huyện Bố Trạch và vùng nghiên cứu ............................ 49
Hình 3.3. Cơ cấu sử dụng đất vùng nghiên cứu năm 2010 ........................................... 52
Hình 3.4. Cơ cấu sử dụng đất vùng nghiên cứu năm 2016 ........................................... 54
Hình 3.5. Cơ cấu các loại đất năm 2010 - 2016 ............................................................ 57
Hình 3.6. Biểu đồ biến động đất trồng lúa qua các năm ............................................... 57
Hình 3.7. Cơ cấu các loại đất chuyển sang đất phi nơng nghiệp ................................... 59
Hình 3.8. Sơ đồ định hƣớng phát triển đến năm 2035 .................................................. 68
Hình 3.9. Sơ đồ định hƣớng khu đô thị mới đến năm 2035 .......................................... 70
Hình 3.10. Vị trí đơ thị vệ tinh trên địa bàn tỉnh Quảng Bình ....................................... 80
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
1
MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Đất đai là tƣ liệu sản xuất chủ yếu của kinh tế nông nghiệp, là địa bàn đầu tƣ cho
sản xuất công nghiệp và dịch vụ. Đồng thời, đất đai cũng là nhu cầu sinh hoạt của từng
ngƣời và cộng đồng.
Nhƣ chúng ta đã biết giá trị và tầm quan trọng của đất đai đã đƣợc mọi ngƣời
công nhận thông qua hệ thống luật pháp, nhìn nhận đến giá trị và tầm quan trọng trong
cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Mỗi quốc gia, mỗi dân tộc đều có đất đai và giới
hạn về diện tích cho nên vấn đề sử dụng và khai thác một cách hợp lý và bền vững là
một việc làm thiết thực.
Hiện nay, ở nƣớc ta diện tích đất nơng nghiệp đang bị giảm rất nhanh, trong đó
có đất trồng lúa, nhiều cánh đồng màu mỡ đang dần bị thu hẹp nhƣờng chỗ cho các
khu vực đô thị, cơ sở hạ tầng, các cơng trình cơng nghiệp – xây dựng, dịch vụ thƣơng
mại và du lịch…..Vấn đề đặt ra cho q trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nƣớc
về sử dụng hiệu quả và bền vững quỹ đất đang chƣa có giải pháp thỏa đáng. Bởi vậy,
đất đai đang và sẽ cịn là vấn đề “nóng” của nền kinh tế.
Việt Nam luôn xác định nông nghiệp là một thế mạnh trong nền kinh tế trong đó
đất trồng lúa nƣớc có vị trí và vai trị quan trọng, nó khơng chỉ mạng lại lợi nhuận mà
đảm bảo an ninh lƣơng thực, những bƣớc đầu của cơng nghiệp hóa, chính nơng thơn là
nguồn cung cấp lao động, vừa là thị trƣờng của công nghiệp. Nhƣng phải giải quyết
vấn đề đất đai thế nào để vừa đáp ứng đủ diện tích phát triển nơng nghiệp vừa có đất
xây dựng kết cấu hạ tầng, cơng trình cơng ích, cơng nghiệp hóa, đơ thị hóa với diện
tích đất nơng nghiệp đang thu hẹp rất nhanh, đang là vấn đề đáng lo ngại.
Mục tiêu cho nền nơng nghiệp nƣớc ta phải duy trì diện tích lúa, đảm bảo vững
chắc an ninh lƣơng thực quốc gia trƣớc mắt và lâu dài. “Đất sản xuất lúa là nguồn tài
nguyên không thể thay thế, không thể phục hồi, mở rộng và là yếu tố quan trọng nhất
để phát triển sản xuất. Do đó, bảo vệ ổn định diện tích đất trồng lúa, khai thác một
cách hiệu quả, bền vững là biện pháp đầu tiên đảm bảo an ninh lƣơng thực quốc gia”
là nhận định trong Chiến lƣợc an ninh lƣơng thực quốc gia của Chính phủ cho những
năm sắp tới (Nghị quyết 26/NQ-TW của Trung ƣơng Đảng về Nông nghiệp - Nông
dân - Nông thôn).
Sau khi Luật Đất đai 2013 có hiệu lực thi hành từ ngày 1 tháng 7 năm 2014, để
quản lý và sử dụng có hiệu quả đất trồng lúa; chính sách hỗ trợ địa phƣơng trồng lúa
để bảo vệ, phát triển đất trồng lúa trên cả nƣớc Chính phủ đã ban hành Nghị định Số:
35/2015/NĐ-CP ngày 13 tháng 4 năm 2015.
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
2
Trƣớc những áp lực đó, q trình sử dụng đất trong đó có đất lúa biến động
khơng ngừng cùng với sự phát triển của xã hội. Đây là nguồn tài ngun đặc biệt có
thể khai thác sử dụng nhƣng khơng thể làm tăng thêm về mặt số lƣợng. Do đó việc
theo dõi, nghiên cứu, quản lý và sử dụng loại tài nguyên này một cách hiệu quả và hợp
lý là một vấn đề rất quan trọng.
Ngày nay công nghệ GIS và viễn thám đƣợc ứng dụng rộng rãi trong nhiều
ngành, nhiều lĩnh vực từ khí tƣợng – thủy văn, địa chất, môi trƣờng cho đến nông –
lâm – ngƣ nghiệp,… trong đó có theo dõi biến động sử dụng đất với độ chính xác khá
cao, từ đó có thể giúp các nhà quản lý có thêm nguồn tƣ liệu để giám sát biến động sử
dụng đất. Đây đƣợc xem nhƣ là một trong những giải pháp cho vấn đề đƣợc đặt ra.
Để có sự nhìn nhận sâu hơn, tồn diện hơn về sự biến động đất trồng lúa và dự
báo biến động đất trồng lúa nhằm phát hiện đƣợc những hạn chế, rủi ro, thách thức của
các vùng đất trồng lúa. Tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng GIS và viễn thám
để đánh giá tình hình chuyển đổi đất trồng lúa sang đất phi nông nghiệp tại huyện
Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình”
2. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI
2.1. Mục tiêu chung
Nắm đƣợc biến động diện tích đất trồng lúa và dự kiến đất trồng lúa trong vùng
nghiên cứu chuyển sang đất phi nơng nghiệp từ đó góp phần đề xuất các giải pháp để
giảm thiểu ảnh hƣởng của quá trình phát triển đất phi nơng nghiệp đến đất trồng lúa tại
địa bàn nghiên cứu.
2.2. Mục tiêu cụ thể
Xác định hiện trạng và dự báo diễn biến về diện tích đất trồng lúa trong vùng
nghiên cứu.
Xây dựng bản đồ hiện trạng và bản đồ biến động đất trồng lúa bằng công nghệ
GIS và viễn thám.
Đề xuất giải pháp sử dụng đất trồng lúa phù hợp với quá trình phát triển nhằm
làm giảm nhẹ thiệt hại, ổn định quỹ đất trồng lúa và thích nghi với điều kiện mới.
3. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
3.1. Ý nghĩa khoa học
Góp phần làm rõ cơ sở khoa học trong sử dụng đất, đặc biệt là diện tích đất trồng
lúa trong bối cảnh phát triển của xã hội.
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
3
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Xây dựng bản đồ biến động đất trồng lúa tại huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình
để cung cấp cho những ngƣời làm chính sách xây dựng vùng quy hoạch sản xuất lúa.
- Đề xuất các biện pháp nhằm hạn chế ảnh hƣởng của quá trình phát triển đến
sản xuất nơng nghiệp nói chung và sản xuất lúa nói riêng.
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
4
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN NỘI DUNG CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Cơ sở lý luận của vấn đề nghiên cứu
1.1.1. Một số khái niệm liên quan đến đất đai
1.1.1.1. Khái niệm về đất và đất đai
Theo Lucreotit (Triết gia La Mã): “Đất là mẹ của mn lồi, khơng có cái gì
khơng từ lịng mẹ Đất mà ra”. Nhà kinh tế học ngƣời Italia Williams Petty có quan
điểm: “Lao động là cha, đất là mẹ sản sinh ra mọi của cải vật chất của thế giới này”.
Theo V.V Đôccutraiep (1846-1903): Lớp đất mặt của vỏ trái đất gọi là Thổ
nhƣỡng. Thổ nhƣỡng phát sinh là do tác động lẫn nhau của khí trời (Khí quyển), nƣớc
(Thuỷ quyển), sinh vật (Sinh quyển) và đá mẹ (Thạch quyển) qua thời gian lâu dài [6].
Quan điểm của C. Mác: Đất là tài sản mãi mãi với loài ngƣời, là điều kiện cần để
sinh tồn, là điều kiện không thể thiếu đƣợc để sản xuất, là tƣ liệu sản xuất cơ bản trong
nông lâm nghiệp [7].
Theo quan điểm của FAO thì đất đƣợc xem nhƣ là tổng thể của nhiều yếu tố
gồm: Khí hậu, địa hình, đất, thổ nhƣỡng, thuỷ văn, thực vật, động vật, những biến đổi
của đất do hoạt động con ngƣời [10]
1.1.1.2. Phân loại đất
Căn cứ vào quỹ đất, mục đích sử dụng đất, chính sách thuế, các nƣớc có bảng
phân loại đất khác nhau: Đất nông nghiệp, đất lâm nghiệp, đất chuyên dùng (đất xây
dựng cơ sở hạ tầng, đất khu công nghiệp, đất thƣơng mại, du lịch, sinh thái, bảo tồn),
đất đô thị, đất ven đô thị, đất an ninh quốc phịng, đất ở và hành chính nơng thơn, đất
chƣa sử dụng, đất hoang…
a. Phân loại đất theo thổ nhưỡng (soilclassification)
Phân loại đất theo thổ nhƣỡng (theo Khoa học đất) mục đích nhằm xây dựng bản
đồ thổ nhƣỡng. Trên thế giới có 3 trƣờng phái chủ yếu:
Phân loại đất theo nguồn gốc phát sinh: Dựa vào yếu tố hình thành đất, quá trình
hình thành đất và cấu tạo phẫu diện để phân loại đất. Năm 1976, Ban biên tập Bản đồ
đất Việt Nam đã hoàn chỉnh xây dựng bản đồ đất Việt Nam tỷ lệ 1:1.000.000 phân loại
đất của nƣớc ta thành 13 nhóm với 30 loại đất (phân loại theo nguồn gốc phát sinh).
Phân loại đất theo định lƣợng các tầng đất (hay hệ thống phân loại Soil
Taxonomy) chủ yếu là sử dụng ở các nƣớc trên thế giới, hệ thống này không đƣợc sử
dụng ở Việt Nam.
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
5
Phân loại đất theo FAO – UNESCO. Kết quả phân loại đất Việt Nam theo FAO UNESCO – WRB của “Chƣơng trình Phân loại đất Việt Nam theo phƣơng pháp Quốc
tế FAO – UNESCO” dùng cho bản đồ 1:1.000.000 đất Việt Nam có 21 nhóm đất chính
và 612 đơn vị đất [11].
b. Phân loại đất theo mục đích sử dụng
Qua quá trình quản lý và sử dụng đất trong những năm vừa qua đã có nhiều cách
phân loại theo mục đích sử dụng để có cách quản lý và sử dụng đất đai ngày một khoa
học và hợp lý hơn, cụ thể:
-Luật Đất đai đầu tiên (1987) phân làm 5 loại theo mục đích sử dụng, gồm đất
NN, đất lâm nghiệp, đất khu dân cƣ, đất chuyên dùng và đất chƣa sử dụng.
-Luật Đất đai 1993 quy định đất đai đƣợc phân thành 6 loại gồm: Đất nông
nghiệp, đất lâm nghiệp, đất khu dân cƣ nông thôn, đất đô thị, đất chuyên dùng và đất
chƣa sử dụng.
-Luật Đất đai 2003 phân thành 3 nhóm đất chính và 1 nhóm đất phụ để tham
khảo: Nhóm đất nơng nghiệp, nhóm đất phi nơng nghiệp, nhóm đất chƣa sử dụng và
nhóm đất có mặt nƣớc ven biển.
-Luật Đất đai 2013 có hiệu lực thi hành từ ngày 1 tháng 7 năm 2014 Căn cứ vào
mục đích sử dụng, đất đai đƣợc phân loại nhƣ sau:
+ Nhóm đất nơng nghiệp
+ Nhóm đất phi nơng nghiệp
+ Nhóm đất chƣa sử dụng gồm các loại đất chƣa xác định mục đích sử dụng [18].
1.1.2. Khái niệm đất trồng lúa
Đất trồng lúa là ruộng và nƣơng rẫy trồng lúa từ một vụ trở lên hoặc trồng lúa
kết hợp với các mục đích sử dụng đất khác đƣợc pháp luật cho phép nhƣng trồng
lúa là chính.
Trƣờng hợp đất trồng lúa nƣớc có kết hợp ni trồng thủy sản thì ngồi việc
thống kê theo mục đích trồng lúa nƣớc cịn phải thống kê theo mục đích phụ là ni
trồng thủy sản.
Đất trồng lúa bao gồm đất chuyên trồng lúa nƣớc, đất trồng lúa nƣớc còn lại, đất
trồng lúa nƣơng.
+ Đất chuyên trồng lúa nƣớc là ruộng trồng lúa nƣớc (gồm cả ruộng bậc thang),
hàng năm cây trồng từ hai vụ lúa trở lên, kể cả trƣờng hợp có luân canh, xen canh với
cây hàng năm khác hoặc có khó khăn đột xuất mà chỉ trồng cấy đƣợc một vụ hoặc
không sử dụng trong thời gian không quá một năm.
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
6
+ Đất trồng lúa nƣớc còn lại là ruộng trồng lúa nƣớc (gồm cả ruộng bậc thang),
hàng năm chỉ trồng đƣợc một vụ lúa, kể cả trƣờng hợp trong năm có thuận lợi mà
trồng thêm một vụ lúa hoặc trồng thêm cây hàng năm khác hoặc do khó khăn đột xuất
mà không sử dụng trong thời gian không quá một năm.
+ Đất trồng lúa nƣơng là đất chuyên trồng lúa trên sƣờn đồi, núi dốc từ một vụ
trở lên, kể cả trƣờng hợp trồng lúa không thƣờng xuyên theo chu kỳ và trƣờng hợp có
luân canh, xen canh với cây hàng năm khác [5].
1.1.3. Xu hướng biến động của đất trồng lúa
Năm 2015, diện tích đất lúa là 4.030,75 nghìn ha, chiếm 12,17% diện tích tự
nhiên và chiếm 15,04% diện tích nhóm đất nơng nghiệp của cả nƣớc; giảm 89,43
nghìn ha so với năm 2010 (trong đó: diện tích đất chuyên trồng lúa nƣớc là 3.275,38
nghìn ha, giảm 22,11 nghìn ha). Theo Nghị quyết của Quốc hội đến năm 2015 đất
trồng lúa cịn 3.951 nghìn ha, cho phép giảm diện tích đất trồng lúa 169,18 nghìn ha
(đất chun trồng lúa nƣớc 39,49 nghìn ha). Nhƣ vậy, việc giảm diện tích đất trồng lúa
và đất chuyên trồng lúa nƣớc vẫn nằm trong giới hạn Quốc hội cho phép.
Diện tích đất trồng lúa phân theo các vùng nhƣ sau:
Vùng Trung du và miền núi phía Bắc có 526,50 nghìn ha (trong đó diện tích
đất chun trồng lúa nƣớc là 258,31 nghìn ha), chiếm 13,06% diện tích đất trồng lúa
của cả nƣớc. Đất trồng lúa tập trung chủ yếu tại các tỉnh Bắc Giang, Điện Biên, Thái
Nguyên, Phú Thọ, Lạng Sơn, Sơn La.
-
So với năm 2010, diện tích đất trồng lúa tồn vùng giảm 2,78 nghìn ha, đạt
98,03% chỉ tiêu theo Nghị quyết của Quốc hội (đất chuyên trồng lúa nƣớc chỉ tiêu theo
Nghị quyết của Quốc hội tăng thêm 2,61 nghìn ha nhƣng thực tế thực hiện lại giảm
3,29 nghìn ha); trong đó có 7 tỉnh giảm với diện tích 13,38 nghìn ha (chủ yếu tại Thái
Nguyên, Lai Châu, Điện Biên, Yên Bái, Sơn La...); 7 tỉnh tăng 10,59 nghìn ha (chủ
yếu tại Lào Cai, Bắc Giang, Hà Giang,...).
- Vùng Đồng bằng sơng Hồng có 586,50 nghìn ha (trong đó diện tích đất
chuyên trồng lúa nƣớc là 541,64 nghìn ha), chiếm 14,55% diện tích đất trồng lúa của
cả nƣớc. Đất trồng lúa tập trung chủ yếu tại các tỉnh nhƣ: thành phố Hà Nội, Thái
Bình, Nam Định, Hải Dƣơng,...
So với năm 2010, đất trồng lúa giảm 33,45 nghìn ha, đạt 97,67% chỉ tiêu theo
Nghị quyết của Quốc hội (đất chuyên trồng lúa nƣớc giảm 25,84 nghìn ha, đạt
99,30%). Diện tích đất trồng lúa giảm nhiều tại tỉnh Thái Bình, thành phố Hà Nội,
Nam Định, Hƣng Yên, Hải Dƣơng,...
- Vùng Bắc Trung Bộ và Dun hải miền Trung có 696,13 nghìn ha (trong đó
diện tích đất chun trồng lúa nƣớc là 580,34 nghìn ha), chiếm 7,26% diện tích tự
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
7
nhiên của vùng và 17,27% diện tích đất trồng lúa của cả nƣớc, tăng 0,30 nghìn ha so
với năm 2010, trong đó:
+ Tiểu vùng Bắc Trung Bộ có 408,74 nghìn ha (trong đó diện tích đất chun
trồng lúa nƣớc là 345,47 nghìn ha), chiếm 58,72% diện tích đất trồng lúa của vùng.
Đất trồng lúa tập trung chủ yếu tại các tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh,...
So với năm 2010, đất trồng lúa tăng 0,87 nghìn ha, đạt 95,15% chỉ tiêu theo Nghị
quyết của Quốc hội (đất chuyên trồng lúa nƣớc tăng 12,66 nghìn ha), trong đó có 3
tỉnh giảm 8,13 nghìn ha (Thanh Hóa, Thừa Thiên Huế, Quảng Trị); có 3 tỉnh tăng 9,0
nghìn ha (Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình).
+ Tiểu vùng Dun hải miền Trung có 287,39 nghìn ha (trong đó diện tích đất
chun trồng lúa nƣớc là 234,87 nghìn ha), chiếm 41,28% diện tích đất trồng lúa của
vùng, tập trung chủ yếu tại các tỉnh Quảng Nam, Bình Định, Bình Thuận, Quảng Ngãi.
Đất trồng lúa so với năm 2010 giảm 0,57 nghìn ha, vƣợt 5,17% chỉ tiêu theo
Nghị quyết của Quốc hội (trong đó đất chuyên trồng lúa nƣớc tăng 10,26 nghìn ha),
trong đó có 02 tỉnh tăng 3,33 nghìn ha (Quảng Nam, Ninh Thuận); có 06 tỉnh giảm
3,90 nghìn ha (chủ yếu tại Quảng Ngãi, Phú n, Đà Nẵng, Bình Thuận,...).
- Vùng Tây Ngun có 168,21 nghìn ha (trong đó diện tích đất chun trồng lúa
nƣớc là 98,07 nghìn ha), chiếm 4,17% diện tích đất trồng lúa của cả nƣớc, tập trung
chủ yếu tại các tỉnh Đắk Lắk, Gia Lai.
Đất trồng lúa so với năm 2010, tăng 1,33 nghìn ha, so với chỉ tiêu theo Nghị
quyết của Quốc hội đạt 97,09% (đất chuyên trồng lúa nƣớc tăng 10,57 nghìn ha, đạt
99,03%), trong đó: có 1 tỉnh tăng 6,22 nghìn ha (Đắk Lắk); có 3 tỉnh giảm 4,89 nghìn
ha (Lâm Đồng, Kon Tum, Đắk Nơng).
- Vùng Đơng Nam Bộ có 145,69 nghìn ha (trong đó diện tích đất chun trồng
lúa nƣớc là 86,28 nghìn ha), chiếm 3,61% diện tích đất trồng lúa của cả nƣớc, tập
trung tại tỉnh Tây Ninh, Đồng Nai.
Đất trồng lúa so với năm 2010, giảm 35,51 nghìn ha, so với chỉ tiêu theo Nghị
quyết của Quốc hội vƣợt 9,90% (đất chuyên trồng lúa nƣớc giảm 18,73 nghìn ha, vƣợt
13,67%). Đất trồng lúa giảm nhiều tại thành phố Hồ Chí Minh, Tây Ninh, Đồng Nai,
Bình Dƣơng,...
- Vùng Đồng bằng sơng Cửu Long có 1.907,72 nghìn ha (trong đó diện tích đất
chun trồng lúa nƣớc là 1.710,74 nghìn ha), chiếm 47,34% diện tích đất trồng lúa
của cả nƣớc, tập trung tại các tỉnh Kiên Giang, Long An, An Giang, Đồng Tháp, Sóc
Trăng, Cà Mau, Trà Vinh….
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
1.000 ha
8
1200
Vùng Trung du miền núi phía Bắc
1000
Vùng Đồng bằng sông Hồng
800
Vùng Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung
600
Vùng Tây Nguyên
400
Vùng Đông Nam Bộ
Vùng Đồng bằng sông Cửu Long (1.000 ha x 2 lần)
200
0
ình
Xu hướng biến động đất trồng lúa theo vùng thời kỳ 2011 – 2015
So với năm 2010, đất trồng lúa giảm 19,30 nghìn ha, đạt 97,84% chỉ tiêu theo
Nghị quyết của Quốc hội (đất chuyên trồng lúa nƣớc giảm 10,35 nghìn ha, đạt chỉ tiêu
theo Nghị quyết của Quốc hội), trong đó: có 8 tỉnh giảm (52,13 nghìn ha), tập trung
chủ yếu tại Cà Mau, Tiền Giang, Bến Tre, An Giang...và có 5 tỉnh tăng (32,83 nghìn
ha), tập trung chủ yếu tại Kiên Giang, Long An, Bạc Liêu, Sóc Trăng,...
Trong giai đoạn 2011 - 2015, diện tích đất trồng lúa tăng khoảng 45 nghìn ha từ
đất trồng cây hàng năm, đất trồng tràm và đất chƣa sử dụng; đồng thời đất trồng lúa
giảm 135 nghìn ha, trong đó chuyển đổi nội bộ khoảng 40 nghìn ha sang đất trồng cây
lâu năm, nuôi trồng thủy sản... để nâng cao hiệu quả sử dụng đất và chuyển sang các
mục đích phi nơng nghiệp (phát triển đơ thị, khu công nghiệp, dịch vụ, hạ tầng, xây
dựng nông thôn mới...) khoảng 95 nghìn ha. Nhƣ vậy, đất trồng lúa thực giảm 89,44
nghìn ha, tập trung chủ yếu ở vùng Đồng bằng sông Hồng, Đông Nam Bộ và Đồng
bằng sông Cửu Long.
Nhìn chung, diện tích đất trồng lúa trong giai đoạn 2011 - 2015 tiếp tục bị suy
giảm cho các mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội, tuy nhiên tốc độ đất trồng lúa giảm
chậm hơn so với giai đoạn 2001 - 2010 và chiếm khoảng 53% diện tích đất trồng lúa
đƣợc Quốc hội cho phép giảm (đất chuyên trồng lúa nƣớc đạt 56%). Một số tỉnh diện
tích đất chuyên trồng lúa nƣớc chỉ tiêu duyệt tăng nhƣng thực tế thực hiện lại giảm
nhƣ Thanh Hóa, Tây Ninh, Bến Tre, Đắk Nơng, Bình Dƣơng...
Mặc dù, diện tích đất trồng lúa giảm so với năm 2010, nhƣng nhờ tăng cƣờng
công tác thủy lợi, áp dụng các tiến bộ khoa học công nghệ, đẩy mạnh thâm canh tăng
vụ, đƣa các giống mới vào sản xuất..., nên năng suất lúa vẫn tiếp tục tăng từ 53,4 tạ/ha
lên 57,7 tạ/ha và sản lƣợng lúa tăng từ 40 triệu tấn lên 45,2 triệu tấn (tăng 13,05%).
Bình qn đạt 493 kg thóc/ngƣời/năm, tăng 33 kg/ngƣời/năm so với năm 2010 (460
kg/ngƣời/năm). Hệ số sử dụng đất đạt 1,95 lần, tăng 0,13 lần so với năm 2010 (1,82
lần). Sản xuất lúa đã đảm bảo an ninh lƣơng thực quốc gia, đồng thời đƣa nƣớc ta trở
thành nƣớc xuất khẩu gạo đứng hàng đầu thế giới [4].
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
9
1.1.4. Công nghệ GIS và viễn thám
1.1.4.1. Công nghệ GIS
* Khái niệm: GIS là viết tắt của cụm từ tiếng anh Geography Information
System, có nghĩa là hệ thống thơng tin địa lý.
Theo Burrought (1986) thì GIS nhƣ là một tập hợp các công cụ cho việc thu thập,
lƣu trữ, thể hiện và chuyển đổi các số liệu mang tính chất không gian từ thế giới thực
để giải quyết các bài tốn ứng dụng phục vụ các mục đích cụ thể.
Định nghĩa của dự án The Geographer’s Cratf, Khoa Địa lý, Trƣờng Đại học
Texas, Mỹ: GIS là cơ sở dữ liệu số chun dụng trong đó hệ trục toạ độ khơng gian là
phƣơng tiện tham chiếu chính. GIS bao gồm các công cụ để thực hiện các công việc sau:
- Nhập dữ liệu từ bản đồ giấy, ảnh vệ tinh, ảnh máy bay, số liệu điều tra và các
nguồn khác.
- Lƣu trữ dữ liệu, khai thác, truy vấn cơ sở dữ liệu.
- Biến đổi dữ liệu, phân tích, mơ hình hố, bao gồm các dữ liệu thống kê và dữ
liệu không gian.
- Lập báo cáo bao gồm bản đồ chuyên đề, các bảng biểu, biểu đồ và kế hoạch
Từ định nghĩa trên có thể thấy rõ ba vấn đề sau của GIS:
Thứ nhất, GIS có quan hệ với ứng dụng cơ sở dữ liệu. Tồn bộ thơng tin GIS đều
liên kết với tham chiếu khơng gian. Có những CSDL chứa thơng tin vị trí (địa chỉ
đƣờng phố…) nhƣng CSDL GIS sử dụng tham chiếu khơng gian nhƣ phƣơng tiện
chính để lƣu trữ và xâm nhập thông tin.
Thứ hai, GIS là công cụ tích hợp. Hệ GIS đầy đủ khả năng phân tích, bao gồm
phân tích ảnh máy bay, ảnh vệ tinh hay tạo mơ hình thống kê, vẽ bản đồ…
Thứ ba, GIS đƣợc xem nhƣ tiến trình khơng chỉ là phần cứng, phần mềm rời rạc
mà GIS còn đƣợc sử dụng vào trợ giúp quyết định. Cách thức nhập, lƣu trữ, phân tích,
dữ liệu trong GIS phải phản ánh đúng cách thức thông tin sẽ đƣợc sử dụng trong công
việc lập quyết định hay nghiên cứu cụ thể [17].
Một hệ thống thơng tin địa lý tích hợp phần cứng, phần mềm, và dữ liệu để chụp
hình, quản lý, phân tích, và hiển thị tất cả các hình thức thơng tin địa lý tham chiếu. GIS
cho phép chúng ta xem, hiểu, câu hỏi, giải thích và hiển thị các dữ liệu trong nhiều cách
để tiết lộ mối quan hệ, mơ hình và xu hƣớng trong các hình thức bản đồ, quả địa cầu, báo
cáo, và bảng xếp hạng. GIS có thể giúp chúng ta trả lời các câu hỏi và giải quyết vấn đề
bằng cách nhìn vào dữ liệu một cách nhanh chóng dễ hiểu và dễ dàng chia sẻ.
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
10
Tuy nhiên chúng ta có thể định nghĩa GIS nhƣ sau: GIS là một hệ thống bao gồm
các phần mềm, phần cứng máy tính và một cơ sở dữ liệu đủ lớn, có các chức năng thu
thập, cập nhật, quản trị và phân tích biểu diễn dữ liệu địa lý phục vụ giải quyết lớp
rộng lớn các bài toán ứng dụng có liên quan tới vị trí địa lý trên bề mặt trái đất [25].
* Ứng dụng: Nhờ những khả năng phân tích và xử lý đa dạng, kỹ thuật GIS hiện
nay đƣợc ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực, đƣợc xem là "công cụ hỗ trợ quyết
định”. Một số lĩnh vực đƣợc ứng dụng chủ yếu ở nhiều nơi trên thế giới là:
- Nghiên cứu quản lý tài ngun thiên nhiên và mơi trường: Phân tích các biến
đổi khí hậu, thuỷ văn; quy hoạch và quản lý đất đai; phân tích các tác động mơi
trƣờng; quản lý chất lƣợng nguồn nƣớc; xây dựng bản đồ đất và chất lƣợng đất; nghiên
cứu tình trạng xói mịn;…
-Nghiên cứu về điều kiện kinh tế - xã hội: Quản lý dân số, mạng lƣới y tế, giáo
dục, cơ sở hạ tầng,…
-Nghiên cứu hỗ trợ các chương trình quy hoạch phát triển: Đánh giá thích nghi
đất đai, cây trồng; đánh giá khả năng và định hƣớng quy hoạch các vùng đô thị, công
nghiệp lớn
-Một số ứng dụng trong phát triển nông nghiệp nông thôn: Lĩnh vực đất đai;
trồng trọt; quy hoạch thuỷ văn, tƣới tiêu; kinh tế nơng nghiệp; khí hậu;…
- Giải quyết nhiều bài tốn liên quan đến cơng nghệ GIS.
- Năm thành phần quan trọng cấu thành nên GIS: Phần cứng; phần mềm; chính
sách và quản lý; dữ liệu; con ngƣời
1.1.4.2. Viễn thám
Định nghĩa về viễn thám
Định nghĩa tổng quát: Viễn thám đƣợc định nghĩa nhƣ một khoa học nghiên cứu
các phƣơng pháp thu nhận, đo lường và phân tích thơng tin của đối tƣợng (vật thể) mà
khơng có những tiếp xúc trực tiếp với chúng [21].
Định nghĩa chi tiết: Viễn thám có thể đƣợc định nghĩa nhƣ là kỹ thuật thu thập dữ
liệu bức xạ điện từ phản chiếu hoặc phát ra từ đối tƣợng trên mặt đất bằng cách sử
dụng (Remote sensor) và từ đó rút ra thơng tin về đối tƣợng thơng qua q trình phân
tích các bức xạ điện từ [9].
Nhƣ vậy, viễn thám có thể đƣợc định nghĩa là một môn khoa học nghệ thuật, nhờ
nó mà các tính chất của đối tƣợng quan sát đƣợc xác định, đo đạc, thu thập và phân
tích mà khơng cần có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tƣợng.
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
11
Phân loại viễn thám
Viễn thám sử dụng các phản xạ, bức xạ điện từ để đo đạc xác định thơng tin về
đối tƣợng. Sóng điện từ có thể đƣợc coi nhƣ nguồn năng lƣợng chính trong viễn thám.
Viễn thám có thể đƣợc phân làm 3 loại cơ bản ứng với vùng bƣớc sóng sử dụng.
a) Viễn thám trong dải sóng nhìn thấy và hồng ngoại phản xạ
Nguồn năng lƣợng sử dụng là bức xạ mặt trời và ảnh viễn thám nhận đƣợc dựa vào
sự đo lƣờng năng lƣợng vùng ánh sáng khả kiến và hồng ngoại đƣợc phản xạ từ vật thể
và bề mặt trái đất. Ảnh thu đƣợc bởi kỹ thuật viễn thám này đƣợc gọi chung là ảnh
quang học.
b) Viễn thám hồng ngoại nhiệt
Nguồn năng lƣợng sử dụng là bức xạ nhiệt do chính vật thể sản sinh ra, hầu nhƣ
mỗi vật thể trong nhiệt độ bình thƣờng đều tự phát ra một bức xạ. Ảnh thu đƣợc bởi kỹ
thuật viễn thám này đƣợc gọi là ảnh nhiệt.
c) Viễn thám siêu cao tần
Trong viễn thám siêu cao tần, hai loại kỹ thuật chủ động và bị động đều đƣợc áp
dụng. Kỹ thuật viễn thám chủ động vệ tinh cung cấp cho các vật thể một nguồn năng
lƣợng riêng, rồi thu lại nguồn năng lƣợng phản xạ lại từ các vật thể. Còn kỹ thuật viễn
thám bị động ghi lại năng lƣợng sóng vơ tuyến cao tần với bƣớc sóng lớn hơn 1mm mà
đƣợc bức xạ tự nhiên hoặc phản xạ từ một số đối tƣợng.
Nguyên lý cơ bản của viễn thám
a) Nguyên lý cơ bản trong viễn thám
Nguyên lý hoạt động cơ bản của viễn thám dựa vào sóng điện từ đƣợc phản xạ
hoặc bức xạ từ vật thể là nguồn cung cấp thông tin chủ yếu về đối tƣợng.
- Mỗi một đối tƣợng thực phủ khác nhau sẽ cho các phản xạ hoặc bức xạ khác
nhau trong cùng một kênh phổ.
- Cùng một đối tƣợng thực phủ nhƣng ở các bƣớc sóng khác nhau sẽ cho các
phản xạ khác nhau.
- Nguồn năng lƣợng phản xạ hay bức xạ của các vật thể sau khi đƣợc thu nhận
bởi bộ cảm biến và sau đó đƣợc chuyển hóa thành dữ liệu ảnh số.
b) Nguyên lý thu chụp và xử lý ảnh viễn thám
Sóng điện từ đƣợc phản xạ hoặc bức xạ từ vật thể là nguồn cung cấp thơng tin
chủ yếu về đặc tính của đối tƣợng. Ảnh viễn thám sẽ cung cấp thông tin chủ yếu về
các vật thể tƣơng đƣơng với năng lƣợng bức xạ ứng với từng bƣớc sóng đã xác định.
Đo lƣờng và phân tích năng lƣợng phản xạ phổ ghi nhận bởi ảnh viễn thám cho phép
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
12
tách thơng tin hữu ích về từng loại lớp phủ mặt đất khác nhau do sự tƣơng tác giữa bức
xạ điện từ và vật thể [21].
Một thiết bị dùng để cảm nhận sóng điện từ phản xạ hay bức xạ từ vật thể đƣợc
gọi là bộ cảm biến. Bộ cảm biến có thể là các máy chụp ảnh hoặc máy quét. Phƣơng
tiện mang các máy thu đƣợc gọi là vật mang có thể là máy bay, khinh khí cầu, tàu con
thoi hoặc vệ tinh... [21].
Hình 1.2. Nguyên lý thu nhận dữ liệu ảnh viễn thám
Nguồn năng lƣợng chính thƣờng sử dụng trong viễn thám là bức xạ mặt trời,
năng lƣợng của sóng điện từ do các vật thể phản xạ hay bức xạ thu nhận bởi bộ cảm
biến đặt trên vật mang.
Thông tin về năng lƣợng phản xạ của các vật thể đƣợc ghi nhận bởi ảnh viễn
thám và thông qua xử lý tự động trên máy hoặc giải đoán trực tiếp từ ảnh dựa trên kinh
nghiệm của chuyên gia. Cuối cùng, các dữ liệu hoặc thông tin liên quan đến các vật thể
và hiện tƣợng khác nhau trên mặt đất sẽ đƣợc ứng dụng vào trong nhiều lĩnh vực khác
nhau nhƣ: nơng lâm nghiệp, địa chất, khí tƣợng, mơi trƣờng…[21].
Hình 1.3. Nguyên lý thu nhận và quy trình xử lý dữ liệu viễn thám
Tồn bộ q trình thu nhận và xử lý ảnh viễn thám có thể chia thành 5 thành
phần cơ bản nhƣ sau:
- Nguồn cung cấp năng lƣợng
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
13
- Sự tƣơng tác của năng lƣợng với khí quyển
- Sự tƣơng tác với các vật thể trên bề mặt đất
- Chuyển đổi năng lƣợng phản xạ từ vật thể thành dữ liệu ảnh số bởi bộ cảm biến.
- Hiển thị ảnh số cho việc giải đoán và xử lý.
Ảnh viễn thám
Khái niệm ảnh viễn thám
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.
Phân loại ảnh viễn thám
Tùy thuộc vào vùng bƣớc sóng đƣợc sử dụng để thu nhận, ảnh viễn thám có thể
đƣợc phân thành ba loại cơ bản:
- Ảnh quang học: Nguồn năng lƣợng chính là bức xạ mặt trời
- Ảnh nhiệt: Nguồn năng lƣợng chính là bức xạ nhiệt của các vật thể
- Ảnh rada: Nguồn năng lƣợng chính là sóng rada phản xạ từ các vật thể do vệ
tinh tự phát xuống theo những bƣớc sóng đã đƣợc xác định.
Các đặc điểm của ảnh viễn thám
Các dữ liệu ảnh thu đƣợc trong viễn thám thƣờng dƣới dạng số và đƣợc xử lý bởi
máy tính để tạo ảnh cho ngƣời giải đoán nghiên cứu ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác
nhau. Ảnh số đƣợc thể hiện bởi ma trận, trong đó các phần tử của ma trận (xác định
bởi hàng và cột) ứng với các phần tử ảnh có từng giá trị độ sáng riêng biệt. Ảnh vệ tinh
đƣợc đặc trƣng bởi một số thông số cơ bản nhƣ sau:
a) Tính chất hình học của ảnh viễn thám
Trƣờng nhìn khơng đổi IFOV đƣợc định nghĩa là góc khơng gian tƣơng ứng với
một đơn vị chia mẫu trên mặt đất. Lƣợng thông tin ghi đƣợc trong IFOV tƣơng ứng
với giá trị của pixel.
Góc nhìn tối đa mà một bộ cảm có thể thu đƣợc sóng điện từ đƣợc gọi là trƣờng
nhìn FOV. Khoảng khơng gian trên mặt đất do FOV tạo nên chính là bề rộng tuyến bay.
PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma
