Đánh giá biến động sử dụng đất bằng công nghệ ảnh viễn thám tại huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình

ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

ĐINH VŨ LONG

ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT
BẰNG CÔNG NGHỆ ẢNH VIỄN THÁM TẠI HUYỆN BỐ TRẠCH,
TỈNH QUẢNG BÌNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KIỂM SỐT VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG

Chuyên ngành: QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI

HUẾ - 2017

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

ĐINH VŨ LONG

ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT
BẰNG CÔNG NGHỆ ẢNH VIỄN THÁM TẠI HUYỆN BỐ TRẠCH,
TỈNH QUẢNG BÌNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KIỂM SỐT VÀ BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG

Chuyên ngành: QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI
Mã số: 60850103

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. NGUYỄN HOÀNG KHÁNH LINH

HUẾ – 2017

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan kết quả đạt được trong luận văn là sản phẩm nghiên cứu, tìm
hiểu của riêng cá nhân tơi. Trong tồn bộ nội dung của luận văn, những điều được
trình bày hoặc là của cá nhân tôi hoặc là được tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu. Tất cả
các tài liệu tham khảo đều có xuất xứ rõ ràng và được trích dẫn hợp pháp.
Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm và chịu mọi hình thức kỷ luật theo quy định
cho lời cam đoan của mình.

Huế, ngày

tháng

năm 2017

Người cam đoan

Đinh Vũ Long

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 nổ lực của bản thân, tơi xin
chân thành cảm ơn quý thầy cô giáo trường Đại học Nông Lâm Huế và Khoa Tài
nguyên đất & Môi trường nông nghiệp; Phịng Đào tạo Sau đại học đã tận tình truyền
đạt cho tôi những kiến thức quý báu và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt
thời gian học tập và viết Luận văn tốt nghiệp.
Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn cơ giáo TS. Nguyễn Hồng Khánh Linh, người
hướng dẫn khoa học, đã rất chu đáo và nhiệt tình giúp đỡ tơi trong suốt thời gian làm
Luận văn này.
Xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới Sở Tài ngun và Mơi trường Quảng Bình,
Phịng Tài ngun huyện Bố Trạch và Văn Phòng Đăng ký Quyền sử dụng đất huyện
Bố Trạch, tỉnh Quảng Bìnhđã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong việc thu thập số liệu
ngoại nghiệp cũng như số liệu để phục vụ cho Luận văn này.
Cuối cùng, tôi xin chân thành 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 Luận văn này.

Huế, ngày

tháng

năm 2017

Học viên

Đinh Vũ Long

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


iii

TÓM TẮT
Đề tài luận văn “Đánh giá biến động sử dụng đất bằng công nghệ ảnh viễn
thám tại huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình” đã được thực hiện từ tháng 01 năm
2017 đến tháng 6 năm 2017. Phương pháp nghiên cứu đề tài là sử dụng công nghệ
viễn thám kết hợp với GIS. Nội dung đề tài cần nghiên cứu các vấn đềsau:
- Nghiên cứu lý thuyết về tình hình sử dụng đất, viễn thám vàGIS.
- Thu thập dữ liệu ảnh vệ tinh, các số liệu thống kê, kiểm kê. Từ đó tiến hành giải

đốn ảnh vệ tinh thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2005, 2010, 2016 và bản
đồ biến động sử dụng đất giai đoạn 2005-2010, 2010 - 2016.
- Rút ra các kết luận về kết quả đạt được và đánh giá phương pháp thựchiện.

Sau quá trình thực hiện, luận vănđã thu được một số kết quảsau:
- Bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Bố Trạch năm 2005, 2010, 2016 (tỷ lệ

1:25000) với 5 loại hình sử dụng đất bao gồm: đất rừng, đất nông nghiệp, đất xây
dựng, mặt nước, đất cát.
Bản đồ biến động sử dụng đất giai đoạn 2005 – 2010, 2010 – 2016 ( tỷ lệ
1:25000).
Với các kết quả đạt được, có thể nhận thấy việc sử dụng cơng nghệ viễn thám là
phương pháp có hiệu quả với độ chính xác khá cao, tiết kiệm chi phí trong việc phân
loại vàđánh giábiến động sử dụng đất tại huyện Bố Trạch.

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


iv

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................. ii
TÓM TẮT...................................................................................................................... iii
MỤC LỤC ......................................................................................................................iv
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT .................................................vi
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................... vii
DANH MUC CÁC HÌNH ........................................................................................... viii
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1. Đặt vấn đề ....................................................................................................................1
2. Mục đích, mục tiêu của đề tài ......................................................................................2
2.1. Mục đích ...................................................................................................................2
2.2. Mục tiêu ....................................................................................................................2
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn .....................................................................................2
3.1. Ý nghĩa khoa học ......................................................................................................2
3.2 Ý nghĩa thực tiễn .......................................................................................................3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................................4
1.1. Cơ sở lý luận vấn đề nghiên cứu ..............................................................................4
1.1.1. Đất đai và loại hình sử dụng đất ............................................................................4
1.1.2. Hệ thống viễn thám và ảnh viễn thám ...................................................................6
1.2. Cơ sởthực tiễn của vấn đề nghiên cứu ....................................................................11
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ......................................................................12
1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ........................................................................13
1.3 Một số đề tài nghiên cứu có liên quan .....................................................................15
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN

CỨU............................................................................................................................... 17
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ..........................................................................17
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ..........................................................................................17
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................. 17

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


v
2.2. Nội dung nghiên cứu .............................................................................................. 17
2.3. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................17
2.3.1. Phương pháp thu thập số liệu ..............................................................................17
2.3.2. Phương pháp xử lý dữ liệu ảnh viễn thám bằng các phần mềm chuyên dụng ....19
2.3.3. Phương pháp điều tra mẫu ...................................................................................20
2.3.4. Phương pháp đánh giá độ chính xác sau phân loại ảnh. ......................................20
2.3.5. Phương pháp phân tích trong GIS .......................................................................21
2.3.6. Phương pháp so sánh ...........................................................................................21
2.3.7. Phương pháp chuyên gia .....................................................................................21
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................................22
3.1. Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội và tình hình quản lý, sử dụng đất của
huyện Bố Trạch .............................................................................................................22
3.1.1. Điều kiện tự nhiên .............................................................................................. 22
3.1.2. Tình hình kinh tế, xã hội huyện Bố Trạch ...........................................................31
3.1.3. Tình hình quản lý đất của huyện Bố Trạch .........................................................33
3.2. Phân loại ảnh vệ tinh và thành lập bản đồ sử dụng đất huyện Bố Trạch ...............40
3.2.1. Tiền xử lý ảnh ......................................................................................................40
3.2.2. Nắn ảnh ................................................................................................................43
3.2.3. Giải đoán ảnh vệ tinh, xây dựng bản đồ sử dụng đất tại ba thời điểm ................45
3.3. Đánh giá biến động sử dụng đất huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình giai đoạn 2005
– 2016 ............................................................................................................................ 47

3.3.1. Chồng xếp bản đồ sử dụng đất của huyện Bố Trạch giai đoạn 2005 – 2010, 2010
– 2016 ............................................................................................................................ 47
3.3.2. Biến động sử dụng đất huyện Bố Trạch giai đoạn 2005 – 2010, 2010 – 2016 ..49
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................ 56
4.1. Kết luận...................................................................................................................56
4.2. Kiến nghị ................................................................................................................56
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 57

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


vi

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Viết tắt

Diễn giải

GIS

Geographic Information System- Hệ thống thông tin địa lý

GPS

Global Positioning System - Hệ thống Định vị Toàn cầu

NDVI

Nomarlized Difference Vegetation Index- Chỉ số khác biệt thực vật

UBND

Uỷ Ban Nhân dân

UNESCO
FAO

United Nations Educational Scientific and Cultural Organization Tổchức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa của Liên hiệp quốc
Food and Agriculture Organization of the United Nations - Tổ

chức Lương thực

và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Thông số kỹ thuật ảnh Landsat .....................................................................18
Bảng 2.2. Số mẫu từng loại hình sử dụng đất ............................................................... 20
Bảng 3.1. Phân loại đất huyện Bố Trạch .......................................................................26
Bảng 3.2. Các thông số cơ bản của ảnh Landsat sử dụng trong đề tài .........................40
Bảng 3.3. Ma trận sai số phân loại ảnh..........................................................................46
Bảng 3.4. Ma trận biến động diện tích các loại hình sử dụng đất giai đoạn 2005-2010
sau khi chồng lớp (Đơn vị tính: ha). ..............................................................................48
Bảng 3.5. Ma trậnbiến động diện tích các loại hình sử dụng đất giai đoạn 2010-2016
sau khi chồng lớp (Đơn vị tính: ha). ..............................................................................49

Bảng 3.6. Thơng kê tổng diện tích các loại hình biến động sử dụng đất giai đoạn 20052010 ............................................................................................................................... 49
Bảng 3.7. Thơng kê tổng diện tích các loại hình biến động sử dụng đất giai đoạn 20102016 ............................................................................................................................... 50
Bảng 3.8. Bảng số liệu thống kê thu thập năm 2016 và số liệu thống kê giải đoán ảnh
năm 2016 .......................................................................................................................53
Bảng 3.9. Bảng so sánh số liệu thống kê thu thập năm 2010 và số liệu thống kê giải
đoán ảnh năm 2010. .......................................................................................................54
Bảng 3.10. Bảng so sánh số liệu thống kê thu thập năm 2005 và số liệu thống kê giải
đoán ảnh năm 2005. .......................................................................................................54

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


viii

DANH MUC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Phổ phản xạ của thực vật, đất và nước ............................................................7
Hình 1.2. Sự tương tác sóng điện từ với vật thể .............................................................. 8
Hình 1.3. Ảnh vệ tinh với độ phân giải khơng gian khác nhau .......................................9
Hình 1.4. Ảnh SPOT 5 chụp ba kênh green, red và hồng ngoại .....................................9
Hình 1.5. Ảnh có 20 pixels ghi nhận thơng tin theo 8 bits ............................................10
Hình 2.1. Khung logic của quy trình giải đốn ảnh viễn thám......................................19
Hình 3.1. Sơ đồ vị trí địa lý huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình....................................22
Hình 3.2. Ảnh Landsat 8 trước và sau khi hiệu chỉnh bức xạ của Kênh 4 và Kênh 5 ..41
Hình 3.3. Hộp thoại thể hiện các kênh ảnh được ghép ..................................................42
Hình 3.4. Ảnh huyện Bố Trạch chụp ngày 7 tháng 4 năm 2016 trước và sau khi cắt
ranh giới .........................................................................................................................42
Hình 3.5. Ảnh trước khi tăng cường chất lượngảnh ......................................................43
Hình 3.6. Ảnh sau khi tăng cường chất lượngảnh .........................................................43
Hình 3.7. Sự phân bố các điểm khống chế ....................................................................44
Hình 3.8. Danh sách các điểm khống chế chọn nắn ảnh và sai số nắn ảnh ...................44

Hình 3.9. Các điểm GPS từ thực địa và kết quả chọn vùng mẫu ..................................45
Hình 3.10. kết quả sau khi phân loại ảnh ......................................................................45
Hình 3.11. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Bố Trạch năm 2005 .........................46
Hình 3.12. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Bố Trạch năm 2010 .........................47
Hình 3.13. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Bố Trạch năm 2016 .........................47
Hình 3.14. Ảnh chồng xếp bản đồ biến động sử dụng đất giai đoạn 2005 – 2010 và
giai đoạn 2010 – 2016 ...................................................................................................48
Hình 3.15. Biểu đồ thống kê tổng diện tích các loại hình biến động giai đoạn 20052010 (Đơn vị: ha)...........................................................................................................51
Hình 3.16. Biểu đồ thống kê tổng diện tích các loại hình biến động giai đoạn 20102016 (Đơn vị: ha)...........................................................................................................52
Hình 3.17. Bản đồ biến động sử dụng đất giai đoạn 2005-2010 ...................................52
Hình 3.18. Bản đồ biến động sử dụng đất giai đoạn 2010-2016 ...................................53
Hình 3.16: Phỏng vấn cán bộ Phịng tài ngun và Văn phòng Đăng ký quyền sử dụng
đất ..................................................................................................................................68

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


1

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Đối với bất kỳ một quốc gia nào, đất đai cũng là nguồn lực quan trọng hàng đầu
cho sự phát triển kinh tế, kỹ thuật, cơ sở hạ tầng xã hội nó ln cố định về diện tích, vị
trí khơng gian và vơ hạn về thời gian sử dụng.
Q trình cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa cùng với gia tăng dân số đã và đang
gây sức ép lớn trong việc sử dụng đất nước ta hiện nay, kéo theo hàng loạt các biến
động về quỹ đất và tình hình sử dụng đất theo cả chiều hướng tích cực lẫn tiêu cực đến
các vấn đề mơi trường tự nhiên và môi trường xã hội. Ngày nay, cùng với sự phát triển
của khoa học hiện đại đòi hỏi thơng tin phải nhanh chóng, chính xác, kịp thời. Đặc
biệt, đất đai luôn biến động từng ngày, từng giờ nên việc cập nhật, tra cứu, đánh giá

biến động đất đai để hoạch định ra những phương án sử dụng đất trong tương lai là vô
cùng cần thiết.
Sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật tính tốn và cơng nghệ thơng tin cùng với
sự khơng ngừng hồn thiện của lý thuyết đo ảnh trong những thập kỷ gần đây đã cho
ra đời công nghệ viễn thám, với tư liệu ảnh vệ tinh có độ phân giải cao phản ánh trung
thực về bề mặt trái đất tại thời điểm chụp, hàm lượng thơng tin lớn, được thu nhận trên
nhiều dải sóng, đang là nguồn dữ liệu phong phú và trực quan giúp cho các nhà nghiên
cứu về bề mặt và các quá trình tự nhiên trên mặt đất một cách hiệu quả. Kết hợp với
khả năng xử lý số liệu của hệ thống thông tin địa lý (GIS), hệ thống định vị tồn cầu
(GPS) và phần mềm giải đốn ảnh viễn thám, công nghệ viễn thám đã tạo ra một công
cụ mạnh trong nghiên cứu và quản lý tài nguyên thiên nhiên nói chung và tài ngun
rừng nói riêng. Cơng nghệ viễn thám ngày càng được ứng dụng rộng rãi trên Thế giới
trong nhiều lĩnh vực. Dữ liệu viễn thám với đặc điểm đa thời gian, xử lý ngắn và phủ
trùm khu vực rộng là một công cụ hữu hiệu cho việc theo dõi biến động sử dụng đất.
Cùng với đó, thiết bị tin học được đồng bộ hóa tăng khả năng xử lý nhanh chóng trong
việc xây dựng các loại bản đồ. Vì vậy, phương pháp viễn thám kết hợp cơng nghệ GIS
(Hệ thống thơng tin địa lý) sẽ góp phần khắc phục nhiều hạn chế của phương pháp
truyền thống và đặc biệt hiệu quả trong xử lý số liệu nhằm đánh giá biến động trong
quá trình sử dụng đất đai.
Huyện Bố Trạch nằm ngay cửa ngõ phía Bắc thành phố Đồng Hới – thủ phủ
của tỉnh Quảng Bình, huyện lỵ là thị trấn Hồn Lão, thị trấn Nơng trường Việt trung.
Huyện Bố Trạch có 30 xã, thị trấn. Huyện có nhiều điều kiện thuận lợi về vị trí địa lý,
thế mạnh về thương mại và dịch vụ du lịch: có các tuyến đường giao thông huyết mạch
chạy qua là đường Hồ Chí Minh, quốc lộ 1A, đường sắt Bắc Nam Trạch và các tỉnh lộ
2, 2B, 3, 11 nối hệ thống quốc lộ 1A; đường Hồ Chí Minh và đường 20 tạo thành

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


2

mạng lưới giao thơng ngang – dọc tương đối hồn chỉnh; Bố Trạch có cửa khẩu Cà
Rng – Noọng Ma (Việt Nam – Lào), các danh thắng nổi tiếng như vườn quốc gia
Phong Nha – Kẻ Bàng được UNESCO công nhận di sản thiên nhiên thế giới,khu du
lịch nghỉ mát Đá Nhảy, động Thiên Đường,Hang Sơn Đng. Vì vậy, huyện Bố Trạch
có một vị trí quan trọng trong phát triển kinh tế xã hội của tỉnh Quảng Bình. Trong
thời gian qua cơ cấu kinh tế của huyện chuyển dịch mạnh mẽ từ nông nghiệp sang
công nghiệp và dịch vụ, du lịch, đất đai của huyện thường xuyên có sự biến động, do
đó việc cập nhật, chỉnh lý những thơng tin biến động về đất đai một cách kịp thời,
chính xác là rất cần thiết.
Nhận thức được vai trò và tầm quan trọng của việc đánh giá biến động đất đai
phục vụ công tác quản lý sử dụng đất được hiệu quả, từng bước hiện đại hơn tôi tiến
hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá biến động sử dụng đất bằng công nghệ ảnh viễn
thám tại huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình”.
2. Mục đích, mục tiêu của đề tài
2.1. Mục đích
- Đánh giá được biến động sử dụng đất trên địa bàn huyện Bố Trạch, tỉnh
Quảng Bìnhbằng cơng nghệ viễn thám và GIS làm cơ sở đề xuất giải pháp quản lý và
sử dụng đất hiệu quả.
2.2. Mục tiêu
- Xây dựng được bản đồ sử dụng đất tại ba thời điểm năm 2005, năm 2010 và
năm 2016 huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình bằng tư liệu viễn thám ảnh Landsat.
- Đánh giá được biến động sử dụng đất giai đoạn 2005 - 2016 trên địa bàn
huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
3.1. Ý nghĩa khoa học
Trong bối cảnh ứng dụng công nghệ không gian và tin học đang phát triển bùng
nổ trên thế giới, việc triển khai nghiên cứu sử dụng thông tin viễn thám trong ngành
khoa học về Trái đất tại Việt Nam có ý nghĩa khoa học – công nghệ to lớn, nhằm rút
ngắn khoảng cách chênh lệch về trình độ cơng nghệ ở nước ta so với các nước trong
khu vực và quốc tế.

Những kết quả đề tài sẽ góp phần vào nguồn tài liệu tham khảo cho các nhà
quản lý xây dựng chính sách, nâng cao năng lực kỹ thuật, quản lý tài ngun đất và
xây dựng mơ hình dự đốn quá trình sử dụng đất.

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


3
3.2 Ý nghĩa thực tiễn
Theo thời gian thì huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình ngày càng phát triển, các
hình thức sử dụng đất trên địa bàn huyện cũng sẽ thay đổi theo nhiều chiều hướng
khác nhau. Việc ứng dụng công nghệ mới trong nghiên cứu sử dụng đất sẽ rất có hiệu
quả trong nghiên cứu, rút ngắn được rất nhiều thời gian so với các công tác khảo sát đo
đạc ngoại nghiệp truyền thống trước đây.

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


4

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Cơ sở lý luận vấn đề nghiên cứu
1.1.1. Đất đai và loại hình sử dụng đất
1.1.1.1. Đất đai
Theo Dale và Mc. Laughin (1988). Đất là “Bề mặt của trái đất, vật chất phía
dưới, khơng khí phía trên và tất cả những thứ gắn với nền đất”. Còn theo Stephen
Hauking (nhà vật lý người Anh), lớp mặt của trái đất gọi là thổ nhưỡng, được hình
thành là do tác động lẫn nhau của khí quyển, nước, sinh vật, đá mẹ qua thời gian lâu
dài. 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 người 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”(Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2007).
Theo quan điểm của C. Mác: Đất là tài sản mãi mãi với loài người, là điều kiện
cần để sinh tồn, là điều kiện không thể thiếu được để sản xuất, là tư liệu sản xuất cơ
bản trong nông lâm nghiệp.
Theo quan điểm của FAO thì đất được xem như là tổng thể của nhiều yếu tố
gồm: Khí hậu, địa hình, đất, thổ nhưỡng, thủy văn, thực vật, động vật, những biến đổi
của đất do hoạt động của con người.
Theo Từ điển bách khoa Việt Nam thì đất là lớp mỏng trên cùng của vỏ Trái đất
tương đối tơi xốp do các loại đá phong hố ra, có độ phì, trên đó cây cỏ có thể mọc
được. Đất hình thành do tác động tổng hợp của nước, khơng khí và sinh vật lên đá mẹ.
Nếu nhìn nhận đất đai trên phương diện từ vạt đất thì đất đai là một phần diện
tích cụ thể của bề mặt trái đất, bao gồm cả các yếu tố cấu thành môi trường sinh thái
ngay trên và dưới bề mặt đất.
Như vậy, tùy theo quan điểm trong từng lĩnh vực về chuyên môn mà đất đai được
các tác giả nhìn nhận trên các phương diện khác nhau và có nhiều ý nghĩa khác nhau.
Tuy nhiên, hiện nay khi nói đến đất người ta thường dùng hai khái niệm là đất
(soil) và đất đai (land). Đất (soil) là lớp đất mặt của vỏ trái đất gọi là thổ nhưỡng. Thổ
nhưỡng phát sinh là do tác động lẫn nhau của khí trời (khí quyển), nước (thủy quyển),
sinh vật (sinh quyển) và đá mẹ (thạch quyển) qua thời gian lâu dài. Khái niệm đất theo
nghĩa đất đai (land) có thể được hiểu theo nhiều cách khác nhau, đất như là khơng
gian, cộng đồng lãnh thổ, vị trí địa lý, nguồn vốn, môi trường, tài sản. Trong quản lý
Nhà nước về đất đai người ta thường đề cập đến đất đai theo khái niệm đất (land).

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


5
Về phân loại đất (land/soil classification), hiện nay trên thế giới tùy theo mục
đích phân loại mà có nhiều cách phân loại đất khác nhau. Hiện nay, ở nước ta đất

thường được phân loại theo hai cách: Phân loại đất theo thổ nhưỡng và phân loại đất
theo mục đích sử dụng. Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, chúng ta chỉ quan tâm
đến cách phân loại đất theo mục đích sử dụng (land classification).
Ở Việt Nam, Luật đất đai đầu tiên năm 1987 quy định đất đai được phân làm 5
loại theo mục đích sử dụng, gồm đất nơng nghiệp, đất lâm nghiệp, đất khu dân cư, đất
chuyên dùng và đất chưa sử dụng. Luật đất đai 1993 quy định đất đai được phân thành
6 loại theo mục đích sử dụng, gồm đất nông nghiệp, đất lâm nghiệp, đất khu dân cư
nông thôn, đất đô thị, đất chuyên dùng và đất chưa sử dụng.
Cách phân loại đất theo Luật đất đai 1987 và Luật đất đai 1993 vừa được phân
theo mục đích sử dụng, lại vừa theo địa bàn gây nên sự chồng chéo. Để khắc phục tình
trạng này, Luật Đất đai 2003 và mới nhất Luật Đất đai 2013 có hiệu lực từ ngày 01
tháng 7 năm 2014 quy định căn cứ theo mục đích sử dụng, đất đai được phân thành 3
nhóm: Nhóm đất nơng nghiệp, nhóm đất phi nơng nghiệp, nhóm đất chưa sử dụng.
- Nhóm đất nông nghiệp: Đất nông nghiệp là đất sử dụng vào mục đích sản
xuất, nghiên cứu, thí nghiệm về nơng nghiệp, lâm nghiệm, nuôi trồng thuỷ sản, làm
muối và mục đích bảo vệ, phát triển rừng. Nhóm đất nơng nghiệp được phân thành các
phân nhóm gồm đất sản xuất nơng nghiệp, đất lâm nghiệp, đất nuôi trồng thủy sản, đất
làm muối và đất nơng nghiệp khác.
- Nhóm đất phi nơng nghiệp: Đất phi nông nghiệp là đất đang được sử dụng
khơng thuộc nhóm đất nơng nghiệp. Nhóm đất phi nơng nghiệp bao gồm đất ở, đất
chuyên dùng, đất tôn giáo tín ngưỡng, đất nghĩa trang, nghĩa địa, đất sơng ngịi, kênh,
rạch, suối và mặt nước chuyên dùng và đất phi nơng nghiệp khác. Trong các phân
nhóm của nhóm đất nơng nghiệp, phi nông nghiệp lại được chia thành nhiều loại đất
khác nhau.
- Nhóm đất chưa sử dụng: Đất chưa sử dụng là đất chưa xác định mục đích sử
dụng. Đất chưa sử dụng bao gồm đất bằng chưa sử dụng, đất đồi núi chưa sử dụng, núi
đá khơng có rừng cây.
Tóm lại, theo mục đích sử dụng đất, ở nước ta đất được chia làm 3 loại: Đất
nông nghiệp, đất phi nông nghiệp và đất chưa sử dụng. Với tốc độ cơng nghiệp hóa,
hiện đại hóa ngày càng cao như hiện nay, đất nơng nghiệp ln có xu hướng chuyển

sang đất phi nơng nghiệp với diện tích lớn (Bộ Tài ngun và Mơi trường, 2007).
1.1.1.2. Loại hình sử dụng đất
Là bức tranh mô tả thực trạng sử dụng đất của một vùng đất với những phương
thức quản lý sản xuất trong các điều kiện môi trường tự nhiên, kinh tế - xã hội và

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


6
kỹthuật được xác định. Các thuộc tính của loại hình sử dụng đất bao gồm sản phẩm,
lợi ích, định hướng thị trường, trình độ người sử dụng đất...
Những loại hình sử dụng đất có thể hiểu theo nghĩa rộng là các loại hình sử
dụng đất chính hoặc có thể được mô tả chi tiết hơn với khái niệm các kiểu sử dụng đất.
Kiểu sử dụng đất là một loại sử dụng đất đai, được mô tả chi tiết theo các thuộc tính
nhất định để đánh giá các nhu cầu sử dụng đất đai của nó và để lập kế hoạch đầu tư
cần thiết. Nhiều khi người ta không tách bạch các loại hình sử dụng đất chính và các
kiểu sử dụng đất một cách riêng biệt mà gọi chung là các loại hình sử dụng đất với
mức độ chi tiết thay đổi theo trình độ, phạm vi và các mục đích nghiên cứu (Bộ Tài
ngun và Mơi trường, 2007).
1.1.2. Hệ thống viễn thám và ảnh viễn thám
1.1.2.1. Các khái niệm cơ bản
a. Khái niệm viễn thám
Viễn thám là khoa học thu thập, xử lý, thể hiện hình ảnh và dữ liệu liên quan có
được từ các thiết bị trên mặt đất, không trung và không gian bằng cách ghi lại sự tương
tác giữa vật chất (mục tiêu) và bức xạ điện từ.
Viễn thám sử dụng phổ điện từđể ghi nhận hình ảnh mặt đất, đại dương và khí quyển
(Trần Quốc Vinh, 2003).
b. Bức xạ điện từ
Bức xạ điện từ là quá trình truyền năng lượng điện từ trên cơ sở các dao động
của điện trường và từ trường trong không gian.

Q trình lan truyền của sóng điện từ qua mơi trường vật chất sẽ tạo ra phản xạ,
hấp thụ, tán xạ và bức xạ sóng điện từ dưới các hình thức khác nhau tùy thuộc vào
bước sóng.
Viễn thám thường sử dụng 4 tính chất cơ bản của bức xạ điện từ đó là tần số
hay bước sóng, hướng lan truyền, biên độ và mặt phẳng phân cực để thu nhận thơng
tin từ các đối tượng. Ví dụ, tần số hay bước sóng liên quan đến màu sắc của vật thể
trong vùng ánh sáng khả kiến.
Tùy thuộc vào bước sóng điện từ, phản xạ hay bức xạ từ các vật thể được thu
nhận bởi bộ cảm biến sẽ tạo ra các ảnh viễn thám có màu sắc khác nhau. Thể hiện màu
dữ liệu ảnh vệ tinh giữ vai trò rất quan trọng trong việc giải đoán ảnh bằng mắt, nếu
ảnh đa phổ gồm 3 kênh được ghi nhận tương ứng cùng vùng phổ của đỏ, lục và xanh
lơ sẽ cho phép tái tạo màu tự nhiên trên màn hình hiển thị ảnh. Ví dụ, lá cây sẽ có màu
xanh trên ảnh như sự cảm nhận của con người ngoài thực tế, vì chất diệp lục hấp thụ
ánh sáng có bước sóng xanh lơ và đỏ đồng thời phản xạ ánh sáng có bước sóng xanh

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


7
lục. Ngược lại, nếu thông tin ghi nhận trên vùng phổ khơng nhìn thấy (sóng hồng
ngoại) sự tổ hợp màu với kênh phổ hồng ngoại sẽ không cho màu tự nhiên, trường hợp
này được gọi là tổ hợp màu hồng ngoại. Trên tổ hợp màu này, các đối tượng được thể
hiện giống như thể hiện trên film hồng ngoại.
Ảnh viễn thám sẽ cung cấp thông tin về các vật thể tương ứng với năng lượng
bức xạ ứng với từng bước sóng do bộ cảm biến nhận được trong dải phổ đã xác định.
Các đại lượng này của vật thể thường được gọi là đặc trưng phổ.
Phản xạ phổ ứng với từng lớp phủ mặt đất cho thấy có sự khác nhau do sự
tương tác giữa bức xạ điện từ và vật thể, điều này cho phép viễn thám có thể xác định
hoặc phân tích được đặc điểm của lớp phủ thơng qua việc đo lường phản xạ phổ. Hình
1.1 cho thấy phản xạ phổ ứng với một số lớp phủ đặc trưng của mặt đất (trục ngang thể

hiện bước sóng, trục đứng thể hiện phần trăm năng lượng điện từ phản xạ), trong đó
thực vật có phản xạ rất cao trong vùng gần hồng ngoại, đất cho sự phản xạ khá cao đối
với hầu hết các vùng phổ nhưng nước hầu như không phản xạ trong vùng hồng ngoại
(hấp thụ hồn tồn năng lượng sóng hồng ngoại).

Hình 1.1. Phổ phản xạ của thực vật, đất và nước
Năng lượng sóng điện từ hấp thụ nhiều hay ít tùy thuộc vào bước sóng và loại
vật thể. Năng lượng của bức xạ điện từ (E) khi tương tác với vật thể một phần sẽ bị
hấp thụ (EA), một phần phản xạ (ER) và một phần truyền qua vật thể (ET).

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


8

Hình 1.2. Sự tương tác sóng điện từ với vật thể
Theo định luật bảo tồn năng lượng thì E = EA + ER + ET.
Đặt trưng của bề mặt đất có thể phân biệt bằng cách so sánh năng lượng phản
xạ ER của từng vật thể khác nhau ứng với từng bước sóng và phản xạ phổ được xác
định bởi ER/E.
Năng lượng sóng điện từ do nguồn cung cấp là mặt trời, khi truyền tới mặt đất
sẽ bị hấp thụ hoặc tán xạ bởi các phân tử nước và khí có trong lớp khí quyển. Tùy
thuộc vào bước sóng, ảnh hưởng của khí quyển đến phản xạ phổ ứng với từng loại lớp
phủ mặt đất cho thấy có sự khác nhau theo vị trí cũng như thời gian trong năm.
Do các tính chất của vật thể có thể được xác định thông qua năng lượng bức xạ
từ vật thể hay phản xạ của vật thể đối với năng lượng bức xạ do mặt trời cung cấp, nếu
năng lượng của sóng điện từ do các vật thể phản xạ hay bức xạ được thu nhận bởi bộ
cảm biến (sensor) đặt trên vật mang (platform của vệ tinh), ta có thể nhận biết đối
tượng hoặc các điều kiện mơi trường khí quyển xung quanh trái đất thông qua những
đặt trưng riêng về sự phản xạ sóng điện từ (Trần Quốc Vinh, 2003).

c. 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 được thu nhận bởi các bộ cảm biến đặt trên vệ tinh. Tùy thuộc vào vùng bước
sóng được sử dụng để thu nhận, ảnh viễn thám được phân thành ba loại cơ bản:
Ảnh quang học: Nguồn năng lượng chính là bức xạ mặt trời;
Ảnh nhiệt: Nguồn năng lượng chính là bức xạ nhiệt của vật thể;
Ảnh rada: Nguồn năng lượng chính là sóng rada phản xạ từ các vật thể do vệ
tinh phát xuống theo những bước sóng đã được xác định.

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


9
Vùng phủ mặt đất rộng hay hẹp (diện tích nhất định trên bề mặt trái đất) tương
ứng với phần tử ảnh gọi là độ phân giải không gian hay độ phân giải mặt đất của ảnh
viễn thám, tùy vào loại vệ tinh và kích thước của pixel đã được xác định trước khi thiết
kế bộ cảm biến mà ảnh viễn thám có độ phân giải khơng gian khác nhau. Ngồi ra,
cùng một lớp phủ mặt đất tương ứng với phần tử ảnh sẽ có giá trị độ sáng của pixel
khác nhau theo từng loại bước sóng (ảnh chụp đa phổ). Do đó ứng với vùng phủ nhất
định, thơng tin cơ bản được cung cấp bởi ảnh vệ tinh sẽ khác nhau phụ thuộc vào kích
thước của pixel và phạm vi bước sóng được sử dụng bởi từng loại vệ tinh.
Hình 1.3 thể hiện các ảnh vệ tinh chụp trên cùng một diện tích nhất định trên bề
mặt trái đất nhưng có độ phân giải khơng gian khác nhau (20m, 10m và 5m) và hình
1.4 thể hiện các ảnh vệ tinh chụp trên các kênh phổ khác nhau.
20m pixel

10m pixel

5m pixel

Hình 1.3. Ảnh vệ tinh với độ phân giải không gian khác nhau
Kênh phổ “lục”

Kênh phổ “đỏ”

Kênh phổ “hồng ngoại”

Hình 1.4. Ảnh SPOT 5 chụp ba kênh green, red và hồng ngoại
Để lưu trữ, xử lý và hiển thị ảnh vệ tinh trong máy tính kiểu Raster, tùy thuộc
vào số bit dùng để ghi nhận thơng tin, mỗi pixel sẽ có một giá trị hữu hạn ứng với từng
cấp độ xám (giái trị độ sáng của pixel: BV – Brightness Value). Ví dụ 7 bits cho 128
cấp độ xám (0-127) và 8 bits cho 256 cấp (0-255) 0 tương ứng đen và 255 là trắng.
Hình 1.5 thể hiện ảnh số có các phần tử ảnh (pixel) được xác định bởi hàng và
cột ghi nhận thông tin theo giá trị từ 0 đến 255.

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


10

1

1

2

3

4

5

11

18

27

26

26

2
3

BV14 = 26
BV24

120

130

145

225

252

4

Hình 1.5. Ảnh có 20 pixels ghi nhận thông tin theo 8 bits
Số bit dùng để ghi nhận thông tin (thang cấp độ xám) được gọi là độ phân giải
bức xạ của ảnh vệ tinh, độ phân giải bức xạ thể hiện sự thay đổi nhỏ nhất của cường độ
phản xạ sóng từ các vật thể được xác định bởi bộ cảm biến.
Ảnh toàn sắc chỉ bao gồm một kênh phổ nên thường được giải đoán như ảnh đen
trắng, ảnh đa phổ gồm nhiều kênh phổ. Để hiển thị, từng kênh của ảnh đa phổ được thể
hiện lần lượt dưới dạng ảnh gray scale (cấp độ xám) mà mỗi pixel có giá trị hữu hạn ứng
với từng cường độ phản xạ năng lượng của vật thể trên mặt đất, hoặc phối hợp ba kênh
ảnh thể hiện cùng lúc dưới dạng ảnh tổ hợp màu. Việc giải đoán ảnh tổ hợp màu địi hỏi
phải có kiến thức về đặc trưng phản xạ phổ của các đối tượng trong ảnh (Phạm Vọng
Thành, 2013).
d. Ảnh landsat
Ảnh Landsat có nhiều thế hệ với số lượng kênh phổ và độ phân giải khác nhau.
Tuy nhiên, thế hệ ảnh Landsat TM được thu từ vệ tinh Landsat 4 và 5, ảnh Landsat
ETM+ được thu từ vệ tinh Landsat 7, ảnh Landsat 8 được thu về từ Vệ tinh thế hệ thứ
8 đã được Mỹ phóng thành cơng lên quỹ đạo vào ngày 11/02/2013 với tên gọi gốc
Landsat Data Continuity Mission (LDCM) được sử dụng phổ biến nhất. Đây là dự án
hợp tác giữa NASA và cơ quan Đo đạc Địa chất Mỹ. Nhiệm vụ của Landsat 8 là cung
cấp những thông tin quan trọng trong nhiều lĩnh vực như quản lý năng lượng và nước,
theo dõi rừng, giám sát tài nguyên môi trường, quy hoạch đô thị, khắc phục thảm họa
và lĩnh vực nông nghiệp được sử dụng phổ biến nhất. Ảnh Landsat TM gồm 6 kênh
phổ nằm trên dải sóng nhìn thấy và hồng ngoại với độ phân giải không gian 30mx30m
và một giải phổ hồng ngoại nhiệt ở kênh 6, độ phân giải 120mx120m để đo nhiệt độ bề
mặt. Ảnh Landsat ETM+ ghi phổ trên 8 kênh ở các bước sóng giống như của ảnh
Landsat TM, điều khác biệt là ở Landsat ETM+, kênh hồng ngoại nhiệt (Thermal) có
độ phân giải cao hơn (60mx60m) và có thêm kênh tồn sắc (Pan) với độ phân giải
không gian là 15mx15m[39],[40].

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma

11
1.1.2.2. Lịch sử phát triển của công nghệ viễn thám
Viễn thám (Remote sensing) được định nghĩa bằng nhiều từ ngữ khác nhau,
nhưng nói chung đều thống nhất theo quan điểm chung là khoa học và công nghệ thu
thập thông tin của vật thể mà không tiếp xúc trực tiếp với vật thể đó.
Định nghĩa sau đây có thể coi là tiêu biểu: “Viễn thám là khoa học và công
nghệ mà theo đó các đặc tính đối tượng quan tâm được nhận diện, đo đạc, phân tích
các tính chất mà khơng có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tượng”. Đối tượng trong định
nghĩa này có thể hiểu là một đối tượng cụ thể, một vùng hay một hiện tượng.
Trong khoảng ba thập kỷ gần đây khi công nghệ vũ trụ đã cho ra đời các ảnh số
thu nhận từ các vệ tinh trên quỹ đạo của trái đất viễn thám đã thực sự phát triển mạnh
mẽ. Nhưng thực ra viễn thám đã có lịch sử lâu đời. Ảnh chụp (film) được sử dụng cho
nghiên cứu mặt đất đã xuất hiện từ thế kỷ 19. Năm 1839, Louis Daguere (1789-1881)
đưa ra báo cáo về thí nghiệm hố ảnh của mình khởi đầu cho ngành chụp ảnh. Ảnh
chụp về bề mặt trái đất từ khinh khí cầu bắt đầu sử dụng từ năm 1858. Bức ảnh chụp
đầu tiên về Trái đất từ khinh khí cầu chụp vùng Bostom vào năm 1860 bởi James
Wallace Black, 1860.
Sự phát triển của viễn thám đi liền với sự phát triển của công nghệ vũ trụ
phục vụ cho việc nghiên cứu trái đất và vũ trụ.
1.1.2.3. Cơ sở khoa học của cơng nghệ viễn thám
Sóng điện từ được phản xạ hay bức xạ từ vật thể là nguồn cung cấp thơng tin chủ
yếu về đặc tính của đối tượng. Ảnh viễn thám sẽ cung cấp thông tin về các vật thể tương
ứng với năng lượng bức xạ ứng với từng bước sóng đã xác định. Đo lường và phân tích
năng lượng phản xạ phổ ghi nhận bởi ảnh viễn thám, cho phép tách thơng tin hữu ích về
từng loại lớp phủ mặt đất khác nhau do sự tương tác giữa bức xạ điện từ và vật thể.
1.2. Cơ sởthực tiễn của vấn đề nghiên cứu
Trong những năm qua, từ việc xác định mục đích sử dụng đất trên bề mặt trái
đất cùng với việc bổ sung thông tin chúng ta đã xác định được quá trình chuyển đổi
các loai hình sử dụng đất trên bề mặt lớp phủ. Tuy nhiên việc xác định đang còn trong

phạm vi nhỏ lẻ chưa mang tính tổng qt, đang cịn căn cứ vào quy hoạch sử dụng đất
hoặc hồ sơ chuyển mục đích. Ngày nay việc quan sát lớp phủ khơng chỉ dừng lại ở
việc quan sát bằng mắt, căn cứ vào bản đồ quy hoạch trên giấy tờ nữa mà còn sử dụng
cả ảnh viễn thám chụp trực tiếp bề mặt trái đất từ trên cao. Do vậy, việc xác định hiện
trạng sử dụng đất tại một thời điểm là rất dễ dàng và chính xác, đó là cơ sở để chúng ta
xác định được sự thay đổi sử dụng đất của một khu vực tại hai thời điểm.

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


12
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Việc sử dụng kết hợp viễn thám và GIS cho nhiều mục đích khác nhau đã trở
nên rất phổ biến trên toàn thế giới trong thời đại ngày nay. GIS bắt đầu được xây dựng
ở Canada từ những năm 60 của thế kỷ XX và đã được ứng dụng ở rất nhiều lĩnh vực
khác nhau trên toàn thế giới. Sau khi vệ tinh quan sát trái đất Landsat đầu tiên được
phóng vào năm 1972, các dữ liệu viễn thám được xem là nguồn thông tin đầu vào quan
trọng của GIS nhờ những tiến bộ về kỹ thuật của nó. Ngày nay, Trái đất được nghiên
cứu thông qua một dải quang phổ rộng với nhiều bước sóng khác nhau từ sải sóng nhìn
thấy được đến dải sóng hồng ngoại nhiệt. Các thế hệ vệ tinh mới được bổ sung thêm
các tính năng quan sát trái đất tốt hơn với những quy mô không gian khác nhau. Vệ
tinh cung cấp một lượng thông tin khổng lồ và phong phú.
Trong thời gian đầu, những nghiên cứu về biến động sử dụng đất chỉ đơn giản
là phát hiện những thay đổi sử dụng đất ở những khu vực cụ thể bằng kỹ thuật viễn
thám và GIS (Kianoush Suzanchi và Ravinder Kaur, 2011).
Có thể kể đến dự án quốc tế về nghiên cứu biến động sử dụng đất và lớp phủ
được thực hiện và điều hành bởi nhiều trường đại học và các viện nghiên cứu như Đại
học Clark, Mỹ (1994 - 1996), Viện Cartografic de Catalunya, Tây Ban Nha (1997 1999) và Đại học Công giáo Louvain, Bỉ (2000 - 2005).
Trung Quốc gây chú ý với công trình nghiên cứu về hiện tại, xu hướng và tương
lai của biến động sử dụng đất dưới tác động của chính sách được thực hiện bởi các tác

giả thuộc Trung tâm thí nghiệm trọng điểm về sử dụng đất, Cục Điều tra và Quy hoạch
đất đai, Bộ Tài nguyên và Đất đai Trung Quốc (Wang, J. et al., 2012).
Tại Ấn Độ, đã có những nghiên cứu nhằm xác định nguyên nhân cũng như ảnh
hưởng của biến động sử dụng đất như tác giả Nguyễn Thị Thu Hiền và Nguyễn Khắc
Thời thực hiện năm 2011, tác giả Trần Thục và Dương Văn Khảm thực hiện năm
2012, tác giả Mohanty thực hiện năm 2007, tác giả Suzanchi and Kaur thực hiện năm
2011, tác giả Chawla tực hiện năm 2012,...
Ngày nay, công nghệ viễn thám kết hợp với hệ thông tin địa lý (GIS) được áp
dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau:
- Quản lý tài nguyên và môi trường:
+ Quản lý tài nguyên đất: lập bản đồ và theo dõi biến động sử dụng đất, lập bản
đồ thổ nhưỡng, nghiên cứu xói mịn, thối hóa đất, sa mạc hóa,…
+ Quản lý và giám sát tài nguyên nước: lập bản đồ phân bố mạng lưới thủy
văn, bản đồ phân bố nước ngầm, theo dõi biến động lịng sơng, giám sát chất
lượng nước,…

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


13
+ Giám sát tài nguyên và môi trường biển: lập bản đồ các hệ sinh thái nhạy cảm
như rừng ngập mặn, đất ngập nước; theo dõi biến động đường bờ; theo dõi tràn dầu,…
+ Lâm nghiệp: phân loại, kiểm kê rừng, đánh giá trữ lượng, sinh khối, theo dõi
diễn biến diện tích rừng, theo dõi cháy rừng,…
- Nơng nghiệp: phân loại và theo dõi biến động sử dụng đất nông nghiệp, theo
dõi mùa màng (sinh trưởng, năng suất, lịch gieo trồng, sâu bệnh)…
- Nghiên cứu địa chất: thành lập bản đồ địa chất, bản đồ phân bố khoáng sản,
bản đồ phân bố nước ngầm,…
- Quản lý tai biến: theo dõi, dự báo tai biến sạt trượt lở, ngập lụt, tai biến địa
chất, cháy rừng…

- Quản lý đô thị: quản lý cơ sở hạ tầng đô thị, theo dõi biến động đô thị, quy
hoạch đô thị, nghiên cứu hiện tượng đảo nhiệt đơ thị,…
1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Một trong những ứng dụng đặc biệt quan trọng của dữ liệu viễn thám là nghiên
cứu sử dụng đất và lớp phủ. Từ những năm 1970, dữ liệu viễn thám đã đáp ứng được
các yêu cầu về chất lượng và tần suất cho nghiên cứu. Đến nay, viễn thám đã phát triển
trở thành một phương pháp luận tiên tiến và công cụ mạnh trong nghiên cứu sử dụng
đất và theo dõi biến động đất đai (Nguyễn Khắc Thời và Nguyễn Thị Thu Hiền, 2010).
Cơ sở khoa học của nghiên cứu biến động từ tư liệu viễn thám là dựa vào đặc
trưng phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên. Trên cơ sở tính chất phản xạ sóng điện
từ của đối tượng trên bề mặt trái đất mà kỹ thuật viễn thám có thể phân tích, so sánh và
nhận diện chúng từ các thông tin phản xạ phổ (Phạm Văn Cự, Chu Xuân Huy và
Nguyễn Thị Thuý Hằng, 2006)
Với chức năng phân tích khơng gian, GIS cho phép đánh giá những thay đổi của
sử dụng đất và lớp phủ theo những khoảng thời gian khác nhau. Đồng thời GIS có thể liên
kết những thông tin này với các dữ liệu về kinh tế, xã hội... Từ đó có thể xác định được tác
động của các yếu tố đến biến động sử dụng đất và thấy được đâu là nguyên nhân chính
thúc đẩy quá trình biến động (Trung tâm Viễn thám Quốc gia, 2012).
Có rất nhiều nghiên cứu khoa học về khả năng ứng dụng viễn thám và GIS
trong đánh giá biến động đất đai. Tuy nhiên trong thực tế, công tác ứng dụng viễn
thám và GIS lại chưa phổ biến. Một số ứng dụng viễn thám và GIS như trong lĩnh vực
nghiên cứu sạt lở và biến động đường bờ sông mặc dù chưa nhiều nhưng cũng đã được
đề cập đến như: xác định biến động đường bờ vùng Tiền Hải – Thái Bình, cơng tác
quản lý vùng bờ tỉnh Nam Định hay nghiên cứu sự sạt lở bờ sông Tiền, sông Hậu
thuộc tỉnh Vĩnh Long (Meyer W.B, và Turner B.L., 1994). Các cơng trình nghiên cứu
biến động tập trung vào việc sử dụng các tư liệu ảnh đa thời gian cũng như ảnh của

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma

14
nhiều vệ tinh khác nhau để nghiên cứu biến động tài nguyên rừng, biến động sử dụng
đất, biến động đường bờ biển...
Nhìn chung trong cơng tác đánh giá biến động đất đai hiện nay tại Việt Nam, tư
liệu viễn thám và GIS mới chỉ được sử dụng trong các nghiên cứu khoa học. Tại các
địa phương, nhiều nơi vẫn tiến hành đánh giá biến động đất đai bằng phương pháp thủ
cơng, gây mất thời gian, cơng sức, khó cập nhật biến động nhanh chóng, kịp thời.
- Trong lĩnh vực quản lý đất đai: Công tác đánh giá biến động đất đai được tiến
hành thường xuyên thông qua việc ứng dụng GIS và viễn thám. Đầu tiên có thể kể đến
cơng trình nghiên cứu về biến động lớp phủ bề mặt đất được tác giả Nguyên và cộng
sự thực hiện năm 2006, đề tài đã nghiên cứu trên phạm vi cả nước từ năm 2001 - 2003
từ tư liệu ảnh MODIS hay sự thay đổi lớp phủ rừng huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận
1989 - 1998 bằng ảnh Landsat TM, tác giả Phạm Văn Cự và cộng sự thực hiện năm
2006 với cơng trình "Sử dụng tư liệu viễn thám đa thời gian để đánh giá biến động chỉ
số thực vật của lớp phủ hiện trạng và quan hệ với biến đổi sử dụng đất tại tỉnh Thái
Bình" (Mohanty S, 2007)
Một số nghiên cứu nhằm đánh giá biến động đất đai và xây dựng bản đồ biến
động sử dụng đất từ tư liệu viễn thám và GIS của tác giả Trần Quốc Vinh thực hiện
năm 2003; tác giả Đào Châu Thu và Lê Thị Giang thực hiện năm 2003; tác giả
Nguyễn Khắc Thời và cộng sự thực hiện năm 2008; tác giả Nguyễn Khắc Thời và
Nguyễn Thị Thu Hiền thực hiện năm 2010; tác giả Nguyễn Thị Thu Hiền và Nguyễn
Khắc Thời thực hiện năm 2011.
Trung tâm Quốc tế Nghiên cứu biến đổi tồn cầu (ICARGC) đã thực hiện
chương trình nghiên cứu về biến động sử dụng đất dưới tác động của hoạt động kinh tế
- xã hội và biến đổi khí hậu tồn cầu tại điểm nghiên cứu là đồng bằng sông Hồng và
vùng núi Tây Bắc Việt Nam. Kết quả của đề tài đã xác định được biến động đất lúa và
lượng phát thải khí metan từ canh tác lúa khu vực đồng bằng sông Hồng. Ở khu vực
Tây Bắc, chương trình thực hiện nghiên cứu điểm ở SaPa đã xác định được biến động
sử dụng đất giai đoạn 1993 - 2009 và mối quan hệ giữa biến động sử dụng đất với du
lịch và các tai biến thiên nhiên ở SaPa.

Trong việc quản lý theo dõi diễn biến, đánh giá tài nguyên rừng, Viện điều tra
Quy hoạch rừng đã ứng dụng khá thành công công nghệ GIS, viễn thám và GPS. Việc
này được thực hiện trong những năm 80 trong khi Việc thực hiện dự án quốc tế với
UNDP về nâng cao năng lực về thống kê và quản lý tài nguyên rừng (Bảo Huy, 2009).
Cho đến nay, việc quản lý tài nguyên rừng vẫn tiếp tục được thơng qua việc chồng
xếp, giải đốn các ảnh viễn thám, kết hợp với bản đồ rừng và đo GPS kiểm chứng.
GIS và viễn thám là hai công cụ đắc lực để dự báo lũ lụt và cháy rừng. Bằng
việc sử dụng hình ảnh viễn thám NOAA AVHRR và MODIS, Bộ Khoa học & Công

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma


15
nghệ mơi trường đã phát hiện được các điểm có nguy cơ cháy rừng ở Việt Nam
(Nguyễn Kim Lợi, 2006).
Trung tâm viễn thám - Bộ Tài nguyên và Môi trường đã ứng dụng viễn thám và
GIS để quản lý dải ven biển, nghiên cứu xây dựng bản đồ phân bố các vùng nghiên
cứu Môi trường, xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thống thơng tin địa hình - thủy văn cơ bản
phục vụ phòng chống lũ lụt, phát triển kinh tế xã hội vùng Đồng bằng sông Cửu Long.
- Trong dự báo khí tượng, thủy văn: Trong nhiều năm qua cơng tác nghiên cứu,
dự báo khí tượng thuỷ văn, khí tượng nông nghiệp ở nước ta đã đạt được nhiều thành
tựu phục vụ phát triển kinh tế-xã hội, phòng tránh và giảm nhẹ thiên tai, đặc biệt là phát
triển sản xuất nông nghiệp, chuyển đổi cơ cấu cây trồng vật ni làm đa dạng hố sản
phẩm cho tiêu dùng trong nước và xuất khẩu (Trần Thục và Dương Văn Khảm, 2012).
- Trong lĩnh vực nông nghiệp: Viễn thám và GIS đã tính tốn và xây dựng được
các hệ thống nơng nghiệp thích hợp cho khu vực bao gồm về hệ thống cây trồng, vật
nuôi, tưới tiêu và chế độ chăm sóc. Mơ hình này được áp dụng thí điểm tại hợp tác xã
Phương Bảng, xã Phương Bảng, huyện Hoài Đức, Hà Nội . Với ảnh QuickBird, GIS
tổng hợp được số liệu về năng suất, khả năng tiêu thụ sản phẩm nơng nghiệp qua các
năm, từ đó có thể đánh giá sự phù hợp của hệ thống cây trồng, giúp các nhà quản lý

hoạch định các chính sách phát triển nơng nghiệp.
1.3 Một số đề tài nghiên cứu có liên quan
Từ năm 1991 đến nay (2014) trong nước đã có nhiều nghiên cứu ứng dụng tư
liệu viễn thám vào công tác quản lý, đánh giá tác động và lập bản đồ hiện trạng có thể
kể ra một số tác giả tiêu biểu sau:
Nguyễn Quốc Khánh, năm 2007, “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám
và GIS xây dựng bản đồ hiên trạng tài nguyên thiên nhiên phục vụ công tác quy hoạch
bảo vệ môi trường cấp tỉnh”.Nghiên cứu khả năng khai thác và sử dụng tư liệu ảnh
viễn thám trong việc đánh giá hiện trạng tài nguyên thiên nhiên phục vụ công tác quy
hoạch bảo vệ môi trường cấp tỉnh. Đề xuất ra quy trình cơng nghệ sử dụng tư liệu ảnh
viễn thám kết hợp với công nghệ GIS để xây dựng bộ bản đồ hiện trạng tài nguyên
thiên nhiên phục vụ công tác quy hoạch bảo vệ môi trường cấp tỉnh
Đoàn Thị Mai năm 2015, với nghiên cứu : “Ứng dụng viễn thám và gis trong
nghiên cứu phòng chống cháy rừng ở Thành phố Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình”. Trong
quá trình phân loại ảnh tác giả sử dụng phương pháp phân loại có kiểm định theo xác
suất cực đại (Maximum likelihood)bằng phần mềm ENVI và ứng dụng các chức năng
cơ bản của GIS như tích hợp các thơng tin vào bản đồ; chồng ghép, phân tích, truy
vấn, hiển thị dữ liệu để xây dựng các bản đồ. Kết quả đạt được đề tài đánh giá hiện
trạng và biến động thảm thực vật giai đoạn 2005-2010 và giai đoạn 2010-2014.

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkRemover.com to remove the waterma