Tiểu luận Ứng dụng công nghệ viễn thám: Đánh giá vai trò của công nghệ viễn thám và GPS trong công tác quản lý đất đai tại huyện Vân hồ, tỉnh Sơn La

Chia sẻ: Nguyen Nhuhai | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:22

Thêm vào BST

Báo xấu

135
lượt xem 29
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tiểu luận Ứng dụng công nghệ viễn thám: Đánh giá vai trò của công nghệ viễn thám và GPS trong công tác quản lý đất đai tại huyện Vân hồ, tỉnh Sơn La được thực hiện với mục tiêu nhằm phục vụ việc khai thác, quản lý và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên đất gắn liền với quan điểm sinh thái bền vững và bảo vệ môi trường. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tiểu luận Ứng dụng công nghệ viễn thám: Đánh giá vai trò của công nghệ viễn thám và GPS trong công tác quản lý đất đai tại huyện Vân hồ, tỉnh Sơn La

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VIỆN QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TIỂU LUẬN “VAI TRÒ CỦA CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GPS TRONG CÔNG TÁC QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI TẠI HUYỆN VÂN HỒ, TỈNH SƠN LA” Môn học : Ứng dụng công nghệ viễn thám Giảng viên : Vũ Xuân Định Học viên : Trần Thu Hường Lớp : Quản lý đất đai QDD29A1.1 Sơn la,1 2021
MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU ...................................................................................................... 3 NỘI DUNG ........................................................................................................... 5 I. Tổng quan về Công nghệ Viễn thám và Hệ thống định vị toàn cầu GPS ...... 5 1. Tổng quan về Viễn thám ............................................................................... 5 1.1. Khái niệm Viễn thám ................................................................................. 5 1.2. Nguyên lý hoạt động ................................................................................... 5 1.3. Đặc trưng phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên.................................. 7 2. Tổng quan về Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) ............................................. 8 2.1. Lịch sử hình thành và phát triển hệ thống GPS ....................................... 8 2.1.1. Lịch sử hình thành hệ thống GPS ........................................................ 8 2.1.2. Quá trình phát triển hệ thống GPS ...................................................... 9 2.2. Cấu trúc, thành phần cấu tạo hệ thống GPS .......................................... 10 2.2.1. Phần không gian (space segment) ...................................................... 10 2.2.2. Phần điều khiển (control segment)..................................................... 11 2.2.3. Phần người sử dụng (user segment) ................................................... 12 2.3. Nguyên lý hoạt động và tình hình ứng dụng hệ thống GPS ................... 12 2.3.1. Nguyên lý hoạt động của GPS ............................................................ 12 2.3.2. Ứng dụng hệ thống định vị toàn cầu GPS ......................................... 12 II. KHU VỰC ĐÁNH GIÁ (Huyện Vân hồ - Tỉnh Sơn La) ............................. 13 1. Vị trí địa lý ................................................................................................... 13 2. Địa hình........................................................................................................ 15 3. Dân số........................................................................................................... 15 4. Tài nguyên đất đai ....................................................................................... 16 III. VAI TRÒ CỦA CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GPS TRONG CÔNG TÁC QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI TẠI HUYỆN VÂN HỒ, TỈNH SƠN LA .............. 17 1. Hiện chỉnh bản đồ bằng tư liệu viễn thám ................................................. 18 2. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất bằng công nghệ viễn thám và GPS.......... 19 3. Phần mềm giải đoán ảnh viễn thám ENVI ................................................ 20 KẾT LUẬN ......................................................................................................... 22 2
LỜI NÓI ĐẦU Đất đai là nguồn tài nguyên thiên nhiên vô cùng quý giá đối với mỗi quốc gia, là điều kiện tồn tại và phát triển của con người cùng các sinh vật khác trên trái đất. Ngay phần mở đầu của Luật đất đai 1993 nước Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam có ghi: “Đất đai là tài nguyên quốc gia vô cùng quý giá, là tư liệu sản xuất đặc biệt, là thành phần quan trọng hàng đầu của môi trường sống, là địa bàn phân bổ các khu dân cư, xây dựng các cơ sở kinh tế, văn hóa, xã hội, an ninh và quốc phòng. Trải qua nhiều thế hệ nhân dân ta đã tốn bao công sức, xương máu mới tạo lập, bảo vệ được vốn đất đai như ngày nay”. Hiện tại và trong tương lai công nghệ thông tin phát triển mạnh, nó cho phép ta sử dụng để giải quyết các vấn đề phức tạp của kinh tế - xã hội và đây cũng là yêu cầu tất yếu đặt ra. Để đáp ứng và khai thác tốt phương pháp tiên tiến này trong ngành Quản lý đất đai thì yêu cầu cốt lõi đặt ra là phải có sự đổi mới mạnh mẽ trong tổ chức cũng như chất lượng thông tin. Thông tin đất giữ vai trò quan trọng trong công tác quản lý đất đai, nó là cơ sở cho việc đề xuất các chính sách phù hợp và lập ra các kế hoạch hợp lý nhất cho các nhà quản lý phân bổ sử dụng đất cũng như trong việc ra các quyết định liên quan đến đầu tư và phát triển nhằm khai khác hợp lý nhất đối với tài nguyên đất đai. Theo BINNS “Hiểu biết đúng đắn các nguồn tài nguyên thiên nhiên cùng với sự mô tả và ghi chép chính xác các tri thức đó là yêu cầu cần thiết trước tiên đối với việc sử dụng hợp lý và bảo tồn chúng một cách tốt nhất (Land Information Management)”. Hiện nay, Nước ta đang trong công cuộc đổi mới, chúng ta tiến hành công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, nền kinh tế chuyển sang nền kinh tế hàng hóa nhiều thành phần phát triển theo cơ chế thị trường có sự quản lý của nhà nước kéo theo nhu cầu đất đai của các ngành ngày càng tăng lên một cách nhanh chóng, bên cạnh đó tình hình sử dụng đất của các địa phương trong cả nước cũng ngày một đa dạng và phức tạp. Vậy nên ngành quản lý đất đai buộc phải có những thông tin, dữ liệu về tài nguyên đất một cách chính xác đầy đủ cùng với sự tổ chức sắp xếp và 3
quản lý một cách khoa học chặt chẽ thì mới có thế sử dụng chúng một cách hiệu quả cho nhiều mục đích khác nhau phục vụ việc khai thác, quản lý và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên đất gắn liền với quan điểm sinh thái bền vững và bảo vệ môi trường. Xuất phát từ thực tế trên, được sự nhất trí của Giáo viên bộ môn, em tiến hành nghiên cứu đề tài tiểu luận sau: “Đánh giá vai trò của công nghệ viễn thám và GPS trong công tác quản lý đất đai tại huyện Vân hồ, tỉnh Sơn la”. 4
NỘI DUNG I. Tổng quan về Công nghệ Viễn thám và Hệ thống định vị toàn cầu GPS 1. Tổng quan về Viễn thám 1.1. Khái niệm Viễn thám Tên sử dụng tiếng việt là Viễn thám (Remote Sensing) là công nghệ ứng dụng sóng điện từ để chuyển tải thông tin từ vật cần nghiên cứu tới thiết bị thu nhận thông tin cũng như công nghệ xử lý để các thông tin thu nhận có ý nghĩa. Mặc dù có rất nhiều định nghĩa khác nhau về Viễn thám, nhưng mọi định nghĩa đều có nét chung, nhấn mạnh " Viễn thám là khoa học thu nhận từ xa các thông tin về các đối tượng, hiện tượng trên trái đất". Theo Schowengerdt, Robert A (2007), Viễn thám được định nghĩa như là phép đo lường các thuộc tính của đối tượng trên bề mặt trái đất sử dụng dữ liệu thu được từ máy bay và vệ tinh. Theo Barret và Curtis (1976), Viễn thám là quan sát về một đối tượng bằng một phương tiện cách xa vật trên một khoảng cách nhất định. Theo Janes B.Capbell (1996), Viễn thám là ứng dụng vào việc lấy thông tin về mặt đất và mặt nước của trái đất, bằng việc sử dụng các ảnh thu được từ một đầu chụp ảnh sử dụng bức xạ phổ điện từ, đơn kênh hoặc đa phổ, bức xạ hoặc phản xạ từ bề mặt trái đất (Janes B. Capbell, 1996). Theo Lê Văn Trung (2010), Viễn thám được định nghĩa như là một khoa học nghiên cứu các phương pháp thu nhận, đo lường và phân tích thông tin của đối tượng (vật thể) mà không có những tiếp xúc trực tiếp với chúng. 1.2. Nguyên lý hoạt động Trong viễn thám, nguyên tắc hoạt động của nó liên quan giữa sóng điện từ từ nguồn phát và vật thể quan tâm. Nguồn phát năng lượng (A) - yêu cầu đầu tiên cho RS là có nguồn năng lượng phát xạ để cung cấp năng lượng điện từ tới đối tượng quan tâm. 5
Sóng điện từ và khí quyển (B) – khi năng lượng truyền từ nguồn phát đến đối tượng, nó sẽ đi và tương tác với khí quyển mà nó đi qua. Sự tương tác này có thể xáy ra lần thứ 2 khi năng lượng truyền từ đối tượng tới bộ cảm biến. Sự tương tác với đối tượng (C) - một khi năng lượng gặp đối tượng sau khi xuyên qua khí quyển, nó tương tác với đối tượng. Phụ thuộc vào đặc tính của đối tượng và song điện từ mà năng lượng phản xạ của đối tượng có sự khác nhau. Hình 1. Nguyên lý hoạt động của viễn thám Việc ghi năng lượng của bộ cảm biến (D) – sau khi năng lượng bị tán xạ hoặc phát xạ từ đối tượng, một bộ cảm biến để thu nhận và ghi lại song điện từ. Sự truyền tải, nhận và xử lý (E) – năng lượng được ghi nhận bởi bộ cảm biến phải được truyền tải đến một trạm thu nhận và xử lý. Năng lượng được truyền đi thường ở dạng điện. Trạm thu nhận sẽ xử lý năng lượng này để tọa ra ảnh dưới dạng hardcopy hoặc là số. Sự giải đoán và phân tích (F) - ảnh được xử lý ở trạm thu nhận sẽ được giải đoán trực quan hoặc được phân loại bằng máy để tách thông tin về đối tượng. Ứng dụng (G) – đây là thành phần cuối cùng trong quy trình xử lý của công nghệ RS. Thông tin sau khi được tách ra từ ảnh có thể được ứng dụng để hiểu tốt hơn về đối tượng, khám phá một vài thông tin mới hoặc hỗ trợ cho việc giải quyết một vấn đề cụ thể. 6
1.3. Đặc trưng phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên Các đối tượng tự nhiên bao gồm tất cả các đối tượng thuộc lớp phủ bề mặt Trái Đất, các đối tượng tự nhiên trên mặt đất rất đa dạng và phức tạp. Đặc tính phản xạ phổ của các nhóm đối tượng phụ thuộc vào các bước sóng và thường chia ra làm 3 nhóm đối tượng chính: Nhóm lớp phủ thực vật có quy luật chung: phản xạ mạnh ở vùng sóng xanh (510 – 575nm) và hồng ngoại gần (>720nm), hấp thụ mạnh ở vùng sóng xanh tím (390 – 480nm) và sóng đỏ (680 – 720nm). Nhóm đối tượng đất: khả băng phản xạ phổ tăng theo độ dài bước sóng đặc biệt là vùng cận hồng ngoại và hồng ngoại. Nhóm đối tượng nước: khả năng phản xạ phổ của nước phụ thuộc vào tính chất nước, hàm lượng các vật chất lơ lửng, nước bẩn chứa nhiều tạp chất phản xạ mạnh hơn so với nước sạch nhất là ở vùng sóng đỏ. Nước chỉ phản xạ mạnh ở vùng sóng ngắn xanh chàm, yếu dần khi sang vùng xanh lục và triệt tiêu ở cuối dải sóng đỏ. Trong các nhóm chính lại có thể chia ra thành các nhóm nhỏ hơn, tùy theo mức độ yêu cầu nghiên cứu. Ví dụ: trong nhóm đối tượng thực vật có thể chia ra nhóm thực vật tự nhiên và nhân tác; trong nhóm thực vật tự nhiên lại có thể chia ra thành rừng lá rộng, rừng lá kim hay rừng hỗn giao tre nứa và cây lá rộng, rừng ngập mặn... Trong nhóm đất có thể chia ra theo mục đích sử dụng: đất nông nghiệp, đất lâm nghiệp, đất ở (thành phố, làng mạc), đất trống (bãi cát, núi đá),… Nhóm nước chia ra nhóm nước lục địa (sông suối, ao hồ) và nước biển (ven bờ và xa bờ). Đặc trưng phản xạ phổ của các đối tượng trên bề mặt trái đất là thông tin quan trọng nhất trong viễn thám. Do các thông tin viễn thám có liên quan trực tiếp đến năng lượng phản xạ từ các đối tượng nên việc nghiên cứu các đặc trưng phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên đóng vai trò quan trọng đối với việc ứng dụng hiệu quả phương pháp viễn thám. 7
Đặc trưng phản xạ phổ của đối tượng tự nhiên phụ thuộc vào điều kiện chiếu sáng, môi trường khí quyển, bề mặt đối tượng cũng như bản thân đối tượng. Khả năng phản xạ phổ của đối tượng phụ thuộc vào bản chất của đối tượng, trạng thái và độ nhẵn bề mặt của đối tượng, màu sắc của đối tượng,… Khả năng phản xạ phổ của đối tượng được chụp ảnh còn phụ thuộc vào trạng thái khí quyển và các mùa trong năm. Trong thực tế, các giá trị phổ của các đối tượng khác nhau, của một nhóm đối tượng cũng rất khác nhau, song về cơ bản chúng dao động quanh giá trị trung bình. Nguyên tắc cơ bản để phân biệt các đối tượng lớp phủ mặt đất trên ảnh vệ tinh là dựa vào sự khác biệt về đặc tính phản xạ của chúng trên các kênh phổ. Hình 2. Đặc điểm phổ phản xạ của các nhóm đối tượng tự nhiên chính 2. Tổng quan về Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) 2.1. Lịch sử hình thành và phát triển hệ thống GPS 2.1.1. Lịch sử hình thành hệ thống GPS Từ thời xa xưa, con người đã sử dụng thiên văn, la bàn và bản đồ để xác định vị trí và tìm đường trong các chuyến thám hiểm khai phá các miền đất lạ. Tuy nhiên phải đến năm 1995, khi các hệ thống vệ tinh định vị toàn cầu GPS của Mỹ và GLONASS của Nga chính thức đi vào hoạt động, nhu cầu định vị dẫn đường mới được giải quyết một cách cơ bản. 8
Ngoài mục tiêu quân sự như ý tưởng thiết kế ban đầu, các hệ thống vệ tinh định vị đã được ứng dụng rộng rãi và hiệu quả trong nhiều lĩnh vực dân sự. Ngày nay, công nghệ định vị toàn cầu đã trở thành một ngành công nghiệp có doanh số hàng chục tỷ USD/năm và đang được phát triển mạnh mẽ. Hình 3. Hệ thống GPS 2.1.2. Quá trình phát triển hệ thống GPS Vệ tinh GPS đầu tiên được phóng năm 1978. Ngày 26/4 1980 phóng vệ tinh GPS đầu tiên thực hiện những bộ cảm ứng Hệ thống phát hiện tiếng nổ hạt nhân hoạt động tổng hợp (Integrated Operational Nucluear Detonation Detection System (IONDS) sensors). Ngày 14/7/1983 phóng vệ tinh GPS đầu tiên thực hiện hệ thống dò tìm tiếng nổ hạt nhân (NDS) mới hơn. Ngày 1990-1991 GPS được các lực lượng liên minh dùng lần đầu tiên trong điều kiện chiến tranh trong Chiến tranh Vịnh Ba Tư. Sử dụng GPS cho Bão Sa Mạc Hoạt Động (Operation Desert Storm) chúng minh là cách sử dụng chiến thuật thành công đầu tiên của công nghệ không gian trong giới hạn thiết trí hoạt động. * Hoàn chỉnh đầy đủ 24 vệ tinh vào năm 1994. * Mỗi vệ tinh được làm để hoạt động tối đa là 10 năm. * Vệ tinh GPS có trọng lượng khoảng 1500 kg và dài khoảng 5m với các tấm năng lượng Mặt Trời mở rộng 7 m² 9
* Công suất phát bằng hoặc dưới 50 watts. Các nước trong Liên minh châu Âu cũng đang xây dựng Hệ thống định vị Galileo, có tính năng giống như GPS của Hoa Kỳ, dự tính sẽ bắt đầu hoạt động năm 2011-2012 2.2. Cấu trúc, thành phần cấu tạo hệ thống GPS Hệ thống định vị toàn cầu GPS được cấu tạo thành 3 phần:  Phần không gian – space segment  Phần điều khiển – control segment  Phần người sử dụng – use segment Hình 4. Thành phần hệ thống GPS 2.2.1. Phần không gian (space segment) Phần không gian của GPS bao gồm 24 vệ tinh nhân tạo (được gọi là satellite vehicle, tính đến thời điểm 1995). Quỹ đạo chuyển động của vệ tinh nhân tạo xung quanh trái đất là quỹ đạo tròn, 24 vệ tinh nhân tạo chuyển động trong 6 mặt phẳng quỹ đạo. Mặt phẳng quỹ đạo vệ tinh GPS nghiêng so với mặt phẳng xích đạo một góc 55 độ. Từ khi phóng vệ tinh GPS đầu tiên được phóng vào năm 1978, đến nay đã có bốn thế hệ vệ tinh khác nhau. Thế hệ đầu tiên là vệ tinh Block I, thế hệ thứ hai là 10
Block II, thế hệ thứ ba là Block IIA và thế hệ gần đây nhất là Block IIR. Thế hệ cuối của vệ tinh Block IIR được gọi là Block IIR-M. Những vệ tinh thế hệ sau được trang bị thiết bị hiện đại hơn, có độ tin cậy cao hơn, thời gian hoạt động lâu hơn. Vệ tinh thế hệ đầu Block I. Vệ tinh đầu tiên của thế hệ mới Block IIR-M1 (mới được phóng vào tháng 12 năm 2005) Hình 5. Chuyển động của vệ tinh nhân tạo xung quanh Trái đất 2.2.2. Phần điều khiển (control segment) Phần điều khiển là để duy trì hoạt động của toàn bộ hệ thống GPS cũng như hiệu chỉnh tín hiệu thông tin của vệ tinh hệ thống GPS. Phần điều khiển có 5 trạm quan sát có nhiệm vụ như sau  Giám sát và điều khiển hệ thống vệ tinh liên tục  Quy định thời gian hệ thống GPS  Dự đoán dữ liệu lịch thiên văn và hoạt động của đồng hồ trên vệ tinh  Cập nhật định kỳ thông tin dẫn đường cho từng vệ tinh cụ thể. Có một trạm điều khiển chính (Master Control Station) ở Colorado Springs bang Colarado của Mỹ và 4 trạm giám sát (monitor stations) và ba trạm ăng ten mặt đất dùng để cung cấp dữ liệu cho các vệ tinh GPS. Gần đây có thêm một trạm phụ ở Cape Cañaveral (bang Florida, Mỹ) và một mạng quân sự phụ (NIMA) được sử dụng để đánh giá đặt tính và dữ liệu thời gian thực. 11
2.2.3. Phần người sử dụng (user segment) Phần người sử dụng là khu vực có phủ sóng mà người sử dụng dùng ăng ten và máy thu thu tín hiệu từ vệ tinh và có được thông tin vị trí, thời gian và vận tốc di chuyển. Để có thể thu được vị trí, ở phần người sử dụng cần có ăng ten và máy thu GPS (GPS receivers) 2.3. Nguyên lý hoạt động và tình hình ứng dụng hệ thống GPS 2.3.1. Nguyên lý hoạt động của GPS Các vệ tinh GPS bay vòng quanh Trái Đất hai lần trong một ngày theo một quỹ đạo rất chính xác và phát tín hiệu có thông tin xuống Trái Đất. Các máy thu GPS nhận thông tin này và bằng phép tính lượng giác tính được chính xác vị trí của người dùng. Về bản chất máy thu GPS so sánh thời gian tín hiệu được phát đi từ vệ tinh với thời gian nhận được chúng. Sai lệch về thời gian cho biết máy thu GPS ở cách vệ tinh bao xa. Rồi với nhiều quãng cách đo được tới nhiều vệ tinh máy thu có thể tính được vị trí của người dùng và hiển thị lên bản đồ điện tử của máy. Máy thu phải nhận được tín hiệu của ít nhất ba vệ tinh để tính ra vị trí hai chiều (kinh độ và vĩ độ) và để theo dõi được chuyển động. Khi nhận được tín hiệu của ít nhất 4 vệ tinh thì máy thu có thể tính được vị trí ba chiều (kinh độ, vĩ độ và độ cao). Một khi vị trí người dùng đã tính được thì máy thu GPS có thể tính các thông tin khác, như tốc độ, hướng chuyển động, bám sát di chuyển, khoảng hành trình, quãng cách tới điểm đến, thời gian Mặt Trời mọc, lặn và nhiều thứ khác nữa 2.3.2. Ứng dụng hệ thống định vị toàn cầu GPS Mục đích sử dụng ban đầu của GPS dùng trong lĩnh vực quân sự (chế tạo ra các loại tên lửa thông minh), nhưng ngày nay hệ thống GPS ngày càng được ứng dụng rộng rãi Dựa vào tính năng chính xác của GPS để thiết lập các bản đồ, khảo sát các công trình, tuyến kênh, tuyến đường, xác định vị trí chính xác của các trụ điện, đường dây 12
tải điện, quản lí các tuyến xe… các xe hơi hiện nay đều có xu hướng cài đặt hệ thống dẫn đường ( Navigation) Qua đó các thông tin về vị trí, tọa độ củ axe sẽ được hiển thị ngay trên màn hình, người lái có thể chủ động tìm kiếm và thay đổi lộ trình phù hợp trong thời gian ngắn nhất. Một ứng dụng nữa của GPS chính là việc quản lí thú hoang dã bằng cách gắn lên chúng những con chip đã tích hợp GPS Ứng dụng phổ biến của GPS được các bạn trẻ quan tâm nhất hiện nay chính là việc sử dụng các thiết bị tích hợp GPS cho việc du lịch, thám hiểm. Tọa độ và hướng di chuyển sẽ hiển thị rõ trên màn hình. Trong trường hợp khẩn cấp, người sử dụng có thể bắn tín hiệu về trung tâm để báo vị trí của mình và chờ giúp đỡ. II. KHU VỰC ĐÁNH GIÁ (Huyện Vân hồ - Tỉnh Sơn La) 1. Vị trí địa lý Vân Hồ là huyện mới tách ra từ huyện Mộc Châu, nằm ở vùng Tây Bắc về hướng Đông Nam của tỉnh Sơn La, có diện tích tự nhiên là 97.984 ha. Vân Hồ nằm trên tuyến giao thông huyết mạch của vùng Tây Bắc - Quốc lộ 6, trung tâm huyện cách thành phố Sơn La khoảng 140 km về phía Đông Nam, cách thủ đô Hà Nội 170 km về phía Tây Bắc. Toạ độ địa lý: 21° 04' 09" - 20° 34' 38" vĩ độ Bắc; 104° 37' 39" - 105° 05' 00" kinh độ Đông. Phía Đông giáp huyện Mai Châu - tỉnh Hòa Bình. Phía Tây giáp huyện Mộc Châu. Phía Nam giáp các huyện Mường Lát, Quan Hóa - tỉnh Thanh Hóa và nước Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào (có 2,5 km đường biên giới với 2 cột mốc 269-270). Phía Bắc giáp huyện Phù Yên - Sơn La và huyện Đà Bắc - tỉnh Hòa Bình 13
Về vị trí và mối liên hệ trong Vùng Trung du miền núi Bắc Bộ, Vân Hồ là khu vực có những lợi thế không nhỏ thể hiện ở những điểm sau: Thứ nhất, Vân Hồ là cửa ngõ kết nối các tỉnh vùng Tây Bắc với Hà Nội và vùng đồng bằng sông Hồng thông qua Quốc lộ 6. Thứ hai, Vân Hồ là một trong những điểm nút giao thông quan trọng trên Quốc lộ 6, từ Vân Hồ có thể kết nối thuận lợi với huyện Mộc Châu, thành phố Sơn La, tỉnh Hòa Bình, tỉnh Điện Biên và tỉnh Lai Châu. Thứ ba, Vân Hồ có điều kiện khí hậu đa dạng đặc trưng, nền nhiệt độ thấp, có điều kiện khí hậu tương tự các khu vực nổi tiếng về du lịch nghỉ dưỡng ở Việt Nam như : Sa Pa, Tam Đảo, Bà Nà, Đà Lạt, Bạch Mã... Vân Hồ có quỹ đất rộng, diện tích đất chưa sử dụng còn tương đối lớn. Đây là điều kiện thuận lợi để khai thác phát triển sản xuất nông - lâm nghiệp và du lịch, tạo đà cho phát triển kinh tế - xã hội và an ninh quốc phòng của huyện, góp phần xây dựng tuyến biên giới Việt - Lào hoà bình - hữu nghị và hợp tác. Hình 6. Bản đồ Huyện Vân hồ 14
2. Địa hình Địa hình huyện Vân Hồ nhìn chung phức tạp, độ cao trung bình khoảng 700 m - 800 m so với mặt nước biển; nghiêng theo hướng Tây Nam - Đông Bắc tạo hướng chảy chính cho sông, suối trong vùng và bị chia cắt, có các dạng địa hình chính sau: Các xã dọc sông Đà có địa hình thấp, độ cao trung bình khoảng 400 m - 600 m so với mặt nước biển, bị chia cắt mạnh, phần lớn là đất dốc (gồm các xã Suối Bàng, Song Khủa, Liên Hòa, Mường Tè và Quang Minh). Các xã dọc QL 6 có độ cao trung bình khoảng 800 m - 1000 m so với mặt nước biển, địa hình tương đối bằng phẳng, đồi bát úp xen lẫn phiêng bãi chạy dài (gồm các xã Vân Hồ, Lóng Luông, Chiềng Yên, Mường Men, Chiềng Khoa và Tô Múa) Các xã giáp biên gồm Tân Xuân và Chiềng Xuân có địa hình cao, độ cao trung bình so với mực nước biển từ 900 m đến 1300 m. Địa hình nằm xen kẽ giữa các khe, suối, dãy núi cao là các phiêng bãi tương đối bằng phẳng nhưng không liên tục. Sự đa dạng về địa hình cùng với yếu tố khí hậu đặc trưng, cho phép Vân Hồ phát triển sản xuất nông nghiệp hàng hóa đa dạng, tạo ra lợi thế cạnh tranh trong quá trình phát triển. 3. Dân số Tổng số hộ trên địa bàn huyện Vân Hồ năm 2020 là 15.178 hộ với 63.625 khẩu bao gồm 6 dân tộc anh em cùng sinh sống, cơ cấu dân tộc như sau: Dân tộc Số hộ Số khẩu Cơ cấu (%) Tổng 15.178 63.625 100 Thái 6.340 25.205 41,8 Kinh 1.284 4.143 8,4 Mường 3.475 14.054 22,9 Mông 3.103 16.031 20,4 Dao 973 4.172 6,4 Tày 3 14 0,1 15
4. Tài nguyên đất đai Trên địa bàn huyện Vân Hồ có các nhóm đất chính sau:  Nhóm đất Feralit đỏ vàng trên núi đá (F4): 25.965 ha, chiếm 26,5% tổng diện tích đất tự nhiên, chủ yếu phân bố các xã vùng dọc sông Đà.  Nhóm đất nâu trên đá vôi (FQV): 548 ha, chiếm 0,56% tổng diện tích đất tự nhiên, phân bố chủ yếu tại xã Vân Hồ và Xuân Nha.  Nhóm đất đỏ vàng biến đổi do trồng lúa: 421 ha, chiếm 0,43% tổng diện tích đất tự nhiên, phân bố chủ yếu tại xã Chiềng Khoa, xã Xuân Nha và xã Vân Hồ.  Nhóm đất mùn đỏ vàng trên núi (FHO): 47.620 ha, chiếm 48,6% tổng diện tích đất tự nhiên, phân bố chủ yếu tại các xã vùng dọc sông Đà và vùng dọc QL6.  Đất khác 23.430 ha chiếm, 23,91% tổng diện tích đất tự nhiên. Hầu hết các loại đất ở Vân Hồ có độ dày tầng đất khá, thành phần cơ giới từ trung bình đến nặng, tỷ lệ mùn và các chất dinh dưỡng từ trung bình đến khá, ít chua, nghèo bazơ trao đổi và các chất dễ tiêu. Đặc biệt trên địa bàn xã Vân Hồ thuộc vùng cao nguyên Mộc Châu có một số loại đất tốt như: Đất Feralit mùn đỏ vàng trên đá sét, đất Feralit mùn vàng đỏ trên đá vôi, ... rất phù hợp cho việc trồng các loại cây đặc sản như: Chè, cây ăn quả các loại ( đào, mận, lê ...), rau quả ôn đới... thuận lợi để hình thành vùng sản xuất hàng hóa quy mô lớn, tập trung với cơ cấu đa dạng. Hiện trạng sử dụng đất huyện Vân Hồ có tổng diện tích đất tự nhiên 98.288,90 ha gồm 3 nhóm đất chính:  Đất nông nghiệp: 86.781,22 ha, chiếm 88,2% tổng diện tích tự nhiên;  Đất phi nông nghiệp: 4.344,15 ha, chiếm 4,6%;  Đất chưa sử dụng 7.163,52 ha, chiếm 7,2% diện tích tự nhiên. Qua số liệu cho thấy diện tích đất chưa sử dụng còn lớn. Song diện tích có khả năng đưa vào sản xuất nông nghiệp đều rất khó khăn như phân bố ở những địa bàn 16
không thuận lợi đường giao thông, thiếu nguồn nước hoặc nằm ở độ dốc trên 25 độ, chỉ thích hợp với các cây lâu năm, hoặc chỉ có thể khai thác theo phương thức nông - lâm kết hợp. Tuy nhiên đây vẫn là điều kiện để huyện Vân Hồ có thể khai thác, mở rộng diện tích đất nông - lâm nghiệp trong thời gian tới, tăng hiệu quả sử dụng đất cả về mặt kinh tế - xã hội và môi trường. Hình 7. Huyện Vân hồ với cảnh tượng hùng vĩ III. VAI TRÒ CỦA CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GPS TRONG CÔNG TÁC QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI TẠI HUYỆN VÂN HỒ, TỈNH SƠN LA Điều tra và thành lập bản đồ là việc làm có ý nghĩa thiết thực cho việc lập kế hoạch quản lý đất đai. Nhiều nước công nghiệp phát triển cũng như các nước đang phát triển đã sử dụng rộng rãi công nghệ viễn thám và GPS để thành lập bản đồ. Ở Mỹ, ngay từ giữa những năm 1930, tất cả các công việc vẽ bản đồ đất đai đều được giải quyết với sự trợ giúp của các ảnh hàng không tỷ lệ lớn (1/15840) đến trung bình (1/40.000). Phần lớn các ấn phẩm về đất đai xuất bản từ năm 1957 trong đó có bản đồ đất đai được thành lập từ bình đồ ảnh. Đến giữa những năm 1980 các bản đồ thổ nhưỡng của nhiều nước được thành lập ở dạng bản đồ ảnh và bản đồ số. 17
Áp dụng Công nghệ viễn thám và hệ thống định vị toàn cầu GPS là phương pháp có nhiều ưu thế và đóng vai trò hết sức quan trọng trong quá trình điều tra, quản lý đất đai tại huyện Vân hồ so với các phương phát truyền thống khác. Công tác đo đo đạc: Hiện nay GPS được ứng dụng nhiều trong công tác đo đạc với độ chính xác cao, số công lao động thấp, tính cơ động đặc biệt kết quả nhận được dưới dạng tọa độ XY nên rất thuận tiện trong việc kết nối với các phần mềm chuyên ngành để biên tập bản đồ. Sử dụng các phần mềm chuyên ngành như Google earth, Hhmap kết nối với bản đồ địa chính xác minh tọa độ , hình thể… của sự vật đối chiếu với bản đồ hiện trạng sử dụng đất, cung cấp các thông tin về đất đai như : tên chủ hộ, diện tích, số thửa, mã thửa.. 1. Hiện chỉnh bản đồ bằng tư liệu viễn thám Bản đồ địa hình là mô hình đồ họa về mặt đất, cho ta khả năng nhận thức bề mặt đó bằng cái nhìn bao quát, tổng quát, đọc chi tiết hoặc đo đếm chính xác. Dựa vào bản đồ địa hình có thể nhanh chóng xác định tọa độ, độ cao của bất kỳ điểm nào trên mặt đất, khoảng cách và phương hướng giữa hai điểm, chu vi, diện tích và khối lượng của một vùng, cùng hàng loạt các thông số khác. Bản đồ địa hình còn cho ta xác định các mặt định tính, định lượng, định hình trạng thái của các phần tử địa lý và địa danh. Về nguyên tắc, phương pháp hiện chỉnh bản đồ bằng tư liệu viễn thám cũng giống như phương pháp hiện chỉnh bản đồ bằng tư liệu ảnh hàng không, để hiện chỉnh ta sử dụng kết hợp bình đồ ảnh vệ tinh và bản đồ gốc cần hiện chỉnh. Với đặc điểm của ảnh vệ tinh là ảnh vệ tinh có độ cao bay chụp lớn (450-1000 km) nên có tầm bao quát rộng lớn, tính tổng quát hoá tự nhiên rõ rệt, đặc biệt là tính thời sự của ảnh vệ tinh là rất cao do chu kỳ chụp lặp ngắn (cỡ 1 lần / 1 tháng). Do vậy mà ảnh vệ tinh có thể cung cấp thông tin về bề mặt Trái đất cho người sử dụng trên một phạm vi rộng ở cùng một thời điểm, cùng một điều kiện thu nhận thông tin; nó cho phép rút ngắn thời gian thu nhận thông tin thành lập bình đồ ảnh. 18
2. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất bằng công nghệ viễn thám và GPS Bản đồ hiện trạng sử dụng đất là bản đồ thể hiện sự phân bổ các loại đất theo qui định về chỉ tiêu kiểm kê theo mục đích sử dụng đất tại thời điểm kiểm kê đất đai và được lập theo đơn vị hành chính các cấp, vùng địa lí tự nhiên - kinh tế và cả nước. Nội dung bản đồ hiện trạng sử dụng đất phải đảm bảo những yêu cầu như:  Thống kê, kiểm kê toàn bộ quỹ đất đã giao và chưa giao sử dụng theo định kỳ hàng năm và 5 năm được thể hiện đúng vị trí, đúng diện tích và đúng loại đất  Xây dựng tài liệu cơ bản phục vụ các yêu cầu cấp bách của công tác quản lý đất đai.  Làm tài liệu phục vụ công tác quy hoạch sử dụng đất và kiểm tra việc thực hiện quy hoạch và kế hoạch hàng năm đã được phê duyệt.  Làm tài liệu cơ bản, thống nhất để các ngành khác sử dụng các quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất và định hướng phát triển của ngành mình, đặc biệt những ngành sử dụng nhiều đất như nông nghiệp, lâm nghiệp... Trong những năm trở lại đây, Tại Huyện Vân hồ, tư liệu viễn thám và sử dụng hệ thống định vị GPS đã trở thành một phương tiện kỹ thuật hiện đại được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật khác nhau, đặc biệt là trong công tác thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất bởi những ưu thế vốn có của nó mà những nguồn tư liệu và phương pháp nghiên cứu truyền thống không thể có được như:  Khả năng cập nhật thông tin,  Tính chất đa thời gian của tư liệu,  Tính chất phong phú của thông tin đa phổ với các dải phổ ngày càng được mở rộng,  Tính chất đa dạng của nhiều tầng, nhiều dạng thông tin ảnh hàng không, ảnh chụp vũ trụ,  Tính đa dạng của tư liệu: băng từ, phim, ảnh, đĩa từ ...  Sự kết hợp của thông tin viễn thám với hệ thống thông tin địa lý,… 19
Từ những ưu điểm đó mà việc lựa chọn thuật toán thích hợp trong việc xử lý số liệu viễn thám để thành lập bản đồ HTSDĐ là một vấn đề quan trọng. Nếu thuật toán phân loại sử dụng hợp lý thì kết quả của việc phân loại sẽ chính xác và thời gian tiến hành nhanh, việc xử lý trở nên đơn giản. Ngược lại thuật toán phân loại sử dụng không hợp lý sẽ dẫn đến bỏ sót, phân loại nhầm hoặc tốc độ phân loại chậm. Bên cạnh những ưu điểm, vẫn còn tồn tại những nhược điểm như sau:  Nhiều dạng khác nhau của lớp phủ bề mặt có thể không được phân biệt trên ảnh, để giải đoán được ta phải có sự hỗ trợ của các tư liệu khác,  Thông tin theo chiều cao có giá trị để phân loại những đối tượng sử dụng đất thường bị mất đi hoặc không rõ nét,  Ở những khu vực đã có bản đồ thành lập ở chu kỳ trước, việc áp dụng phương pháp này không hiệu quả vì phải giải đoán ảnh ở cả những vùng mà HTSDĐ không thay đổi.  Đối với một vùng nhỏ thì chi phí cho các tư liệu viễn thám đắt hơn so với các phương pháp truyền thống, vì vậy sẽ không kinh tế. 3. Phần mềm giải đoán ảnh viễn thám ENVI Văn phòng đăng ký đất đai tại huyện Vân hồ, tỉnh Sơn La, nơi tôi đang công tác đã và đang áp dụng công nghệ thông tin để nâng cao việc quản lý đất đai trên địa bàn huyện, và một trong số phần mềm được áp dụng rộng rãi cho việc giải đoán ảnh viễn thám là phần mềm ENVI. Phần mềm ENVI (The Environment for Visualyzing Images) là phần mềm của hãng Research Systems Inc (Mỹ) chuyên về hiển thị ảnh có khả năng phân tích đa phổ cho hình ảnh quét của SPOT, TM, RADAR. Phần mềm ENVI là một phần mềm xử lý giải toán ảnh viễn thám rất mạnh, với các đặc điểm chính như sau:  Hiển thị, phân tích ảnh với nhiều kiểu dữ liệu và kích cỡ ảnh khác nhau, môi trường giao diện thân thiện. 20