Luận văn thạc sĩ Nông nghiệp: Ứng dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS thành lập bản đồ biến động sử dụng đất giai đoạn 2004-2009 trên địa bàn huyện Buôn Đôn tỉnh Đắk Lắk

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI -------------------o0o------------------

®ç tiÕn thuÊn

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TÍCH HỢP TƯ LIỆU VIỄN THÁM VÀ GIS

THÀNH LẬP BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT GIAI ĐOẠN

2004-2009 TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN BUÔN ĐÔN, TỈNH ĐẮK LẮK

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

HÀ NỘI - 2010

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI -------------------o0o------------------

®ç tiÕn thuÊn

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TÍCH HỢP TƯ LIỆU VIỄN THÁM VÀ GIS

THÀNH LẬP BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT GIAI ĐOẠN

2004-2009 TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN BUÔN ĐÔN, TỈNH ĐẮK LẮK

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành : QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI

Mã số : 60.62.16

Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS. NguyÔn kh¾c Thêi

HÀ NỘI - 2010

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là kết quả nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả

nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng ñược ai công bố trong bất kỳ

công trình nào.

Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ trong quá trình thực hiện luận văn

ñã ñược cám ơn, các thông tin trích dẫn ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày 12 tháng 12 năm 2010

Tác giả luận văn

i

Đỗ Tiến Thuấn

§Ó hoµn thµnh ®−îc b¶n luËn v¨n nµy, t«i ®· nhËn ®−îc sù gióp ®ì tËn t×nh

cña PGS.TS. NguyÔn Kh¾c Thêi – Phã chñ nhiÖm khoa Tµi nguyªn vµ M«i tr−êng, sù

quan t©m t¹o ®iÒu kiÖn cña Phßng Tµi nguyªn vµ M«i tr−êng huyÖn Bu«n §«n, ViÖn

®µo t¹o sau ®¹i häc, Ban chñ nhiÖm Khoa Tµi nguyªn vµ M«i tr−êng, tr−êng §¹i häc

N«ng nghiÖp Hµ Néi ®· t¹o ®iÒu kiÖn cho t«i häc tËp vµ gióp ®ì t«i trong suèt thêi

gian thùc hiÖn ®Ò tµi.

T«i xin göi tíi gia ®×nh, b¹n bÌ, nh÷ng ng−êi th©n vµ ®ång nghiÖp n¬i t«i ®ang

c«ng t¸c ®· gióp ®ì, ®éng viªn t«i trong suèt qu¸ tr×nh häc tËp vµ thùc hiÖn ®Ò

tµi.

Tù ®¸y lßng m×nh, t«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n sù gióp ®ì tËn t×nh vµ quý b¸u ®ã!

Hµ Néi, ngµy 12 th¸ng 12 n¨m 2010 Hµ Néi, ngµy 12 th¸ng 12 n¨m 2010 Hµ Néi, ngµy 12 th¸ng 12 n¨m 2010 Hµ Néi, ngµy 12 th¸ng 12 n¨m 2010

T¸c gi¶ T¸c gi¶ T¸c gi¶ T¸c gi¶

§ç TiÕn ThuÊn

ii

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

Trang

PHẦN 1. MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... 1

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ....................................................................... 1 1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU ............................................................................... 2 1.3 YÊU CẦU .......................................................................................................... 3 1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU .................................................................................. 3 1.5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ........................................................... 3

PHẦN 2: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .......................................................... 4

2.1 TỔNG QUAN VỀ VIỄN THÁM ........................................................................ 4 2.1.1 Khái niệm về viễn thám ................................................................................ 4 2.1.2 Vệ tinh sử dụng trong viễn thám................................................................... 6 2.1.3 Tư liệu sử dụng trong viễn thám ................................................................... 8 2.1.4 Đặc trưng phản xạ phổ của các ñối tượng tự nhiên ...................................... 9 2.1.5 Giải ñoán ảnh viễn thám ............................................................................ 13 2.2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ ..................................... 17 2.2.1 Định nghĩa về hệ thống thông tin ñịa lý...................................................... 17 2.2.2 Các thành phần chính của hệ thống thông tin ñịa lý .................................. 18 2.2.3 Ứng dụng của GIS trong quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường ................ 19 2.3 TÍCH HỢP TƯ LIỆU VIỄN THÁM VÀ GIS .................................................... 20 2.3.1 Khái niệm .................................................................................................. 20 2.3.2 Tại sao phải tích hợp ................................................................................. 20 2.3.3 Khả năng ứng dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS .............. 24 2.3.4 Một số ứng dụng của viễn thám và GIS ở Việt Nam ................................... 25 2.4 KHÁI QUÁT VỀ BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT .............................. 26 2.4.1 Bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất và các phương pháp thành lập.................... 26 2.4.2 Tình hình thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất ..................................... 37 2.4.3 Tình hình sử dụng ñất Việt Nam trong những năm gần ñây ........................ 41

PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ... 42

3.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU .................................................. 42 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu ................................................................................ 42 3.1.2 Địa ñiểm nghiên cứu .................................................................................. 42 3.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ............................................................................ 42 3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................................................... 42 3.3.1 Phương pháp ñiều tra, khảo sát, thu thập tài liệu, số liệu ........................... 42 3.2.2 Phương pháp xây dựng bản ñồ từ ảnh viễn thám ....................................... 43 3.2.3 Phương pháp chồng ghép bản ñồ ............................................................... 43

PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................................... 44

4.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ-XÃ HỘI ................................................... 44 4.1.1 Điều kiện tự nhiên ...................................................................................... 44 4.1.2 Thực trạng phát triển kinh tế-xã hội ........................................................... 49 4.2 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG ĐẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU ................................ 51

iii

4.2.1 Hiện trạng sử dụng ñất .............................................................................. 51 4.2.2 Biến ñộng sử dụng ñất giai ñoạn 2004-2009 .............................................. 53

4.3 GIẢI ĐOÁN ẢNH VỆ TINH, THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT NĂM 2004 VÀ NĂM 2009 ................................................................ 55 4.3.1 Thu thập tư liệu .......................................................................................... 56 4.3.2 Nhập ảnh ................................................................................................... 57 4.3.3 Tăng cường chất lượng ảnh ....................................................................... 57 4.3.4 Nắn chỉnh tư liệu ảnh, cắt ảnh ................................................................... 57 4.3.5 Phân loại ảnh ............................................................................................ 63 4.3.6 Thành lập bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất năm 2004 và 2009 ..................... 74 4.4 THÀNH LẬP BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT GIAI ĐOẠN 2004-2009 ........ 78 4.5 NHẬN XÉT VỀ KẾT QUẢ .............................................................................. 81

PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................. 83

5.1 KẾT LUẬN ...................................................................................................... 83 5.2 KIẾN NGHỊ ..................................................................................................... 84

TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................................... 85

iv

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Kênh phổ của MSS ......................................................................................................... 6 Bảng 2.2 Kênh phổ của TM ............................................................................................................ 6 Bảng 2.3. Các thông số ảnh của vệ tinh SPOT-3 ........................................................................... 7 Bảng 2.4 Biến ñộng sử dụng ñất Việt Nam giai ñoạn 2005-2007 ............................................... 41 Bảng 4.1 Tổng GTSX và cơ cấu kinh tế thời kỳ 2000-2009 huyện Buôn Đôn .......................... 49 Bảng 4.2 Hiện trạng sử dụng ñất nông nghiệp huyện Buôn Đôn ................................................ 52 Bảng 4.3 Hiện trạng sử dụng ñất phi nông nghiệp huyện Buôn Đôn .......................................... 53 Bảng 4.4 Biến ñộng sử dụng ñất giai ñoạn 2004-2009 huyện Buôn Đôn ................................... 54 Bảng 4.5 Mô tả các loại ñất ........................................................................................................... 64 Bảng 4.6 Mẫu giải ñoán ảnh vệ tinh ............................................................................................. 65 Bảng 4.7 Ma trận sai số phân loại ảnh năm 2004 ......................................................................... 70 Bảng 4.8 Bảng ñánh giá ñộ chính xác phân loại ảnh năm 2004 .................................................. 70 Bảng 4.9 Ma trận sai số phân loại ảnh năm 2009 ......................................................................... 71 Bảng 4.10 Bảng ñánh giá kết quả phân loại năm 2009 ................................................................ 71 Bảng 4.11 Thống kê diện tích ñất giải ñoán năm 2004 ................................................................ 76 Bảng 4.12 Thống kê diện tích ñất giải ñoán năm 2009 ................................................................ 76 Bảng 4.13 So sánh giữa diện tích giải ñoán và thống kê năm 2009 ............................................ 77 Bảng 4.14 Biến ñộng sử dụng ñất giai ñoạn 2004-2009 huyện Buôn Đôn ................................ 79 Bảng 4.15 Diện tích biến ñộng từng loại ñất giai ñoạn 2004 - 2009 ........................................... 79 Bảng 4.16 So sánh sự thay ñổi diện tích các loại ñất từ 2004-2009 ............................................ 80

v

Tên bảng Trang

DANH MỤC HÌNH

Hình 4.2 Trình tự giải ñoán ảnh vệ tinh, thành lập bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất và bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất ............................................................................................................................ 55 Hình 4.3 Ảnh SPOT5 của huyện Buôn Đôn năm 2004 .............................................................. 56 Hình 4.4 Ảnh SPOT5 của huyện Buôn Đôn năm 2009 .............................................................. 56 Hình 4.5 Thực hiện nắn ảnh theo các ñiểm GPS trên ENVI ....................................................... 59 Hình 4.6 Lựa chọn thông số ñể nắn ảnh trên ENVI ..................................................................... 59 Hình 4.7 Bảng nhập toạ ñộ các ñiểm khống chế ñể nắn ảnh ....................................................... 59 Hình 4.8 Tọa ñộ và sai số của ñiểm khống chế nắn ảnh năm 2004 ............................................. 60 Hình 4.9 Lựa chọn phương pháp tái chia mẫu ............................................................................. 60 Hình 4.10 Toạ ñộ và sai số các ñiểm khống chế ñể nắn ảnh 2009 .............................................. 61 Hình 4.11 Ảnh 2004 ñã ñược cắt theo ranh giới huyện Buôn Đôn ............................................. 62 Hình 4.12 Ảnh 2009 ñã ñược cắt theo ranh giới huyện Buôn Đôn ............................................. 62 Hình 4.13 Lấy mẫu cho các loại hình sử dụng ñất năm 2004 ...................................................... 66 Hình 4.14 Lấy mẫu cho các loại hình sử dụng ñất năm 2009 ...................................................... 66

vi

Tên hình Trang Hình 2.1 Các kênh sử dụng trong viễn thám .................................................................................. 5 Hình 2.2 Nguyên lý thu nhận hình ảnh trong viễn thám ............................................................... 5 Hình 2.3 Đặc ñiểm phản xạ phổ trên các kênh ảnh SPOT............................................................ 9 Hình 2.4 Khả năng phản xạ và hấp thụ của nước ......................................................................... 11 Hình 2.5 Đặc tính phản xạ phổ của thổ nhưỡng .......................................................................... 12 Hình 2.6 Một bản ñồ GIS sẽ là tổng hợp của rất nhiều lớp thông tin khác nhau ....................... 18 Hình 2.7 Các thành phần chính của GIS ..................................................................................... 18 Hình 2.8 Vai trò của viễn thám trong việc xây dựng và cập nhật .............................................. 21 Hình 2.9 Độ chính xác của ảnh vệ tinh và yêu cầu cập nhật dữ liệu .......................................... 22 Hình 2.10 Vai trò của GIS và viễn thám trong việc hỗ trợ ra quyết ñịnh .................................. 23 Hình 2.11 Thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất bằng phương pháp ..................................... 29 Hình 2.12 Thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất bằng phương pháp ..................................... 29 phân loại trực tiếp ảnh ña thời gian ............................................................................................... 29 Hình 2.13 Vector thay ñổi phổ ...................................................................................................... 30 Hình 2.14 Thuật toán phân tích thay ñổi phổ ............................................................................... 31 Hình 2.15 Thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất bằng phương pháp ..................................... 34 Hình 2.16 Thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất bằng phương pháp ..................................... 35 Hình 4.1 Sơ ñồ vị trí huyện Buôn Đôn ......................................................................................... 44

Hình 4.15 Sự khác biệt giữa các mẫu giải ñoán ảnh 2004 ......................................................... 67 Hình 4.16 Sự khác biệt giữa các mẫu giải ñoán ảnh 2009 ......................................................... 67 Hình 4.17 Kết quả phân loại ảnh 2004 ñã ñược lọc nhiễu ........................................................... 68 Hình 4.18 Kết quả phân loại ảnh 2009 ñã ñược lọc nhiễu ........................................................... 68 Hình 4.19 Kết quả phân loại ảnh 2004 ñược xuất sang dạng Vector ......................................... 73 Hình 4.20 Kết quả phân loại ảnh 2009 ñược xuất sang dạng Vector ......................................... 73 Hình 4.21 Sơ ñồ hiện trạng sử dụng ñất năm 2004 thành lập trên ArcView .............................. 74 Hình 4.22 Sơ ñồ hiện trạng sử dụng ñất năm 2009 thành lập trên ArcView .............................. 75 Hình 4.23 Sơ ñồ biến ñộng sử dụng ñất giai ñoạn 2004-2009 ñược thành lập trên ArcView ...78 Hình 4.24 Sự biến ñộng các loại ñất giai ñoạn 2004 -2009 ......................................................... 81

vii

PHẦN 1. MỞ ĐẦU

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Đất ñai là tư liệu sản xuất ñặc biệt, không thể thay thế trong nông nghiệp,

là thành phần quan trọng hàng ñầu của môi trường sống, là ñịa bàn phân bố các

khu dân cư, xây dựng các cơ sở kinh tế, văn hóa, xã hội, an ninh và quốc phòng.

Sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện ñại hóa ñất nước của Đảng và Nhà nước ta

trong những năm qua ñã ñưa nền kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ, ñời sống

nhân dân ñã và ñang từng bước ñược cải thiện, hạ tầng xã hội cũng như hạ tầng

kỹ thuật ñược thay ñổi tạo ra bộ mặt mới cho ñất nước và thu hẹp dần khoảng

cách ñối với các nước phát triển. Song hành với sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện

ñại hóa là sự gia tăng mạnh của nhu cầu sử dụng ñất, ñặc biệt là ñất phi nông

nghiệp trong khi quỹ ñất lại có hạn. Điều này làm cho diện tích ñất nông nghiệp

liên tục giảm xuống do vậy cần phải quản lý chặt chẽ toàn bộ quỹ ñất, ñảm bảo

ñất ñai ñược sử dụng tiết kiệm, hiệu quả và bền vững.

Để quản lý chặt chẽ quỹ ñất ñang ngày càng hạn chế này ngoài việc nắm

chắc ñược các số liệu biến ñộng về ñất ñai giữa các thời kỳ thông qua số liệu

thống kê, kiểm kê ñất ñai thì việc xây dựng bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất cũng

rất cần thiết. Bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất có thể ñược thành lập từ bản ñồ

hiện trạng sử dụng ñất hiện có song bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất chỉ ñược

thành lập 5 năm một lần vào năm kiểm kê ñất ñai nên khó có thể thành lập

ñược bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất cho một giai ñoạn bất kỳ, thêm vào ñó chất

lượng của bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất ñược thành lập trong các kỳ kiểm kê

ñất ñai hiện nay là chưa cao.

Hiện nay ảnh vệ tinh ñang ñược sử dụng khá rộng rãi ở nước ta trong các

nghiên cứu tài nguyên-môi trường. Ảnh vệ tinh là nguồn thông tin có tính thời

sự rất cao và nếu có ảnh vệ tinh ở các thời ñiểm khác nhau thì chúng ta còn có

thể thành lập ñược bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất và xác ñịnh một cách khách

quan ñược tình hình biến ñộng sử dụng ñất cho bất cứ giai ñoạn nào. Nhưng

việc nghiên cứu biến ñộng sử dụng ñất cũng như thành lập bản ñồ biến ñộng sử

1

dụng ñất thông qua ảnh vệ tinh còn ñặt ra một số vấn ñề:

- Mức ñộ chi tiết của việc thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất từ ảnh

vệ tinh?

- Nếu chỉ sử dụng ảnh vệ tinh kết hợp với ñiều tra thực ñịa mà không kết

hợp với Hệ thống thông tin ñịa lý (GIS) thì có thể thành lập ñược bản ñồ biến

ñộng sử dụng ñất không?

- Qui trình công nghệ lập nào là tối ưu cho việc lập bản ñồ biến ñộng sử

dụng ñất từ tư liệu viễn thám?...

Huyện Buôn Đôn cách thành phố Buôn Ma Thuột 27 km về phía Tây

Bắc, là huyện có diện tích ñất lâm nghiệp có rừng lớn nhất tỉnh Đắk Lắk. Trong

một vài năm gần ñây ñất ñai trên ñịa bàn huyện Buôn Đôn có sự biến ñộng rất

mạnh, ñất sản xuất nông nghiệp, ñất ở, ñất chuyên dùng tăng nhanh trong khi

rừng bị tàn phá mạnh. Song trên số liệu thống kê thì ñất ñai không có sự biến

ñộng ñáng kể. Do vậy cần thiết phải xây dựng bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất trên

ñịa bàn huyện ñể có cái nhìn ñúng ñắn về sự biến ñộng này từ ñó có các biện

pháp kiên quyết giữ diện tích rừng còn sót lại của huyện Buôn Đôn nói riêng,

của tỉnh Đắk Lắk nói chung.

Xuất phát từ những vấn ñề trên, tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài: “Ứng

dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS thành lập bản ñồ biến

ñộng sử dụng ñất giai ñoạn 2004-2009 trên ñịa bàn huyện Buôn Đôn, tỉnh

Đắk Lắk”.

1.2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

- Thành lập ñược bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất năm 2004 và năm 2009

bằng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS;

- Xây dựng ñược bản ñồ biến ñộng ñồng thời xác ñịnh ñược số liệu biến

ñộng sử dụng ñất giai ñoạn 2004-2009 ở huyện Buôn Đôn trên cở sở bản ñồ

hiện trạng sử dụng ñất xây dựng ñược;

- Giúp các cơ quan có liên quan ở huyện Buôn Đôn có cái nhìn xác thực

nhất về biến ñộng sử dụng ñất trên ñịa bàn Huyện từ ñó ñưa ra các chính sách

2

thích hợp về sử dụng ñất ở huyện Buôn Đôn.

1.3 YÊU CẦU

- Nắm vững công nghệ giải ñoán ảnh viễn thám, tích hợp tư liệu viễn

thám và GIS;

- Nắm ñược tình hình sử dụng và biến ñộng ñất ñai trên ñịa bàn Huyện

giai ñoạn 2004-2009;

- Diễn giải ñược sự biến ñộng sử dụng ñất trên ñịa bàn huyện;

- Các số liệu ñiều tra phải ñược thu thập chính xác, ñầy ñủ và phải phản

ánh ñược một cách trung thực, khách quan.

1.4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu toàn bộ quỹ ñất trên ñịa bàn huyện Buôn

Đôn bằng ảnh vệ tinh SPOT 5 ở hai thời ñiểm năm 2004 và 2009.

Kết quả nghiên cứu góp phần khẳng tính ưu việt của phương pháp tích 1.5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN

hợp tư liệu viễn thám và GIS trong công tác thành lập bản ñồ hiện trạng sử

dụng ñất; thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất. Đánh giá biến ñộng một

cách nhanh chóng, thuận tiện nhưng vẫn ñảm bảo ñộ chính xác cần thiết trên

một phạm vi rộng lớn.

Kết quả nghiên cứu của luận văn ñưa ra số liệu về biến ñộng sử dụng

ñất và bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất giai ñoạn 2004-2009 góp phần chỉ ra

chiều hướng, diện tích và vị trí không gian biến ñộng sử dụng ñất của huyện

Buôn Đôn vì vậy ñây sẽ là một tài liệu hữu ích cho công tác quy hoạch sử

dụng ñất của Buôn Đôn giai ñoạn 2011-2020, góp phần ñưa ñất ñai ngày càng

3

ñược sử dụng hợp lý, tiết kiệm, hiệu quả, bền vững và bảo vệ môi trường.

PHẦN 2: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 TỔNG QUAN VỀ VIỄN THÁM

2.1.1 Khái niệm về viễn thám

Viễn thám ñược ñịnh nghĩa như là một khoa học công nghệ mà nhờ nó

Thiết bị dùng ñể cảm nhận sóng ñiện từ phản xạ hay bức xạ từ vật thể

Phương tiện dùng ñể mang các bộ cảm ñược gọi là vật mang, gồm khí

các tính chất của vật thể quan sát ñược xác ñịnh, ño ñạc hoặc phân tích mà không cần tiếp xúc trực tiếp với chúng. Sóng ñiện từ hoặc ñược phản xạ hoặc ñược bức xạ từ vật thể thường là nguồn tài liệu chủ yếu trong viễn thám. Những năng lượng từ trường, trọng trường cũng có thể ñược sử dụng. ñược gọi là bộ cảm. cầu, máy bay, vệ tinh nhân tạo, tàu vũ trụ. Sự phát triển của viễn thám gắn liền với sự phát triển của phương pháp chụp ảnh và thu nhận thông tin các ñối tượng trên mặt ñất. Từ năm 1858 người ta ñã bắt ñầu sử dụng khinh khí cầu ñể chụp ảnh nhằm mục ñích thành lập bản ñồ ñịa hình. Những bức ảnh hàng không ñầu tiên chụp từ máy bay ñược

Wilbur Wright thực hiện năm 1909 trên vùng Centocalli, Italia. Từ ñó ñến nay, phương pháp sử dụng ảnh hàng không là phương pháp ñược sử dụng rộng rãi

4

nhất. Trên thế giới, việc phân tích ảnh hàng không ñã góp phần ñáng kể trong việc phát hiện nhiều mỏ dầu và khoáng sản trầm tích. Vào giữa những năm 1930, người ta ñã có thể chụp ảnh mầu và ñồng thời thực hiện nhiều cuộc nghiên cứu nhằm tạo ra các lớp cảm quang nhạy với bức xạ gần hồng ngoại có tác dụng hữu hiệu trong việc loại bỏ ảnh hưởng tán xạ và mù của khí quyển. Từ năm 1960, sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật cho phép thu ñược hình ảnh ở các dải sóng khác nhau bao gồm cả dải sóng hồng ngoại và sóng cực ngắn. Sau ñó sự thành công trong việc chế tạo các bộ cảm biến và các tàu vũ trụ, các vệ tinh nhân tạo ñã cung cấp khả năng thu nhận hình ảnh của trái ñất từ trên quỹ ñạo góp phần hữu ích cho việc nghiên cứu lớp phủ thực vật, biến ñộng sử dụng ñất, cấu trúc ñịa mạo, nhiệt ñộ, gió trên bề mặt ñại dương… Viễn thám có thể phân loại làm 3 loại cơ bản theo bước sóng sử dụng:

- Viễn thám trong dải sóng nhìn thấy và hồng ngoại. - Viễn thám hồng ngoại nhiệt - Viễn thám siêu cao tần

Hình 2.1 Các kênh sử dụng trong viễn thám

Nguồn năng lượng chính sử dụng trong nhóm thứ nhất là bức xạ mặt

trời. Mặt trời cung cấp một bức xạ có bước sóng ưu thế 500µm. Tư liệu viễn

thám thu ñược trong dải sóng nhìn thấy phụ thuộc chủ yếu vào sự phản xạ từ

bề mặt vật thể và bề mặt trái ñất. Vì vậy, các thông tin về vật thể có thể ñược

xác ñịnh từ các phổ phản xạ. Tuy nhiên, radar sử dụng tia laser là trường hợp

ngoại lệ không sử dụng năng lượng mặt trời. Nguồn năng lượng sử dụng trong

nhóm thứ hai là bức xạ nhiệt do chính vật thể sản sinh ra. Mỗi vật thể trong

Mặt trời

Vệ tinh

Bức xạ mặt trời

Hấp thụ mặt trời

Khí quyển

Nhà

Rừng

Cỏ

Đất

Đường

Nước

nhiệt ñộ bình thường ñều phát ra một bức xạ có ñỉnh tại bước sóng 10.000µm.

5

Hình 2.2 Nguyên lý thu nhận hình ảnh trong viễn thám

Trong viễn thám siêu cao tần người ta thường sử dụng hai loại kỹ thuật

chủ ñộng và bị ñộng. Trong viễn thám siêu cao tần bị ñộng thì bức xạ siêu cao

tần do chính vật thể phát ra ñược ghi lại, còn trong viễn thám siêu cao tần chủ

ñộng lại thu những bức xạ tán xạ hoặc phản xạ từ vật thể [2].

2.1.2 Vệ tinh sử dụng trong viễn thám

2.1.2.1 Vệ tinh Landsat

Vệ tinh Landsat là vệ tinh tài nguyên của Hoa Kỳ ñược phóng lên quỹ

ñạo lần ñầu tiên vào năm 1972, cho ñến nay ñã có 7 thế hệ vệ tinh Landsat

ñược phóng lên quỹ ñạo. Độ cao bay 705 km, góc nghiêng mặt phẳng quỹ ñạo 980, quỹ ñạo ñồng bộ mặt trời, chu kỳ lặp 18 ngày, bề rộng tuyến chụp 185km. Hai bộ cảm của vệ tinh Landsat ñều là máy quét quang cơ: MSS

(Multispectral scanner) và TM (Thematic mapper).

Bộ cảm MSS hoạt ñộng ở dải phổ nhìn thấy và hồng ngoại. Đặc ñiểm

của MSS là sử dụng 4 băng phổ, mỗi băng phổ có trang bị 6 bộ thu sử dụng sợi

quang học. Độ phân giải mặt ñất từ 40m ñến 80m, ñộ rộng ñường quét 185km.

Bộ cảm TM sử dụng vùng phổ nhìn thấy, hồng ngoại gần và hồng ngoại nhiệt.

Đặc ñiểm của TM là có ñộ rộng ñường quét 185km và có ñộ phân giải mặt ñất 30m.

Kênh phổ

Dạng phản xạ phổ

1 2 3 4

Chiều dài sóng (µm) 0,5-0,6 0,6-0,7 0,7-0,8 0,8-1,1

Bảng 2.1 Kênh phổ của MSS

Nhìn thấy-xanh Nhìn thấy-ñỏ Hồng ngoại Hồng ngoại Bảng 2.2 Kênh phổ của TM

Kênh phổ

1 2 3 4 5 6 7

Bước sóng (µm) 0,45-0,52 0,52-0,60 0,63-0,69 0,76-0,90 1,55-1,75 10,4-12,5 2,08-2,35

6

2.1.2.2 Vệ tinh SPOT

Vệ tinh SPOT ñược Pháp phóng lên quỹ ñạo năm 1986. Mỗi vệ tinh

ñược trang bị một máy quét ña phổ HRV. Vệ tinh SPOT bay ở ñộ cao 830km, góc nghiêng mặt phẳng quỹ ñạo 9807, chu kỳ lặp 26 ngày. Bộ cảm HRV là máy quét ñiện tử CCD-HRV có thể thay ñổi góc quan sát nhờ một gương ñịnh hướng. Gương này cho phép thay ñổi hướng quan sát ±270 so với trục thẳng ñứng nên dễ dàng thu ñược ảnh lập thể.

Bảng 2.3. Các thông số ảnh của vệ tinh SPOT-3

Các ñặc trưng của HRV

Dạng ña phổ

Dạng toàn sắc

0,50-0,59 µm

Kênh

0,61-0,68 µm

0,51-0,73 µm

Trường nhìn

Độ phân giải

0,79-0,89 µm 4013 20m x 20m

4013 10m x 10m

Số pixel trên một hàng

3000

6000

Độ rộng ñường quét

60km

60km

2.1.2.3 Vệ tinh Cosmos

Ảnh vệ tinh Cosmos của Nga có hai loại: ảnh có ñộ phân giải cao và ảnh có

ñộ phân giải trung bình. Ảnh vệ tinh ñộ phân giải cao có kích thước ảnh 30x30cm,

ñộ phân giải mặt ñất 6-7m, ñộ phủ dọc >60%. Ảnh Cosmos ñộ phân giải trung bình

có kích thước ảnh 18x18cm, ñộ phân giải mặt ñất 30m, ñộ phủ dọc >60%.

Hiện nay tư liệu ảnh vệ tinh Landsat, SPOT, Cosmos ñược sử dụng

rộng rãi trên thế giới và Việt nam.

2.1.2.4 Vệ tinh Quickbird

Quickbird ñánh dấu một bước quan trọng của dạng tư liệu viễn thám

phân giải cao ñược thương mại hoá. Lần ñầu tiên phóng vào năm 2000 và bị

thất bại, lần thứ hai ñược phóng lên với ñộ phân giải cao (ảnh PAN-0,6m và

ảnh ña phổ 2,4m) vào 18/10/2001. Vệ tinh ñược phóng lên quỹ ñạo ñồng bộ mặt trời, ñộ cao 450km, ñộ nghiêng mặt phẳng quỹ ñạo 980. Các kênh phổ của vệ tinh là xanh chàm 450-520µm, xanh lục 520-600µm, ñỏ 630-690µm và

7

hồng ngoại gần 760-900µm [2].

2.1.3 Tư liệu sử dụng trong viễn thám

2.1.3.1 Ảnh tương tự

Ảnh tương tự là ảnh chụp trên cơ sở của lớp cảm quang halogen bạc,

ảnh tương tự thu ñược từ các bộ cảm tương tự dùng phim chứ không sử dụng

các hệ thống quang ñiện tử. Những tư liệu này có ñộ phân giải không gian cao

nhưng kém về ñộ phân giải phổ. Vệ tinh Cosmos của Nga thường sử dụng bộ

cảm tương tự.

2.1.3.2 Ảnh số

Ảnh số là dạng tư liệu ảnh không lưu trữ trên giấy ảnh hoặc phim. Ảnh

số ñược chia thành nhiều phần tử nhỏ gọi là pixel. Mỗi pixel tương ứng với

một ñơn vị không gian. Quá trình chia mỗi ảnh tương tự thành các pixel ñược

gọi là chia mẫu và quá trình chia các ñộ xám liên tục thành một số nguyên hữu

hạn gọi là lượng tử hóa.

Ảnh số ñược ñặc trưng bởi một số thông số cơ bản về hình học, bức xạ

như trường nhìn không ñổi, góc nhìn tối ña, ñộ phân giải mặt ñất.

2.1.3.3 Số liệu mặt ñất

Số liệu mặt ñất là tập hợp các quan sát mô tả, ño ñạc về các ñiều kiện

thực tế trên mặt ñất của các ñịa vật cần nghiên cứu nhằm xác ñịnh mối tương

quan giữa tín hiệu thu ñược và bản thân các ñối tượng. Các số liệu ñó bao gồm

thông tin tổng quan về ñối tượng nghiên cứu như chủng loại, trạng thái, tính

chất phản xạ, hấp thụ phổ, nhiệt ñộ… và thông tin về môi trường xung quanh

như góc chiếu, ñộ cao mặt trời, cường ñộ chiếu sáng, trạng thái khí quyển,

nhiệt ñộ, ñộ ẩm không khí, hướng và tốc ñộ gió…

Để phục vụ mục ñích thiết kế các bộ cảm, kiểm ñịnh các thông số kỹ thuật

của bộ cảm, thu thập thông tin bổ trợ cho quá trình phân tích và hiệu chỉnh số

liệu, các số liệu mặt ñất phải ñược thu thập ñồng thời với số liệu vệ tinh hoặc

trong một khoảng thời gian sao cho sự thay ñổi của các ñối tượng nghiên cứu

trong thời gian ñó không ảnh hưởng tới việc xác ñịnh mối quan hệ cần tìm.

2.1.3.4 Số liệu ñịnh vị mặt ñất

Để thu thập số liệu ñịnh vị mặt ñất hiện nay chúng ta thường sử dụng

8

Hệ thống ñịnh vị toàn cầu (GPS). Những ñiểm ñịnh vị mặt ñất phục vụ quá

trình hiệu chỉnh hình học ảnh vệ tinh thường ñược bố trí tại những nơi mà vị trí

của nó có thể thấy ñược dễ dàng trên ảnh vệ tinh và bản ñồ.

2.1.3.5 Bản ñồ và số liệu ñịa hình

Để phục vụ cho mục ñích nghiên cứu của viễn thám ngoài những tư liệu trên

cần phải có các tài liệu ñịa hình và chuyên ñề như bản ñồ ñịa hình, bản ñồ chuyên ñề

sử dụng ñất, rừng, ñịa chất, bản ñồ kinh tế xã hội, mô hình số ñịa hình…[2]

2.1.4 Đặc trưng phản xạ phổ của các ñối tượng tự nhiên

Đặc trưng phản xạ phổ của các ñối tượng trên bề mặt trái ñất là thông số

quan trọng nhất trong viễn thám. Do các thông tin viễn thám có liên quan trực

tiếp ñến năng lượng phản xạ từ các ñối tượng nên việc nghiên cứu các ñặc

trưng phản xạ phổ của các ñối tượng tự nhiên ñóng vai trò hết sức quan trọng

ñối với việc ứng dụng hiệu quả phương pháp viễn thám.

Trong lĩnh vực viễn thám, kết quả giải ñoán các thông tin phụ thuộc rất

nhiều vào sự hiểu biết mối tương quan giữa các ñặc trưng phản xạ phổ với bản

chất và trạng thái các ñối tượng tự nhiên. Đồng thời ñó cũng là cơ sở dữ liệu ñể

phân tích các tính chất của ñối tượng tiến tới phân loại ñối tượng ñó.

Đặc trưng phản xạ phổ của các ñối tượng tự nhiên là hàm của nhiều yếu

tố. Các ñặc tính này phụ thuộc vào ñiều kiện chiếu sáng, môi trường khí quyển,

Tuyết

Thực vật

Cát Nước

µm

bề mặt ñối tượng cũng như bản thân ñối tượng.

9

Hình 2.3 Đặc ñiểm phản xạ phổ trên các kênh ảnh SPOT

Khả năng phản xạ phổ của các ñối tượng phụ thuộc vào bản chất vật chất

của các ñối tượng, phụ thuộc vào trạng thái và ñộ nhẵn bề mặt của các ñối tượng,

phụ thuộc vào màu sắc của ñối tượng, phụ thuộc vào ñộ cao mặt trời trên ñường

chân trời và hướng chiếu sáng. Khả năng phản xạ phổ của các ñối tượng ñược

chụp ảnh còn phụ thuộc vào trạng thái khí quyển và các mùa trong năm [7].

2.1.4.1 Đặc trưng phản xạ phổ của thực vật

Thực vật khỏe mạnh chứa nhiều diệp lục tố phản xạ rất mạnh ánh sáng

có bước sóng từ 0,45-0,67µm (tương ứng với dải sóng màu lục) vì vậy ta nhìn

thấy chúng có màu xanh lục. Khi diệp lục tố giảm ñi thực vật chuyển sang có

khả năng phản xạ ánh sáng màu ñỏ trội hơn dẫn ñến lá cây có màu vàng ñỏ (do

tổ hợp màu lục và ñỏ) hoặc màu ñỏ.

Ở vùng hồng ngoại, thực vật có khả năng phản xạ rất mạnh. Khi sang

vùng hồng ngoại nhiệt và vi sóng một số ñiểm cực trị ở vùng sóng dài làm tăng

khả năng hấp thụ ánh sáng của nước trong lá, khả năng phản xạ của chúng

giảm ñi rõ rệt và ngược lại khả năng hấp thụ ánh sáng lại tăng lên. Khả năng

phản xạ phổ của mỗi loại thực vật khác nhau không như nhau và ñặc tính

chung nhất về khả năng phản xạ phổ của thực vật là:

- Ở vùng ánh sáng nhìn thấy, cận hồng ngoại và hồng ngoại khả năng

phản xạ phổ khác biệt rõ rệt.

- Ở vùng ánh sáng nhìn thấy phần lớn năng lượng hấp thụ bởi diệp lục

tố trong lá cây, một phần nhỏ thấu qua lá còn lại phản xạ.

- Ở vùng cận hồng ngoại cấu trúc lá ảnh hưởng lớn ñến khả năng phản

xạ phổ của lá, ở ñây khả năng phản xạ phổ tăng lên rõ rệt.

- Ở vùng hồng ngoại nhân tố ảnh hưởng lớn ñến khả năng phản xạ phổ của

lá là hàm lượng nước. Khi ñộ ẩm trong lá cao thì năng lượng hấp thụ là cực ñại.

Thực vật nói chung khả năng phản xạ của chúng phụ thuộc vào giống

loại, giai ñoạn sinh trưởng và trạng thái phát triển của cây [7].

2.1.4.2 Đặc trưng phản xạ phổ của nước

Đặc tính chung nhất của nước là khả năng phản xạ phổ của nước giảm

10

dần theo chiều dài bước sóng. Trên hình 2.4 dẫn ra hai ñường cong thể hiện

khả năng phản xạ phổ của nước giảm dần theo chiều dài bước sóng.

Khả năng phản xạ phổ của nước thay ñổi theo bước sóng của bức xạ

chiếu tới và thành phần vật chất có trong nước. Khả năng phản xạ phổ còn phụ

thuộc vào bề mặt nước và trạng thái của nước. Trên kênh hồng ngoại và cận

hồng ngoại ñường bờ nước ñược phát hiện ra rất dễ dàng, còn một số ñặc tính

của nước cần phải sử dụng dải sóng nhìn thấy ñể nhận biết.

Trong ñiều kiện tự nhiên mặt nước sẽ hấp thụ rất mạnh năng lượng ở

dải cận hồng ngoại và hồng ngoại, do vậy năng lượng phản xạ sẽ rất ít.

Vì khả năng phản xạ phổ của nước ở dải sóng dài khá nhỏ, nên việc sử

r%

50

1

40

30

1. HÊp thô 2. Ph¶n x¹

20

10

2

λ(µm)

0.4 0.5 0.6 0.7

dụng các kênh sóng dài ñể chụp cho ta khả năng ñoán ñọc thủy văn, ao hồ…

Hình 2.4 Khả năng phản xạ và hấp thụ của nước

Ở dải sóng nhìn thấy, khả năng phản xạ phổ của nước tương ñối phức

tạp. Tuy nhiên, nước trong ñiều kiện tự nhiên không phải lúc nào cũng lý

tưởng như nước cất. Thông thường nước chứa nhiều tạp chất hữu cơ và vô cơ,

vì vậy khả năng phản xạ phổ của nước phụ thuộc vào thành phần và trạng thái

của nước. Các nghiên cứu cho thấy nước ñục có khả năng phản xạ phổ cao hơn

nước trong, nhất là những dải sóng dài. Với ñộ sâu tối thiểu là 30m, nồng ñộ

tạp chất gây ñục là 10mg/l thì khả năng phản xạ phổ lúc ñó là hàm số của

thành phần nước chứ không còn là ảnh hưởng của chất ñáy.

Người ta ñã chứng minh ñược rằng khả năng phản xạ phổ của nước phụ

11

thuộc rất nhiều vào ñộ ñục của nước, ở dải sóng 0,6-0,7µm thì ñộ ñục của nước

và khả năng phản xạ phổ có mối liên hệ tuyến tính.

Hàm lượng diệp lục tố trong nước cũng là một yếu tố ảnh hưởng ñến

khả năng phản xạ phổ của nước ở bước sóng ngắn và làm tăng khả năng phản

xạ phổ của nước ở bước sóng có màu xanh lá cây.

Ngoài ra, một số yếu tố khác có ảnh hưởng lớn ñến khả năng phản xạ

phổ của nước nhưng cũng có nhiều ñặc tính quan trọng khác của nước không

thể hiện ñược rõ qua sự khác biệt về phổ như ñộ mặn của nước biển, hàm

lượng khí mêtan, ôxi, nitơ, cacbonic...[7].

2.1.4.3 Đặc trưng phản xạ phổ của thổ nhưỡng

Đặc tính chung nhất của thổ nhưỡng là khả năng phản xạ phổ tăng theo

ñộ dài bước sóng, sự khác nhau về khả năng phản xạ phổ thấy rõ nhất ở

khoảng phổ hẹp màu ñỏ. Trên hình 2.5 chỉ ra khả năng phản xạ phổ của 3 loại

r%

1

80

60

2

40

3

1. §Êt mïn 2. §Êt c¸t 3. §Êt bôi

20

λ(µm)

0.5 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5

ñất khô là ñất mùn, ñất bụi và ñất cát.

Hình 2.5 Đặc tính phản xạ phổ của thổ nhưỡng

Thổ nhưỡng chỉ có năng lượng hấp thụ và năng lượng phản xạ mà

không có năng lượng thấu quang. Các loại ñất có thành phần cấu tạo, các chất

hữu cơ và vô cơ khác nhau thì khả năng phản xạ phổ sẽ khác nhau.

Các yếu tố chủ yếu ảnh hưởng ñến khả năng phản xạ phổ của ñất là cấu

trúc bề mặt của ñất, ñộ ẩm của ñất, hợp chất hữu cơ, hợp chất vô cơ.

Với ñất hạt mịn thì khoảng cách giữa các hạt nhỏ vì chúng ở sít nhau

hơn. Với hạt lớn khoảng cách giữa chúng lớn hơn do vậy khả năng vận chuyển

12

không khí và ñộ ẩm cũng dễ dàng hơn. Khi ẩm ướt trên mỗi hạt cát sẽ bọc một

màng mỏng nước do vậy ñộ ẩm và lượng nước trong trong loại ñất này sẽ cao

hơn và do ñó ảnh hưởng lớn ñến khả năng phản xạ phổ của chúng. Khi ñộ ẩm

tăng, khả năng phản xạ phổ cũng sẽ bị giảm do vậy khi hạt nước rơi vào cát

khô ta sẽ thấy cát bị thẫm hơn. Tuy nhiên cát ñã ẩm thì nếu hạt nước rơi vào

cũng không có sự khác biệt nhiều.

Một yếu tố nữa ảnh hưởng ñến khả năng phản xạ phổ là hợp chất hữu

cơ trong ñất. Với hàm lượng hữu cơ từ 0,5 – 5,0% ñất có màu nâu xẫm. Nếu

hàm lượng hữu cơ thấp hơn ñất sẽ có màu nâu sáng.

Ô xít sắt cũng ảnh hưởng tới khả năng phản xạ phổ của ñất. Khả năng

phản xạ phổ tăng khi hàm lượng ô xít sắt giảm xuống nhất là ở vùng phổ nhìn

thấy (có thể làm giảm tới 40% khả năng phản xạ phổ khi hàm lượng ô xít sắt

tăng lên). Khi loại bỏ ô xít sắt ra khỏi ñất thì khả năng phản xạ phổ của ñất

tăng lên rõ rệt ở dải sóng từ 0,5-1,4µm.

Các vùng phản xạ và bức xạ phổ có thể sử dụng ghi nhận thông tin về ñất,

còn hình ảnh ở hai vùng này là dấu hiệu ñể ñoán ñọc các ñặc tính của ñất [7].

2.1.5 Giải ñoán ảnh viễn thám

Giải ñoán ảnh là quá trình chiết tách các thông tin ñịnh tính cũng như

ñịnh lượng từ ảnh.

Có hai phương pháp giải ñoán ảnh viễn thám ñó là thực hiện bằng mắt

và bằng xử lý số.

2.1.5.1 Giải ñoán ảnh bằng mắt

Trong việc xử lý thông tin viễn thám thì ñoán ñọc bằng mắt là công việc

ñầu tiên, phổ biến nhất và có thể áp dụng trong mọi ñiều kiện trang thiết bị từ

ñơn giản ñến phức tạp và có thể áp dụng trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu khác

nhau như ñịa lý, ñịa chất, nông nghiệp, thủy văn, môi trường…

Đoán ñọc bằng mắt là sử dụng mắt thường có sự trợ giúp của các dụng

cụ quang học như kính lúp, kính lập thể, máy tổng hợp màu… Cơ sở ñể ñoán ñọc

là các chuẩn ñoán ñọc vẽ và mẫu ñoán ñọc. Các chuẩn ñoán ñọc bao gồm:

- Chuẩn kích thước: Kích thước của một ñối tượng ñược xác ñịnh theo

13

tỷ lệ ảnh và kích thước ño ñược trên ảnh. Dựa vào thông tin này cũng có thể

phân biệt ñược các ñối tượng trên ảnh.

- Chuẩn hình dạng: Hình dạng là những ñặc trưng bên ngoài tiêu biểu

cho từng ñối tượng vì vậy nó có ý nghĩa quan trọng trong ñoán ñọc. Ví dụ hồ

hình móng ngựa là các khúc sông cụt, dạng chổi sáng màu là các cồn cát…

- Chuẩn bóng: Bóng của vật thể có thể dễ dàng nhận thấy khi khi nguồn

sáng không nằm chính xác ở ñỉnh ñầu hoặc trường hợp chụp ảnh xiên. Dựa vào

bóng của vật thể có thể xác ñịnh ñược chiều cao của ñối tượng.

- Chuẩn ñộ ñen: Độ ñen là một chuẩn quan trọng ñể xác ñịnh tính chất của

ñối tượng. Cát khô phản xạ rất mạnh ánh sáng nên bao giờ cũng có màu trắng,

trong khi ñó cát ướt có màu tối hơn trên ảnh ñen trắng. Trên ảnh hồng ngoại ñen

trắng, cây lá nhọn phản xạ mạnh tia hồng ngoại nên có màu trắng còn nước lại

hấp thụ hầu hết bức xạ trong dải sóng này nên bao giờ cũng có màu ñen.

- Chuẩn màu sắc: Màu sắc giúp cho người ñoán ñọc dễ dàng xác ñịnh

ñược các ñối tượng trên ảnh là thực vật, nước, ñất trống, ñất ñô thị, hoặc xác

ñịnh ñược ngay ñó là kiểu loài thực vật gì.

- Chuẩn cấu trúc: Cấu trúc là tập hợp của nhiều ñặc tính rất rõ ràng trên

ảnh, ví dụ một bãi cỏ không bị lẫn các loài cây khác cho một cấu trúc mịn trên

ảnh, ngược lại rừng hỗn giao cho một cấu trúc sần sùi

- Chuẩn phân bố: Là tập hợp của nhiều hình dạng nhỏ phân bố theo một

quy luật nhất ñịnh trên toàn cảnh và trong mối quan hệ tương hỗ với ñối tượng

cần nghiên cứu. Hình ảnh của các dãy nhà, ruộng lúa nước, ñồi chè tạo ra

những hình mẫu riêng ñặc trưng cho các ñối tượng.

- Chuẩn mối quan hệ tương hỗ: Một tổng thể các chuẩn ñoán ñọc, môi

trường xung quanh hoặc mối liên quan của các ñối tượng cung cấp thông tin

ñoán ñọc quan trọng.

Để trợ giúp cho công tác ñoán ñọc người ta thành lập các mẫu ñoán

ñọc. Tất cả các chuẩn ñoán ñọc cùng với các thông tin về thời gian chụp, mùa

chụp, tỷ lệ ảnh ñều phải ñưa vào mẫu ñoán ñọc. Một bộ mẫu ñoán ñọc không

chỉ gồm phần ảnh mà còn mô tả bằng lời.

2.1.5.2 Đoán ñọc bằng xử lý số

14

Các tư liệu ảnh trong viễn thám phần lớn ñều ở dạng số nên vấn ñề

ñoán ñọc bằng xử lý số là vấn ñề quan trọng. Quá trình ñoán ñọc bằng xử lý

số gồm các giai ñoạn: Nhập số liệu, khôi phục và hiệu chỉnh ảnh, biến ñổi ảnh,

phân loại ảnh và xuất kết quả.

- Nhập số liệu: Có hai nguồn tư liệu chính là ảnh số và ảnh tương tự.

Ảnh tương tự ñược chuyển thành dạng số thông qua các máy quét.

- Khôi phục và hiệu chỉnh ảnh: Đây là giai ñoạn mà các tín hiệu số ñược

hiệu chỉnh hệ thống nhằm tạo ra một tư liệu ảnh có thể sử dụng ñược. Nó bao

gồm các bước sau:

+ Hiệu chỉnh bức xạ: Tất cả các tư liệu số hầu như bao giờ cũng chịu một

mức ñộ nhiễu xạ nhất ñịnh. Nhằm loại trừ các nhiễu kiểu này cần phải thực hiện

một số phép tiền xử lý. Khi thu các bức xạ từ mặt ñất trên các vật mang trong vũ

trụ, người ta thấy chúng có một số sự khác biệt so với trường hợp quan sát cùng

ñối tượng ñó ở khoảng cách gần. Điều này chứng tỏ ở những khoảng cách xa như

vậy tồn tại một lượng nhiễu nhất ñịnh gây bởi ảnh hưởng của góc nghiêng và ñộ

cao mặt trời, một số ñiều kiện quang học khí quyển như sự hấp thụ, tán xạ, ñộ

mù... Chính vì vậy, ñể bảo ñảm ñược sự tương ñồng nhất ñịnh về mặt bức xạ cần

thiết phải thực hiện việc hiệu chỉnh bức xạ.

+ Hiệu chỉnh khí quyển: Bức xạ mặt trời trên ñường truyền xuống mặt

ñất bị hấp thụ, tán xạ một lượng nhất ñịnh trước khi tới ñược mặt ñất và bức xạ

phản xạ từ vật thể cũng bị hấp thụ hoặc tán xạ trước khi tới ñược bộ cảm. Do

vậy, bức xạ mà bộ cảm thu ñược chứa ñựng không phải chỉ riêng năng lượng

hữu ích mà còn nhiều thành phần nhiễu khác. Hiệu chỉnh khí quyển là một

công ñoạn tiền xử lý nhằm loại trừ những thành phần bức xạ không mang

thông tin hữu ích.

+ Hiệu chỉnh hình học: Méo hình hình học ñược hiểu như sự sai lệch vị trí

giữa tọa ñộ ảnh thực tế ño ñược và tọa ñộ ảnh lý tưởng ñược tạo bởi một bộ cảm

có thiết kế hình học lý tưởng và trong các ñiều kiện thu nhận lý tưởng. Bản chất

của hiệu chỉnh hình học là xây dựng ñược mối tương quan giữa hệ toạ ñộ ảnh ño

và hệ toạ ñộ quy chiếu chuẩn. Hệ toạ ñộ quy chiếu chuẩn có thể là hệ toạ ñộ mặt

ñất (hệ tọa ñộ vuông góc hoặc hệ tọa ñộ ñịa lý) hoặc hệ toạ ñộ ảnh khác.

15

- Biến ñổi ảnh: Bao gồm các quá trình xử lý như tăng cường chất lượng

ảnh, biến ñổi tuyến tính.

+ Tăng cường chất lượng ảnh và chiết tách ñặc tính

Tăng cường chất lượng có thể ñược ñịnh nghĩa như một thao tác chuyển

ñổi nhằm thể hiện ảnh với cường ñộ, ñộ tương phản phù hợp với thiết bị hiển thị

ảnh. Chiết tách ñặc tính là một thao tác nhằm phân loại, sắp xếp các thông tin có

sẵn trong ảnh theo các yêu cầu hoặc chỉ tiêu ñưa ra dưới dạng các hàm số.

Những phép tăng cường chất lượng cơ bản thường ñược sử dụng là biến

ñổi cấp ñộ xám, biến ñổi histogram, tổ hợp màu, chuyển ñổi màu giữa hai hệ

RGB và HSI...

Sau khi tăng cường chất lượng ảnh, một trong những ưu ñiểm của

phương pháp xử lý ảnh số là có thể chọn các tổ hợp màu tuỳ ý. Tổ hợp màu có

nghĩa là gán 3 màu cơ bản ñỏ, lục, chàm cho ba kênh phổ nào ñó.

Nếu ta gán màu chàm cho kênh 1 (kênh chàm), màu lục cho kênh 2 (kênh

lục), màu ñỏ cho kênh 3 (kênh ñỏ) thì tổ hợp màu như vậy gọi là tổ hợp màu thật.

Nếu ta gán màu ñỏ cho kênh hồng ngoại, màu lục cho kênh ñỏ, màu

chàm cho kênh lục thì tổ hợp màu như vậy gọi là tổ hợp màu giả. Trong tổ hợp

màu này, thực vật có màu ñỏ, ñất trống thường có cường ñộ rất cao nên có màu

trắng, nước có màu xanh là tổ hợp của hai màu chàm và màu lục.

- Phân loại ảnh:

Mục ñích của quá trình phân loại là tự ñộng phân loại tất cả các pixel

trong ảnh thành các lớp phủ ñối tượng. Có hai phương pháp phân loại cơ bản

là phân loại không kiểm ñịnh và phân loại có kiểm ñịnh.

+ Phân loại có kiểm ñịnh: Được dùng ñể phân loại các ñối tượng theo

yêu cầu của người sử dụng. Trong phân loại có kiểm ñịnh người giải ñoán

kiểm tra quá trình phân loại pixel bằng việc quy ñịnh cụ thể theo thuật toán

máy tính các mô tả bằng số các loại lớp phủ mặt ñất gọi là dữ liệu mẫu. Để có

kết quả phân loại ñúng dữ liệu mẫu cần phải vừa ñặc trưng vừa ñầy ñủ. Việc

phân loại thường dùng ba thuật toán: thuật toán phân loại theo xác suất cực ñại,

thuật toán phân loại theo khoảng cách ngắn nhất, thuật toán phân loại hình hộp.

+ Trong phân loại không kiểm ñịnh không sử dụng dữ liệu mẫu làm cơ

16

sở ñể phân loại mà dùng các thuật toán ñể xem xét các pixel chưa biết trên một

ảnh và kết hợp chúng thành một số loại dựa trên các nhóm tự nhiên hoặc các

loại tự nhiên có trên ảnh.

- Xuất kết quả: Sau khi hoàn thành tất cả các quá trình xử lý cần phải

xuất kết quả. Có thể lựa chọn không hạn chế các sản phẩm ñầu ra, ñó là sản

phẩm bản ñồ ñồ họa, các số liệu thống kê hay các file dữ liệu số [5].

2.2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ

2.2.1 Định nghĩa về hệ thống thông tin ñịa lý

Hệ thống thông tin ñịa lý (GIS) là một tập công cụ ñể thu thập, lưu trữ,

tìm kiếm, biến ñổi và hiển thị các dữ liệu không gian từ thế giới thực nhằm

phục vụ thực hiện mục ñích cụ thể. Đó là hệ thống thể hiện các ñối tượng từ

thế giới thực thông qua:

- Vị trí ñịa lý của ñối tượng thông qua một hệ toạ ñộ.

- Các thuộc tính của chúng mà không phụ thuộc vào vị trí.

- Các quan hệ không gian giữa các ñối tượng (quan hệ topo).

Một số ñịnh nghĩa về GIS:

- Hệ thống thông tin Địa lý là một hệ thống bao gồm các phần mềm, phần

cứng máy tính và một cơ sở dữ liệu ñủ lớn, có các chức năng thu thập, cập nhật,

quản trị và phân tích, biểu diễn dữ liệu ñịa lý phục vụ giải quyết lớp rộng lớn các

bài toán ứng dụng có liên quan tới vị trí ñịa lý trên bề mặt trái ñất.

- Hệ thống thông tin ñịa lý là một tập hợp những nguyên lý, phương

pháp, công cụ và dữ liệu không gian ñược sử dụng ñể quản lý, duy trì, chuyển

ñổi, phân tích, mô hình hoá, mô phỏng, làm bản ñồ những hiện tượng và quá

trình phân bố trong không gian ñịa lý...

Những khả năng này phân biệt GIS với các hệ thống thông tin khác và

khiến cho GIS có phạm vi ứng dụng rộng trong nhiều lĩnh vực khác nhau

(phân tích các sự kiện, dự ñoán tác ñộng và hoạch ñịnh chiến lược).

GIS lưu giữ thông tin về thế giới thực dưới dạng tập hợp các lớp chuyên

17

ñề có thể liên kết với nhau nhờ các ñặc ñiểm ñịa lý [6].

Hình 2.6 Một bản ñồ GIS sẽ là tổng hợp của rất nhiều lớp

thông tin khác nhau

2.2.2 Các thành phần chính của hệ thống thông tin ñịa lý

Một hệ thống thông tin ñịa lý ñược kết hợp bới 5 thành phần chính là:

Hình 2.7 Các thành phần chính của GIS

18

- Phần cứng:

Phần cứng của một hệ GIS gồm máy vi tính, cấu hình và mạng công

việc của máy tính, các thiết bị ngoại vi nhập xuất dữ liệu và lưu trữ dữ liệu.

Ngày nay, phần mềm GIS có khả năng chạy trên rất nhiều dạng phần cứng, từ

máy chủ trung tâm ñến các máy trạm hoạt ñộng ñộc lập hoặc liên kết mạng.

- Phần mềm:

Phần mềm GIS cung cấp các chức năng và các công cụ cần thiết ñể lưu

giữ phân tích và hiển thị thông tin ñịa lý. Các thành phần chính trong phần

mềm GIS là: Công cụ nhập và thao tác trên các thông tin ñịa lý; Hệ quản trị cơ

sở dữ liệu (DBMS); Công cụ hỗ trợ hỏi ñáp, phân tích và hiển thị ñịa lý; Giao

diện ñồ hoạ người-máy ñể truy cập các công cụ dễ dàng.

- Dữ liệu:

Có thể coi thành phần quan trọng nhất trong một hệ GIS là dữ liệu. Các

dữ liệu ñịa lý và dữ liệu thuộc tính liên quan có thể ñược người sử dụng tự tập

hợp hoặc mua từ nhà cung cấp dữ liệu thương mại. Hệ GIS sẽ kết hợp dữ liệu

không gian với các nguồn dữ liệu khác, thậm chí có thể sử dụng Hệ quản trị cơ

sở dữ liệu (DBMS) ñể tổ chức lưu trữ và quản lý dữ liệu.

- Con người:

Công nghệ GIS sẽ bị hạn chế nếu không có con người tham gia quản lý

hệ thống và phát triển những ứng dụng của GIS trong thực tế. Người sử dụng

GIS có thể là những chuyên gia kỹ thuật, người thiết kế và duy trì hệ thống

hoặc những người dùng GIS ñể giải quyết các vấn ñề trong công việc.

- Phương pháp:

Mỗi dự án GIS chỉ thành công khi nó ñược quản lý tốt và người sử dụng

hệ thống phải có kỹ năng tốt, nghĩa là phải có sự phối hợp tốt giữa công tác

quản lý và công nghệ GIS [6].

2.2.3 Ứng dụng của GIS trong quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường

Ngày nay, GIS là một công cụ trợ giúp quyết ñịnh sự thành công trong

nhiều hoạt ñộng kinh tế-xã hội, quốc phòng của nhiều quốc gia trên thế giới.

Hệ thống thông tin ñịa lý có khả năng ñánh giá hiện trạng của quá trình, các

thực thể của tự nhiên, kinh tế-xã hội thông qua chức năng thu thập, quản lý,

19

truy vấn, phân tích và tích hợp các thông tin ñược gắn với nền hình học (bản

ñồ) nhất quán trên cơ sở tọa ñộ của các dữ liệu ñầu vào. Do ñó, việc ứng dụng

hệ thống thông tin ñịa lý là rất cần thiết, phù hợp với xu thế tin học hóa xã hội

và yêu cầu phát triển kinh tế-xã hội của tất cả các quốc gia.

Nhờ những khả năng phân tích và xử lý ña dạng, kỹ thuật GIS hiện nay

ñược ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực, ñược xem là công cụ hỗ trợ

quyết ñịnh ñặc biệt là trong quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường. GIS

ñược ứng dụng ñể quản lý các tài nguyên như:

- Tài nguyên ñất;

- Tài nguyên nước;

- Tài nguyên rừng;

- Tài nguyên sinh vật;

- Tài nguyên kháng sản…[6].

2.3 TÍCH HỢP TƯ LIỆU VIỄN THÁM VÀ GIS

2.3.1 Khái niệm

Tích hợp tiếng Anh là integration có nghĩa là hợp thành một thể thống

nhất, bổ sung thành một thể thống nhất, hợp nhất. Như vậy, tích hợp tư liệu

viễn thám và GIS là việc hợp nhất các ưu ñiểm của hai loại tư liệu viễn thám

và GIS thành một thể thống nhất, ñồng thời tìm cách hạn chế các yếu ñiểm của

hai loại tư liệu nói trên.

2.3.2 Tại sao phải tích hợp

Người ta phải tích hợp tư liệu viễn thám và GIS vì những lý do sau:

- Viễn thám là một trong những công nghệ thu thập dữ liệu quan trọng

và hiệu quả nhất cho việc cập nhật và xây dựng cơ sở dữ liệu GIS.

- Nguồn cung cấp thông tin ñịa lý là số liệu trắc ñịa-bản ñồ, ảnh hàng

không, ảnh viễn thám, số liệu ñiều tra, thống kê hữu hiệu cho việc thu thập dữ liệu

ñể cập nhật cho GIS, nhưng những dữ liệu sẵn có ñược lưu trữ trong GIS cũng là

nguồn thông tin bổ trợ rất tốt cho việc phân loại và xử lý ảnh viễn thám. Giải

pháp xử lý tích hợp viễn thám và GIS là phối hợp ưu thế của hai công nghệ trong

việc thu thập, lưu trữ, phân tích và xử lý dữ liệu ñịa lý ñể nâng cao năng suất

20

trong việc xây dựng và cập nhật dữ liệu không gian (xem hình 2.8).

Viễn thám/ không ảnh

Ảnh hàng không

Bản ñồ giấy

Ảnh số

GIS

Dữ liệu thực ñịa

Mô hình số ñộ cao

Đo ñạc vị trí ñiểm

Mô hình toán học

Địa lý - kinh tế - xã hội

Hình 2.8 Vai trò của viễn thám trong việc xây dựng và cập nhật

cơ sở dữ liệu GIS - Tích hợp tư liệu viễn thám và GIS nhằm tạo ra công nghệ cung cấp dữ

liệu ñịa lý cần thiết cho GIS, nhằm ñáp ứng nhu cầu ña dạng trong công tác

quản lý tài nguyên thiên nhiên và giám sát môi trường…

- Công nghệ viễn thám là một trong những công nghệ thu thập dữ liệu

không gian quan trọng và hiệu quả nhất. Sự tích hợp tư liệu viễn thám và GIS dựa

trên tư liệu raster rất khả thi vì cấu trúc dữ liệu giống nhau, hơn nữa có sự tương

ñồng giữa kỹ thuật xử lý ảnh viễn thám và GIS, cả hai kỹ thuật này ñều xử lý dữ

liệu không gian và có thể thành lập bản ñồ số, ñặc biệt là có cùng một số thuật

toán xử lý dữ liệu không gian số. Khi ảnh vệ tinh ñã ñược xử lý và cung cấp dưới

dạng tương thích với GIS, những chức năng phân tích của GIS có thể áp dụng

hiệu quả ñối với tư liệu viễn thám. Do ñó, công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám

và GIS không chỉ sử dụng ảnh viễn thám phối hợp với dữ liệu vector của GIS

(ranh giới, tọa ñộ, ñộ cao…), phối hợp các chức năng sẵn có của hai công nghệ

mà còn có thể khai thác tối ña dữ liệu thuộc tính nhằm ñạt hiệu quả cao nhất trong

21

việc cung cấp thông tin ñáp ứng nhanh các nhu cầu trong quy hoạch, theo dõi

biến ñộng sử dụng ñất và thành lập bản ñồ chuyên ñề…

Ảnh số vệ tinh sau khi ñược giải ñoán hoặc phân tích, xử lý ñể tạo ra dữ

liệu có tỷ lệ thích hợp theo yêu cầu ứng dụng, hoặc ñược sử dụng ñể xây dựng mô

hình số ñộ cao (DEM), hay thành lập bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất, bản ñồ hiện

trạng lớp phủ thực vật,… sẽ là nguồn cung cấp thông tin quan trọng cho GIS.

+ Với khả năng cung cấp ảnh số ñộ phân giải cao và chu kỳ lặp ngắn (cập

nhật thông tin trong vài ngày), tư liệu viễn thám ñã góp phần nâng cao hiệu quả

ứng dụng GIS trong quản lý, quy hoạch và phát triển ñô thị (xem hình 2.9). Ngoài

ra, tư liệu viễn thám ña thời gian là công cụ hữu hiệu cho phép chồng lớp bản ñồ

Thời gian cập nhật (năm)

Quy hoạch sử dụng ñất

Địa hình

5

ụ v h c ị D

p ệ i h g n

h n ì r t g n ô C

3

g n ộ c g n ô c

m â l ý l n ả u Q

g n ô n , p ệ i h g n

h n ì h a ị Đ

1

Ảnh IKONOS

AVHRR

LANDSAT

SPOT

0.5

0.1

50

25

1

100

0.01

và phân tích biến ñộng ñáp ứng các yêu cầu của người sử dụng.

10 Độ chính xác không gian (m) Hình 2.9 Độ chính xác của ảnh vệ tinh và yêu cầu cập nhật dữ liệu

+ Việc sử dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS cho phép cập

nhật, xây dựng dữ liệu và phân tích biến ñộng hiệu quả và ñóng vai trò khá quan

trọng cho việc hỗ trợ ra quyết ñịnh nhanh, trên phạm vi rộng với giá thành rẻ (xem

hình 2.10).

Với chức năng tích hợp, GIS thực hiện việc chồng xếp những lớp thông

tin khác nhau thông qua việc sử dụng nguồn dữ liệu ña dạng ñược xây dựng

22

trên một hệ quy chiếu thống nhất.

Chính sách ñịnh hướng;

Tác ñộng của con người; Đô thị hoá, công nghiệp hoá; Phát triển xây dựng.

Dân số, giáo dục và y tế, văn hoá - xã hội; Kinh tế, công nghệ,…

Thống kê

Hoạt ñộng của con người

Thông báo cho công chúng

Quyết ñịnh thực thi; Lập kế hoạch, chính sách; Biện pháp quản lý.

Chuyển ñổi môi trường; Biến ñộng sử dụng ñất, thay ñổi khí hậu; Ô nhiễm môi trường, sạt lở ñất, lũ lụt, phá rừng, thay ñổi tập quán,…

Cơ sở dữ liệu

Phân tích, ñánh giá bằng GIS

Giám sát bằng Viễn thám

Hình 2.10 Vai trò của GIS và viễn thám trong việc hỗ trợ ra quyết ñịnh

Công nghệ viễn thám cho phép thành lập bản ñồ tự ñộng trên một phạm

vi rộng lớn và cập nhật nhanh dữ liệu. Các thông tin chuyên ñề tạo ra ở dạng số

từ công nghệ viễn thám dễ dàng ñược tổ chức thành các lớp thông tin hợp lý

cho việc lưu trữ, quản lý, phân tích và hiển thị trong môi trường GIS. Ngược

lại, nguồn dữ liệu sẵn có trong GIS luôn ñược cập nhật ñể ñảm bảo tính hiện

thời nhằm phản ánh chính xác thế giới thực sẽ là nguồn thông tin bổ trợ rất tốt

cho việc nắn chỉnh hình học, tạo dữ liệu mẫu, phân loại và ñánh giá chất lượng

sau khi xử lý ảnh trong GIS như ñiểm khống chế mặt ñất rất cần thiết cho nắn

chỉnh hình học, lớp vùng về ranh giới hành chính, loại hình sử dụng ñất quan

trọng cho công tác giải ñoán ảnh.

Công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS sẽ cập nhật hay xây dựng cơ

sở dữ liệu GIS trên diện rộng và tiết kiệm nhiều công sức và thời gian thực hiện.

- Mặc dù, tư liệu viễn thám có trữ lượng thông tin khá lớn (ñộ phân giải

không gian, ñộ phân giải thời gian và ñộ phân giải phổ lớn) song khi giải ñoán

chúng, ñôi khi ta gặp phải trường hợp khó giải ñoán hoặc không giải ñoán

ñược. Những trường hợp như vậy, nếu có tư liệu GIS hỗ trợ thì việc giải ñoán

chúng sẽ dễ dàng và chính xác hơn rất nhiều.Ví dụ, khi giải ñoán vùng trồng

ngô và vùng trồng mía: cả hai loại cây trồng này ñều có ñiều kiện sinh trưởng,

chiều cao cây, khả năng phản xạ phổ,... gần như nhau nên rất khó phân biệt,

23

thế nhưng nếu biết ñược phong tục, tập quán canh tác của cư dân vùng ñó thì

sẽ có câu trả lời chính xác cho việc phân loại cây trồng ở vùng nói trên (Ví dụ,

ở vùng núi Hà Giang, Cao Bằng ñồng bào Mèo thường ăn mèn mén, uống

rượu ngô nên cây lương thực chủ yếu của họ là cây ngô, nếu biết ñược tập

quán canh tác của họ thì chúng ta sẽ giải ñoán chính xác loại cây trồng này).

Mặt khác, trong một số bài toán phân loại ảnh viễn thám, GIS là công cụ hỗ trợ

ñắc lực cho các chuyên gia viễn thám trong việc cung cấp thông tin bổ trợ như

ranh giới, ñộ cao, ñộ dốc [5].

2.3.3 Khả năng ứng dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS

Ảnh viễn thám sau khi phân loại sẽ thể hiện sự phân bố của các ñối tượng

theo không gian và thời gian. Do ñó, kết quả xử lý một ảnh viễn thám sẽ chỉ ra

hiện trạng sử dụng ñất tại thời ñiểm chụp ảnh và với ảnh ña thời gian cho phép

thành lập các lớp chuyên ñề sử dụng ñất trên vùng ñất cụ thể nhưng ở các thời

ñiểm khác nhau. Bằng chức năng chồng xếp và phân tích, GIS cho phép tích hợp

từ các kết quả phân loại của nhiều thời ñiểm chụp ñể thành lập nhanh và chính

xác bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất của khu vực. Với chức năng tự ñộng cung cấp

thông tin về sự thay ñổi giữa các loại hình sử dụng ñất theo từng thời ñiểm yêu

cầu hoặc theo ñơn vị hành chính, GIS cho phép người sử dụng giám sát quá trình

biến ñộng sử dụng ñất theo bất kỳ loại hình nào và ở bất kỳ khoảng thời gian nào.

Giải pháp truyền thống là so sánh bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất ñã thành

lập tại hai thời ñiểm yêu cầu, những khu vực thay ñổi sẽ ñược thể hiện trên tờ bản

ñồ thứ ba gọi là bản ñồ biến ñộng ñất cho ta thấy những thay ñổi của các loại hình

sử dụng ñất. Tuy nhiên, ở khu vực mà loại hình sử dụng ñất thay ñổi nhanh thì

giải pháp này không ñáp ứng ñược yêu cầu. Độ chính xác và tính hiện thời của

bản ñồ bị giảm vì phải mất nhiều thời gian ñể xây dựng bản ñồ hiện trạng sử dụng

ñất bằng phương pháp tổng hợp. Ngoài ra, bản ñồ biến ñộng ñất loại này thường

chứa nhiều sai sót vì hai bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất ñã thành lập tại hai thời

ñiểm không cùng thống nhất về chi tiết nội dung và ñộ chính xác yêu cầu.

Nếu sử dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS thì sẽ ñảm

bảo ñược tính hiện thời của thông tin, dễ dàng kiểm tra mức ñộ chi tiết và tính

thống nhất của dữ liệu, cũng như không bị ảnh hưởng do tỷ lệ và phép chiếu

24

của bản ñồ gây ra.

Việc tích hợp tư liệu viễn thám và GIS cũng rất có hiệu quả trong việc

thành lập bản ñồ biến ñộng lớp phủ thực vật, bản ñồ biến ñộng môi trường

v.v...[5].

2.3.4 Một số ứng dụng của viễn thám và GIS ở Việt Nam

Việc ứng dụng viễn thám và hệ thống thông tin ñịa lý GIS phục vụ theo

dõi, quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường ñã ñược một số

nước trên thế giới ứng dụng từ những năm 1970. Tuy nhiên, ở Việt Nam do

thiếu kinh phí, các trang thiết bị thu phát vệ tinh nên viễn thám và GIS chỉ mới

ñược ñưa vào ứng dụng trong thập kỷ vừa qua. Một số nghiên cứu của các nhà

khoa học ñã khẳng ñịnh ñược vai trò của viễn thám và GIS. Sau ñây là một số

ứng dụng của viễn thám và GIS ở Việt Nam.

- Ứng dụng tư liệu viễn thám ñộ phân giải trung bình phục vụ giám sát và

quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường khu vực Tây Nguyên và Đông

Nam Bộ (2002) của Nguyễn Đình Dương, Viện Địa lý-Trung tâm khoa học tự

nhiên và công nghệ Quốc gia (sử dụng ảnh vệ tinh MODIS).

- Xây dựng hệ thống thông tin theo dõi mùa vụ, phân bố lúa, diễn biến lũ

ở ñồng bằng Sông cửu Long năm 1999, 2000 của Phạm Văn Cự, Trung tâm

viễn thám và Geomatic, Viện Địa chất (sử dụng ảnh vệ tinh Radarsat).

- Sử dụng tư liệu viễn thám và hệ thống thông tin ñịa lý (GIS) trong ñánh

giá biến ñộng lớp phủ và sử dụng ñất ở lưu vực sông Serepok, Tây Nguyên

(1995) của Nguyễn Thanh Xuân, Trung tâm Viễn thám-Viện ñiều tra Quy

hoạch nông nghiệp (Sử dụng ảnh hàng không, ảnh vệ tinh SPOT, ảnh vệ tinh

Landsat).

- Ứng dụng tư liệu viễn thám thành lập bộ bản ñồ phục vụ quản lý dải ven

biển của Nguyễn Đình Thảo và các cộng sự, Trung tâm viễn thám-Bộ Tài

nguyên và Môi trường.

- Xây dựng bản ñồ diễn biến rừng tỷ lệ 1/100 000 ở Lâm Đồng, Nghệ An,

Lai Châu (1998)-Trung tâm tư vấn Thông tin Lâm nghiệp (CFIC), Viện Điều

tra Quy hoạch rừng (sử dụng ảnh vệ tinh Landsat).

- Xử lý ảnh vệ tinh số Landsat TM phục vụ chỉnh lý, xây dựng bản ñồ

25

rừng tỷ lệ 1/25000 tỉnh Thanh Hoá, tỉnh Đồng Nai (1999). Trung tâm tư vấn

Thông tin Lâm nghiệp (CFIC), Viện Điều tra Quy hoạch rừng.

- Thiết lập vận hành trạm thu ảnh vệ tinh viễn thám NOAA phục vụ phân

tích diễn biến rừng, theo dõi cháy rừng, xây dựng cơ sở dữ liệu trường nhiệt

mặt biển (1999), ñề tài nhà nước KHCN01-11-Trung tâm tư vấn Thông tin

Lâm nghiệp (CFIC), Viện Điều tra Quy hoạch rừng.

- Phối hợp ảnh Landsat TM và ảnh SAR thành lập bản ñồ khu vực ñô thị

của Nguyễn Đình Dương, Viện Địa lý-Trung tâm khoa học tự nhiên và công

nghệ Quốc gia.

- Ứng dụng viễn thám và GIS nghiên cứu sự thay ñổi sử dụng ñất vùng

thượng nguồn lưu vực sông Cả giai ñoạn 1992-1998, (2001) của Trần Đức

Viên và các cộng sự, Trung tâm sinh thái Nông nghiệp, Trường Đại học Nông

nghiệp I Hà Nội.

- Ứng dụng viễn thám và GIS nghiên cứu sự thay ñổi sử dụng ñất huyện

Yên Châu-Tỉnh Sơn La giai ñoạn 1989-2000, (2001) của Lê Thị Giang, Khoa

Đất và Môi trường, Trường Đại học Nông nghiệp I-Hà Nội [11].

2.4 KHÁI QUÁT VỀ BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT

2.4.1 Bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất và các phương pháp thành lập

2.4.1.1 Những vấn ñề chung về bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất

Biến ñộng là sự biến ñổi, thay ñổi, thay thế trạng thái này bằng một

trạng thái khác liên tục của sự vật, hiện tượng tồn tại trong môi trường tự nhiên

cũng như môi trường xã hội.

Phát hiện biến ñộng là quá trình nhận dạng sự biến ñổi, sự khác biệt về

trạng thái của sự vật, hiện tượng bằng cách quan sát chúng tại các thời ñiểm

khác nhau.

Để nghiên cứu biến ñộng sử dụng ñất người ta có thể sử dụng nhiều

phương pháp từ nhiều nguồn tài liệu khác nhau như: số liệu thống kê hàng

năm, số liệu kiêm kê hoặc từ các cuộc ñiều tra. Các phương pháp này có ñộ

chính xác không cao, tốn nhiều thời gian và kinh phí, ñồng thời chúng không

thể hiện ñược sự thay ñổi sử dụng ñất từ loại ñất này sang loại ñất khác và vị

trí không gian của sự thay ñổi ñó. Thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất từ

26

tư liệu viễn thám ña thời gian sẽ khắc phục ñược những nhược ñiểm trên.

Bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất ngoài các yếu tố nội dung cơ bản của các

bản ñồ chuyên ñề như: ñịa hình, ñịa vật, giao thông, thủy văn… phải thể hiện

ñược sự biến ñộng về sử dụng ñất theo thời gian.

Các thông tin về tình hình sử dụng ñất, biến ñộng sử dụng ñất kết hợp

với các thông tin có liên quan là yếu tố quan trọng phục vụ công tác quy

hoạch, kế hoạch và quản lý ñất ñai ñể ñảm bảo sử dụng ñất bền vững, hiệu quả,

thân thiện môi trường và quan trọng nhất là ñảm bảo an ninh lương thực.

Các số liệu ñiều tra về tình hình biến ñộng sử dụng ñất có thể ñã ñược

phân tích và thống kê tổng hợp dưới dạng bảng biểu nhưng chưa phân tích hay

trình bày số liệu này dưới dạng không gian ñịa lý hoặc làm chúng dễ tiếp cận hơn

ñối với các nhà nghiên cứu hoặc các nhà hoạch ñịnh chính sách. Tiềm năng của

hệ thống thông tin ñịa lý hiện ñại trong việc phân tích dữ liệu không gian ñể thành

lập bản ñồ vẫn chưa ñược ứng dụng rộng rãi. Việc thể hiện sự biến ñộng của số

liệu theo không gian ñịa lý làm tăng giá trị của số liệu lên rất nhiều ñặc biệt ñối

với nước ta, một nước có lãnh thổ trải dài trên 3000km, hai vùng ñồng bằng châu

thổ rộng lớn tương phản với các vùng miền núi bao la. Sự ña dạng về ñặc ñiểm

kinh tế xã hội và việc sử dụng ñất ñược ñánh giá rõ hơn ở dưới dạng bản ñồ.

Ưu ñiểm của bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất là thể hiện ñược rõ sự biến

ñộng theo không gian và theo thời gian. Diện tích biến ñộng ñược thể hiện rõ ràng

trên bản ñồ, ñồng thời cho chúng ta biết có biến ñộng hay không biến ñộng, hay

biến ñộng từ loại ñất nào sang loại ñất nào. Nó có thể ñược kết hợp với nhiều

nguồn dữ liệu tham chiếu khác ñể phục vụ có hiệu quả cho rất nhiều mục ñích

khác nhau như quản lý tài nguyên, môi trường, thống kê, kiểm kê ñất ñai.

Về cơ bản, bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất ñược thành lập trên cơ sở hai

bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất tại hai thời ñiểm nghiên cứu vì vậy ñộ chính xác

của bản ñồ này phụ thuộc vào ñộ chính xác của các bản ñồ hiện trạng sử dụng

ñất tại hai thời ñiểm nghiên cứu.

2.4.1.2 Các phương pháp thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất và biến

ñộng lớp phủ bề mặt

Tiền ñề cơ bản ñể sử dụng dữ liệu viễn thám nghiên cứu biến ñộng là

27

những thay ñổi lớp phủ trên bề mặt ñất phải ñưa ñến sự thay ñổi về giá trị bức

xạ và những sự thay ñổi về bức xạ do sự thay ñổi lớp phủ phải lớn hơn so với

những thay ñổi về bức xạ gây ra bởi các yếu tố khác. Những yếu tố khác bao

gồm sự khác biệt về ñiều kiện khí quyển, sự khác biệt về góc chiếu tia mặt trời,

sự khác biệt về ñộ ẩm của ñất. Ảnh hưởng của các yếu tố này có thể ñược giảm

từng phần bằng cách chọn dữ liệu thích hợp.

Việc lựa chọn phương pháp nghiên cứu biến ñộng rất quan trọng. Trước

tiên, chúng ta phải xác ñịnh ñược phương pháp phân loại ảnh ñược sử dụng.

Sau ñó cần xác ñịnh rõ yêu cầu nghiên cứu có cần biết chính xác thông tin về

nguồn gốc của sự biến ñộng hay không. Từ ñó có sự lựa chọn phương pháp

thích hợp. Tuy nhiên tất cả các nghiên cứu ñều cho thấy rằng, các kết quả về

biến ñộng ñều phải ñược thể hiện trên bản ñồ biến ñộng và các bảng tổng hợp.

Các phương pháp nghiên cứu biến ñộng khác nhau sẽ cho những bản ñồ biến

ñộng khác nhau. Có nhiều phương pháp nghiên cứu biến ñộng thường ñược sử

dụng. Dưới ñây là một số phương pháp ñược sử dụng rộng rãi ñể nghiên cứu

biến ñộng và thành lập bản ñồ biến ñộng.

* Phương pháp so sánh sau phân loại

Bản chất của phương pháp này là từ kết quả phân loại ảnh ở hai thời ñiểm

khác nhau ta thành lập ñược bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất tại hai thời ñiểm ñó.

Sau ñó chồng ghép hai bản ñồ hiện trạng ñể xây dựng bản ñồ biến ñộng. Các bản

ñồ hiện trạng sử dụng ñất có thể thực hiện dưới dạng bản ñồ raster.

Phương pháp so sánh sau phân loại ñược sử dụng rộng rãi nhất, ñơn

giản, dễ hiểu và dễ thực hiện. Sau khi ảnh vệ tinh ñược nắn chỉnh hình học sẽ

tiến hành phân loại ñộc lập ñể tạo thành hai bản ñồ. Hai bản ñồ này ñược so

sánh bằng cách so sánh pixel tạo thành ma trận biến ñộng.

Ưu ñiểm của phương pháp này cho biết sự thay ñổi từ loại ñất gì sang

loại ñất gì và chúng ta cũng có thể sử dụng các bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất

ñã ñược thành lập trước ñó.

Nhược ñiểm của phương pháp này là phải phân loại ñộc lập các ảnh

viễn thám nên ñộ chính xác phụ thuộc vào ñộ chính xác của từng phép phân

loại và thường ñộ chính xác không cao vì các sai sót trong quá trình phân loại

28

của từng ảnh vẫn ñược giữ nguyên trong bản ñồ biến ñộng [2].

Ảnh 1

Phân loại

Bản ñồ hiện trạng 1

Bản ñồ biến ñộng

Bản ñồ

Phân loại

hiện trạng 2

Ảnh 2

Hình 2.11 Thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất bằng phương pháp

so sánh sau phân loại

* Phương pháp phân loại trực tiếp ảnh ña thời gian

Phương pháp này thực chất là chồng xếp hai ảnh với nhau ñể tạo thành

ảnh biến ñộng. Sau ñó dựa vào ảnh biến ñộng ta tiến hành phân loại và thành

Kênh 2 Kênh 3 Kênh 4

Ảnh thời ñiểm 2

Kênh 2 Kênh 3 Kênh 4

Ảnh thời ñiểm 1

Ảnh biến ñộng

Phân loại

Bản ñồ biến ñộng

lập bản ñồ (hình 2.12).

Hình 2.12 Thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất bằng phương pháp

phân loại trực tiếp ảnh ña thời gian

Ưu ñiểm của phương pháp này là chỉ phải phân loại một lần. Nhưng

nhược ñiểm lớn nhất của nó là rất phức tạp trong lấy mẫu vì phải lấy tất cả các

mẫu biến ñộng và không biến ñộng. Hơn nữa, ảnh hưởng của sự thay ñổi theo

29

thời gian (các mùa trong năm) và ảnh hưởng của khí quyển của các ảnh ở các

thời ñiểm khác nhau cũng không dễ ñược loại trừ, do ñó ảnh hưởng ñến ñộ

chính xác của phương pháp.

Thêm vào ñó bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất ñược thành lập theo phương

pháp này chỉ cho ta biết ñược chỗ biến ñộng và chỗ không biến ñộng chứ

không cho biết ñược biến ñộng theo xu hướng nào [2].

* Phương pháp phân tích véctơ thay ñổi phổ

Khi ở trong khu vực nghiên cứu có biến ñộng xảy ra thì nó ñược thể

hiện bằng sự khác biệt về phổ ở giữa hai thời ñiểm trước và sau biến ñộng. Giả

sử xác ñịnh ñược giá trị phổ trên hai kênh x và y tại hai thời ñiểm trước và sau

2

θ

1

Kênh x

biến ñộng như trên hình 2.13. Kênh y

Hình 2.13 Vector thay ñổi phổ

Điểm 1 biểu thị giá trị phổ tại thời ñiểm trước khi xảy ra biến ñộng, ñiểm

2 biểu thị giá trị phổ tại thời ñiểm sau khi xảy ra biến ñộng. Khi ñó Vector 12

chính là Vector thay ñổi phổ, và ñược biểu thị bởi giá trị (khoảng cách từ 1 ñến

2) và hướng thay ñổi (góc θ).

2

n

)1(

)2(

−

BV

Giá trị của Vector thay ñổi phổ tính trên toàn cảnh theo công thức:

]

i

[ BV i

,

kj ,

,

kj ,

∑

k

= 1

CMpixel =

Trong ñó: CMpixel là giá trị của Vector thay ñổi phổ, BVi,j,k(1), BVi,j,k(2) là giá trị phổ của pixel ij, kênh k của ảnh

trước và sau khi xảy ra biến ñộng.

Việc phân tích Vector thay ñổi ñược ghi lại thành hai tệp dữ liệu: một

tệp chứa các mã của khu vực, một tệp chứa ñộ lớn của các Vector thay ñổi phổ.

Thông tin về sự thay ñổi ñược tạo ra từ hai tệp dữ liệu ñó và ñược thể hiện

30

bằng màu sắc của các pixel tương ứng với các mã ñã quy ñịnh. Trên ảnh ña

phổ thay ñổi này sẽ kết hợp cả hướng và giá trị của Vector thay ñổi phổ. Sự

thay ñổi có xảy ra hay không ñược quyết ñịnh bởi Vector thay ñổi phổ có vượt

ra khỏi ngưỡng quy ñịnh hay không. Giá trị ngưỡng ñược xác ñịnh từ kết quả

Kênh y

Kênh y

Kênh y

Thay ñổi

Thay ñổi

Không thay ñổi hoặc thay ñổinhỏ

Thời ñiểm2

Thời ñiểm2

Thời ñiểm2

Ngưỡng

Thời ñiểm1

Thời ñiểm1

Thời ñiểm1

Kênh x

Kênh x

Kênh x

b.

c.

a.

thực nghiệm dựa vào các mẫu biến ñộng và không biến ñộng.

Hình 2.14 Thuật toán phân tích thay ñổi phổ

Trường hợp a, không xảy ra biến ñộng hoặc biến ñộng nhỏ vì Vector thay

ñổi phổ không vượt khỏi giá trị ngưỡng, trường hợp b, c có xảy ra biến ñộng và

hướng của Vector thay ñổi phổ thể hiện tính chất của biến ñộng trong trường hợp

b khác trường hợp c, ví dụ ở trường hợp b có thể xảy ra sự biến mất của thực vật,

còn trong trường hợp c chỉ là sự khác biệt giai ñoạn tăng trưởng của cây trồng.

Sau ñó lớp thông tin thể hiện sự thay ñổi hay không thay ñổi sẽ ñược

ñặt lên trên tấm ảnh ñể thành lập bản ñồ biến ñộng.

Phương pháp phân tích Vector thay ñổi phổ ñược ứng dụng hiệu quả trong

nghiên cứu biến ñộng rừng nhất là biến ñộng hệ sinh thái rừng ngập mặn. Nhưng

nhược ñiểm của phương pháp này là khó xác ñịnh ngưỡng của sự biến ñộng [2].

* Phương pháp số học

Đây là phương pháp ñơn giản ñể xác ñịnh mức ñộ biến ñộng giữa hai

thời ñiểm bằng cách sử dụng tỉ số giữa các ảnh trên cùng một kênh hoặc sự

khác nhau trên cùng một kênh của các thời ñiểm ảnh.

Trước tiên các ảnh ñược nắn về cùng một hệ tọa ñộ. Sau ñó dùng phép

31

các biến ñổi số học ñể tạo ra các ảnh thay ñổi. Phép trừ và phép chia số học

ñược sử dụng trong trường hợp này.

Nếu ảnh thay ñổi là kết quả của phép trừ số học thì khi ñó giá trị ñộ

xám của các pixel trên ảnh thay ñổi là một dãy số âm và dương. Các kết quả

âm và dương biểu thị mức ñộ biến ñổi của các vùng, còn giá trị 0 thể hiện sự

không thay ñổi. Với giá trị ñộ xám từ 0 ñến 255 thì giá trị pixel thay ñổi trong

khoảng từ -255 ñến + 255. Thông thường ñể tránh kết quả mang giá trị âm

người ta cộng thêm một hằng số không ñổi.

Công thức toán học ñể biểu diễn là

Dijk = BVijk (1)- BVijk (2) + c

Trong ñó:

Dijk: giá trị ñộ xám của pixel thay ñổi

BVijk (1): giá trị ñộ xám của ảnh thời ñiểm 1

BVijk (2): giá trị ñộ xám của ảnh thời ñiểm 2

c: là một hằng số (c = 127)

i: chỉ số dòng; j: chỉ số cột

k: Kênh ảnh (ví dụ kênh 4 trên ảnh Landsat TM).

Ảnh thay ñổi ñược tạo ra bằng cách tổ hợp giá trị ñộ xám theo luật phân

bố chuẩn Gauss. Vị trí nào có pixel không thay ñổi, ñộ xám biểu diễn xung

quanh giá trị trung bình, vị trí có pixel thay ñổi ñược biểu diễn ở phần biên của

ñường phân bố.

Cũng tương tự như vậy, nếu ảnh thay ñổi ñược tạo ra từ phép chia số

học thì giá trị của các pixel trên ảnh là một tỷ số chứng tỏ ở ñó có sự thay ñổi,

nếu bằng 1 thì không có sự thay ñổi.

Giá trị giới hạn trên ảnh thay ñổi (tạo ra bởi phép trừ số học) và ảnh tỷ

số kênh sẽ quyết ñịnh ngưỡng giữa ranh giới sự thay ñổi-không thay ñổi, và

ñược biểu thị bằng biểu ñồ ñộ xám của ảnh thay ñổi.

Thông thường ñộ lệch chuẩn sẽ ñược lựa chọn và kiểm tra theo kinh

nghiệm. Nhưng ngược lại, hầu hết các nhà phân tích ñều sử dụng phương pháp

thử nghiệm nhiều hơn phương pháp kinh nghiệm. Giá trị ngưỡng của sự thay

ñổi sẽ ñược xác ñịnh khi bắt gặp giá trị thay ñổi trên thực tế.

32

Vì vậy, ñể xác ñịnh ñược ta cần phải hiểu rõ về khu vực nghiên cứu, thậm

chí phải lựa chọn một số vùng biến ñộng và ghi lại ñể hiển thị trên vùng nghiên

cứu mà người lựa chọn biết rõ. Tuy nhiên kỹ thuật này có thể kết hợp với các kỹ

thuật khác ñể nghiên cứu biến ñộng và thành lập bản ñồ biến ñộng hiệu quả [2].

* Phương pháp sử dụng mạng nhị phân

Đây là một phương pháp xác ñịnh biến ñộng rất hiệu quả. Đầu tiên tiến

hành lựa chọn ñể phân tích ảnh thứ nhất tại thời ñiểm n. Ảnh thứ 2 có thể sớm

hơn ảnh thứ nhất (n-1) hoặc muộn hơn (n+1). Các ảnh ñều ñược nắn chỉnh về

cùng một hệ tọa ñộ.

Tiến hành phân loại ảnh thứ nhất theo phương pháp phân loại thông

thường. Tiếp theo lần lượt chọn 1 trong các kênh (ví dụ kênh 3) từ hai ảnh ñể

tạo ra các tệp dữ liệu mới. Các tệp dữ liệu này sẽ ñược phân tích bằng các phép

biến ñổi số học (như tỷ số kênh, các phép cộng , trừ, nhân, chia ñể tạo sự khác

nhau của ảnh hoặc phương pháp phân tích thành phần chính) ñể tính toán các

chỉ số và tạo ra một ảnh mới.

Sau ñó sử dụng kỹ thuật phân ngưỡng ñể xác ñịnh các vùng thay ñổi và

không thay ñổi trên ảnh mới này theo phương pháp số học ñã trình bày ở trên.

Ảnh thay ñổi sẽ ñược ghi lại trên một tệp "mạng nhị phân" chỉ có hai giá trị "thay

ñổi" và "không thay ñổi". Và phải hết sức cẩn thận trong việc thành lập mạng lưới

này. Sau ñó mạng nhị phân này ñược chồng phủ lên ảnh thứ hai ñể phân tích và

chỉ ra các pixel thay ñổi. Khi ñó chỉ có các pixel ñược xác ñịnh là có sự thay ñổi

ñược phân loại trên ảnh thứ hai này. Sau ñó, phương pháp so sánh sau phân loại

truyền thống ñược ứng dụng ñể tìm ra thông tin về biến ñộng.

Ưu ñiểm của phương pháp này là giảm ñược sai số xác ñịnh biến ñộng

do bỏ sót hoặc cộng thêm vào và cung cấp cụ thể thông tin về sự biến ñộng từ

loại gì sang loại gì. Phương pháp này có thể phân tích ñược số lượng nhỏ các

vùng thay ñổi giữa hai thời ñiểm. Ở hầu hết các vùng nghiên cứu, trong giai

ñoạn từ 1-5 năm thì diện tích biến ñộng thường không lớn quá 10% diện tích

toàn bộ vùng nghiên cứu, vì vậy phương pháp này khá thích hợp ñể thành lập

bản ñồ những vùng có biến ñộng nhỏ.

33

Nhưng bất lợi lớn nhất của phương pháp này là rất phức tạp, ñỏi hỏi một

số bước thực hiện và kết quả cuối cùng phụ thuộc vào chất lượng của mạng nhị

phân ñã ñược sử dụng ñể phân tích. Tuy nhiên ñể nghiên cứu biến ñộng và thành

Ảnh 1

Kênh 2 Kênh 3 Kênh 4

lập bản ñồ biến ñộng thì ñây là một phương pháp rất hữu dụng [2].

Ảnh 1 sau phân loại

Phép biến ñổi số học

Ảnh 2

Kênh 3 - Ảnh 1 Kênh 3 - Ảnh 2 Phát hiện pixel thay ñổi tạo ra mạng nhị phân Kênh 2 Kênh 3 Kênh 4

Ảnh 2 sau phân loại

Ảnh 1 sau phân loại

Bản ñồ biến ñộng

Hình 2.15 Thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất bằng phương pháp

mạng nhị phân

* Phương pháp chồng xếp ảnh phân loại lên bản ñồ ñã có

Trong một số trường hợp mà khu vực nghiên cứu ñã có bản ñồ hiện

trạng sử dụng ñất ñược thành lập từ ảnh viễn thám (ví dụ ảnh hàng không)

hoặc ñã có bản ñồ ñược số hóa thì thay vì sử dụng ảnh viễn thám ở thời ñiểm

một chúng ta sử dụng các nguồn dữ liệu ñã sẵn có. Tiến hành phân loại ảnh ở

thời ñiểm thứ hai, sau ñó tiến hành so sánh các pixel tương tự như phương

pháp so sánh sau phân loại ñể tìm ra biến ñộng và thông tin biến ñộng.

Ưu ñiểm của phương pháp này là sử dụng ñược nguồn dữ liệu ñã biết,

34

giảm ñược nguồn sai số do bỏ sót hay tổng quát và biết ñược thông tin chi tiết

về sự biến ñộng. Hơn nữa chỉ cần phân loại ñộc lập ảnh ở thời ñiểm 2.

Tuy nhiên phương pháp này cũng có nhược ñiểm là dữ liệu số hóa có thể

không ñủ ñộ chính xác hoặc dữ liệu bản ñồ không tương thích với

hệ thống phân loại [2].

* Phương pháp cộng màu trên một kênh ảnh

Trong phương pháp này ta chọn một kênh ảnh nhất ñịnh (ví dụ kênh 1)

sau ñó ghi từng ảnh ở các thời ñiểm lên một băng từ ñặc biệt của hệ thống xử

lý ảnh số. Khi ñó màu sắc của dữ liệu ảnh chồng xếp sẽ cho thấy sự biến ñộng

hay không biến ñộng theo nguyên lý tổ hợp màu.

Ví dụ có hai ảnh Landsat TM năm 1992 và năm 1998. Gán màu lục cho

kênh 1 của ảnh năm 1992, gán màu ñỏ cho kênh 1 của ảnh năm 1998, gán màu

chàm cho một kênh 1 của ảnh trống. Khi ñó tất cả các vùng không có sự thay

ñổi giữa hai thời ñiểm sẽ có màu vàng (theo nguyên lý cộng màu, tổ hợp màu

Ảnh 1

Ảnh màu ñỏ Ảnh màu lục Ảnh màu chàm

chàm và màu ñỏ tạo thành màu vàng). Như vậy căn cứ vào màu sắc ta có thể

Ảnh 2 Ảnh 3

Ảnh biến ñộng

ñịnh lượng ñược sự thay ñổi. Kênh n Kênh n Kênh n

Bản ñồ biến ñộng

Hình 2.16 Thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất bằng phương pháp

cộng màu Ưu ñiểm của phương pháp này có thể xác ñịnh ñược biến ñộng của hai

thậm chí ba thời ñiểm ảnh ở cùng một lần xử lý ảnh.

Tuy nhiên kỹ thuật xử lý ảnh theo phương pháp này không cung cấp

ñược số liệu cụ thể về diện tích biến ñộng từ loại ñất này sang loại ñất khác.

Tuy vậy ñây là phương pháp tối ưu ñể nghiên cứu biến ñộng trên phạm vi rộng

lớn như vùng hoặc lãnh thổ [2].

* Phương pháp kết hợp

35

Thực chất việc thành lập bản ñồ biến ñộng bằng phương pháp này là

Vector hóa những vùng biến ñộng từ tư liệu ảnh có ñộ phân giải cao như ảnh

SPOT Pan 10x10m hoặc ảnh hàng không.

Nếu dữ liệu ảnh tại một thời ñiểm có ñộ phân giải thấp hơn ta tiến hành

phân loại ảnh ñó theo phương pháp phân loại không kiểm ñịnh. Từ ảnh phân

loại không kiểm ñịnh tạo ra ñược bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất tại thời ñiểm

ñó. Tiếp theo chồng xếp bản ñồ lên trên ảnh có ñộ phân giải cao ñể phát hiện

biến ñộng. Sau ñó tiến hành Vector hóa những vùng biến ñộng. Việc khoanh

vẽ những vùng xảy ra biến ñộng trên ảnh ñược thực hiện dễ dàng nhờ phương

pháp giải ñoán bằng mắt dựa vào các chuẩn ñoán ñọc như chuẩn hình dạng,

chuẩn cấu trúc, chuẩn kích thước… Chính vì vậy, phương pháp này rất thông

dụng khi người xử lý sử dụng phương pháp giải ñoán bằng mắt ảnh hàng

không của cả hai thời ñiểm.

Quá trình xử lý ñược thực hiện dễ dàng hơn nếu thỏa mãn hai yếu tố:

- Nếu hai ảnh ñược hiển thị trên màn hình cùng lúc, bên cạnh nhau.

- Các tính chất hình học của ảnh là như nhau, ñược ñịnh hướng như

nhau thì khi vẽ một ñối tượng trên một ảnh thì trên ảnh kia ñối tượng ñó có

cùng kích thước, hình dạng.

Ứng dụng hiệu quả nhất của phương pháp này là nghiên cứu biến ñộng

sau thiên tai.

Ưu ñiểm của phương pháp này là ñộ chính xác cao và cung cấp ñầy ñủ

thông tin về biến ñộng tuy nhiên phương pháp này chỉ thực hiện trên ảnh ñộ

phân giải cao [2].

2.4.1.3 So sánh các phương pháp thành lập bản ñồ biến ñộng

Từ các kết quả thực nghiệm của các nghiên cứu ñã công bố cho thấy:

- Các phương pháp thành lập bản ñồ biến ñộng trừ các phương pháp

liên quan ñến phép phân loại thông thường, các phương pháp còn lại ñều phải

xác ñịnh ngưỡng phân chia bằng thực nghiệm ñể tách các pixel biến ñộng và

không biến ñộng. Trên thực tế, việc xác ñịnh ngưỡng chính xác là vấn ñề

không ñơn giản.

- Các phương pháp như phân loại trực tiếp ảnh ña thời gian, phương

36

pháp số học, phương pháp mạng nhị phân, phương pháp cộng màu ñều rất ñòi

hỏi người xử lý phải có trình ñộ và hiểu biết nhất ñịnh về kỹ thuật xử lý ảnh.

Vì vậy khó thực hiện với những người không phải thuộc cơ quan chuyên môn.

Thêm vào ñó, ñể phát hiện biến ñộng thực sự, các phương pháp này ñòi hỏi

những tư liệu viễn thám phải ñược thu thập cùng thời ñiểm trong các năm. Tuy

nhiên, rất khó ñể có thể thu nhận ñược dữ liệu viễn thám trong cùng một thời

ñiểm của các năm, ñặc biệt là ở vùng nhiệt ñới, nơi mà mây che phủ phổ biến

nhiều ngày trong năm. Đồng thời cũng phải lưu ý tới ñộ ẩm của ñất và lượng

nước còn trên thảm thực vật trong trường hợp thời tiết lâu ngày không mưa và

vừa mới mưa xong tại thời ñiểm thu nhận ảnh.

- Phương pháp so sánh sau phân loại là một trong số các phương pháp

ñược sử dụng rộng rãi nhất. Bản ñồ biến ñộng ñược thành lập từ kết quả phân

loại có kiểm ñịnh ñạt ñộ chính xác cao nhất.

- Trong phương pháp so sánh sau phân loại, ảnh của từng thời ñiểm

ñược phân loại ñộc lập nên tránh ñược nhiều vấn ñề như không phải chuẩn hóa

ảnh hưởng của khí quyển và bộ cảm ứng ñiện từ trên ảnh chụp tại các thời

ñiểm khác nhau, không phải lấy mẫu lại kích thước pixel trong trường hợp dữ

liệu ña thời gian không cùng ñộ phân giải không gian. Ngoài ra, phương pháp

này cũng là phương pháp phù hợp cho việc chuyển kết quả phân loại về hệ

thông tin ñịa lý GIS ñể phân tích biến ñộng sau phân loại.

Phương pháp này ñược cho là ít nhạy cảm với những thay ñổi phổ của

ñối tượng do sự khác nhau của ñộ ẩm ñất và chỉ số thực vật.

Tuy nhiên phương pháp này có hạn chế là phụ thuộc vào ñộ chính xác

của từng ảnh phân loại và tốn kém khá nhiều thời gian.

2.4.2 Tình hình thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất

Biến ñộng sử dụng ñất và sự thay ñổi lớp phủ thực vật là vấn ñề quan

trọng trong một loạt các vấn ñề nghiên cứu về biến ñổi môi trường toàn cầu.

Nguyên nhân chính của sự biến ñộng ñó là do các hoạt ñộng của con người dẫn

ñến nguy cơ mất an ninh lương thực và suy giảm khả năng chống ñỡ và tái sản

xuất của hệ thống lớp phủ thực vật và rừng.

Việc nghiên cứu biến ñộng và thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất

37

ñã ñược thực hiện ở nhiều quốc gia. Trong ñó phương pháp ñược sử dụng hiệu

quả nhất là kết hợp tư liệu ảnh viễn thám và GIS.

* Malaysia

Ở Malaysia, ñể thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất của huyện

Rawang tỉnh Selangor, Trung tâm viễn thám Kalaysian ñã sử dụng tư liệu ảnh

vệ tinh Landsat TM chụp năm 1988 và năm 1995 trên khu vực nghiên cứu rộng 441km2.

Ảnh chụp năm 1988 ñược nắn chỉnh hình học theo bản ñồ ñịa hình, sau

ñó ảnh chụp năm 1995 ñược nắn theo ảnh năm 1988 theo phương pháp nắn

ảnh về ảnh với sai số trung phương nhỏ hơn 0,5 pixel.

Sử dụng tất cả các kênh ñể tổ hợp màu giả. Dùng phương pháp phân

loại trực tiếp ảnh ña thời gian và thành lập bản ñồ lớp phủ. Để tìm ra thông tin

về sử dụng ñất từ các lớp phủ, tác giả ñã kết hợp với dữ liệu bản ñồ và các tri

thức cơ sở sau ñó biểu diễn chúng theo ñúng quy phạm. Cuối cùng kết hợp bản

ñồ hiện trạng sử dụng ñất, các hiểu biết về lớp phủ thực vật ñể thành lập bản

ñồ biến ñộng sử dụng ñất.

* Iran

Ở Iran, việc nghiên cứu biến ñộng sử dụng ñất bằng tư liệu viễn thám

ñược áp dụng ngay từ những năm 90 của thế kỷ trước. Năm 1996 ñã thành lập

ñược bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất của tỉnh Gillan bằng tư liệu viễn thám. Bản

ñồ biến ñộng sử dụng ñất của thành phố Mashhad ñược thành lập bằng tư liệu

ảnh Landsat theo phương pháp phân loại Fuzzy.

Một tác giả ở trường Đại học Zanjan ñã kết hợp kỹ thuật viễn thám và

công nghệ GIS ñể thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất của thành phố

Bonab và Maraghen. Dựa trên tư liệu thu thập ñược là ảnh vệ tinh Landsat năm

1989 và năm 1998, bản ñồ ñịa hình tỷ lệ 1:25.000 và 1:50.000 khu vực nghiên

cứu. Trước tiên hai ảnh vệ tinh ñược nắn chỉnh hình học theo bản ñồ ñịa hình.

Tiến hành phân loại ñộc lập hai ảnh ñó ñể thành lập bản ñồ hiện trạng sử dụng

ñất năm 1989 và 1998. Sau ñó sử dụng chức năng của phần mềm GIS ñể xác

ñịnh biến ñộng và thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất.

* Hy Lạp Ở Hy Lạp, việc thành lập bản ñồ biến ñộng lớp phủ và bản ñồ biến ñộng sử

38

dụng ñất tỷ lệ lớn từ tư liệu ảnh viễn thám ñã ñược nghiên cứu thực nghiệm trên

khu vực ñảo Lesvos thuộc vùng biển Địa Trung Hải. Khu vực nghiên cứu rộng

163000ha, tư liệu ảnh thu thập ñược gồm 6 thời ñiểm kéo dài trong 27 năm. Gồm

ảnh Landsat MSS 1975, TM 1987, TM 1995, TM 1999, ETM 2000, ETM 2001.

Các ảnh vệ tinh ñược phân loại ñộc lập theo phương pháp xác suất cực

ñại dựa trên các vùng mẫu ñược lựa chọn từ số liệu mặt ñất, từ ảnh hàng không

và ảnh vệ tinh ñộ phân giải cao như Ikonos, Quickbird.

Dữ liệu ảnh sau phân loại ñược xử lý dựa trên mạng xác suất ñiều kiện

gồm các nút thể hiện sự thay ñổi ngẫu nhiên và các cạnh thể hiện sự phụ thuộc

vào các ñiều kiện giả ñịnh. Sau ñó sử dụng phương pháp so sánh ñể thành lập bản

ñồ biến ñộng sử dụng ñất ở các thời ñiểm từ mạng ñó. Khi ñó ñộ chính xác của

bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất phụ thuộc vào ñộ chính xác của ảnh sau nắn chỉnh,

ñộ chính xác phân loại và ñộ chính xác của bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất.

* Thái Lan

Để nghiên cứu ảnh hưởng của các hoạt ñộng con người ñến sự thay ñổi

sử dụng ñất và lớp phủ thực vật, các nhà nghiên cứu ñã chọn thực nghiệm 5

vùng nghiên cứu trên toàn bộ lãnh thổ phía Bắc (huyện Mae Chaem thành phố

Chiang Mai), phía Tây (Kanchanaburi), phía Nam (The Ao Sawi Area), phía

Đông (The Eastern Sea Board) phía Đông Bắc (Phusithan, Sakol Nakorn-

Nakorn Phanom).

Tư liệu nghiên cứu là ảnh vệ tinh Landsat năm 1990, 1999. Phương

pháp nghiên cứu là phương pháp ñược sử dụng rộng rãi. Đầu tiên tiến hành

phân loại ñộc lập hai ảnh vệ tinh sau ñó sử dụng chức năng phân tích không

gian của GIS ñể tính toán biến ñộng và thành lập bản ñồ biến ñộng.

* Belarus

Quá trình ñô thị hóa dẫn ñến sự thay ñổi nhanh chóng của lớp phủ thực vật

và sử dụng ñất. Để xác ñịnh thay ñổi sử dụng ñất ñô thị và vùng ngoại ô của hai

thành phố Polost và Novopolost, người ta ñã sử dụng tư liệu ảnh vệ tinh SPOT.

Tư liệu viễn thám của khu vực nghiên cứu là ảnh SPOT 3 chụp ngày

24/6/1994 ñộ phân giải 20m (kênh toàn sắc 10m) và ảnh SPOT 5 chụp ngày

39

19/6/2002 ñộ phân giải 10m. Các ảnh ñược nắn chỉnh hình học về lưới chiếu

UTM-84. Các kết quả phân tích thực hiện bằng phần mềm PCI Geomatic.

Nghiên cứu ñược thực hiện theo hai phương pháp ñó là phương pháp

phân loại ảnh ña thời gian và phương pháp so sánh sau phân loại.

Ảnh ña thời gian năm 1999-2002 ñược tạo ra trên 3 kênh ảnh XS1,

XS2, XS3. Ảnh năm 2002 ñược tái chia mẫu theo phương pháp người láng

giếng gần nhất ñể có cùng ñộ phân giải với ảnh năm 1994. Và dùng phép biến

ñổi histogram ñể chuyển từ hệ RGB sang hệ HIS. Phương pháp này không cần

hiệu chỉnh khí quyển nhưng cần thận trọng trong quá trình lựa chọn vùng biến

ñộng và không biến ñộng.

Đối với phương pháp so sánh sau phân loại tác giả ñã phân loại bằng

nhiều phương pháp khác nhau ñể chọn ra phương pháp có ñộ chính xác cao

nhất như phân loại không kiểm ñịnh, phân loại có kiểm ñịnh theo xác suất cực

ñại, phương pháp sử dụng trí tuệ nhân tạo.

Kết quả thực nghiệm ñạt ñược như sau:

- Phương pháp thứ nhất: Có ba ảnh khác nhau ñược tạo ra từ ba kênh

ảnh, tuy nhiên bản ñồ biến ñộng cuối cùng ñược tạo ra từ hai kênh XS1 và

XS2. Ảnh của kênh XS3 tương tự như kênh XS2. Giá trị của các pixel biến

ñộng ñược thể hiện ở biên của biểu ñồ phân bố, giá trị pixel không thay ñổi

dao ñộng xung quanh giá trị trung bình. Độ chính xác của lớp thay ñổi tương

ñối thấp chỉ ñạt 64,3%, ñộ chính xác vùng không thay ñổi ñạt 94,8%, ñộ chính

xác toàn bộ 85,8%, hệ số Kappa 0,63.

- Phương pháp thứ hai: Ba phương pháp phân loại ñược thực hiện trên

ảnh 1994 và 2002, ñộ chính xác toàn bộ từ 75% ñến 86,3%. Phương pháp phân

loại có kiểm ñịnh theo xác suất cực ñại và phương pháp trí tuệ nhân tạo ñạt ñộ

chính xác từ 83,1% ñến 86,3%. Tuy nhiên, ma trận sai số ñược tạo ra cho thấy

kết quả ñộ chính xác toàn bộ của bản ñồ biến ñộng tương ứng là 71% và 69%,

thấp hơn so với phương pháp phân loại trực tiếp từ ảnh ña thời gian.

Sự nhầm lẫn giữa các lớp phân loại như ñất nông nghiệp và ñất trồng

cỏ, ñất xây dựng và ñất giao thông là nguyên nhân dẫn ñến sai sót trong kết

40

quả phân loại, do ñó ảnh hưởng ñến kết quả biến ñộng [2].

2.4.3 Tình hình sử dụng ñất Việt Nam trong những năm gần ñây

Trải qua hơn 20 năm ñổi mới và phát triển, nền kinh tế-xã hội Việt Nam

ñã có những thay ñổi sâu sắc. Cơ cấu kinh tế chuyển dịch theo hướng tích cực

và có lợi cho quốc kế dân sinh, các thành phần kinh tế ñều phát triển. Ngành

công nghiệp ñã ñạt ñược bước phát triển mạnh mẽ theo hướng công nghiệp,

hóa hiện ñại hóa.

Bảng 2.4 Biến ñộng sử dụng ñất Việt Nam giai ñoạn 2005-2007

So với năm 2005

MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG ĐẤT

Mã

Tăng (+)

Thứ tự

Diện tích năm 2007

Diện tích năm 2005

Giảm (-)

(2)

(4)

(5)

(6)=(4)-(5)

(1)

(3)

33121,2

33121,2

Tổng diện tích tự nhiên

24696

24822,6

-126,6

Đất nông nghiệp

1

NNP

1.1

Đất sản xuất nông nghiệp

9436,2

9415,6

20,6

SXN

1.1.1 Đất trồng cây hàng năm

6348,2

6348,2

CHN

1.1.1.1 Đất trồng lúa

4130,9

7326,4

-3195,5

LUA

1.1.2 Đất trồng cây lâu năm

3088

3088

CLN

Đất lâm nghiệp

1.2

14514,2

14677,4

-163,2

LNP

Đất nuôi trồng thuỷ sản

1.3

15,1

715,1

700

NTS

Đất làm muối

1.4

-14060,9

14,1

14075

LMU

Đất nông nghiệp khác

1.5

-15430,5

16,5

15447

NKH

76,9

3309,1

3232,2

Đất phi nông nghiệp

2

PNN

Đất ở

2.1

13,5

611,9

598,4

OTC

Đất chuyên dùng

2.2

49,7

1433,5

1383,8

CDG

Đất tôn giáo, tín ngưỡng

2.3

-12791,1

12,9

12804

TTN

Đất nghĩa trang, nghĩa ñịa

2.4

-96954,8

97,2

97052

NTD

2.5

12,9

1150,3

1137,4

SMN

Đất sông suối và mặt nước chuyên dùng

Đất phi nông nghiệp khác

2.6

3,4

PNK

3221

-3217,6

50,1

5116

5065,9

Đất chưa sử dụng

3

CSD

Đất bằng chưa sử dụng

3.1

-20,5

340,3

360,8

BCS

Đất ñồi núi chưa sử dụng

3.2

81,6

4396

4314,4

DCS

Núi ñá không có rừng cây

3.3

-11

379,7

390,7

NCS

41

PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU

3.1.1 Đối tượng nghiên cứu

- Ảnh viễn thám SPOT 5 huyện Buôn Đôn năm 2004 và năm 2009.

- Hiện trạng sử dụng các loại ñất trên ñịa bàn huyện Buôn Đôn năm

2004, 2009 và sự biến ñộng của chúng trong giai ñoạn 2004-2009.

3.1.2 Địa ñiểm nghiên cứu

Địa ñiểm nghiên cứu của ñề tài là huyện Buôn Đôn, tỉnh Đắk Lắk, là

huyện có diện tích ñất có rừng lớn nhất tỉnh Đắk Lắk ñồng thời là huyện có ñất

ñai bị biến ñộng khá mạnh trong một vài năm gần ñây.

3.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu ñiều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của huyện Buôn Đôn có

ảnh hưởng ñến biến ñộng sử dụng ñất.

- Khái quát chung về tình hình sử dụng ñất trên ñịa bàn. - Giải ñoán ảnh vệ tinh theo phương pháp số kết hợp với sử dụng các tư

liệu GIS có sẵn như bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất, bản ñồ ñịa hình, bản ñồ ñịa

chính... ñể thành lập bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất năm 2004 và năm 2009.

- Sử dụng các chức năng phân tích không gian của GIS ñể chồng xếp

bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất năm 2004 và năm 2009 thành lập bản ñồ biến

ñộng sử dụng ñất và tính toán biến ñộng.

- Đánh giá ñộ chính xác của bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất ñã thành lập ñược.

3.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.3.1 Phương pháp ñiều tra, khảo sát, thu thập tài liệu, số liệu

3.3.1.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp

- Thu thập ảnh vệ tinh SPOT 5 của khu vực nghiên cứu ở 2 thời ñiểm (ảnh

năm 2004 có ñộ phân giải 5m, ảnh năm 2009 có ñộ phân giải 2,5m).

- Điều tra tình hình cơ bản về ñiều kiện tự, nhiên kinh tế và xã hội huyện

Buôn Đôn như tài liệu về vị trí ñịa lý, ñịa hình, ñất ñai, khí hậu, thuỷ văn về thực

trạng phát triển kinh tế-xã hội.

42

- Thu thập các loại bản ñồ của vùng nghiên cứu như bản ñồ ñịa hình, bản ñồ

ñịa chính, bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất năm 2005 và năm 2010, bản ñồ thổ

nhưỡng, bản ñồ hiện trạng rừng năm 2007 và một số bản ñồ chuyên ñề khác.

- Thu thập các số liệu thống kê, kiểm kê ñất ñai, số liệu báo cáo tình hình sử

dụng ñất ñai trên ñịa bàn huyện.

3.3.1.2 Phương pháp ñiều tra, khảo sát, thu thập số liệu sơ cấp

Đây là phương pháp ñược tiến hành ngoài thực ñịa nhằm kiểm tra lại

các thông tin, số liệu thu thập ñược trong quá trình ñiều tra nội nghiệp, ñồng

thời bổ sung những thông tin còn thiếu ñể hoàn chỉnh thông tin số liệu:

- Phỏng vấn trực tiếp cán bộ ñịa chính cấp huyện, cấp xã của vùng nghiên cứu

về hiện trạng sử dụng ñất và sự biến ñộng sử dụng ñất trong thời kỳ 2004-2009.

- Sử dụng GPS cầm tay ñi thực ñịa chọn mẫu các loại hình sử dụng ñất

(chụp ảnh thực ñịa, xác ñịnh toạ ñộ bằng GPS ñể thành lập khóa giải ñoán ảnh),

Vị trí chọn mẫu ñược xác ñịnh thông qua việc phỏng vấn người dân, những vị

trí này không có sự biến ñộng về loại hình sử dụng ñất.

3.2.2 Phương pháp xây dựng bản ñồ từ ảnh viễn thám

- Dữ liệu ảnh vệ tinh SPOT 5 năm 2004 và 2009 thu thập ñược chưa

ñăng ký tọa ñộ, do vậy cần phải gán tọa ñộ cho ảnh ñể ñưa ảnh về cùng hệ tọa

ñộ bản ñồ (nắn ảnh).

- Tăng cường chất lượng ảnh ñể làm rõ các ñối tượng cần quan tâm và

giảm ảnh hưởng của ñịa hình trên ảnh, cuối cùng tạo ra ảnh tổ hợp màu ñể ñưa

vào phân loại.

- Xây dựng khoá giải ñoán ảnh dựa trên kết quả ñiều tra thực ñịa ñồng

thời tiến hành giải ñoán ảnh 2004 và ảnh 2009.

- Kết quả giải ñoán ảnh trên phần mềm ENVI ñược xuất qua phần mềm

ArcView, kết hợp với các loại tư liệu GIS hiện có ñể biên tập thành bản ñồ

hiện trạng sử dụng ñất năm 2004 và năm 2009.

3.2.3 Phương pháp chồng ghép bản ñồ

Dùng các chức năng phân tích không gian của ArcView chồng ghép bản

ñồ hiện trạng sử dụng ñất năm 2004 và năm 2009 ñể thành lập bản ñồ biến

ñộng sử dụng ñất giai ñoạn 2004-2009 ñồng thời sử dụng các chức năng xử lý

43

số liệu của phần mềm ArcView tìm ra sự thay ñổi sử dụng ñất.

PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

4.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ-XÃ HỘI

4.1.1 Điều kiện tự nhiên

4.1.1.1 Vị trí ñịa lý

Huyện Buôn Đôn có tổng diện tích tự nhiên 141040,0 ha, trung tâm

huyện cách thành phố Buôn Ma Thuột khoảng 30 km về phía Tây Bắc.

Hình 4.1 Sơ ñồ vị trí huyện Buôn Đôn

- Với tọa ñộ ñịa lý:

+ Từ 12038’42 ñến 13006’07 ñộ vĩ Bắc; + Từ 107027’59 ñến 1080 02’36 ñộ kinh Đông.

- Địa giới hành chính của huyện:

44

+ Phía Bắc giáp huyện Ea Súp;

+ Phía Nam giáp thành phố Buôn Ma Thuột và huyện Cư Jút, tỉnh

Đăk Nông;

+ Phía Đông giáp huyện Cư M’gar;

+ Phía Tây giáp Vương quốc Campuchia.

Là huyện có ñường biên giới chung với nước Campuchia dài 38,3km,

có quốc lộ 14C dài 36km chạy dọc theo biên giới hai nước nên rất thuận lợi

cho việc bảo vệ an ninh quốc phòng.

Huyện Buôn Đôn ñược thành lập năm 1995 nhưng ñến nay chưa có thị

trấn huyện lỵ, các cơ quan hành chính, kinh tế chính trị của huyện nằm trên 2

xã Tân Hòa và Ea Wer nên có phần hạn chế trong việc ñầu tư xây dựng cơ sở

hạ tầng, quản lý ñất ñai. Trong tương lai, việc nâng cấp mở rộng ñường quốc

lộ 14C, thành lập thị trấn huyện lỵ và ngành du lịch Buôn Đôn phát triển sẽ là

ñộng lực thúc ñẩy nền kinh tế của huyện phát triển.

4.1.1.2 Địa hình, ñịa mạo

Phần lớn diện tích Buôn Đôn nằm trong vùng bán bình nguyên Ea Súp,

ñịa hình ña dạng và ñược phân làm 3 dạng chính: ñồi và núi thấp, cao nguyên

núi lửa và thung lũng ven sông.

- Địa hình ñồi và núi thấp

Diện tích 122.200,0ha, chiếm 86,52% diện tích tự nhiên, phân bố chủ yếu ở

phía Tây Bắc của huyện gồm bán bình nguyên với các ñồi thoải và các dãy núi

nhô lên như Chư M'Lanh uốn lượn bắt ñầu từ biên giới Việt Nam-Campuchia tới

gần huyện lỵ Buôn Đôn với ñỉnh cao nhất là Chư M'Lanh (502m) và các ñỉnh

498m, 496m..., ñiểm giữa dãy là ñỉnh Chư Minh (384m) và cuối dãy là ñỉnh Chư

Ket giáp xã Ea MDRoh huyện Cư M’gar có ñộ cao 500m. Phía Tây của huyện là

ngọn núi thấp Yokda (466m), phía Bắc là dãy núi thấp Yokdon với ñỉnh cao nhất

482m và phía Đông Bắc có ngọn núi thấp Chư Bur (552,3m). Dạng ñịa hình này

có ñộ cao trung bình từ 200-250m so với mực nước biển.

- Địa hình cao nguyên núi lửa

Diện tích 17,901,0ha, chiếm 12,67% diện tích tự nhiên, phân bố ở phía

45

Đông và Đông Nam của huyện, có ñộ chia cắt nhẹ ñến trung bình tạo thành những dãy ñồi lượn sóng, ñộ dốc từ 8-150, ñộ cao trung bình từ 250-300m so

với mực nước biển. Địa hình có xu hướng thấp dần từ Đông bắc xuống Tây

nam. Đất ở dạng ñịa hình này có nguồn gốc phun trào bazan hoặc trầm tích với

ñất nâu ñỏ hoặc ñất ñỏ vàng thích hợp ñể bố trí các loại cây công nghiệp dài

ngày có giá trị kinh tế như: cà phê, cao su, hồ tiêu, ñiều...

- Dạng ñịa hình trũng thấp

Phân bố dọc theo các sông, suối lớn trên ñịa bàn huyện thuộc lưu vực sông Serepok tạo nên những vùng tương ñối bằng phẳng, có ñộ dốc 0-30, về mùa mưa thường ngập úng. Diện tích ñịa hình này khoảng 1,146,0ha, chiếm

0,81% diện tích tự nhiên, thuận lợi cho việc phát triển cây lúa nước [18].

4.1.1.3 Khí hậu

Theo số liệu của Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn tỉnh Đắk Lắk, khí hậu huyện Buôn Đôn ngoài ảnh hưởng chung của khí hậu nhiệt ñới gió mùa, hàng năm có 2 mùa rõ rệt: mùa khô và mùa mưa, còn mang nét ñặc thù của vùng bán bình nguyên Ea Súp. Do nằm sâu trong lục ñịa, ở ñộ cao thấp, lớp thực vật chủ yếu là rừng khộp nên khí hậu ở ñây rất khắc nghiệt.

- Nhiệt ñộ + Nhiệt ñộ trung bình trong năm: 24,60C + Nhiệt ñộ cao nhất trung bình năm: 29,70C + Nhiệt ñộ thấp nhất trung bình năm: 21,30C + Nhiệt ñộ cao nhất tuyệt ñối: 38,90C + Nhiệt ñộ thấp nhất tuyệt ñối: 9,80C - Độ ẩm + Độ ẩm tương ñối trung bình hàng năm: + Độ ẩm thấp nhất năm: 81% 47%

- Lượng mưa

46

Lượng mưa phân bố không ñồng ñều trong năm. Mùa mưa tập trung từ tháng 4 ñến hết tháng 10, chiếm khoảng 92,5% lượng mưa hàng năm; mùa khô bắt ñầu từ tháng 11 ñến tháng 3 năm sau, chiếm 7,5% hàng năm. + Lượng mưa trung bình năm: + Lượng mưa tháng lớn nhất: + Số ngày mưa trung bình năm: 1,614,4mm 256,3mm 125 ngày

1,689,4mm

- Bốc hơi Lượng bốc hơi trung bình năm: Như vậy ñiều ñặc biệt ở ñây là lượng bốc hơi lớn hơn lượng mưa, ñây là

yếu tố gây khô hạn nghiêm trọng trong khu vực. - Chế ñộ gió: Có hai hướng gió chính:

+ Gió Đông Bắc xuất hiện vào các tháng mùa khô với tốc ñộ trung bình

+ Gió Tây Nam xuất hiện vào các tháng mùa mưa với tốc ñộ trung bình

5m/s, tốc ñộ lớn nhất vào tháng 2 là 18m/s. 2m/s, tốc ñộ lớn nhất vào các tháng 4, 6, 9 là 14m/s. Vào mùa khô, gió Đông Bắc hoạt ñộng mạnh thường gây khô nóng, lượng bốc hơi nước bề mặt lớn làm khô hạn ñất, ảnh hưởng rất lớn ñến cây trồng và vật nuôi [18].

4.1.1.4 Thuỷ văn

Buôn Đôn nằm trong lưu vực sông Serepok, có mạng lưới sông suối dày ñặc, từ 0,4-0,6km/km2. Các suối trong vùng bắt nguồn từ phía Đông-Đông Bắc; một số suối nhỏ bắt nguồn từ phía Tây Nam ñổ vào sông Serepok.

Serepok là sông lớn nhất ở Tây Nguyên, bắt nguồn từ các dãy núi cao Chư Yang Sin, chảy theo hướng Đông Nam-Tây Bắc qua Campuchia rồi ñổ vào sông

Mê Kông. Phần sông chảy qua ñịa bàn huyện dài 89,3km, mùa khô sâu từ 2-3m, mùa mưa lũ có thể sâu tới 5-10m. Lòng sông rộng từ 100-150m, lưu lượng dòng chảy bình quân khoảng 260-300m3/s, có nhiều thác gềnh. Mùa mưa nước sông dâng cao thường gây lũ lụt ở một số vùng như: Ea Huar, Krông Na, Ea Wer.

Ngoài sông Serepok nêu trên, Buôn Đôn còn có nhiều suối lớn như: Đăk Klau, Đăk Kin, Đăk Na, Ea Tul, Ea Drai, Ea Mró, Ea Kmam, Đăk Minh...và một số suối nhỏ khác thường bị cạn kiệt nước vào mùa khô [18].

47

4.1.1.5 Cảnh quan môi trường Buôn Đôn ñược thiên nhiên ban tặng núi rừng trùng ñiệp như Chư M'Lanh, Yok Đôn, Chư Minh, Chư Ket... và thơ mộng với nhiều thác ghềnh hùng vĩ như thác Ba nhánh, Bảy nhánh, ốc ñảo trên sông Serepok cùng với khu bảo tồn thiên nhiên hoang dã với những loài ñộng thực vật quí hiếm ñã tạo nên cảnh quan nơi ñây rất hoàn mỹ. Ngoài cảnh núi rừng sông suối, Buôn Đôn còn có hồ nhân tạo Đức Minh

ñược bao bọc bởi các dãy núi Chư Keh, Chư Mar tạo nên cảnh quan hấp dẫn. Tại ñây ñang xây dựng khu du lịch sinh thái, khu vui chơi giải trí, du lịch trên hồ bằng thuyền ñộc mộc ngắm nhìn các khu rừng nhiệt ñới nguyên sinh với

nhiều loại ñộng, thực vật quý hiếm, môi trường sinh thái trong lành kết hợp với các làng văn hoá truyền thống bản ñịa là những ñiều kiện rất thuận lợi cho việc

phát triển du lịch sinh thái trong tương lai.

4.1.1.6 Nhận xét chung về ñiều kiện tự nhiên tài nguyên thiên nhiên * Thuận lợi Buôn Đôn là huyện nằm phía Tây tỉnh Đắk Lắk, có ñường tỉnh lộ 1 chạy qua nối liền giữa trung tâm huyện, thành phố Buôn Ma Thuột. Đường quốc lộ 14C nối liền giữa huyện Buôn Đôn, Ea Súp và huyện Cư Jút, cùng với hệ thống giao thông nông thôn tương ñối hoàn thiện là ñiều kiện tốt ñể vận chuyển trao ñổi hàng hóa và phát triển ngành du lịch Buôn Đôn nói riêng và Đắk Lắk nói chung.

- Đất ñai rộng lớn, ñịa hình tương ñối bằng phẳng và khí hậu ña dạng ñã

tạo ra những vùng sinh thái nông nghiệp thích hợp với nhiều loại cây trồng. - Là huyện có nguồn tài nguyên rừng rất lớn gồm nhiều loại thực vật có giá trị kinh tế, cũng như trong công tác nghiên cứu khoa học. Dưới tán rừng là hệ ñộng vật phong phú và ña dạng, nhiều loài quí hiếm nằm trong sách ñỏ Việt Nam.

- Mật ñộ sông suối cao kết hợp với ñịa hình nhiều nơi có thể xây dựng

các công trình thủy ñiện, thủy lợi vừa và nhỏ ñặc biệt là dọc sông Serepok.

- Tài nguyên nhân văn phong phú với nhiều dân tộc anh em sinh sống ñã hình thành nên những phong tục tập quán ñộc ñáo và nhiều di tích lịch sử văn

hoá có giá trị. Ngoài ra, Buôn Đôn có nhiều thắng cảnh ñẹp nổi tiếng thuận lợi cho phát triển kinh tế du lịch.

48

* Khó khăn - Nằm trong vùng khí hậu, thuỷ văn phức tạp, lượng mưa tập trung ñến 92% trong mùa mưa nên ảnh hưởng lớn ñến sản xuất và sinh hoạt của người dân nơi ñây. - Hầu hết ñất sản xuất nông nghiệp trên ñịa bàn huyện nằm ở hạ nguồn lưu vực sông Serepok nên hàng năm thường bị lũ lụt vào mùa mưa, trong khi ñó do lượng bốc hơi vào mùa khô rất lớn kết hợp với nguồn nước ngầm bị hạn chế vào mùa khô lại thêm khả năng giữ nước của các sông suối, hồ thấp nên hạn hán vào

mùa khô thường diễn ra kéo dài, ảnh hưởng nghiêm trọng ñến sản xuất. - Đất ñai chủ yếu có tầng ñất mỏng, thành phần dinh dưỡng thấp, do ñó quá trình sản xuất nông nghiệp của một hộ dân cần có diện tích lớn hơn các

vùng khác dẫn ñến phá rừng.

4.1.2 Thực trạng phát triển kinh tế-xã hội

4.1.2.1 Tăng trưởng và chuyển dịch cơ cấu kinh tế

Thực hiện ñường lối ñổi mới của Đảng, nghị quyết ñại hội Đảng bộ huyện,

trong những năm qua kinh tế huyện Buôn Đôn ñã có những bước chuyển biến

tích cực. Trong giai ñoạn 2000-2009, tốc ñộ tăng trưởng bình quân ñạt khá cao

(16,65%/năm) cao hơn mức tăng chung của tỉnh (10,5%/năm).

Bảng 4.1 Tổng giá trị sản xuất và cơ cấu kinh tế thời kỳ 2000-2009

huyện Buôn Đôn

Nhịp ñộ tăng

Năm

trưởng (%)

STT

Chỉ tiêu

Đơn vị

2000

2005

2009

2000- 2009

Tổng GTXH (giá hh )

Tỷ ñồng

234,13

569,56

I

16,65

Nông- Lâm-Ngư

173,04

397,55

1

Tỷ ñồng

14,41

Công nghiệp-xây dựng

24,554

52,59

2

Tỷ ñồng

25,15

Thương mại-Dịch vụ

36,55

119,42

3

Tỷ ñồng

4 Dân số

50311

56684

2000- 2005- 2005 2009 936,66 19,46 13,16 580,87 18,10 9,92 184,91 16,47 36,97 170,88 26,72 9,35

59706

18,71

Người

Thu nhập BQ

5

Tr,ñồng

4,65

10,05

15,69

Người/Năm

II Cơ cấu KT

%

100

100

100

Tăng/Giảm

1 Nông- Lâm-Ngư

%

73,91

69,80

62,02

-4,11

-7,78 -11,89

Công nghiệp-xây dựng %

2

10,49

9,23

19,74

-1,25 10,51

9,25

3

20,97

15,61

18,24

-2,72

5,36

2,63

Thương mại-Dịch vụ

% (Nguồn:Niên giám thống kê huyện Buôn Đôn, 2009) - Ngành nông-lâm nghiệp là ngành kinh tế mũi nhọn, tỷ trọng chiếm trên

62% tổng giá trị sản xuất, tốc ñộ tăng trưởng bình quân ñạt 14,41%/năm.

- Ngành công nghiệp-xây dựng chiếm tỷ trọng thấp trong cơ cấu kinh tế,

giá trị sản xuất năm 2009 ước ñạt 184,91 tỷ ñồng, tốc ñộ tăng trưởng bình

49

quân ñạt 25,15%/năm.

- Ngành thương mại và dịch vụ tăng tương ñối nhanh, với mức tăng bình

quân 18,71%/năm, song sự dịch chuyển trong cơ cấu kinh tế còn chậm (từ

15,61% năm 2000 lên 18,24% năm 2009).

4.1.2.2 Dân số và lao ñộng, việc làm và thu nhập

* Dân số

Tính ñến năm 2009, dân số toàn huyện Buôn Đôn 59.706 người.

Dân số phân bố không ñều giữa các ñơn vị trong huyện, các xã ở phía

Đông Nam của huyện như: Ea Bar, Cuôr Knia, Tân Hòa, Ea Nuôl có mật ñộ cao,

cao nhất là xã Ea Bar 646,8 người/km2. Các xã ở phía Tây Bắc có mật ñộ dân số thấp, thấp nhất là xã Krông Na 4,0 người/km2 là do trên ñịa bàn có Vườn quốc gia Yok Đôn với diện tích khá lớn nhưng con người không ñược tác ñộng vào.

So sánh biến ñộng dân số từ năm 2005-2009 cho thấy: dân số từ 56.684

người, tỷ lệ tăng dân số tự nhiên 1,75% năm 2005, tăng lên 59.706 người tỷ lệ

tăng dân số tự nhiên 1,64% năm 2009.

* Lao ñộng

Năm 2009, huyện Buôn Đôn có 33.355 lao ñộng, trong ñó số người có khả

năng lao ñộng trong ñộ tuổi lao ñộng là 31.806 người, số người ngoài ñộ tuổi tham

gia lao ñộng là 3.305 người. Số lao ñộng ñang làm việc trong các ngành kinh tế

28.252 người, trong ñó lao ñộng nông-lâm-ngư nghiệp 23.535 người.

Qua số liệu phân tích 10 năm (2000-2009) cho thấy, lực lượng lao ñộng

của huyện tăng khá nhanh, song chưa có sự chuyển biến tích cực trong cơ cấu

lao ñộng. Lao ñộng nông, lâm nghiệp vẫn chiếm tỷ lệ cao khoảng 70,56%,

trong khi ñó lao ñộng dịch vụ thương mại, công nghiệp-tiểu thủ công nghiệp

và lao ñộng khác chỉ chiếm khoảng 29,44%.

4.1.2.3 Thực trạng phát triển ñô thị và các khu dân cư nông thôn

Toàn huyện Buôn Đôn ñược phân thành 7 xã bao gồm: Krông Na, Tân

Hòa, Ea Wer, Ea Hoar, Cuôr Knia, Ea Nuôl, Ea Bar. Hiện nay huyện chưa thành

lập ñược thị trấn, Buôn Đôn là huyện có rất nhiều dân tộc sinh sống trong ñó có

các dân tộc bản ñịa nên ngoài việc các khu dân cư ñược phân bố dọc theo Tỉnh lộ

1 và ven các ñường giao thông lớn thì các khu dân cư còn ñược phân bố thành

50

các buôn sống rải rác trong rừng. Nhìn chung do dân cư phân bố không tập trung

nên rất khó bố trí cơ sở hạ tầng phục vụ ñời sống của nhân dân.

4.1.2.4 Đánh giá chung về thực trạng phát triển kinh tế-xã hội

Qua phân tích ñánh giá thực trạng phát triển kinh tế-xã hội huyện Buôn

Đôn cho thấy:

- Huyện Buôn Đôn ñã ñược hình thành 2 vùng kinh tế rõ rệt, 3 xã phía

Bắc có khí hậu khắc nghiệt, ñất ñai chủ yếu là ñất xám tầng mỏng ít phù hợp

với các loại cây trồng, nên ñời sống của nhân dân có phần khó khăn hơn các xã

phía Nam. Nhân dân ở ñây thường phải phá rừng làm rẫy, phá rừng ñể lấy cái

ăn ñã làm cho diện tích rừng ngày càng bị thu hẹp. Các xã phía Nam có ñất ñai

phần lớn là ñất ñỏ bazan màu mỡ thích hợp nhiều loại cây trồng có giá trị kinh

tế, khí hậu ít khắc nghiệt hơn nên mức sống nhân dân cao hơn. Diện tích ñất

xây dựng ở ñây có xu hướng tăng lên.

- Cơ sở hạ tầng, các công trình phúc lợi song do ñiều kiện của ñịa

phương còn hạn hẹp nên việc xây dựng còn hạn chế, các công trình chưa ñồng

bộ, ñầy ñủ, hệ thống cơ sở vật chất thiếu hụt, một số xuống cấp chưa ñáp ứng

kịp thời nhu cầu phát triển kinh tế-xã hội ñịa phương.

- Sản xuất công nghiệp-tiểu thủ công nghiệp có chiều hướng phát triển

nhưng quy mô sản xuất nhỏ, giá trị kinh tế còn thấp, tỷ trọng các ngành sản

xuất công nghiệp xây dựng thấp.

Việc xây dựng các công trình thủy ñiện một mặt khai thác ñược lợi thế

về thủy ñiện song mặt khác làm ngập rất nhiều rừng ñặc dụng, làm cho ñất

rừng ngày càng giảm.

4.2 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG ĐẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU

4.2.1 Hiện trạng sử dụng ñất

Tổng diện tích tự nhiên theo ranh giới hành chính là 141040,00 ha, cơ

cấu diện tích các loại ñất như sau:

- Đất nông nghiệp 121841,87 ha, chiếm 86,39% diện tích tự nhiên.

- Đất phi nông nghiệp 6504,9 ha, chiếm 4,61% diện tích tự nhiên.

51

- Đất chưa sử dụng 12693,23 ha, chiếm 9,00% diện tích tự nhiên.

4.2.1.1 Đất nông nghiệp

Bảng 4.2 Hiện trạng sử dụng ñất nông nghiệp huyện Buôn Đôn

Thứ tự

Mã

Mục ñích sử dụng ñất

(1)

(2)

1 1.1 1.1.1 1.1.1.1 1.1.1.2 1.1.2 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.3

(3) Tổng diện tích tự nhiên NNP Đất nông nghiệp SXN Đất sản xuất nông nghiệp CHN Đất trồng cây hàng năm Đất trồng lúa LUA Đất trồng cây hàng năm khác HNK CLN Đất trồng cây lâu năm LNP Đất lâm nghiệp RSX Đất rừng sản xuất RPH Đất rừng phòng hộ RDD Đất rừng ñặc dụng NTS Đất nuôi trồng thuỷ sản

Hiện trạng năm 2009 (ha) (4) 141040,00 121841,87 22253,22 13341,80 2315,64 11026,16 8911,42 99531,90 353,71 4710,97 94467,22 56,75

Cơ cấu (%) (5) 100,00 86,39 15,78 9,46 1,64 7,82 6,32 70,57 0,25 3,34 66,98 0,04 (Nguồn: Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Buôn Đôn)

Trong ñất nông nghiệp thì ñất lâm nghiệp có diện tích lớn nhất

(99531,9ha chiếm 70,57% diện tích tự nhiên toàn huyện) và chủ yếu là rừng

ñặc dụng với 94467,22ha là diện tích của Vườn Quốc gia Yok Đôn. Đất sản

xuất nông nghiệp có diện tích 22253,22 ha, chiếm 15,78% diện tích tự nhiên

trong ñó chủ yếu là các cây trồng cạn hàng năm như ñỗ, ngô, sắn... Đất trồng

cây lâu năm ở ñây chủ yếu là ñất trồng cây công nghiệp lâu năm với các loại:

ñiều, tiêu, cà phê.

4.2.1.2 Đất phi nông nghiệp

Trong ñất phi nông nghiệp thì ñất chuyên dùng có diện tích lớn nhất

(4511,93ha chiếm 3,2% diện tích tự nhiên toàn huyện) và chủ yếu là ñất giao

thông và ñất công trình năng lượng (các hồ thủy ñiện, thủy lợi). Đất ở có diện

52

tích 540,54 ha, chiếm 0,38% diện tích tự nhiên.

Bảng 4.3 Hiện trạng sử dụng ñất phi nông nghiệp huyện Buôn Đôn

Thứ tự

MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG ĐẤT

Mã

Năm 2009 (ha)

Cơ cấu (%)

(2)

(4)

(5)

(3)

(1)

141040,00 6504,90

2

Tổng diện tích tự nhiên Đất phi nông nghiệp

100,00 4,61

PNN

0,38

Đất ở

OTC

540,54 540,54

2.1 2.1.1

0,38

Đất ở tại nông thôn

ONT

4511,93

16,78

2.2 2.2.1

Đất chuyên dùng Đất trụ sở cơ quan, công trình sự nghiệp

3,20 0,01

CDG CTS

592,16

2.2.2

Đất quốc phòng

0,42

CQP

1,34

2.2.3

0,00

Đất an ninh

CAN

71,06

2.2.4

Đất sản xuất, kinh doanh phi nông nghiệp CSK

0,05

3830,59

2.2.5

Đất có mục ñích công cộng

2,72

CCC

1,62

2.3

Đất tôn giáo, tín ngưỡng

TTN

0,00

61,38

2.4

Đất nghĩa trang, nghĩa ñịa

NTD

0,04

1389,43

2.5

Đất sông suối và mặt nước chuyên dùng SMN

0,99 (Nguồn: Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Buôn Đôn)

4.2.2 Biến ñộng sử dụng ñất giai ñoạn 2004-2009

Nhìn chung trong giai ñoạn từ năm 2004 ñến 2009 diện tích các loại ñất

trên ñịa bàn huyện có nhiều biến ñộng. Diện tích ñất nông nghiệp giảm 747,72ha,

diện tích ñất phi nông nghiệp tăng 1851,75 ha. Điều này cho thấy cở sở hạ tầng

ñược quan tâm ñầu tư, ñường xá ñược mở rộng, mở mới nhiều ñoạn, nhiều trường

mới ñược mở, về cơ bản ñã ñáp ứng ñược nhu cầu ñi lại, chăm sóc sức khỏe, học

tập của nhân dân trên ñịa bàn huyện. Đất chưa sử dụng trong những năm qua

cũng ñược khai thác sử dụng cho các mục ñích nông nghiệp và phi nông nghiệp,

tuy nhiên diện tích khai thác ñể ñưa vào sử dụng lại không nhiều do vốn ñầu tư

53

vào việc khai thác ñất chưa sử dụng chưa ñược quan tâm ñúng mức.

Bảng 4.4 Biến ñộng sử dụng ñất giai ñoạn 2004-2009 huyện Buôn Đôn

(ĐVT: ha)

So với năm 2004

Mã

Thứ tự

MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG ĐẤT

Diện tích năm 2009

Diện tích năm 2004

Tăng(+) giảm(-)

(1)

(2)

(4)

(5)

1

Tổng diện tích tự nhiên Đất nông nghiệp

141040,00 141040,00 121841,87 122589,59

(6)=(4)-(5) 0,00 -747,72

(3) NNP

2

Đất phi nông nghiệp

6504,90

4653,15

1851,75

PNN

3

Đất chưa sử dụng

12693,23

13797,26

-1104,03

CSD

(Nguồn: Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Buôn Đôn)

Từ kết quả nghiên cứu biến ñộng ñất ñai trong những năm qua cho thấy

quy luật như sau:

- Đất nông nghiệp có xu hướng giảm dần nhằm giải quyết ñất cho các

mục ñích phi nông nghiệp như xây dựng các công trình công cộng.

- Đất phi nông nghiệp tăng lên cùng với quá trình phát triển dân số và sự phát

triển cơ sở hạ tầng, giao thông, thủy lợi, công nghiệp và các công trình xây dựng khác.

Những năm tới cùng với sự phát triển nhanh của nền kinh tế, nhu cầu sử

dụng ñất cho các lĩnh vực kinh tế, ñăc biệt là xây dựng cơ sở hạ tầng kỹ thuật,

khu công nghiệp, nhà ở ... diễn ra với tốc ñộ nhanh. Nhu cầu sử dụng ñất ñai

của các ngành là rất lớn, trong khi ñó diện tích ñất chưa sử dụng có khả năng

khai thác là rất hạn chế, tiềm năng ñất ñai chủ yếu dựa vào việc sử dụng hợp lý

và ñiều chỉnh cơ cấu giữa các loại ñất ñang sử dụng.

Nhìn chung tình hình biến ñộng ñất ñai của huyện trong thời gian vừa qua

ñã phản ánh ñúng thực trạng phát triển kinh tế-xã hội và phù hợp với quy luật

54

biến ñộng ñất ñai ñang trong thời kỳ ñổi mới và phát triển.

4.3 GIẢI ĐOÁN ẢNH VỆ TINH, THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG

Tư liệu viễn thám

Số liệu ñiều tra thực ñịa

Nhập ảnh

SỬ DỤNG ĐẤT NĂM 2004 VÀ NĂM 2009

Tăng cường chất lượng ảnh

Nắn chỉnh hình học

Cắt ảnh theo ranh giới huyện Buôn Đôn

Chọn vùng mẫu

Phân loại ảnh

Tính số liệu thống kê vùng mẫu

Không ñạt

Đạt

Biên tập

Biên tập

Chồng xếp

Bản ñồ HTSD ñất năm 2009

Bản ñồ HTSD ñất năm 2004

Thống kê kết quả

Thống kê kết quả

Bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất giai ñoạn 2004-2009

Phân tích, ñánh giá biến ñộng

Thống kê biến ñộng

Bản ñồ ñịa hình, bản ñồ ñịa chính, số liệu GIS

Đánh giá ñộ chính xác kết quả phân loại Ảnh phân loại dạng Vector năm 2004 và năm 2009 Hình 4.2 Trình tự giải ñoán ảnh vệ tinh, thành lập bản ñồ hiện trạng sử

55

dụng ñất và bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất

4.3.1 Thu thập tư liệu

Để xây dựng ñược bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất huyện Buôn Đôn, tỉnh

Đắk Lắk từ năm 2004 ñến năm 2009, tôi thu thập những tư liệu sau:

Hình 4.3 Ảnh SPOT 5 của huyện Buôn Đôn năm 2004

56

Hình 4.4 Ảnh SPOT 5 của huyện Buôn Đôn năm 2009

- Ảnh SPOT5 năm 2004 của huyện Buôn Đôn, có ñộ phân giải 5x5m;

thời ñiểm bay chụp tháng 1 năm 2004.

- Ảnh SPOT5 năm 2009 của huyện Buôn Đôn, có ñộ phân giải 2,5 x

2,5m; thời ñiểm bay chụp tháng 1 năm 2009.

- Bản ñồ ñịa hình tỷ lệ 1/25.000 (thành lập năm 2002);

- Bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất của huyện buôn Đôn năm 2005 và 2010.

- Số liệu báo cáo về diện tích sử dụng ñất từ 2004-2009 của ñịa phương.

- Bản ñồ rà soát hiện trạng rừng năm 2007 huyện Buôn Đôn.

- Bản ñồ ranh giới vườn quốc gia Yok Đôn.

- Các số liệu khác có liên quan.

4.3.2 Nhập ảnh

Trong khuôn khổ ñề tài này chúng tôi sử dụng phần mềm xử lý ảnh viễn

thám ENVI ñể nhập ảnh, nắn ảnh và phân loại ảnh. Nhập ảnh là công ñoạn

chuyển ảnh từ các khuôn dạng khác nhau về khuôn dạng của chương trình

ENVI ñể tiến hành các bước tiếp theo. Khuôn dạng ảnh trong ENVI là dạng

Image. Thông thường dữ liệu viễn thám ñược lưu dưới ba dạng cơ bản:

- Dạng BSQ: Các kênh ñược ghi nối tiếp nhau;

- Dạng BIP: ghi lần lượt liên tiếp các pixel của các kênh;

- Dạng BIL: ghi lần lượt liên tiếp các dòng của các kênh.

4.3.3 Tăng cường chất lượng ảnh

Mục ñích của việc này là nhằm tăng tính dễ ñọc và tạo ra ảnh có chất

lượng tốt hơn. Trong phần mềm ENVI cho phép ta chọn một trong sáu cách giãn

ảnh. Thông thường người ta chọn phương pháp biến ñổi tuyến tính (Linear). Sau

khi tăng cường các ñối tượng trên ảnh có ñộ tương phản cao hơn.

4.3.4 Nắn chỉnh tư liệu ảnh, cắt ảnh

4.3.4.1 Nắn chỉnh tư liệu ảnh

Ảnh vệ tinh năm 2004 và năm 2009 ñều ñã ñược hiệu chỉnh phổ và hiệu

chỉnh hình học chính xác vì vậy không cần phải qua các bước hiệu chỉnh phổ và

hiệu chỉnh hình học. Tuy nhiên hai ảnh trên cần ñược nắn về hệ tọa ñộ VN-2000.

Trong ñề tài tôi sử dụng phần mềm ENVI thực hiện nắn chỉnh hình học

57

ảnh vệ tinh năm 2004 theo các ñiểm khống chế ñược ño ngoài thực ñịa bằng

GPS. Chất lượng của công tắc nắn ảnh phụ thuộc rất nhiều vào việc lựa chọn ñiểm

khống chế ảnh. Trong ñề tài này, chúng tôi chọn các ñiểm khống chế phân bố ñều

trên toàn bộ diện tích sẽ nắn, ñồng thời bao phủ ñược tới ñường biên của ảnh. Các

ñiểm khống chế ñược chọn ở những vị trí ít có biến ñổi như ngã ba ñường, hoặc

ñịa vật rõ nét như tòa nhà…Sau ñó ảnh vệ tinh năm 2009 ñược nắn theo ảnh

2004 ñã nắn.

Quá trình nắn ảnh ñược thực hiện theo phương pháp nắn Polynomial.

Đây là phương pháp nắn khá tốt. Chọn phương pháp tái chia mẫu là phương pháp

người láng giềng gần nhất (Nearest Neighbor).

Độ chính xác tối thiểu cho việc nắn chỉnh hình học cần ñạt ñược phải

nhỏ hơn 1,0, tức là nhỏ hơn 1 pixel ảnh, Sai số chọn ñiểm nắn RMS Error

càng nhỏ thì ñộ chính xác của kết quả sẽ càng cao.

Cụ thể như sau:

* Nắn ảnh 2004

Nhập tọa ñộ ñiểm trên bản ñồ vào phần mềm ENVI ñể tiến hành nắn ảnh, sử

dụng chức năng Map\Registration\Select GCPs: Image to Map (xem hình 4.5).

Ta chọn các tham số là: Projection - Phép chiếu hình trụ ngang Datum - Hệ quy chiếu Units - Đơn vị Zone - Múi chiếu Pixel size - Kích thước pixel : UTM. : WGS 84. : Meter. : 48 N (North - Bắc bán cầu). : 5m (lấy theo ñộ phân giải

của ảnh).

Sau khi chọn xong, nhấn OK ñể bắt ñầu thực hiện việc chọn ñiểm khống chế

(xem hình 4.6).

Hộp thoại chọn ñiểm khống chế - Ground Control Points Selection

xuất hiện cho việc chọn ñiểm. Ta lần lượt ấn chọn các ñiểm trên ảnh rồi ñánh

tọa ñộ thực tế mà ta ñã ño ñược ngoài thực ñịa bằng GPS tương ứng với ñiểm

trên ảnh ñó (hình 4.7). Khi ñã nhập xong các ñiểm ta kiểm tra sai số RMS. Ở

ñây sai số này là 0,399 nhỏ hơn 1 nên ta thực hiện nắn ảnh theo phương pháp

58

Polynomial và lưu kết quả (xem hình 4.7, 4.8 và 4.9).

Hình 4.5 Thực hiện nắn ảnh theo các ñiểm GPS trên ENVI

Hình 4.6 Lựa chọn thông số ñể nắn ảnh trên ENVI

59

Hình 4.7 Bảng nhập toạ ñộ các ñiểm khống chế ñể nắn ảnh

Hình 4.8 Tọa ñộ và sai số của ñiểm khống chế nắn ảnh năm 2004

Hình 4.9 Lựa chọn phương pháp tái chia mẫu

* Nắn ảnh 2009 theo ảnh 2004 ñã ñược nắn

- Mở ảnh 2009 chưa nắn và ảnh 2004 ñã nắn (ảnh tham chiếu)

- Chọn phương pháp nắn ảnh theo ảnh: Map\Registration\Select GSPs:

Image to Image

- Trong hộp thoại Image to Image Registration chọn:

+ Base Image: Ảnh tham chiếu (ảnh năm 2004 ñã ñược nắn);

+ Warp Image: Ảnh nắn tương ứng (ảnh năm 2009).

- Chọn các cặp ñiểm khống chế ảnh tương tự như nắn ảnh 2004, ta có

danh sách các ñiểm khống chế như trên hình 4.10.

+ Sai số RMS ñạt 0,440, chứng tỏ các ñiểm khống chế chọn ñể nắn ảnh ñạt

60

yêu cầu, Chọn phương pháp nắn ảnh Polynomial và lưu kết quả (xem hình 4.10).

Hình 4.10 Toạ ñộ và sai số các ñiểm khống chế ñể nắn ảnh 2009

4.3.4.2 Cắt ảnh

+ Mở ảnh ñã nắn

+ Mở ranh giới huyện Buôn Đôn, chọn chế ñộ thể hiện chồng lên ảnh ñã nắn.

+ Dùng chức năng cắt ảnh trong phần mềm ENVI, kết quả thu ñược là 2

61

ảnh ñã cắt theo ranh giới huyện Buôn Đôn (xem hình 4.11 và 4.12).

Hình 4.11 Ảnh 2004 ñã ñược cắt theo ranh giới huyện Buôn Đôn

62

Hình 4.12 Ảnh 2009 ñã ñược cắt theo ranh giới huyện Buôn Đôn

4.3.5 Phân loại ảnh

Thực hiện việc phân loại có kiểm ñịnh với ảnh có nhiều phương pháp.

Đối với ñề tài này phương pháp tôi lựa chọn là Maximum Likelihood (phân

loại hàm xác suất cực ñại). Phương pháp này coi số liệu thống kê của mỗi lớp

trong mỗi kênh ảnh ñược phân tán một cách thông thường và phương pháp này

có tính ñến khả năng một pixel thuộc một lớp nhất ñịnh. Nếu không chọn một

ngưỡng xác suất thì phải phân loại tất cả các pixel. Mỗi pixel ñược gán cho

một lớp có ñộ xác suất cao nhất. Theo phương pháp này các band phổ có sự

phân bố chuẩn và các pixel sẽ ñược phân loại vào lớp mà nó có xác suất cao

nhất. Đây là phương pháp phân loại chính xác nhưng lại mất nhiều thời gian

tính toán và phụ thuộc sựu phân bố chuẩn của dữ liệu.

Các bước tiến hành phân loại như sau:

- Định nghĩa các lớp: Trên cơ sở liệu ảnh kết hợp với nghiên cứu ñặc

ñiểm lớp phủ theo mùa cũng như căn cứ vào sự hiểu biết về ở khu vực nghiên

cứu tôi chọn ñược 7 lớp phân loại là ñất trồng lúa, ñất trồng cây lâu năm, ñất

xây dựng, ñất chưa sử dụng, ñất sông suối, ñất mặt nước và ñất rừng.

- Lựa chọn các ñặc tính: Các ñặc tính ở ñây bao gồm ñặc tính về phổ và

ñặc tính cấu trúc. Việc lựa chọn này có ý nghĩa quan trọng, nó cho phép tách

biệt các lớp ñối tượng với nhau.

- Chọn vùng mẫu: Việc chọn vùng mẫu có tính chất quyết ñịnh tới kết

quả phân loại. Để ñảm bảo ñộ chính xác khi lựa chọn vùng mẫu phải chú ý:

+ Số lượng các vùng lấy mẫu của mỗi loại ñối tượng cần phải phù hợp. Số

lượng vùng mẫu quá ít sẽ không ñảm bảo ñộ chính xác, ngược lại nếu nhiều quá

sẽ làm tăng khối lượng tính toán lên rất nhiều ñôi khi làm nhiễu kết quả tính toán.

+ Diện tích các vùng lấy mẫu ñủ lớn, ñồng thời các vùng mẫu không

ñược nằm gần ranh giới giữa các lớp ñối tượng với nhau.

+ Vùng mẫu ñược chọn phải ñặc trưng cho ñối tượng phân loại và phân

bố ñều trên khu vực nghiên cứu.

+ Tính toán chỉ số thống kê vùng mẫu: Sau khi chọn mẫu xong tiến

hành tính toán chỉ số thống kê vùng mẫu và sự khác biệt giữa các mẫu.

63

Mỗi mẫu phân loại sẽ ñược tính toán ñể so sánh sự khác biệt với các mẫu

còn lại theo phương pháp phân tích Separability. Nếu cặp giá trị nằm trong khoảng

1,9 ñến 2,0 chứng tỏ có sự khác biệt tốt, nếu từ 1,0 ñến 1, 9 thì nên chọn lại ñể có

sự khác biệt tốt hơn, nếu nhỏ hơn 1 thì gộp hai lớp ñể tránh nhầm lẫn.

- Phân loại ảnh theo phương pháp xác suất cực ñại

Cụ thể:

* Xây dựng tệp mẫu tại vùng nghiên cứu

- Ảnh 2004:

Sử dụng chức năng Roi Tool, của phần mềm ENVI ñể chọn vùng mẫu

trên ảnh. Lần lượt lấy mẫu cho 7 loại ñất ñã xác ñịnh, riêng ñối với ñất trồng

lúa ở khu vực này vào thời ñiểm chụp ảnh có ñặc ñiểm ñất trồng lúa 2 vụ thì

ñang thì con gái nên có màu xanh trên ảnh còn ñất trồng lúa 1 vụ thì ñang làm

ñất nên có màu trắng sáng trên ảnh nên chúng tôi xây dựng loại ñất trồng lúa

thành Dat lua 1 và Dat lua 2. Sau khi giải ñoán xong ta sẽ gộp hai loại ñất này

với nhau (xem hình 4.13).

Bảng 4.5 Mô tả các loại ñất

Đất trồng lúa

Đất trồng lúa nước

1

Đất trồng cây lâu năm Đất cây ăn quả, ñất cây công nghiệp lâu năm

2

Đất xây dựng

Đất dân cư, ñất giáo dục, ñất y tế, ñất trụ sở…

3

Đất mặt nước

Đất có mặt nước chuyên dùng, ao, hồ

4

Đất sông suối

Đất sông suối

5

Đất rừng

Đất có rừng tự nhiên, ñất có rừng trồng

6

Đất chưa sử dụng

7

Đất hiện ñang không ñược sử dụng, ñất trồng rừng, khoanh nuôi bảo vệ rừng

64

TT Loại ñất Mô tả

Bảng 4.6 Mẫu giải ñoán ảnh vệ tinh

Ảnh 2004

Ảnh 2009

Ảnh thực ñịa

Loại ñất

Đất trồng lúa

Đất cây lâu năm

Đất xây dựng

Đất mặt nước

Đất sông suối

Đất rừng

Đất chưa sử dụng So sánh sự khác biệt giữa các mẫu: Trong hộp thoại Roi Tool chọn chức năng Options\Compute Roi Separability. Kết quả tính toán sẽ xuất hiện trên màn hình hộp thoại Roi Separability (hình 4.15).

Qua hình 4.15 ta thấy các mẫu giải ñoán ñều có sự khác biệt tốt nên ta sẽ

sử dụng tập mẫu này ñể giải ñoán cho ảnh 2004

65

- Đối với ảnh năm 2009 ta làm tương tự và dựa theo bảng Roi Separability Report (hình 4.16) ta thấy cả 8 mẫu giải ñoán ảnh 2009 các cặp giá trị khi so sánh giữa mẫu ñó ñối với các mẫu còn lại ñều có sự khác biệt tốt do ñó ta sẽ dùng tập mẫu này ñể giải ñoán ảnh 2009 (xem hình 4.14 và 4.16).

Hình 4.13 Lấy mẫu cho các loại hình sử dụng ñất năm 2004

66

Hình 4.14 Lấy mẫu cho các loại hình sử dụng ñất năm 2009

Hình 4.15 Sự khác biệt giữa các mẫu giải ñoán ảnh 2004

67

Hình 4.16 Sự khác biệt giữa các mẫu giải ñoán ảnh 2009

* Phân loại ảnh theo phương pháp xác suất cực ñại

Hình 4.17 Kết quả phân loại ảnh 2004 ñã ñược lọc nhiễu

68

Hình 4.18 Kết quả phân loại ảnh 2009 ñã ñược lọc nhiễu

Với các tập mẫu giải ñoán ảnh ñã ñược xây dựng ở trên ta tiến hành phân

loại ảnh theo phương pháp Maximum Likelihood. Kết quả ta có ñược ảnh 2004 và

2009 ñã ñược phân loại. Kỹ thuật lọc loại nhiễu kết quả phân loại ñược sử dụng ở

ñây là phương pháp Majority\Minority Analysic ñể gộp những pixel lẻ tẻ hoặc

phân loại lẫn trong các lớp vào chính lớp chứa nó (xem hình 4.17 và 4.18).

* Đánh giá ñộ chính xác kết quả phân loại ảnh

Độ chính xác phân loại ảnh không những phụ thuộc vào ñộ chính xác

các vùng mẫu mà còn phụ thuộc vào mật ñộ và sự phân bố các ô mẫu. Độ

chính xác của các mẫu giám ñịnh và của ảnh phân loại ñược thể hiện bằng ma

trận sai số.

Ma trận này thể hiện sai số nhầm lẫn sang lớp khác (ñược thể hiện theo

hàng) và sai số do bỏ sót của lớp mẫu (ñược thể hiện theo cột). Do vậy ñể ñánh

giá hai nguồn sai số này có hai ñộ chính xác phân loại tương ứng: Độ chính xác

phân loại có tính ñến sai số nhầm lẫn (do sai số nhầm lẫn gây nên) và ñộ chính

xác phân loại có tính ñến sai số bỏ sót (do sai số bỏ sót gây nên). Để ñánh giá

tính chất của các sai sót phạm phải trong quá trình phân loại người ta dựa vào chỉ

số Kappa (κ), chỉ số này nằm trong phạm vi từ 0 ñến 1 và biểu thị sự giảm theo tỷ

lệ về sai số ñược thực hiện bằng một yếu tố phân loại hoàn toàn ngẫu nhiên.

r

r

(

)

N

i

xx . i + +

∑ ∑ x − ii

i

i

1 =

1 =

κ

=

r

2

(

)

N

−

i

xx . i + +

∑

i

1 =

Chỉ số κ ñược tính theo công thức sau:

Trong ñó:

N: Tổng số pixel lấy mẫu

r: Số lớp ñối tượng phân loại

xii: Số pixel ñúng trong lớp thứ 1

xi+: Tổng pixel lớp thứ i của mẫu

x+i: Tổng pixel của lớp thứ i sau phân loại.

69

Sau khi phân loại ảnh bằng phần mềm ENVI sử dụng chức năng

Classification\Post Classification\Confusion Matrix\Using Ground Truth

ROIs ñể ñánh giá ñộ chính xác kết quả phân loại cụ thể như sau:

Bảng 4.7 Ma trận sai số phân loại ảnh năm 2004

Loại ñất

(1) (pixel)

(2) (pixel)

(3) (pixel)

(4) (pixel)

(5) (pixel)

(6) (pixel)

(7) (pixel)

(8) (pixel)

Tổng hàng (pixel)

Đất lúa 1 (1)

0

0

0

0

12

0

836

0

824

Đất rừng (2)

0

23

0

0

21

0

3465

0

3421

Đất chưa SD (3)

0

9

8

22

0

0

1915

0

1876

Đất lúa 2 (4)

0

0

10

11

0

0

1488

0

1467

Đất xây dựng (5)

0

0

22

2

103

0

1029

0

902

Đất cây lâu năm (6)

2

53

0

0

0

0

983

0

928

Đất sông suối (7)

0

0

0

0

0

0

324

0

324

Đất mặt nước (8)

0

0

0

0

0

0

0

1324

1324

826

3483

1931

1477

935

1064

324

1324

11364

Tổng cột (pixel)

Bảng 4.8 Bảng ñánh giá ñộ chính xác phân loại ảnh năm 2004

Loại ñất

Độ chính xác phân loại có tính ñến sai số nhầm lẫn

Độ chính xác phân loại có tính ñến sai số bỏ sót

Sai số nhầm lẫn (%)

Sai số bỏ sót ( %)

(pixel)

(%)

(pixel)

(%)

824/836

98,56

824/826

99,76

0,24

1,44

Đất lúa 1 (1)

3421/3465

98,73

3421/3483

98,22

1,78

1,27

Đất rừng (2)

1876/1915

97,96

1876/1931

97,15

2,85

2,04

Đất chưa SD (3)

1467/1488

98,59

1467/1477

99,32

0,68

1,41

Đất lúa 2 (4)

Đất xây dựng (5)

12,34

902/1209

902/935

96,47

87,66

3,53

Đất cây lâu năm (6)

928/983

12,78

928/1064

87,22

94,40

5,60

324/324

100,00

324/324

100,00

0,00

0,00

Đất sông suối (7)

1324/1324

100,00

1324/1324

0,00

0,00

Đất mặt nước (8)

100,00

Độ chính xác

11066/11364 (pixel)

97,38%

phân loại

0,97

Kappa

70

Độ chính xác phân loại ảnh 2004 = (11066/11364) x 100 = 97,38%

Bảng 4.9 Ma trận sai số phân loại ảnh năm 2009

Loại ñất

(1) (pixel)

(2) (pixel)

(3) (pixel)

(4) (pixel)

(5) (pixel)

(6) (pixel)

(7) (pixel)

(8) (pixel)

Đất lúa 1 (1)

0

0

0

0

9

0

0

Tổng hàng (pixel) 777

768

Đất rừng (2)

0

33

0

0

15

0

0

2870

2822

Đất chưa SD (3)

0

11

9

11

0

0

0

1706

1675

Đất lúa 2 (4)

0

8

9

0

0

0

0

1462

1445

Đất xây dựng (5)

0

24

5

92

0

0

0

1042

921

Đất cây lâu năm (6)

4

0

0

0

0

0

33

1004

967

Đất sông suối (7)

0

0

0

0

0

0

455

455

0

Đất mặt nước (8)

0

0

0

0

0

0

0

1012

1012

772

2866

1740

1459

941

1083

455

1012

10328

Tổng cột (pixel)

Bảng 4.10 Bảng ñánh giá kết quả phân loại năm 2009

Loại ñất

Độ chính xác phân loại có tính ñến sai số bỏ sót

Độ chính xác phân loại có tính ñến sai số nhầm lẫn

Sai số bỏ sót ( %)

Sai số nhầm lẫn (%)

(pixel)

(%)

(pixel)

(%)

1,16

768/777

98,84

768/772

99,48

0,52

Đất lúa 1 (1)

1,67

2822/2870

98,33

2822/2866

98,46

1,54

Đất rừng (2)

1,82

1675/1706

98,18

1675/1740

96,26

3,74

Đất chưa SD (3)

1,16

1445/1462

98,84

1445/1459

99,04

0,96

Đất lúa 2 (4)

2,13

Đất xây dựng (5)

11,61

921/1042

88,39

921/941

97,87

3,69

Đất cây lâu năm (6)

967/1004

96,31

10,71

967/1083

89,29

0,00

455/455

100,00

0,00

455/455

100,00

Đất sông suối (7)

0,00

1012/1012

100,00

0,00

1012/1012

100,00

Đất mặt nước (8)

Độ chính xác

97,45%

10065/10328 (pixel)

phân loại

Kappa

0,97

Độ chính xác phân loại ảnh 2009 = (10065/10328 ) x 100 = 97,45%

Trong ñó:

- Các số liệu trên ñường chéo in ñậm là số pixel phân loại ñúng tương

71

ứng của các loại ñất, các số còn lại trong các hàng là số pixel phân loại nhầm

sang loại ñất khác.

- Tổng hàng là tổng số pixel phân loại ñúng và số pixel phân loại nhầm

của các loại ñất có trong tệp mẫu.

- Tổng cột là tổng số pixel từng loại ñất sau phân loại bao gồm số pixel

phân loại ñúng và số pixel bỏ sót.

- Sai số nhầm lẫn khi phân loại bằng tỷ số giữa số pixel phân loại nhầm

- Sai số bỏ sót khi phân loại bằng tỷ số giữa số pixel bỏ sót do sự phân

sang các loại ñất khác và tổng số pixel có trong tệp mẫu.

loại nhầm lẫn từ các loại ñất khác và tổng số pixel của loại ñất sau phân loại.

Độ chính xác phân loại ñược tính bằng tổng số pixel phân loại ñúng trên

tổng số pixel của toàn bộ mẫu.

* Gộp lớp phân loại

Là việc gộp các lớp phân loại có cùng tính chất giống nhau thành một

nhóm. Với một loại ñối tượng có thể có nhiều giá trị ñộ xám có ñộ chênh lệch

nhau lớn, còn khi chọn vùng mẫu chỉ chọn những vùng ñặc trưng dẫn ñến việc

cùng một ñối tượng nhưng ở các lớp khác nhau vì vậy phải gộp chúng lại về

cùng một ñối tượng ñể thể hiện trên bản ñồ. Trong trường hợp này chúng tôi

gộp lớp Dat lua 2 vào lớp Dat lua 1.

* Chuyển kết quả phân loại sang dạng Vector

Để biên tập và thành lập bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất, từ kết quả phân

loại ảnh ta phải chuyển kết quả phân loại sang dạng Vector. Hai ảnh vệ tinh

năm 2004 và 2009 sau khi phân loại ñược chuyển sang dạng Vector và lưu ở

72

ñịnh dạng file: 2004.evf và 2009.evf (xem hình 4.19 và 4.20).

Hình 4.19 Kết quả phân loại ảnh 2004 ñược xuất sang dạng Vector

73

Hình 4.20 Kết quả phân loại ảnh 2009 ñược xuất sang dạng Vector

4.3.6 Thành lập bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất năm 2004 và 2009

Ảnh phân loại sau khi ñược chuyển sang dạng Vector xuất sang ñịnh dạng

Shapefile của hãng ESRI và ñược ñược nhập vào phần mềm ArcView ñể biên tập

thành lập bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất. Tiến hành trình bày màu sắc theo quy ñịnh,

thêm các lớp cần thiết như lớp ranh giới, chữ ñơn vị hành chính giáp ranh, tên các ñơn

vị hành chính trực thuộc, chỉ hướng, chú dẫn, khung bản ñồ..., kết quả thu ñược hai

bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất năm 2004 và 2009 (xem hình 4.21 và 4.22).

tỷ lệ 1:50000

74

Hình 4.21 Sơ ñồ hiện trạng sử dụng ñất năm 2004 thành lập trên ArcView

tỷ lệ 1:50000

75

Hình 4.22 Sơ ñồ hiện trạng sử dụng ñất năm 2009 thành lập trên ArcView

Để thống kê diện tích từng loại ñất trên bản ñồ ta sử dụng công cụ tính diện tích của các ñối tượng dạng vùng trong phần mềm ArcView (chức năng Calculate). Kết quả thống kê diện tích các loại ñất trên bản ñồ hiện trạng sử

dụng ñất năm 2004 và năm 2009 (xem bảng 4.11 và 4.12).

Bảng 4.11 Thống kê diện tích ñất giải ñoán năm 2004

Tỷ lệ %

Loại ñất

Diện tích giải ñoán (ha)

Đất lúa Đất rừng Đất cây lâu năm Đất xây dựng Đất sông suối Đất mặt nước Đất chưa SD

1,62 68,34 7,30 2,39 0,95 0,58 18,83

2284,30 96414,80 10302,90 3372,55 1333,40 812,20 26562,72

Tổng diện tích tự nhiên

141082,87

100,00

Bảng 4.12 Thống kê diện tích ñất giải ñoán năm 2009

Loại ñất

Tỷ lệ %

Diện tích giải ñoán (ha)

Đất lúa

2361,13

1,67

Đất rừng

93567,23

66,32

Đất cây lâu năm

8958,29

6,35

Đất xây dựng

5003,56

3,55

Đất sông suối

1339,80

0,95

Đất mặt nước

820,00

0,58

Đất chưa SD

20,58

29032,86

Tổng diện tích tự nhiên

100,00

141082,87

Để ñánh giá ñộ chính xác của bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất giải ñoán từ

ảnh vệ tinh ta so sánh diện tích trên bản ñồ sau khi giải ñoán với số liệu thống

kê. Ở ñây chúng tôi chỉ so sánh giữa diện tích thống kê năm 2009 và ñiện tích

giải ñoán 2009 ñể ñánh giá ñội chính xác về mặt phương pháp. Chênh lệch

76

giữa diện tích thống kê và diện tích giải ñoán thể hiện trong bảng 4.13.

Bảng 4.13 So sánh giữa diện tích giải ñoán và thống kê năm 2009

So sánh

Loại ñất

Tỷ lệ %

Diện tích thống kê (ha)

Diện tích giải ñoán (ha)

(5)=(4)/(3)

Diện tích (ha) (4)=(2)-(3)

(1)

(2)

(3)

Đất lúa Đất rừng Đất cây lâu năm Đất xây dựng Đất sông suối Đất mặt nước Đất chưa SD

2361,13 93567,23 8958,29 5003,56 1339,80 820,00 29032,86

2315,64 94450,84 8911,42 4915,47 1332,29 823,16 28291,18

45,49 -883,61 46,87 88,09 7,51 -3,16 741,68

1,96 -0,94 0,53 1,79 0,56 -0,38 2,62

42,87

0,03

Tổng diện tích tự nhiên

141082,87

141040,00

Như vậy, giữa diện tích giải ñoán và diện tích thống kê có sự chênh

lệch, ñất rừng và ñất chưa sử dụng có sự chênh lệch về diện tích lớn nhất. Có

thể lý giải ñiều này như sau:

- Nguyên nhân khách quan:

+ Do các ảnh ñều có ñộ phân giải không gian (ở ñây là 5m) nên khi cắt

ảnh sẽ gây ra sai số dù dùng chính ranh giới huyện ñể cắt ảnh.

+ Số liệu thống kê không ñược cập nhật và chỉnh lý kịp thời. Bản thân

các số liệu có chứa sai số ñặc biệt sai số ñó càng lớn với các ñịa bàn rộng.

- Nguyên nhân chủ quan:

+ Khi giải ñoán ảnh vệ tinh bằng phương pháp số các ñường nhỏ, các

ranh giới sử dụng ñất, các mương nhỏ khó có thể phân ñịnh rõ ràng.

+ Diện tích ñất chưa sử dụng tăng do nhiều thửa ñất bị giải ñoán thành ñất

chưa sử dụng như các khu ñất rừng khộp, ñất khoanh nuôi bảo vệ rừng, ñất trồng

rừng, ñất trồng cây hàng năm (do ảnh ñược chụp vào mùa khô, ñất ñang bỏ trống).

Tỷ lệ chênh lệch giữa diện tích giải ñoán và diện tích thống kê nhỏ hoàn

77

toàn phù hợp với bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất cấp huyện tỷ lệ 1:50000.

4.4 THÀNH LẬP BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT GIAI ĐOẠN 2004-2009

Sử dụng chức năng View\Geoprocessing Wizard\Intersect two themes

trong phần mềm ArcView ñể tiến hành chồng hai bản ñồ hiện trạng sử dụng

ñất năm 2004 và năm 2009. Kết quả cho ta một bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất

giai ñoạn 2004-2009 từ kết quả giải ñoán ảnh của huyện Buôn Đôn.

tỷ lệ 1:50000

Hình 4.23 Sơ ñồ biến ñộng sử dụng ñất giai ñoạn 2004-2009 ñược thành

78

lập trên ArcView

Bảng 4.14 Biến ñộng sử dụng ñất giai ñoạn 2004-2009 huyện Buôn Đôn

Năm 2004

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

Tổng hàng

Năm 2009 Đất lúa (1)

365,34

2361,13

1995,79

Đất rừng (2)

3999,57

93567,23

89567,66

Đất cây lâu năm (3)

8958,29

8958,29

Đất xây dựng (4)

288,51

5003,56

1342,50 3372,55

Đất sông suối (5)

11,20

1339,80

1328,60

Đất mặt nước (6)

3,00

820,00

4,80 812,20

Đất chưa SD (7)

6844,14

2,11

22186,61

29032,86 2284,30 96414,80 10302,90 3372,55 1333,40 812,20 26562,72 141082,87

Tổng cột

Trong bảng trên:

- Tổng hàng là diện tích ñất năm 2009;

- Tổng cột là diện tích ñất năm 2004;

- Các ô ñược ñánh dấu ñậm là phần diện tích không thay ñổi còn các ô

còn lại là phần diện tích bị thay ñổi.

Bảng 4.15 Diện tích biến ñộng từng loại ñất giai ñoạn 2004 - 2009

Loại biến ñộng

Diện tích (ha)

Đất lúa => Đất xây dựng

288,51

Đất rừng => Đất mặt nước

3,00

Đất rừng => Đất chưa sử dụng

6844,14

Đất cây lâu năm=> Đất xây dựng

1342,50

Đất cây lâu năm=> Đất chưa sử dụng

2,11

Đất sông suối=> Đất mặt nước

4,80

Đất chưa sử dụng=> Đất lúa

365,34

Đất chưa sử dụng=> Đất rừng

3999,57

Đất chưa sử dụng=> Sông suối

11,20

Không thay ñổi

128227,10

Tổng cộng

141082,87

79

Bảng 4.16 So sánh sự thay ñổi diện tích các loại ñất từ 2004-2009

Loại ñất

Diện tích năm 2004 (ha)

Diện tích năm 2009 (ha)

DT thay ñổi (ha)

(1)

(2)

(3)

(4)=(3)-(2)

Đất lúa

2284,30

2361,13

76,83

Đất rừng

96414,80

93567,23

-2847,57

Đất cây lâu năm

10302,90

8958,29

-1344,61

Đất xây dựng

5003,56

1631,01

3372,55

Đất sông suối

1333,40

1339,80

6,40

Đất mặt nước

812,20

820,00

7,80

Đất chưa SD

26562,72

29032,86

2470,14

Tổng diện tích tự nhiên

141082,87

0,00

141082,87

Qua ba bảng 4.14, 4.15 và 4.16 ta thấy rằng sự biến ñộng sử dụng ñất

của huyện Buôn Đôn từ năm 2004 ñến năm 2009 chủ yếu là ñối với ñất rừng

và ñất chưa sử dụng. Cụ thể:

- Diện tích ñất chưa sử dụng tăng 2470,14ha. Giảm do chuyển sang ñất

lúa 365,34ha do sau khi hệ thống kênh tưới ñược hoàn thành có nhiều diện tích

ñất ñược tưới làm cho nhiều diện tích ñất chưa sử dụng ñược khai hoang thành

ñất lúa nước, chuyển sang ñất rừng 3999,57ha do các diện tích này ñược

khoanh nuôi bảo vệ, trồng rừng và ñã phát triển thành rừng. Tăng do nhận từ

ñất rừng 6844,14 ha do nạn phá rừng và nhận từ ñất cây lâu năm 2,11ha.

- Diện tích ñất rừng giảm 2847,57ha. Giảm do chuyển sang ñất chưa sử

dụng 6844,14 ha do nạn phá rừng ñể khai thác gỗ và lấy ñất sản xuất nông nghiệp

sau ñó bỏ hóa ñất thành ñất trống, chuyển sang mặt nước 3,00 ha. Tăng do nhận

từ ñất chưa sử dụng 3999,57ha do diện tích này ñược khoanh nuôi bảo vệ và trồng

rừng ñể chuyển ñất trồng thành rừng.

- Diện tích ñất cây lâu năm giảm 1344,61ha do chuyển thành ñất xây

dựng 1342,50ha và ñất chưa sử dụng 2,11ha. Nguyên nhân là các xã có ñất ñai

màu mỡ, trồng cây lâu năm thường có mật ñộ dân số cao và các công trình cơ

80

sở hạ tầng thường ñược ñầu tư ở ñây.

- Diện tích ñất xây dựng tăng 1631,01ha do mở rộng các khu dân cư,

mở mới các ñường giao thông, nghĩa ñịa và các công trình ñể phục vụ cho mục

tiêu thành lập thị trấn trên ñịa bàn huyện Buôn Đôn (dự kiến ñến 2010 sẽ thành

lập thị trấn, hiện tại chưa có thị trấn trên ñịa bàn huyện) và chủ yếu lấy vào ñất

cây lâu năm và ñất lúa.

- Ngoài ra, ñất lúa tăng 76,83ha, ñất mặt nước tăng 7,8ha, ñất sông suối

tăng 6,4 ha.

Hình 4.24 Sự biến ñộng các loại ñất giai ñoạn 2004 -2009

4.5 NHẬN XÉT VỀ KẾT QUẢ

Qua kết quả thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất bằng phương pháp

chồng ghép từ 2 bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất năm 2004 và năm 2009 ñược

thành lập từ ảnh vệ tinh, tôi có nhận xét như sau:

Bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất ñã ñược thành lập khá chính xác, ñộ

chính xác của bản ñồ phụ thuộc vào ñộ chính xác của kết quả phân loại ảnh;

Kết quả phân loại ảnh bằng phương pháp phân loại có kiểm ñịnh theo

81

thuật toán xác suất cực ñại phụ thuộc vào tập mẫu giải ñoán ảnh. Việc chọn

vùng lấy mẫu là rất quan trọng, các mẫu phải có sự khác biệt tốt và có kiểm tra

ngoài thực tế thì kết quả kiểm ñịnh mới có chất lượng cao;

Độ chính xác kết quả phân loại ảnh còn phụ thuộc vào ñặc ñiểm của khu

vực nghiên cứu, thời ñiểm chụp ảnh trong năm, và sự hiểu biết của người giải

ñoán với khu vực nghiên cứu. Với trường hợp ñề tài này ảnh ñược chụp vào

ñỉnh ñiểm của mùa khô Tây Nguyên nên nhiều ñất chưa sử dụng bị lẫn với ñất

rừng khộp (rừng rụng lá vào mùa khô), ñất lúa 1 vụ lẫn với ñất chưa sử dụng

82

và ñất xây dựng, ñất trồng cây hàng năm khác lẫn với ñất chưa sử dụng.

PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

5.1 KẾT LUẬN

Buôn Đôn là huyện có ñiều kiện kinh tế xã hội khó khăn nhất nhì tỉnh

Đắk Lắk. Tổng diện tích ñất ñai tự nhiên của huyện là 141040ha, trong ñó diện

tích ñất nông nghiệp chiếm 86,39%; ñất phi nông nghiệp chiếm 4,61%; ñất

chưa sử dụng chiếm 9,00% tổng diện tích tự nhiên.

Trên cơ sở ảnh SPOT 5 ñược chụp tại hai thời ñiểm năm 2004 và năm

2009 của Huyện Buôn Đôn, tập mẫu khóa giải ñoán ảnh ñã ñược xây dựng cho

7 loại ñất gồm: ñất trồng lúa, ñất trồng cây lâu năm, ñất xây dựng, ñất chưa sử

dụng, ñất sông suối, ñất mặt nước và ñất rừng làm cơ sở cho quá trình giải

ñoán ảnh vệ tinh ở khu vực nghiên cứu cũng như ở các khu vực khác có ñiều

kiện tương tự.

Từ các khóa giải ñoán ảnh này tiến hành phân loại ảnh bằng phương

pháp phân loại ảnh có kiểm ñịnh theo thuật toán xác suất cực ñại. Kết quả phân

loại ảnh năm 2004 và năm 2009 ñã ñược kiểm ñịnh và ñều ñạt ñộ chính xác ở

mức cao.

Kết quả phân loại ảnh ñược kết hợp với những tư liệu sẵn có và các

chức năng phân tích không gian của GIS ñã thành lập ñược bản ñồ hiện trạng

sử dụng ñất năm 2004, bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất năm 2009 và bản ñồ biến

ñộng sử dụng ñất giai ñoạn 2004-2009 huyện Buôn Đôn ở tỷ lệ 1:50000 ñồng

thời thống kê ñược số liệu biến ñộng.

Sử dụng nguồn dữ liệu ảnh vệ tinh SPOT 5 có ñộ phân giải cao là phù

hợp với những nghiên cứu biến ñộng ñất ñai cấp huyện. So với số liệu thống

kê, kết quả giải ñoán ảnh có sự chênh lệch diện tích không ñáng kể.

Giai ñoạn 2004-2009, biến ñộng ñất ñai trên ñịa bàn huyện Buôn Đôn

chủ yếu xảy ra ñối với ñất rừng và ñất chưa sử dụng: ñất rừng giảm 2847,57ha,

ñất chưa sử dụng tăng 2470,14ha. Đây là một xu hướng biến ñộng ñất ñai tiêu

83

cực, ñặc biệt là nó xảy ra trên ñịa bàn huyện có vườn quốc gia Yok Đôn. Bên

cạnh ñó ñất cây lâu năm giảm 1344,61ha, ñất xây dựng tăng 1631,01ha.

5.2 KIẾN NGHỊ

Ủy ban nhân dân huyện Buôn Đôn, Ban quản lý vườn Quốc gia Yok

Đôn và các phòng ban có liên quan bên cạnh việc sử dụng các bản ñồ, số liệu

vệ hiện trạng sử dụng ñất thông qua thống kê, kiểm kê ñất ñai hiện có cần tham

khảo bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất năm 2004, bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất

năm 2009 và bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất giai ñoạn 2004-2009 tại huyện

Buôn Đôn ở tỷ lệ 1:50000 ñã ñược xây dựng trong ñề tài này ñể có cái nhìn

khách quan, ña chiều hơn về hiện trạng cũng như biến ñộng sử dụng ñất trên

ñịa bàn huyện từ ñó có các biện pháp quản lý ñất ñai hợp lý hơn.

Cần tiếp tục nghiên cứu ñề tài trên các vùng có ñiều kiện ñịa hình khác

nhau, trên các loại ảnh vệ tinh có ñộ phân giải khác nhau ñể khẳng ñịnh tính

chính xác của phương pháp ñồng thời tìm hiểu nguyên nhân của sự biến ñộng

sử dụng ñất thông qua phỏng vấn, xác ñịnh ảnh hưởng của sự phát triển kinh tế

xã hội, của phong tục, tập quán, ñời sống của các dân tộc (ñặc biệt là các dân

84

tộc bản ñịa trên ñịa bàn Huyện) ñến sự biến ñộng sử dụng ñất.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Phạm Văn Cự, 2008, Ứng dụng hệ thông tin ñịa lý và viễn thám trong

quản lý môi trường và tài nguyên ở Việt Nam thực trạng, thuận lợi và thách

thức.

2. Nguyễn Thị Thu Hiền, 2008, Sử dụng tư liệu ảnh vệ tinh ñể thành lập bản

ñồ biến ñộng sử dụng ñất nông nghiệp, Luận văn thạc sỹ, Trường Đại học Mỏ -

Địa chất Hà Nội.

3. Bảo Huy, 2007, GIS và viễn thám trong quản lý tài nguyên rừng và môi

trường, Nhà xuất bản tổng hợp thành phố Hồ Chí Minh.

4. Trần Hùng, Phạm Quang Lợi, 2008, Xử lý và phân tích dữ liệu viễn thám

với phần mềm ENVI, Hà Nội.

5. Nguyễn Văn Lợi, 2006, Sử dụng ảnh viễn thám ña thời gian và GIS ñể

nghiên cứu ñánh giá biến ñộng thảm thực vật khu vực rừng Vườn quốc gia

Tràm Chim, huyện Tam Nông, tỉnh Đồng Tháp, Luận văn thạc sỹ, Trường Đại

học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh.

6. Trần Thị Băng Tâm, 2006, Hệ thống thông tin ñịa lý GIS, Trường Đại học

Nông nghiệp Hà Nội.

7. Phạm Vọng Thành, 2003, Bài giảng Viễn thám dành cho học viên cao học,

Trường Đại học Mỏ ñịa chất Hà Nội.

8. Nguyễn Ngọc Thạch, 2005, Cơ sở viễn thám, Nhà xuất bản Nông Nghiệp, Hà

nội.

9. Nguyễn Khắc Thời và nnk, 2008, Ứng dụng kỹ thuật viễn thám và công

nghệ GIS ñể xác ñịnh biến ñộng ñất ñai trong tiến trình ñô thị hóa khu vực

ngoại thành Hà nội, Báo cáo ñề tài cấp Bộ 2006-2008, Hà Nội

10. Nguyễn Khắc Thời-Trần Quốc Vinh, 2006, Bài giảng Viễn thám, Trường

85

ñại học Nông nghiệp I, Hà Nội.

11. Trần Quốc Vinh, 2003, Ứng dụng kỹ thuật viễn thám và GIS tìm hiểu sự

thay ñổi sử dụng ñất nông lâm nghiệp huyện Con Cuông, tỉnh nghệ An, Luận

văn thạc sỹ, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội.

12. Bộ Tài nguyên và Môi trường, 2007, Quy phạm thành lập bản ñồ hiện trạng

sử dụng ñất, Nhà xuất bản Bản ñồ.

13. Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Buôn Đôn, Báo cáo thống kê,

kiểm kê ñất ñai các năm 2004, 2005 và 2009, 2010.

14. UBND huyện Buôn Đôn, 2002, Thuyết minh báo cáo quy hoạch sử dụng

ñất huyện Buôn Đôn, tỉnh Đắk Lắk ñến năm 2010.

15. Uỷ ban nhân dân huyện Buôn Đôn, 2010, Dự án rà soát bổ sung Quy hoạch

tổng thể phát triển kinh tế - xã hội huyện Buôn Đôn, tỉnh Đắk Lắk ñến năm 2020.

16. Uỷ ban nhân dân huyện Buôn Đôn, 2009, Báo cáo về tình hình kinh tế - xã

hội của huyện Buôn Đôn các năm từ 2000 ñến 2009.

17. Uỷ ban nhân dân huyện Buôn Đôn, 2009, Niên giám thống kê huyện Buôn

86

Đôn năm 2009.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

BÁO CÁO

NG NGHỆỆ TÍCH H

N THÁM TÍCH HỢỢP TP TƯƯ LILIỆỆU VIU VIỄỄN THÁM ỨỨNG DNG DỤỤNG CNG CÔÔNG NGH VÀ GIS THÀNH LẬẬP BP BẢẢN N ĐỒĐỒ BIBIẾẾN N ĐỘĐỘNG SNG SỬỬ DDỤỤNG NG ĐẤĐẤT T VÀ GIS THÀNH L BÀN HUYỆN BUÔN ĐÔN, 2009 TRÊÊN N ĐỊĐỊA A BÀN HUYỆN BUÔN ĐÔN, GIAI GIAI ĐĐOOẠẠN 2004

N 2004--2009 TR

TỈNH ĐẮK LẮK TỈNH ĐẮK LẮK

NÔNG NGHIỆPPPP N VĂN THẠC SC SC SC SỸ NÔNG NGHI LULULULUẬN VĂN TH NÔNG NGHI NÔNG NGHI N VĂN TH N VĂN TH

Chuyên ngành: Quản lý Đất ñai Mã số: 60.62.16

Người hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Khắc Thời Người thực hiện:

Đỗ Tiến Thuấn

HÀHÀ NỘINỘI –– 20112011

3/13/2012 3/13/2012

11

BÁO CÁO BỐ CỤC CỦA BÁO CÁO BỐ CỤC CỦA

1

MMMMỞ ĐẦUUUU

2

TTTTỔNGNGNGNG QUANQUANQUANQUAN VVVVỀ VVVVẤNNNN ĐỀ NGHIÊN CỨU

3 3

ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM, ND VÀ PP NGHIÊN CỨU ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM, ND VÀ PP NGHIÊN CỨU

4

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

5

33//1313//20122012

22

PHẦN 1. MỞ ĐẦU PHẦN 1. MỞ ĐẦU

Để quản lý chặt chẽ quỹ ñất, ngoài việc nắm chắc ñược các số liệu biến ñộng về ñất ñai giữa các thời kỳ thông qua số liệu thống kê, kiểm kê ñất ñai thì việc xây dựng bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất là rất cần thiết.

Ảnh vệ tinh là nguồn thông tin có tính thời sự cao và nếu có ảnh vệ tinh ở các thời ñiểm khác nhau thì chúng ta có thể thành lập ñược bản ñồ biến ñộng sử chúng ta có thể thành lập ñược bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất và xác ñịnh một cách khách quan ñược tình hình biến ñộng sử dụng ñất cho bất cứ giai ñoạn nào.

Ứng dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS thành lập GIS thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất giai ñoạn 2004-2009 trên ñịa bàn huyện Buôn Đôn, tỉnh Đắk Lắk

Buôn Đôn là huyện có diện tích ñất lâm nghiệp lớn nhất tỉnh Đắk Lắk và ñang bị tàn phá mạnh trong một vài năm gần ñây. Do vậy cần thiết phải xây dựng bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất trên ñịa bàn huyện ñể có cái nhìn ñúng ñắn về sự biến ñộng này từ ñó có các biện pháp kiên quyết giữ diện tích rừng còn sót lại của huyện Buôn Đôn nói riêng, của tỉnh Đắk Lắk nói chung.

33//1313//20122012

33

PHẦN 2. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊU CỨU PHẦN 2. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊU CỨU

3

4

1

2

TỔNG QUAN VỀ VIỄN THÁM

TÍCH HỢP TƯ LIỆU VIỄN THÁM VÀ GIS VÀ GIS

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN THÔNG TIN ĐỊA LÝ

KHÁI QUÁT VỀ BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG SỬ DỤNG ĐẤT

3/13/2012 3/13/2012

44

PP NGHIÊN CỨU ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM, ND VÀÀ PP NGHIÊN CỨU

PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM, ND V PHẦN 3.

2

3

1

NỘI DUNG

PHƯƠNG PHÁP

ĐỐI TƯỢNG VÀ ĐỊA ĐIỂM

ĐK TN-KT-XH

Thu thập số liệu thứ cấp

Ảnh SPOT 5 năm 2004 va 2009 2004 va 2009 huyện Buôn Đôn

Tình hình SD ñất

ĐT, KS, thu thập số liệu sơ cấp

PP XD BĐ từ ảnh VT

Giải ñoán ảnh kết hợp với GIS TL BĐ HTSDĐ năm 2004, 2009

Hiện trạng các loại ñất năm 2004, 2009 và sự biến ñộng giai ñoạn 2004-2009

PP chồng ghép BĐ

SD GIS chồng xếp bản ñồ năm 2004 và 2009 TL bản ñồ BĐSDĐ

55

3/13/2012 3/13/2012

Sơ ñồ vị trí huyện Buôn Đôn

4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN PHẦNPHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

44..11 ĐIỀUĐIỀU KIỆNKIỆN TỰTỰ NHIÊN,

NHIÊN, KINHKINH TẾTẾ--XÃXÃ HỘIHỘI

Khó khăn:

Thuận lợi:

lũ lụt vào mùa mưa, hạn

- Mưa tập trung trong mùa mưa ảnh hưởng lớn ñến SX và SH. - Thường bị hán vào mùa khô. - Đất ñai chủ yếu có tầng ñất mỏng, thành phần dinh dưỡng thấp, do ñó quá thành phần dinh dưỡng thấp, do ñó quá trình sản xuất nông nghiệp của một hộ dân cần có diện tích lớn hơn các vùng khác dẫn ñến phá rừng. - Tốc ñộ tăng trưởng thiếu bền vững do phụ thuộc quá nhiều vào khí hậu thời tiết và giá cả thị trường;

- Giao thông nông thôn hầu hết mới chỉ

ñi lại tốt trong mùa khô;

- Đất rộng, ñịa hình tương ñối bằng phẳng và khí hậu ña dạng thích hợp với nhiều loại cây trồng. - Tài nguyên rừng rất lớn. - Nhiều nơi có thể xây dựng TĐ, TL vừa - Nhiều nơi có thể xây dựng TĐ, TL vừa và nhỏ ñặc biệt là dọc sông Serepok. - Tài nguyên nhân văn phong phú có nhiều thắng cảnh ñẹp nổi tiếng, thuận lợi cho phát triển kinh tế du lịch. - Lực lượng lao ñộng dồi dào, tốc ñộ tăng trưởng kinh tế cao; kết cấu hạ tầng ñược nâng lên; văn hóa - xã hội ñạt ñược nhiều tiến bộ, an ninh chính trị, trật tự an toàn xã hội ñược ñảm bảo.

- Cơ cấu kinh tế ñã có sự chuyển dịch nhưng chủ yếu vẫn là sản xuất nông nghiệp.

3/13/2012 3/13/2012

77

4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN PHẦNPHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

NGHIÊN CỨUCỨU

44..22.. TÌNHTÌNH HÌNHHÌNH SỬSỬ DỤNGDỤNG ĐẤTĐẤT KHUKHU VỰCVỰC NGHIÊN

44..22..11.. HiệnHiện trạng

trạng sửsử dụngdụng ñấtñất

12693,23ha; 9%

6504,9ha; 4,6%

Đất nông nghiệp Đất phi nông nghiệp

Đất chưa sử dụng

121841,87ha; 86,4%

Hiện trạng sử dụng ñất huyện Buôn Đôn

3/13/2012 3/13/2012

88

4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN PHẦNPHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

44..22..22 BiếnBiến ñộngñộng sửsử dụngdụng ñấtñất giaigiai ñoạnñoạn 20042004--20092009

So với năm 2004 So với năm 2004

MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG ĐẤT MỤC ĐÍCH SỬ DỤNG ĐẤT

MãMã

Thứ Thứ tựtự

Diện tích Diện tích năm 2009 năm 2009

Diện tích Diện tích năm 2004 năm 2004

Tăng(+) Tăng(+) giảm(--)) giảm(

(1)(1)

(2)(2)

(3)(3)

(4)(4)

(5)(5)

(6)=(4)--(5)(5) (6)=(4)

nhiên TổngTổng diệndiện tíchtích tựtự nhiên

141040,,0000 141040

141040,00 141040,00

0,000,00

11

nghiệp ĐấtĐất nôngnông nghiệp

NNPNNP

121841,87 121841,87

122589,59 122589,59

747,72 --747,72

22

nghiệp ĐấtĐất phiphi nôngnông nghiệp

PNNPNN

6504,90 6504,90

4653,15 4653,15

1851,75 1851,75

33

ĐấtĐất chưa

chưa sửsử dụngdụng

CSDCSD

12693,23 12693,23

13797,26 13797,26

1104,03 --1104,03

3/13/2012 3/13/2012

99

. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN PHẦNPHẦN 44. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

44..33 GIẢIGIẢI ĐOĐOÁÁNN ẢNHẢNH VỆVỆ TINH,

TINH, TLTL BĐBĐ HTSDĐ

HTSDĐ NĂMNĂM 20042004 VVÀÀ NĂMNĂM 20092009

44..33..11 ThuThu thậpthập tưtư liệuliệu

44..33..22 NhậpNhập ảnhảnh

44..33..33 TăngTăng cường

cường chất

chất lượng

lượng ảnhảnh

44..33..44 NắnNắn chỉnh

chỉnh tưtư liệuliệu ảnh,

ảnh, cắtcắt ảnhảnh

3/13/2012 3/13/2012

1010

Tư liệu viễn thám

Bản ñồ ñịa hình, bản ñồ ñịa chính, số liệu GIS

Số liệu ñiều tra thực ñịa

Nhập ảnh

Tăng cường chất lượng ảnh

Nắn chỉnh hình học

Cắt ảnh theo ranh giới huyện Buôn Đôn

Chọn vùng mẫu

Phân loại ảnh

Tính số liệu thống kê vùng mẫu vùng mẫu

Không ñạt

Đánh giá ñộ chính xác kết quả phân loại

Đạt

Trình tự giải ñoán ảnh VT, TL BĐ HTSDĐ và BĐ BĐSDĐ

Ảnh phân loại dạng Vector năm 2004 và năm 2009

Biên tập

Biên tập

Chồng xếp

Bản ñồ HTSD ñất năm 2009

Bản ñồ HTSD ñất năm 2004

Thống kê kết quả

Thống kê kết quả

Bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất giai ñoạn 2004-2009

Thống kê biến ñộng

Phân tích, ñánh giá biến ñộng

3/13/2012 3/13/2012

1111

4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN PHẦNPHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

Nắn ảnh 2004 theo các ñiểm GPS trên ENVI

3/13/2012 3/13/2012

1212

. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN PHẦNPHẦN 44. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

Nắn ảnh 2004 theo các ñiểm GPS trên ENVI

3/13/2012 3/13/2012

1313

4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN PHẦNPHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

Toạ ñộ và sai số các ñiểm khống chế ñể nắn ảnh 2009

3/13/2012 3/13/2012

1414

4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN PHẦNPHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

Ảnh 2009 ñã ñược cắt

Ảnh 2004 ñã ñược cắt

33//1313//20122012

1515

4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN PHẦNPHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

44..33..55 PhânPhân loại

loại ảnhảnh

TTTT

Loại ñất Loại ñất

Mô tảMô tả

ĐấtĐất trồng

trồng lúalúa

ĐấtĐất trồng

nước trồng lúalúa nước

11

ĐấtĐất trồng

trồng câycây lâulâu nămnăm ĐấtĐất câycây ănăn quả,quả, ñấtñất câycây công

công nghiệp

nghiệp lâulâu nămnăm

22

dựng ĐấtĐất xâyxây dựng

ĐấtĐất dândân cư,cư, ñấtñất giáogiáo dục,dục, ñấtñất yy tế,tế, ñấtñất trụtrụ sởsở……

33

nước ĐấtĐất mặtmặt nước

ĐấtĐất cócó mặtmặt nước

nước chuyên

chuyên dùng,

dùng, ao,ao, hồhồ

44

ĐấtĐất sông

suối sông suối

ĐấtĐất sông

suối sông suối

55

rừng ĐấtĐất rừng

ĐấtĐất cócó rừng

rừng tựtự nhiên,

nhiên, ñấtñất cócó rừng

trồng rừng trồng

66

không ñược

ñược sửsử dụng,

trồng dụng, ñấtñất trồng

ĐấtĐất chưa

dụng chưa sửsử dụng

77

ĐấtĐất hiệnhiện ñangñang không rừng, khoanh rừng,

khoanh nuôi

rừng nuôi bảobảo vệvệ rừng

MôMô tảtả cáccác loại

loại ñấtñất

3/13/2012 3/13/2012

1616

Mẫu giải ñoán ảnh ảnh vệ tinh

3/13/2012 3/13/2012

1717

LấyLấy mẫumẫu chocho cáccác loại

2004 loại hìnhhình sửsử dụngdụng ñấtñất nămnăm 2004

3/13/2012 3/13/2012

1818

LấyLấy mẫumẫu chocho cáccác loại

2009 loại hìnhhình sửsử dụngdụng ñấtñất nămnăm 2009

3/13/2012 3/13/2012

1919

SựSự khác

2004 khác biệtbiệt giữagiữa cáccác mẫumẫu giảigiải ñoánñoán ảnhảnh 2004

KếtKết quảquả phânphân loại

loại ảnhảnh 2004

2004 ñãñã ñược

nhiễu ñược lọclọc nhiễu

3/13/2012 3/13/2012

2121

KếtKết quảquả phânphân loại

loại ảnhảnh 2009

2009 ñãñã ñược

nhiễu ñược lọclọc nhiễu

33//1313//20122012

2222

Loại ñất Loại ñất

(1)(1) (pixel) (pixel)

(2)(2) (pixel) (pixel)

(3)(3) (pixel) (pixel)

(4) (4) (pixel) (pixel)

(5)(5) (pixel) (pixel)

(6)(6) (pixel) (pixel)

(7)(7) (pixel) (pixel)

(8)(8) (pixel) (pixel)

Tổng Tổng hànghàng (pixel) (pixel)

ĐấtĐất lúalúa 11 ((11))

824824

00

00

00

00

1212

00

836836

00

ĐấtĐất rừng

rừng ((22))

34213421

2323

00

00

2121

00

00

34653465

00

ĐấtĐất chưa

chưa SDSD ((33))

99

18761876

88

2222

00

00

00

19151915

00

ĐấtĐất lúalúa 22 ((44))

00

1010

14671467

1111

00

00

00

14881488

00

ĐấtĐất xâyxây dựng

dựng ((55))

00

2222

22

902902

103103

00

00

10291029

00

00 00

00 00

00 00

928928 928928

00 00

22 22

ĐấtĐất câycây lâulâu nămnăm ((66)) ĐấtĐất câycây lâulâu nămnăm ((66))

5353 5353

983983 983983

00 00

ĐấtĐất sôngsông suối

suối ((77))

00

00

00

00

00

324324

00

324324

00

ĐấtĐất mặtmặt nước

nước ((88))

00

00

00

00

00

00

00

13241324

13241324

(pixel) TổngTổng cộtcột (pixel)

826826

34833483

19311931

14771477

935935

10641064

324324

13241324

11364 11364

Ma trận sai số phân loại ảnh năm 2004

3/13/2012 3/13/2012

2323

Loại ñất Loại ñất

Độ chính xác phân Độ chính xác phân loại có tính ñến sai loại có tính ñến sai số nhầm lẫn số nhầm lẫn

Độ chính xác phân Độ chính xác phân loại có tính ñến sai loại có tính ñến sai số bỏ sót số bỏ sót

Sai số Sai số nhầm nhầm lẫn (%) lẫn (%)

Sai số Sai số bỏ sót bỏ sót ( %) ( %)

(pixel) (pixel)

(%) (%)

(pixel) (pixel)

(%) (%)

ĐấtĐất lúalúa 11 ((11))

824/836 824/836

98,56 98,56

824/826 824/826

99,76 99,76

1,441,44

0,240,24

ĐấtĐất rừng

rừng ((22))

3421/3465 3421/3465

98,73 98,73

3421/3483 3421/3483

98,22 98,22

1,271,27

1,781,78

ĐấtĐất chưa

chưa SDSD ((33))

1876/1915 1876/1915

97,96 97,96

1876/1931 1876/1931

97,15 97,15

2,042,04

2,852,85

ĐấtĐất lúalúa 22 ((44))

1467/1488 1467/1488

98,59 98,59

1467/1477 1467/1477

99,32 99,32

1,411,41

0,680,68

3,533,53 3,533,53

ĐấtĐất xâyxây dựng ĐấtĐất xâyxây dựng

dựng ((55)) dựng ((55))

12,34 12,34 12,34 12,34

902/1209 902/1209 902/1209 902/1209

87,66 87,66 87,66 87,66

902/935 902/935 902/935 902/935

96,47 96,47 96,47 96,47

ĐấtĐất câycây LNLN ((66))

928/983 928/983

94,40 94,40

12,78 12,78

928/1064 928/1064

87,22 87,22

5,605,60

ĐấtĐất sôngsông suối

suối ((77))

100,00 324/324 100,00 324/324

100,00 324/324 100,00 324/324

0,000,00

0,000,00

ĐấtĐất mặtmặt nước

nước ((88))

1324/1324 1324/1324

100,00 100,00

1324/1324 1324/1324

0,000,00

0,000,00

100,00 100,00

11066/11364 (pixel) 11066/11364 (pixel)

97,38% 97,38%

Độ chính xác Độ chính xác phân loại phân loại

Kappa Kappa

0,970,97

BảngBảng ñánhñánh giágiá ñộñộ chính

chính xácxác phânphân loại

2004 loại ảnhảnh nămnăm 2004

3/13/2012 3/13/2012

2424

KếtKết quảquả phânphân loại

loại ảnhảnh 2004

2004 ñược

ñược xuất

Vector xuất sangsang dạngdạng Vector

3/13/2012 3/13/2012

2525

4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN PHẦNPHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

44..33..66 Thành

Thành lậplập bảnbản ñồñồ HTSDHTSD ñấtñất nămnăm 20042004 vàvà 20092009

Ảnh phân loại sau khi ñược chuyển sang dạng Vector xuất sang ñịnh dạng Shapefile của hãng ESRI và ñược ñược nhập vào phần mềm ArcView ñể biên tập thành lập bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất. Tiến hành trình bày màu sắc theo quy ñịnh, thêm các lớp cần thiết như lớp ranh giới, chữ ñơn vị hành chính giáp ranh, tên các ñơn vị hành chính trực thuộc, chỉ hướng, chú dẫn, khung bản ñồ... hành chính trực thuộc, chỉ hướng, chú dẫn, khung bản ñồ...

3/13/2012 3/13/2012

2626

3/13/2012 3/13/2012

2727

3/13/2012 3/13/2012

2828

So sánh So sánh

Loại ñất Loại ñất

Tỷ lệ % Tỷ lệ %

Diện tích Diện tích giải ñoán giải ñoán (ha) (ha)

Diện tích Diện tích thống kê thống kê (ha) (ha)

Diện tích Diện tích (ha) (ha)

(1)(1)

(2)(2)

(3)(3)

(4)=(2)--(3)(3) (4)=(2)

(5)=(4)/(3) (5)=(4)/(3)

ĐấtĐất lúalúa

2361,13 2361,13

2315,64 2315,64

45,49 45,49

1,961,96

rừng ĐấtĐất rừng

93567,23 93567,23

94450,84 94450,84

883,61 --883,61

--0,940,94

ĐấtĐất câycây lâulâu nămnăm

8958,29 8958,29

8911,42 8911,42

46,87 46,87

0,530,53

dựng ĐấtĐất xâyxây dựng ĐấtĐất xâyxây dựng dựng

5003,56 5003,56 5003,56 5003,56

4915,47 4915,47 4915,47 4915,47

88,09 88,09 88,09 88,09

1,791,79 1,791,79

suối ĐấtĐất sôngsông suối

1339,80 1339,80

1332,29 1332,29

7,517,51

0,560,56

nước ĐấtĐất mặtmặt nước

820,00 820,00

823,16 823,16

--3,163,16

--0,380,38

ĐấtĐất chưa

chưa SDSD

29032,86 29032,86

28291,18 28291,18

741,68 741,68

2,622,62

0,030,03

nhiên TổngTổng diệndiện tíchtích tựtự nhiên

141082,87 141082,87

141040,00 141040,00

42,87 42,87

SoSo sánhsánh giữagiữa diệndiện tíchtích giảigiải ñoánñoán vàvà thống

2009 thống kêkê nămnăm 2009

3/13/2012 3/13/2012

2929

4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN PHẦNPHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

44..44 THTHÀÀNHNH LẬPLẬP BĐBĐ BIẾNBIẾN ĐỘNGĐỘNG SDĐSDĐ GIAIGIAI ĐOẠN

ĐOẠN 20042004--20092009

(1)(1)

(2)(2)

(3)(3)

(4)(4)

(5)(5)

(6)(6)

(7)(7)

Tổng hàng Tổng hàng

Năm 2004 Năm 2004 Năm 2009 Năm 2009

ĐấtĐất lúalúa ((11))

1995,79 1995,79

365,34 365,34

2361,13 2361,13

ĐấtĐất rừng

rừng ((22))

89567,66 89567,66

3999,57 3999,57

93567,23 93567,23

ĐấtĐất câycây LNLN ((33))

8958,29 8958,29 8958,29 8958,29

8958,29 8958,29 8958,29 8958,29

ĐấtĐất xâyxây dựng

dựng ((44))

288,51 288,51

1342,50 1342,50

3372,55 3372,55

5003,56 5003,56

ĐấtĐất sôngsông suối

suối ((55))

1328,60 1328,60

1111,,2020

1339,80 1339,80

ĐấtĐất mặtmặt nước

nước ((66))

3,003,00

4,804,80

812,20 812,20

820,00 820,00

ĐấtĐất chưa

chưa SDSD ((77))

6844,14 6844,14

2,112,11

22186,61 22186,61

29032,86 29032,86

TổngTổng cộtcột

96414,80 2284,30 96414,80 2284,30

10302,90 10302,90

1333,40 3372,55 1333,40 3372,55

26562,72 812,20 26562,72 812,20

141082,87 141082,87

BiếnBiến ñộngñộng sửsử dụngdụng ñấtñất giaigiai ñoạnñoạn 2004

2004--2009

2009 huyện

huyện BuônBuôn ĐônĐôn

3/13/2012 3/13/2012

3030

Loại biến ñộng Loại biến ñộng

Diện tích (ha) Diện tích (ha)

dựng ĐấtĐất lúalúa =>=> ĐấtĐất xâyxây dựng

288,51 288,51

ĐấtĐất rừng

nước rừng =>=> ĐấtĐất mặtmặt nước

3,003,00

ĐấtĐất rừng

rừng =>=> ĐấtĐất chưa

chưa sửsử dụngdụng

6844,14 6844,14

ĐấtĐất câycây lâulâu năm=>

dựng năm=> ĐấtĐất xâyxây dựng

1342,50 1342,50

ĐấtĐất câycây lâulâu năm=>

năm=> ĐấtĐất chưa

chưa sửsử dụngdụng

2,112,11

ĐấtĐất sôngsông suối=>

nước suối=> ĐấtĐất mặtmặt nước

4,804,80

ĐấtĐất chưa

chưa sửsử dụng=>

dụng=> ĐấtĐất lúalúa

365,34 365,34

ĐấtĐất chưa

chưa sửsử dụng=>

rừng dụng=> ĐấtĐất rừng

3999,57 3999,57

ĐấtĐất chưa

chưa sửsử dụng=>

suối dụng=> SôngSông suối

11,20 11,20

Không thay Không

thay ñổiñổi

128227,10 128227,10

TổngTổng cộngcộng

141082,87 141082,87

DiệnDiện tíchtích biếnbiến ñộng

ñộng từng

từng loại

loại ñấtñất giaigiai ñoạnñoạn 2004

2009 2004 -- 2009

3/13/2012 3/13/2012

3131

Loại ñất Loại ñất

Diện tích năm Diện tích năm 2004 (ha) 2004 (ha)

Diện tích năm Diện tích năm 2009 (ha) 2009 (ha)

DT thay ñổi DT thay ñổi (ha) (ha)

(1)(1)

(2)(2)

(3)(3)

(4)=(3)--(2)(2) (4)=(3)

ĐấtĐất lúalúa

2284,30 2284,30

2361,13 2361,13

76,83 76,83

rừng ĐấtĐất rừng

96414,80 96414,80

93567,23 93567,23

2847,57 --2847,57

ĐấtĐất câycây lâulâu nămnăm

10302,90 10302,90

8958,29 8958,29

1344,61 --1344,61

dựng ĐấtĐất xâyxây dựng

3372,55 3372,55

5003,56 5003,56

1631,01 1631,01

suối ĐấtĐất sôngsông suối

1333,40 1333,40

1339,80 1339,80

6,406,40

nước ĐấtĐất mặtmặt nước ĐấtĐất mặtmặt nước nước

812,20 812,20 812,20 812,20

820,00 820,00 820,00 820,00

7,807,80 7,807,80

ĐấtĐất chưa

chưa SDSD

2470,14 2470,14

26562,72 26562,72

29032,86 29032,86

nhiên TổngTổng diệndiện tíchtích tựtự nhiên

0,000,00

141082,87 141082,87

141082,87 141082,87

SoSo sánhsánh sựsự thay

thay ñổiñổi diệndiện tíchtích cáccác loại

loại ñấtñất từtừ 2004

2009 2004--2009

3/13/2012 3/13/2012

3232

PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ PHẦN 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Kết luận

Kiến nghị

Buôn Đôn có ĐK KT-XH khó khăn có tổng diện tích 141040ha,

trong ñó ñất NN 86,39%; ñất PNN 4,61%; ñất CSD 9,00%.

Trên cơ sở ảnh SPOT 5 ñược chụp năm 2004 và 2009, tập khóa giải ñoán ảnh ñã ñược xây dựng cho 7 loại ñất gồm: ñất trồng lúa, ñất trồng cây lâu năm, ñất xây dựng, ñất chưa sử dụng, ñất sông suối, ñất mặt nước và ñất rừng làm cơ sở cho quá trình giải ñoán ảnh vệ tinh ở khu vực nghiên cứu cũng như ở các khu vực khác có ñiều kiện tương tự.

Bên cạnh việc SD các BĐ, số liệu về HTSDĐ thông qua TK, KK ñất ñai hiện có cần tham khảo BĐHTSDĐ năm 2004, năm 2009 và BĐ BĐSDĐ GĐ 2004-2009 ñã ñược xây dựng trong ñề tài này ñể có cái nhìn khách quan, ña chiều hơn về HT cũng như BĐ sử dụng ñất trên ñịa bàn huyện từ ñó có các biện pháp QLĐĐ hợp Lý hơn.

Phân loại ảnh bằng phương pháp phân loại ảnh có kiểm ñịnh theo thuật toán xác suất cực ñại. Kết quả phân loại ảnh năm 2004 và năm 2009 ñã ñược kiểm ñịnh và ñều ñạt ñộ chính xác ở mức và năm 2009 ñã ñược kiểm ñịnh và ñều ñạt ñộ chính xác ở mức cao.

KQ phân loại ảnh ñược kết hợp với những TL sẵn có và các chức năng PTKG của GIS ñã TL ñược BĐ HTSDĐ năm 2004, năm 2009 và BĐ BĐSDĐ giai ñoạn 2004-2009 ñồng thời thống kê ñược số liệu biến ñộng.

Sử dụng dữ liệu ảnh VT SPOT 5 có ñộ phân giải cao là phù hợp với những NC BĐ cấp huyện. So với số liệu TK, KQ giải ñoán ảnh có sự chênh lệch diện tích không ñáng kể.

Cần tiếp tục NC ñề tài trên các Cần tiếp tục NC ñề tài trên các vùng có ĐK ñịa hình khác nhau, trên các loại ảnh VT có ñộ phân giải khác nhau ñồng thời xác ñịnh ảnh hưởng của sự phát triển kinh tế xã hội, của phong tục, tập quán, ñời sống của các dân tộc (ñặc biệt là các dân tộc bản ñịa trên ñịa bàn Huyện) ñến sự biến ñộng sử dụng ñất.

Giai ñoạn 2004-2009, biến ñộng ĐĐ chủ yếu xảy ra ñối với ñất rừng và ñất chưa sử dụng: ñất rừng giảm 2847,57ha, ñất chưa sử dụng tăng 2470,14ha. Đây là một xu hướng biến ñộng ñất ñai tiêu cực, ñặc biệt là nó xảy ra trên ñịa bàn huyện có vườn quốc gia Yok Đôn.

3/13/2012 3/13/2012

3434

XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN! XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN! XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN! XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN!

3/13/2012 3/13/2012

3535