ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG ĐẤT TRỒNG LÚA

Từ các ứng dụng như: Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất trồng lúa, tính diện tích đất trồng lúa trên địa bàn tỉnh, cug cấp dữ liệu thuộc tính của từng đối tượng, việc ứng dụng công

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY ĐÔ KHOA SINH HỌC ỨNG DỤNG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI

ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG ĐẤT TRỒNG LÚA GIAI ĐOẠN 2010 – 2015 TRÊN

ĐỊA BÀN TỈNH HẬU GIANG

SINH VIÊN THỰC HIỆN

LÊ VĂN TIÊN MSSV: 13D850103103 LỚP: QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI - KHÓA 8

2017

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY ĐÔ KHOA SINH HỌC ỨNG DỤNG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI

SINH VIÊN THỰC HIỆN

LÊ VĂN TIÊN MSSV: 13D850103103 LỚP: QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI K8

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

NGUYỄN QUỐC HẬU

XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

Luận văn: “Ứng dụng GIS và viễn thám đánh giá biến động đất trồng lúa giai đoạn 2010

– 2015 trên địa bàn tỉnh Hậu Giang”

Sinh viên thực hiện: LÊ VĂN TIÊN

Lớp: ĐH QLĐĐ K8

Luận văn đã được hoàn thành theo yêu cầu của cá bộ hướng dẫn và hội đồng bảo vệ luận

văn tốt nghiệp Đại học chuyên ngành Quản Lí Đất Đai, Khoa Sinh học ứng dụng – Đại

học Tây Đô

Cần Thơ, ngày tháng năm 2017

Xác nhận của Cán bộ hướng dẫn Sinh viên thực hiện

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

NGUYỄN QUỐC HẬU LÊ VĂN TIÊN

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quãng thời gian 4 năm học tập và rèn luyện tại trường Đại học Tây Đô

em xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu, quý Thầy Cô, đặc biệt là quý Thầy Cô thuộc khoa Sinh Học Ứng Dụng đã quan tâm, chỉ dạy tận tình, tạo môi trường tốt nhất để em đạt kết quả tốt trong học tập Cùng với sự nổ lực, cố gắn của bản thân và sự hướng dẫn nhiệt tình của quý Thầy Cô đã giúp em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp này Với lòng biết ơn sâu sắc em xin gửi lời cảm ơn đến:

- Thầy Mai Linh Cảnh đã quan tâm, hỗ trợ tích cực cũng như giải đáp mọi thắc trong suốt quá trình em theo học tại trường

- Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến Thầy Nguyễn Quốc Hậu, giảng viên khoa Nông Nghệp trường Cao Đẳng Cộng Đồng Vĩnh Long đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em để em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp này

- Con xin cảm ơn gia đình đã có công nuôi dưỡng và tạo mọi điều kiện tốt nhất để con có thể học tập đến ngày hôm nay

Cuối lời Cuối lời em xin gửi lời chúc sức khỏe đến toàn thể quý Thầy, Cô trường Đại Học Tây Đô, chúc quý Thầy Cô thành công trong công tác giảng dạy và truyền đạt những kiến thức bổ ích cho thế hệ tiếp sau chúng em

Xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện

LÊ VĂN TIÊN

đó tiến hành thành lập bảng đồ hiện trạng sử dụng đất lúa bằng phương pháp chuyển đổi

dữ liệu từ ENVI sang MapInfo, sử dụng các chức năng tích hợp trên phần mềm MapInfo

để tính toán diện tích đất trồng lúa giai đoạn 2010 – 2015 Từ kết quả giải đoán ảnh viễn thám, diện tích đất lúa giai đoạn 2010 – 2015 biến động chủ yếu theo chiều hướng giảm

cụ thể như sau: Tổng diện tích đất lúa năm 2010 so với năm 2015 giảm 4,18% trong đó địa phương có diện tích giảm nhiều nhất là huyện Phụng Hiệp, tổng diện tích đất lúa năm 2015 so với năm 2010 giảm 6,03%, bên cạnh các địa phương có diện tích đất lúa giảm thì huyện Long Mỹ có diện tích đất lúa năm 2015 tăng 9,61% so với diện tích năm

2010 Từ các ứng dụng như: Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất trồng lúa, tính diện tích đất trồng lúa trên địa bàn tỉnh, cug cấp dữ liệu thuộc tính của từng đối tượng, việc ứng dụng công nghệ GIS kết hợp với công nghệ viễn thám đã đem lại hiệu quả cao trong theo dĩa cũng như đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất trồng lúa trên địa bàn tỉnh Hậu Giang

DANH SÁCH BẢNG

4.1 Khóa giải đoán ảnh MODIS khu vực tỉnh Hậu Giang 40

4.3 Các giá trị tính tổng cột và dòng theo kết quả Bảng 4.2 51

4.4 Diện tích đất trồng lúa sau khi tính toán trên bảng đồ hiện trạng đã

thành lập

53

4.5 So sánh diện tích đất trồng lúa sau khi giải đoán ảnh so với số liệu

kiểm kê của sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hậu Giang năm

2015

55

DANH SÁCH HÌNH

2.4 Sự phát triển của lúa vụ Đông xuân - Hè Thu và sự biến động chỉ số NDVI

(Nguồn: Trần Thị Hiền, 2010)

17

2.5 Tương quan giữa sự phát triển của lúa ở vụ Đông xuân và Hè Thu và sự

biến động của chỉ số NDVI (Nguồn: Trần Thị Hiền, 2010)

17

4.2 Các bước trong quá trình cắt sơ bộ vùng nghiên cứu 26 4.3 Ảnh trước khi cắt sơ bộ (a) và ảnh sau khi cắt sơ bộ (b) 26 4.4 Các bước trong quá trình cắt ảnh theo địa giới hành chính 27 4.5 Ảnh trước khi cắt theo địa giới hành chính (a) và ảnh sau khi cắt theo địa

giới hành chính (b)

28

4.6 Các bước trong quá trình hiệu chỉnh hình học 39

4.9 Mối quan hệ giữa chỉ số thực vật NDVI với sự hiện diện của thực vật 32 4.10 Các bước tiến hành quá trình ghép chuỗi ảnh NDVI 33 4.11 Ảnh Hậu Giang tổ hợp dựa trên các kênh phổ 6, 14 và 47 34 4.12 Các bước thực hiện quá trình che chuỗi ành NDVI 35 4.13 Bản đồ phân loại không kiểm soát năm 2010 36 4.14 Giá trị NDVI của 6 đối tượng được phân loại không kiểm soát năm 2010 37 4.15 Các giai đoạn phát triển của cây lúa (giai đoạn trước xạ, giai đoạn phát

triển, giai đoạn lúa chín và giai đoạn sau khi thu hoạch)

4.21 Biểu đồ biến động NDVI khu vực thực vật phát triển tốt quanh năm 45

Hình Nội dung Trang

4.22 Biểu đồ biến động NDVI khu vực thực vật phát triển tốt quanh năm và có

chu kỳ theo năm

4.25 Biểu đồ thể hiện sự thay đổi giá trị NDVI của khu vực trồng lúa 3 vụ trong

2 năm liên tiếp

47

4.26 Biểu đồ thể hiện sự thay đổi giá trị NDVI của khu vực trồng lúa 3 vụ thu

đông sớm trong 1 năm

47

4.27 Biểu đồ thể hiện sự thay đổi giá trị NDVI của khu vực trồng lúa 3 vụ thu

đông sớm trong 2 năm liên tiếp

48

4.28 Biểu đồ thể hiện sự thay đổi giá trị NDVI của khu vực trồng lúa 3 vụ thu

đông muộn trong 1 năm

48

4.29 Biểu đồ thể hiện sự thay đổi giá trị NDVI của khu vực trồng lúa 3 vụ thu

đông muộn trong 2 năm liên tiếp

48

4.30 Bản đồ hiện trạng sử dụng đất lúa năm 2010 trên địa bàn tỉnh Hậu Giang 52 4.31 Bản đồ hiện trạng sử dụng đất lúa năm 2015 trên địa bàn tỉnh Hậu Giang 53 4.32 Biểu đồ diện tích đất trồng lúa năm 2010 và 2015 trên địa bàn tỉnh Hậu

Giang

54

4.33 Biểu đồ so sánh diện tích đất lúa năm 2010 giữa kết quả giải đoán ảnh

MODIS so với số liệu kiểm kê của Sở TN&MT

56

4.34 Biểu đồ so sánh diện tích đất lúa năm 2015 giữa kết quả giải đoán ảnh

MODIS so với số liệu kiểm kê của Sở TN&MT

56

4.35 Biểu đồ tương quan giữa số liệu điều tra với diện tích giải đoán ảnh

MODIS

57

DANH SÁCH CÁC TỪ VẾT TẮT

GIS Geographic Information System Hệ thống thông tin địa lý

ENVI The Environment for Visualizing Môi trường thể hiện ảnh

NDVI The Normalized Difference

MODIS Moderate-resolution Imaging

Spectroradiometer

Hệ thống quét ảnh đa phổ độ

GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu

UTM Universal Transverse Mercator Hệ tọa độ chuyển đổi tổng hợp

WGS-84 World Geodetic Systerm 84 Hệ tọa độ thế giới xây dựng năm 1984 ROI Region Of Interest Vùng đại diện

MỤC LỤC NỘI DUNG TRANG

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT ii

DANH SÁCH BẢNG iii

DANH SÁCH HÌNH iv

DANH SÁCH CÁC TỪ VẾT TẮT vi

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu của đề tài 1

1.3 Nội dung của đề tài 2

1.4 Ý nghĩa của đề tài 2

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Cơ sở khoa học về sử dụng đất 3

2.1.1 Khái niệm và vai trò của đất đai 3

2.1.2 Khái niệm và phân loại đất nông nghiệp 4

2.2 Biến động hiện trạng sử dụng đất 6

2.2.1 Định nghĩa sử dụng đất 6

2.2.2 Biến động sử dụng đất, các trường hợp và nguyên nhân của biến động đất đai 6

2.2.3 Khái quát về bản đồ biến động sử dụng đất 6

2.3 Tổng quan về viễn thám và GIS 7

2.3.1 Khái niệm viễn thám 7

2.3.2 Nguyên lý hoạt động của viễn thám 8

2.3.3 Nguyên tắc sử dụng ảnh viễn thám theo dõi biến động 8

2.3.4 Đặc điểm ảnh viễn thám MODIS 8

2.4 Tổng quan về GIS 10

2.4.1 Khái niệm về GIS 10

2.5 Giới thiệu phần mềm xử lý ảnh ENVI 12

2.6 Giới thiệu phần mềm Mapinfo 13

2.7 Tổng quan một số đề tài nghiên cứu viễn thám và công nghệ GIS 15

2.8 Tồng quan về khu vực nghiên cứu 17

2.8.1 Vị trí địa lí 18

2.8.2 Điều kiện tự nhiên 18

2.8.3 Kinh tế - xã hội 19

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN 21

3.1 Phương pháp nghiên cứu 21

3.2 Phương tiện nghiên cứu 22

3.2.1 Tài liệu – số liệu 22

3.2.2 Phần mềm, thiết bị 22

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25

4.1 Kết quả thu thập ảnh viễn thám và số liệu 25

4.2 Kết quả xử lý ảnh 25

4.2.1 Cắt, che ảnh 25

4.2.2 Hiệu chỉnh hình học 28

4.2.3 Biến đổi ảnh 30

4.2.4 Phân loại không kiểm soát 35

4.2.5 Phân loại có kiểm soát 40

4.2.6 Kết quả khảo sát thực tế 42

4.2.7 Kết quả phân loại có kiểm soát 43

4.2.8 Kiểm tra độ tin cậy của bản đồ hiện trạng sử dụng đất được giải đoán 49

4.3 Thành lập bảng đồ hiện trạng sử dụng đất tỉnh Hậu Giang dựa trên dữ liệu ảnh giải đoán 52

4.4 Tình hình biến động diện tích đất trồng lúa trên địa bàn tỉnh Hậu Giang giai đoạn 2010 – 2015 53

4.4.1 Tình hình biến động diện tích đất trồng lúa giai đoạn 2010 - 2015 53

4.4.2 So sánh kết quả giải đoán ảnh với số liệu thu thập từ cơ quan Nhà Nước 55

4.5 Khả năng ứng dụng của ảnh MODIS09Q1 và công nghệ GIS trong đánh giá biến động diện tích đất trồng lúa 57

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59

5.1 Kết luận 59

5.2 Kiến nghị 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60

PHỤ LỤC 62

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU

1.1 Đặt vấn đề

Đối với công tác quản lý đất đai thì công nghệ viễn thám và GIS là một trong những công cụ đắc lực hỗ trợ rất lớn cho các cán bộ địa chính trong việc nắm bắt tình hình sử dụng đất của khu vực mình quản lý

Trong giai đoạn hiện nay quá trình sử dụng đất luôn có những biến động phức tạp

và khó kiểm soát, gây khó khăn trong thống kê, kiểm kê hiện trạng sử dụng đất Đặc biệt đất trồng lúa là một trong những loại đất có sự biến động nhiều nhất về hiện trạng

sử dụng, theo kết quả thực hiện kế hoạch sử dụng đất 5 năm kỳ đầu giai đoạn 2011 –

2015 của Đồng Bằng Sông Cửu Long diện tích đất trồng lúa của ĐBSCL thay đổi qua các năm cụ thể: Năm 2010 tổng diện tích là 4.120,18 (nghìn ha), giai đoạn cuối năm

2014, đầu năm 2015 diện tích giảm còn 3.951,00 (nghìn ha), năm 2015 diện tích là 4.030,75 (nghìn ha) do nhiều nguyên nhân khác nhau nhưng chủ yếu là chuyển mục đích

sử dụng đất, làm cho diện tích đất trồng lúa ngày càng bị suy giảm đặc biệt là khu vực ĐBSCL Trong thời đại công nghệ thông tin phát triển như hiện nay thì việc áp dụng những tiến bộ trong lĩnh vực này đem lại hiệu quả rất cao trong việc theo dõi sự biến động của hiện trạng sử dụng đất Công nghệ viễn thám và GIS giúp cho cán bộ chuyên môn có thể dễ dàng nắm bắt được tình hình biến động sử dụng đất trong khu vực mình quản lý, vừa cho kết quả chính xác, vừ tiết kiệm được thời gian, chi phí

Hiện nay vấn đề sử dụng ảnh vệ tinh kết hợp với công nghệ tin học đặc biệt là công nghệ viễn thám và GIS trong công tác thành lập bản đồ đã hạn chế được rất nhiều những khó khăn về kinh phí cũng như thời gian thành lập bản đồ Mặt khác, do tính chất đa thời gian của viễn thám mà thông tin được tách chiết, từ tư liệu viễn thám có khả năng phản ánh khách quan và đảm bảo tính thời sự, rất thuận lợi cho việc nghiên cứu biến động

Xuất phát từ thực tế trên, đề tài: Ứng dụng GIS và viễn thám đánh giá biến động đất trồng lúa giai đoạn 2010 – 2015 trên địa bàn tỉnh Hậu Giang cần được nghiên

cứu

1.2 Mục tiêu của đề tài

Đề tài thực hiện nhằm mục đích: Theo dõi và đánh giá được hiện trạng đất trồng lúa trên địa bàn tỉnh Hậu Giang trong giai đoạn 2010 – 2015 Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất trồng lúa qua các năm từ đó so sánh với số liệu kiểm kê qua năm 2010

và năm 2015 xem độ chính xác khoảng bao nhiêu phần trăm, trên cơ sở đó cho thấy được khả năng áp dụng công nghệ viễn thám và GIS trong theo dõi sự thay đổi hiện trạng đất trồng lúa trong giai đoạn 2010 – 2015 trên địa bàn tỉnh Hậu Giang

Các mục tiêu cụ thể gồm:

- Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất trồng lúa giai đoạn 2010 – 2015 trên địa bàn tỉnh Hậu Giang;

- Đánh giá sự biến động về diện tích trồng lúa trên địa bàn tỉnh Hậu Giang trong giai đoạn 2010 – 2015;

- Đánh giá khả năng ứng dụng của ảnh viễn thám MODIS và công nghệ GIS trong việc theo dõi biến động diện tích đất trồng lúa giai đoạn 2010 – 2015 của tỉnh Hậu Giang

1.3 Nội dung của đề tài

Tiến hành các bước trong quy trình xử lý ảnh viễn thám MODIS thu thập được từ phần mềm ENVI 4.8 và kết hợp với phần mềm MapInfo để thành lập bảng đồ hiện trạng

sử dụng đất trồng lúa của tỉnh Hậu Giang trong giai đoạn 2010 – 2015

Đánh giá tình hình biến động diện tích đất trồng lúa của tỉnh Hậu Giang giai đoạn

2010 – 2015 dựa trên dữ liệu ảnh giải đoán và diện tích tính được từ bản đồ hiện trạng

sử dụng đất trồng lúa trên địa bàn tỉnh Hậu Giang năm 2010 và năm 2015

So sánh kết quả diện tích tính được từ việc giải đoán ảnh viễn thám với số liệu kiểm kê đất đai từ Sở TN&MT đánh giá được khả năng ứng dụng của ảnh viễn thám MODIS và công nghệ GIS trong thực tiễn

1.4 Ý nghĩa của đề tài

Đề tài “Ứng dụng GIS và viễn thám đánh giá biến động đất trồng lúa giai đoạn

2010 – 2015 trên địa bàn tỉnh Hậu Giang” nhằm đánh giá được tình hình biến động

diện tích đất trồng lúa của tỉnh Hậu Giang trong giai đoạn 2010 – 2015, đồng thời đề tài còn cho thấy khả năng ứng dụng của viễn thám và công nghệ GIS trong công tác đánh giá hiện trạng sử dụng đất thông qua ảnh MODIS và bản đồ hiện trạng sử dụng đất

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở khoa học về sử dụng đất

2.1.1 Khái niệm và vai trò của đất đai

* Khái niệm đất đai

Đất đai về mặt thuật ngữ khoa học được hiểu theo nghĩa rộng như sau: "đất đai là một diện tích cụ thể của bề mặt trái đất, bao gồm tất cả các cấu thành của môi trường sinh thái ngay trên vỏ dưới bề mặt đó bao gồm: khí hậu, bề mặt, thổ nhưỡng, dáng địa hình, mặt nước (hồ, sông, suối, đầm lầy) Các lớp trầm tích sát bề mặt cùng với nước ngầm và khoáng sản trong lòng đất, tập đoàn thực vật và động vật, trạng thái định cư của con người, những kết quả của con người trong quá khứ và hiện tại để lại (san nền,

hồ chứa nước hay hệ thống tiêu thoát nước, đường xá, nhà cửa)"

Về quan điểm sinh thái và môi trường của (Lê Văn Khoa, 2000) đất là một vật thể sống, một vật mang của các hệ sinh thái tồn tại trên trái đất, con người tác động vào đất cũng chính là tác động vào hệ sinh thái mà đất mang trên mình nó Đất đai là tài nguyên không tái tạo, là vật mang của hệ sinh thái Đất là thành phần của môi trường thiên nhiên, của sinh quyển và có mối quan hệ mật thiết với các tài nguyên thiên nhiên khác (như nước, thực vật )

Đất đai được định nghĩa là một khu vực cụ thể của bề mặt trái đất bao gồm tất cả các thuộc tính ngay ở trên và dưới bề mặt bao gồm khí hậu, thổ nhưỡng, địa hình, hệ thống thủy văn bề mặt, lớp trầm tích gần bề mặt, nước ngầm, quần thể động thực vật và mọi hoạt động của con người trong quá khứ và hiện tại, hệ thống thủy lợi, đường giao thông, các tòa nhà (FAO 1995b)

* Vai trò của đất

Đất đai đóng vai trò quyết định đến sự tồn tại và phát triển của loài người, là cơ sở

tự nhiên, là tiền đề cho mọi quá trình sản xuất Vai trò cơ bản của đất đai trong việc hỗ trợ con người và các hệ sinh thái trên cạn khác được FAO (1995a) tổng hợp bao gồm:

- Đất là nơi lưu trữ tài sản cho cá nhân, gia đình và xã hội, cung cấp không gian cho con người để ở, xây dựng và vui chơi giải trí;

- Đất là nơi sản xuất, cung cấp thức ăn, gỗ, củi và các vật liệu sinh học khác;

- Đất là môi trường sống của mọi sinh vật: Con người, động thực vật và vi sinh vật;

- Đất là yếu tố quyết định sự cân bằng năng lượng và chu trình thủy văn toàn cầu, vừa là nguồn phát vừa là bể chứa để giảm thiểu khí nhà kính;

- Đất là nơi lưu giữ và vận chuyển nguồn tài nguyên nước mặt, nước ngầm, lưu trữ các nguồn tài nguyên và khoáng sản cho con người;

- Đất là bộ đệm, bộ lọc và bến đổi hóa học các chất ô nhiễm

Đất đai là một yếu tố cơ bản của sản xuất, vừa là đối tượng lao động vừa là tư liệu lao động Đất đai là đối tượng lao động vì đó là nơi để con người thực hiện các hoạt động của mình để tác động vào cây trồng, vật nuôi để tạo ra sản phẩm Đất đai còn là tư liệu lao động trong quá trình sản xuất thông qua việc con người đã biết lợi dụng một cách ý thức các đặc tính tự nhiên của đất như lý học, hóa học, sinh vật học và các tính chất khác để tạo tác động và giúp cây trồng tạo nên sản phẩm

2.1.2 Khái niệm và phân loại đất nông nghiệp

* Khái niệm nhóm đất nông nghiệp

Nhóm đất nông nghiệp (ký hiệu là NNP) là đất sử dụng vào mục đích sản xuất, nghiên cứu, thí nghiệm về nông nghiệp, lâm nghiệp, nuôi trồng thuỷ sản, làm muối và mục đích bảo vệ, phát triển rừng Đất nông nghiệp bao gồm đất sản xuất nông nghiệp,

đất lâm nghiệp, đất nuôi trồng thuỷ sản, đất làm muối và đất nông nghiệp khác

* Phân loại đất nông nghiệp

a) Đất sản xuất nông nghiệp (SXN) bao gồm đất trồng cây hằng năm và đất trồng

cây lâu năm

- Đất trồng cây hằng năm (CHN): Là đất sử dụng vào mục đích trồng các loại cây

có thời gian sinh trưởng từ khi gieo trồng cho đến khi thu hoạch không quá một năm, kể

cả đất đất sửdụng theo chế độ canh tác không thường xuyên theo chu kỳ Đất trồng cây hằng năm bao gồm đất trồng lúa và đất trồng cây hằng năm khác

+ Đất trồng lúa (LUA) là ruộng và nương rẫy trồng lúa từ một vụ trở lên hoặc trồng lúa kết hợp với các mục đích sử dụng đất khác được pháp luật cho phép nhưng trồng lúa là chính Đất trồng lúa bao gồm đất chuyên trồng lúa nước, đất trồng lúa nước còn lại và đất trồng lúa nương

 Đất chuyên trồng lúa nước (LUC): Là ruộng trồng lúa nước (bao gồm cả ruộng bậc thang), hàng năm cấy trồng từ hai vụ trở lên, kể cả có luân canh, xen canh với cây hàng năm khác hoặc có khó khăn đột xuất mà chỉ trồng cấy được một vụ hoặc không

sử dụng trong thơi gian không quá một năm

 Đất trồng lúa nước còn lại (LUK): Là ruộng trồng lúa nước (bao gồm cả ruộng bậc thang), hàng năm cấy trồng từ một vụ trở lên, kể cả trường hợp trong năm có thuận lợi mà chỉ trồng thêm một vụ lúa hoặc trông thêm cây hàng năm khác hoặc do khó khăn đột xuất mà không sử dụng trong thời gian không quá một năm

 Đất trồng lúa nương (LUN): Là đất chuyên trồng lúa trên sườn đồi, núi dốc từ một vụ trở lên, kể cả trường hợp trồng lúa không thường xuyên theo chu kỳ và trường hợp có luân canh, xen canh với cây hàng năm khác

+ Đất trồng cây hàng năm khác (HNK): Là đất trồng các cây hàng năm (trừ đất trồng lúa), gồm chủ yếu để trồng rau, màu, cây thuốc, mía, đai, gai, cói, sả, dâu tằm, đất

trồng cỏ tự nhiên có cải tạo để chăn nuôi gia súc Đất trồng cây hàng năm khác bao gồm đất bằng trồng cây hàng năm khác và đất nương rẫy trồng cây hàng năm khác

 Đất bằng trồng cây hàng năm khác (BHK): Là đất bằng phẳng ở đồng bằng, thung lũng, cao nguyênđể trồng cây hàng năm khác

 Đất nương rẫy trồng cây hàng năm khác (NHK): Là đất trồng cây hàng năm khác trên sườn đồi, núi dốc kề cả trường hợp trồng cây hàng năm khác không thường xuyên nhưng theo chu kỳ

- Đất trồng cây lâu năm (CLN): Là đất trồng các loại cây có thời gian sinh trưởng

từ khi gieo trồng tới khi thu hoạch là trên một năm, kể cả những loại cây có thời gian sinh trưởng như cây hàng năm nhưng cho thu hoạch nhiều năm như thanh long, chuối, nho… Các loại cây lâu năm bao gồm:

+ Cây công nghiệp lâu năm: Gồm các cây lâu năm có sản phẩm thu hoạch không phải là gỗ, được dùng để làm nguyên liệu cho sản xuất công nghiệp hoặc phải qua chế biến mới sử dụng được như chè, ca cao, cà phê, dừa, điều…;

+ Cây ăn quả lâu năm: Các cây lâu năm có sản phẩm thu hoạch là quả để ăn tươi hoặc kết hợp với chế biến;

+ Vườn tạp là vườn trồng xen lẫn nhiều loại cây lâu năm hoặc cây lâu năm xen lẫn cây hàng năm mà không được công nhận là đất ở;

+ Các loại cây lâu năm khác không phải đất trồng cây công nghiệp lâu năm và cây

ăn quả lâu năm, chủ yếu là cây lấy gỗ, lấy bóng mát, tạo cảnh quan trong các đô thị, khu dân cư nông thôn

b) Đất lâm nghiệp (LNP): Là đất đang có rừng (gồm rừng tự nhiên và rừng trồng) đạt tiêu chuẩn rừng theo quy định của pháp luật về bảo vệ và phát triển rừng và đất mới được trồng rừng hoặc trồng kết hợp với khoanh nuôi tự nhiên Đất lâm nghiệp bao gồm đất rừng sản xuất, đất rừng phòng hộ, đất rừng đặc dụng

- Đất rừng sản xuất (RSX): Là đất sử dụng vào mục đích sản xuất lâm nghiệp theo quy định của pháp luật về bảo vệ và phát triển rừng

- Đất rừng phòng hộ (RPH): Là đất để sử dụng vào mục đích phòng hộ đầu nguồn, bảo vệ đất, bảo vệ nguồn nước, bảo vệ môi trường sinh thái, chắn gió, chắn cát, chắn sóng ven biển theo quy định của pháp luật về bảo vệ và phát triển rừng

- Đất rừng đặc dụng (RDD): Là đất để sử dụng vào mục đích nghiên cứu, thí nghiệm khoa học, bảo tồn thiên nhiên và đa dạng sinh học, vườn quốc gia, bảo vệ di tích lịch sử, văn hóa, danh lam thắng cảnh, bảo vệ môi trường sinh thái theo quy định của pháp luật về bảo vệ và phát triển rừng

c) Đất nuôi trồng thủy sản (NTS): Là đất được sử dụng chuyên vào mục đích nuôi, trồng thủy sản nước lợ, nước mặn và nước ngọt

d) Đất làm muối (LMU): Là ruộng muối để sử dụng vào mục đích sản xuất muối e) Đất nông nghiệp khác (NKH): Gồm đất sử dụng để xây dựng nhà kính và các loại nhà khác phục vụ mục đích trồng trọt, kể cả các hình thức trồng trọt không trực tiếp trên đất; xây dựng chuồng trại chăn nuôi gia súc, gia cầm và các loại động vật khác được pháp luật cho phép; đất trồng trọt, chăn nuôi, nuôi trồng thủy sản cho muc đích học tập, nghiên cứu thí nghiệm; đất ươm tạo cây giống và đất trồng hoa, cây cảnh

2.2 Biến động hiện trạng sử dụng đất

2.2.1 Định nghĩa sử dụng đất

Sử dụng đất (Land use): Sử dụng đất là cách thức mà người ta sử dụng bề mặt trái đất Sử dụng đất được phân loại như thành thị, nông thôn, đất nông nghiệp, rừng…hoặc với mức phân loại cụ thể hơn cho những mục đích cụ thể (Phùng Văn Tiến, 2009)

2.2.2 Biến động sử dụng đất, các trường hợp và nguyên nhân của biến động đất đai

* Biến động sử dụng đất

Biến động sử dụng đất là sự tăng hay giảm về diện tích đối tượng nào đó trong một giai đoạn nhất định (Phùng Văn Tiến, 2009)

* Các trường hợp biến động đất đai

- Được nhà nước giao đất, cho thuê đất

- Được nhà nước thu hồi đất, mất đất do thiên tai

- Trường hợp đất bồi, đất cồn

- Thay đổi mục đích sử dụng đất, thời hạn sử dụng, hình thể sử dụng

- Chuyển đổi, chuyển nhượng, cho thuê, thừa kế, thế chấp hoặc chia tách quyền

sử dụng đất

* Nguyên nhân của biến động đất đai

Do nhà nước: nhà nước thu hồi đất, giao đất, cho thuê đất đối với các tổ chức, hộ gia đình, cá nhân trong nước và ngoài nước theo quy hoạch và kế hoạch phát triển kinh

tế xã hội của đất nước

Do người sử dụng đất: Nhu cần chuyển nhượng, chuyển đổi, cho thuê, thừa kế, thể chấp theo quy định của pháp luật về các quyền của người sử dụng đất

Do tự nhiên gãy, do thiên tai (bão, lũ lụt, xói mòn, sụp lở…) hay do đắt hồi

2.2.3 Khái quát về bản đồ biến động sử dụng đất

Theo khoản 5 điều 3 Luật đất đai 2013 thì bản đồ hiện trạng sử dụng đất là bản đồ thể hiện sự phân bố các loại đất tại một thời điểm xác định, được lập theo từng đơn vị hành chính

Để nghiên cứu biến động sử dụng đất 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 kiểm kê hoặc

từ các cuộc điều tra Các phương pháp này có độ chính xác không cao, tốn nhiều thời gian và kinh phí, đồng thời chúng không thế hiện được sự thay đổi sử dụng đất từ loại đất này sang loại đất khác và vị trí không gian của sự thay đổi đó Thành lập bản đồ biến động sử dụng đất từ tư liệu viễn thám đa thời gian sẽ khắc phục được những nhược điểm trên

Bản đồ biến động sử dụng đất ngoài các yếu tố nội dung cơ bản của các Bản đổ chuyên đề như: bản đồ địa hình, địa vật, giao thông, thủy văn phải thể hiện được sự biến động về sử dụng đất theo thời gian Các thông tin về tình hình sử dụng đất, biến động sử dụng đất 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 đất đai để đảm bảo sử dụng đất bền vững, hiệu quả, thân thiện môi trường và quan trọng nhất là đảm bảo an ninh lương thực Ưu điểm của bản đồ biến động sử dụng đất là thể hiện được rõ sự biến động theo không gian và theo thời gian Diện tích biển động được thế hiện rõ ràng trên bản đồ, đồng thời cho chúng ta biết có biến động hay không biến động, hay biến động từ loại đất nào sang loại đất nào Nó có thể được kết hợp với nhiều nguồn dữ liệu tham chiếu khác để phục vụ có hiệu quả cho rất nhiều mục đích khác nhau như quản lý tài nguyên, môi trường, thống

kê, kiểm kê đất đai Về cơ bản, bản đồ biến động sử dụng đất được thành lập trên cơ sở hai bản đồ hiện trạng sử dụng đất tại hai thời điểm nghiên cứu vì vậy độ chính xác của bản đồ này phụ thuộc vào độ chính xác của các bản đồ hiện trạng sử dụng đất tại hai thời điểm nghiên cứu

2.3 Tổng quan về viễn thám và GIS

2.3.1 Khái niệm viễn thám

Viễn thám là một khoa học thu nhận thông tin của bề mặt trái đất mà không tiếp xúc trực tiếp với bề mặt ấy Điều này được thực hiện nhờ vào việc quan sát và thu nhận năng lượng phản xạ, bức xạ từ đối tượng và sau đó phân tích, xử lý, ứng dụng những thông tin nói trên (Phạm Văn Thông, 2010)

Theo Lê Quang Trí (1999) cho rằng: Viễn thám được định nghĩa là sự thu thập và phân tích thông tin về các đối tượng, sự thu thập và phân tích thông tin này được thực hiện từ một khoảng cách không gian không có sự tiếp xúc đến các vật thể

Theo Lê Quang Trung và cộng tác viên (2000), đã định nghĩa về viễn thám và các chuyên ngành về viễn thám như sau: Viễn thám (Remote sensing): có nhiều định nghĩa

về viễn thám của nhiều tác giả khác nhau , nhìn chung viễn thám là sự thu thập và phân tích các thông tin về các đối tượng, sự thu thập và phân tích này được thực hiện từ một khoảng cách không gian không có sự tiếp xúc trực tiếp đến các vật thể Máy bay hay vệ tinh là những vật mang chủ yếu phục vụ cho sự quan trắc trong viễn thám

2.3.2 Nguyên lý hoạt động của viễn thám

Nguyên lý cơ bản của viễn thám đó là đặc trưng phản xạ hay bức xạ của các đối tượng tự nhiên tương ứng với từng giải phổ khác nhau Kết quả của việc giải đoán các lớp thông tin phụ thuộc rất nhiều vào sự hiểu biết về mối tương quan giữa đặc trưng phản xạ phổ với bản chất, trạng thái của các đối tượng tự nhiên Những thông tin về đặc trưng phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên sẽ cho phép các nhà chuyên môn chọn các kênh ảnh tối ưu, chứa nhiều thông tin nhất về đối tượng nghiên cứu, đồng thời đây cũng

là cơ sở để phân tích nghiên cứu các tính chất của đối tượng, tiến tới phân loại chúng

2.3.3 Nguyên tắc sử dụng ảnh viễn thám theo dõi biến động

- Các ảnh sử dụng để theo dõi biến động một khu vực, phải ở cùng một hệ tọa độ lưới chiếu

- Ảnh phải có độ phân giải như nhau

- Ảnh có độ phân giải càng cao thì các tượng tượng phản xạ càng mạnh, thông tin

về các đối tượng thực phủ càng chi tiết hơn và ngược lại Vì vậy ảnh có cùng độ phân giải các đối tượng thực phủ sẽ cho phản xạ gần như nhau, và khi đó chồng lớp đối tượng trên hai ảnh cho kết quả biến động chính xác hơn

- Ảnh phải được phân tích giải đoán ở các bước sóng như nhau

- Khu vực nghiên cứu của ảnh phải như nhauHai ảnh phải được chụp trên cùng một khu vực hoặc được cắt theo ranh giới hành chính của khu vực nghiên cứu

2.3.4 Đặc điểm ảnh viễn thám MODIS

* Khái quát ảnh vệ tinh MODIS

MODIS là bộ cảm viễn thám chủ yếu của vệ tinh Terra được phóng lên quỹ đạo vào ngày 18/12/1999 và vệ tinh Aqua được phóng vào ngày 4/5/2002 Trong khoảng thời gian một ngày đêm, các bộ cảm của vệ tinh sẽ quét gần hết Trái đất trừ một số dải hẹp ở vùng xích đạo, các dải này sẽ được phủ hết vào ngày hôm sau (Viện khí tượng thủy văn và môi trường, 2012)

MODIS được thiết kế để thu thập 50 bước sóng của ánh sáng nhưng các vệ tinh hiện đang trong quỹ đạo chỉ thu được 36 bước sóng, bao gồm các bước sóng từ 0.4μm đến 14.4μm Độ phân giải của dữ liệu khoảng từ 250 đến 1000 m tùy thuộc vào bước sóng được ghi lại (Ruizhi Ren, 2009)

Ảnh MODIS cung cấp dữ liệu về đất liền, biển và khí quyển một cách đồng thời Tùy vào mục đích nghiên cứu mà sử dụng các kênh phổ khác nhau Vệ tinh Terra và Aqua mang bộ cảm MODIS ban ngày đi từ Bắc xuống Nam, qua xích đạo khoảng 10h30’

và 13h30’ giờ địa phương, thời gian bay hết một vòng quanh Trái đất xấp xỉ 1h40’ Về ban đêm thì chiều bay của vệ tinh ngược lại Như vậy vệ tinh TERRA và AQUA sẽ bay

qua lãnh thổ Việt Nam một ngày bốn lần vào khoảng 10h30’, 13h30’, 22h30’ và 1h30’,

do đó ở Việt Nam sẽ thu được ảnh MODIS bốn lần trong một ngày (Viện Khí tượng thủy văn và Môi trường, 2012)

Bảng 2.1: Các thông số kỹ thuật của vệ tinh MOISD

Thời gian qua xích đạo 10:30 a.m hoặc 1:30 p.m

Độ phân giải không gian 250 m (kênh 1-2)

500 m (kênh 3-7)

1000 m (kênh 8-36)

(Nguồn: http://modis.gsfc.nasa.gov)

Bảng 2.2: Đặc điểm của một số kênh phổ ảnh MODIS

* Ứng dụng của ảnh vệ tinh MODIS

Với đặc tính chụp phủ vùng rộng lớn, độ phân giải thời gian cao cộng với nhiều kênh thiết kế chuyên để tính hiệu chỉnh ảnh hưởng khí quyển đã làm tăng khả năng sử

dụng ảnh MODIS trong nghiên cứu những vùng nhiệt đới nhiều mây (Trần Hùng, 2007)

Mặc dù độ phân giải không gian của ảnh vệ tinh MODIS không cao nhưng với tầm phủ rộng, thời gian quan trắc liên tục và đặc biệt là miễn phí, liệu ảnh vệ tinh MODIS

là nguồn tài liệu tham khảo có giá trị cao đối với các nhà khoa học trong việc thực hiện những nghiên cứu của mình Bên cạnh đó, dữ liệu ảnh vệ tinh MODIS có độ phân giải phổ khá cao với 36 kênh phổ làm tăng tính ứng dụng của MODIS trong hầu hết các

nghiên cứu hiện nay vì độ phân giải phổ càng lớn thì khả năng phân biệt, nhận biết và giải đoán các đối tượng càng cao

Ưu điểm của dữ liệu ảnh MODIS trong xác định cơ cấu cây trồng:

Mục tiêu nghiên cứu dựa trên hiện trang cơ cấu mùa vụ làm cơ sở để chuyển đổi sang hiện trạng xâm nhập mặn của khu vực nghiên cứu Lựa chọn dữ liệu ảnh phù hợp với mục tiêu là công việc quyết định đến kết quả tối ưu nhận được Ảnh MODIS được cung cấp miễn phí và đầy đủ với độ phân giải thời gian cao (hàng ngày, 8 ngày) thích hợp để nghiên cứu sự sinh trưởng và phát triển của từng loại cây trồng, kể cả ngắn ngày lẫn dài ngày Dựa trên sự biến động của chỉ số NDVI được tính toán từ ảnh có thể giúp

ta xác định được cụ thể thời gian của quá trình canh tác (thời gian gieo trồng, giai đoạn phát triển mạnh nhất cũng như thời gian thu hoạch) từ đó giúp xác định đối tượng cây trồng và hình thức canh tác nông nghiệp cụ thể

Ảnh MODIS hằng ngày tuy có độ phân giải thời gian cao hơn nhưng với mức độ khai thác thông tin phục vụ cho nghiên cứu thì không cần thiết, sẽ tốn nhiều thời gian xử lý ảnh và giải đoán, đồng thời dung lượng lưu trữ cao cũng hơn gấp nhiều lần Do đó trong nghiên cứu này sử dụng ảnh MOD09Q1, độ phân giải thời gian 8 ngày với hai kênh đỏ

2.4.1 Khái niệm về GIS

Theo Ducker (1979) định nghĩa, GIS là một trường hợp đặc biệt của hệ thống thông tin, ở đó có cơ sở dữ liệu bao gồm sự quan sát các đặc trưng phân bố không gian, các hoạt động sự kiện có thể được xác định trong khoảng không như đường, điểm, vùng Theo Burrough (1986) định nghĩa, GIS là một công cụ mạnh dùng để lưu trữ và truy vấn, biến đổi và hiển thị dữ liệu không gian từ thế giới thực cho những mục tiêu khác nhau

Theo Nguyễn Kim Lợi và ctv (2009) Hệ thống thông tin địa lý được định nghĩa như là một hệ thống thông tin mà nó sử dụng dữ liệu đầu vào, các thao tác phân tích, cơ

sở dữ liệu đầu ra liên quan về mặt địa lý không gian, nhằm hỗ trợ việc thu nhận, lưu trữ, quản lí, xử lí, phân tích và hiển thị các thông tin không gian từ thế giới thực ñể giải quyết các vấn đề tổng hợp từ thông tin cho các mục đích con người đặt ra

- Phần mềm: là bộ não của hệ thống, phần mềm GIS rất đa dạng và có thể chia làm

3 nhóm (nhóm phần mềm quản đồ họa, nhóm phần mềm quản trị bản đồ và nhóm phần mềm quản trị, phân tích không gian)

- Số liệu: bao gồm dữ liệu không gian (dữ liệu bản đồ) và dữ liệu thuộc tính (dữ liệu phi không gian) Dữ liệu không gian miêu tả vị trí địa lý của đối tượng trên bề mặt Trái đất Dữ liệu thuộc tính miêu tả các thông tin liên quan đến đối tượng, các thông tin này có thể được định lượng hay định tính

- Tổ chức và chính sách quản lý: Ðây là hợp phần rất quan trọng để đảm bảo khả năng hoạt động của hệ thống, là yếu tố quyết định sự thành công của việc phát triển công nghệ GIS Hệ thống GIS cần được điều hành bởi một bộ phận quản lý, bộ phận này phải được bổ nhiệm để tổ chức hoạt động hệ thống GIS một cách có hiệu quả để phục vụ người sử dụng thông tin

- Chuyên viên: Đây là một trong những hợp phần quan trọng của công nghệ GIS, đòi hỏi những chuyên viên hướng dẫn sử dụng hệ thống để thực hiện các chức năng phân tích và xử lý các số liệu Đòi hỏi phải thông thạo về việc lựa chọn các công cụ GIS

để sử dụng, có kiến thức về các số liệu đang được sử dụng và thông hiểu các tiến trình đang và sẽ thực hiện

* Ứng dụng của hệ thông tin địa lý GIS

Hình 2.1 :Các thành phần của GIS

2.5 Giới thiệu phần mềm xử lý ảnh ENVI

ENVI là viết tắt của “The Environment for Visualizing Image” , là một phần mềm

xử lý tư liệu viễn thám của Research System Inc, Mỹ ENVI được cấu trúc thành 12 Module chính, được viết bằng ngôn ngữ IDL (Interactive Data Language), một trong những ngôn ngữ lập trình cấu trúc mạnh (Lê Văn Trung, 2005) với các công cụ có khả năng hiển thị, định vị và phân tích ảnh số với một môi trường và giao diện thân thiện với người sử dụng, đáp ứng các thao tác thuật toán về xử lý ảnh vệ tinh và ảnh máy bay Theo Lê Văn Trung (2005), các ưu điểm của ENVI được thể hiện ở cách tiếp cận trong công tác xử lý ảnh, đó là việc kết hợp các kỹ thuật dựa trên kênh phổ và kỹ thuật dựa trên tập tin Khi dữ liệu được mở, các kênh phổ được lưu vào danh sách chờ xử lý của chương trình, hoặc khi các tập tin được mở, các kênh phổ của các tập tin được xử lý như một nhóm ENVI có tất cả các chức năng xử lý ảnh cơ bản, trong chế độ tương tác với người sử dụng về đồ họa Đặc biệt trong khi xử lý, ENVI không có giới hạn về kênh phổ được xử lý đồng thời do vậy các dữ liệu ảnh siêu phổ cũng có thể được xử lý và phân tích bằng ENVI

* Những tính năng nổi trội của bộ phần mềm ENVI bao gồm:

- Làm việc (hiển thị và xử lý) số lượng và dung lượng ảnh lớn;

- Đọc, hiển thị và phân tích nhiều định dạng (format) ảnh vệ tinh, ảnh thông dụng,

dữ liệu raster và DEM;

- Khai thác thông tin từ nhiều loại ảnh vệ tinh và ảnh hàng không khác (VNREDSat-1, SPOT, Landsat, ASTER, QuickBird, GeoEye, WorldView, )

- Trộn các dạng ảnh (ảnh quang học, ảnh radar…) nhằm hiểu rõ đặc điểm của vùng nghiên cứu;

- Bộ công cụ xử lý ảnh đa dạng dựa trên các phương pháp khoa học đã được kiểm chứng như công cụ xử lý hình học, công cụ phân tích phổ, công cụ phân tích dữ liệu và các công cụ nâng cao;

- Khả năng làm việc với dữ liệu vector (các định dạng shapefile, MIF, DXF và GPS) và kết nối trực tiếp với phần mềm ArcGIS cho phép dễ dàng tích hợp kết quả phân tích ảnh vào cơ sở dữ liệu và quy trình ứng dụng bản đồ GIS;

- Với ngôn ngữ lập trình IDL, ENVI có khả năng tùy biến và mở rộng theo yêu cầu quy trình xử lý phân tích ảnh của khách hàng

Hình 2.2: Giao diện của phần mềm ENVI 4.8

2.6 Giới thiệu phần mềm Mapinfo

MapInfo là một trong những phần mềm phục vụ cho việc xây dựng và quản lý dữ

liệu hệ thống thông tin địa lý

MapInfo trang bị khả năng xử lý dữ liệu (bao gồm cả những lệnh truy vấn SQL để chọn ra đối tượng) và các đặc tính hiển thị giá trị trên màn hình:

- MapInfo có khả năng mở các tập tin dữ liệu dạng DBASE hoặc FoxBASE, Lotus 1-2-3 và Microsoft Excel Nhập vào các tập tin hình ảnh với nhiều dạng thức khác nhau Ngoài ra, MapInfo còn có thể tự tạo tập tin dữ liệu của nó;

- MapInfo cho phép xem thông tin trong 3 loại cửa sổ: Map, Browser và Graph tương ứng với cửa sổ bản đồ, bảng thuộc tính và đồ thị Kỹ thuật liên kết “nóng” của

các loại cửa sổ cho phép xem cùng một thông tin trên nhiều cửa sổ khác nhau Khi thay đổi thông tin trong một cửa sổ, sự thay đổi này sẽ được cập nhật một cách tự động sang các cửa sổ khác;

- MapInfo cho phép phủ nền bản đồ bằng những tấm ảnh điểm Khả năng này làm tăng qui mô, giá trị của bản đồ nền

- Khả năng thực hiện những sự lựa chọn bằng ngôn ngữ SQL của MapInfo cho phép thực hiện phép chọn đối tượng nhanh chóng và tiện lợi trên một hay nhiều bảng;

- Bộ công cụ vẽ, hiệu chỉnh bản đồ và các hàm chức năng hoàn hảo khác trợ giúp trong quá trình xây dựng bản đồ;

- Công cụ Save Workspace cho phép lưu tất cả cửa sổ đang làm việc vào một tập tin duy nhất Điều này giúp mở các cửa sổ cần thiết một cách nhanh chóng, tiết kiệm thời gian, tránh sai sót;

- MapInfo cho phép xây dựng trang in trong cửa sổ Layout với tập lệnh trợ giúp rất hữu hiệu;

- MapInfo cho phép thay đổi hệ quy chiếu của các lớp bản đồ khi bắt đầu số hóa cũng như khi hiển thị chúng

MapInfo là một phần mềm được thiết kế để hòa hợp với các phần mềm khác, người

sử dụng không phải thay đổi cách làm việc trên máy tính, MapInfo chỉ làm thay đổi kết quả nhận được Có thể bắt đầu làm việc với MapInfo trên nguồn dữ liệu trong bảng tính Excel, bảng dữ liệu của Foxpro, các bảng vẽ CAD hoặc những dữ liệu địa lý khác Nếu chưa có sẵn nguồn dữ liệu, MapInfo cung cấp công cụ để tạo ra nguồn dữ liệu phù hợp (TS Phạm Thị Xuân Thọ - Nguyễn Xuân Bắc, Giáo trình lý thuyết và thực hành MapInfo)

Hình 2.3: Giao diện phần mềm Mapinfo 10.5

2.7 Tổng quan một số đề tài nghiên cứu viễn thám và công nghệ GIS

Theo Nguyễn Xuân Trung Hiếu (2013), Luận văn tốt nghiệp ngành Quản lý đất đai, khoa Môi trường và Tài nguyên, Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh với

đề tài “Ứng dụng viễn thám và GIS thành lập bản đồ biến động các loại thực phủ địa bàn Thành phố Huế - tỉnh Thừa Thiên Huế” Đề tài này được thực hiện trong thời gian

từ tháng 01/2013 ñến tháng 05/2013, sử dụng công nghệ viễn thám kết hợp với GIS để thành lập bản đồ biến động các loại thực phủ địa bàn Thành phố Huế - tỉnh Thừa Thiên Huế Đề tài sử dụng ảnh Landsat ETM+, độ phân giải trung bình (30 m) nên độ chính xác khi phân loại chưa cao, tuy nhiên đề tài đã cho thấy được lớp đất rừng, lúa – hoa màu và đất trống là những lớp bị biến động mạnh (đều có trên 50% diện tích bị biến đổi), bên cạnh đó lớp giao thông là lớp phủ ổn định nhất (hơn 70% diện tích) Đề tài đã thành lập được bản đồ biến động lớp phủ mặt đất Thành phố Huế trong giai đoạn 2001 – 2010 ở tỷ lệ 1:60000 Về phương pháp đề tài sử dụng phương thu thập số liệu (thu thập từ 4 nguồn chính là dữ liệu viễn thám (ảnh Landsat ETM+), dữ liệu GIS (dữ liệu hành chính), dữ liệu từ điều tra thực địa (thực hiện lấy mẫu bằng máy GPS và khảo sát thực địa) và dữ liệu thống kê (báo cáo, thống kê từ các sở ngành có liên quan), phương pháp sửa lỗi sọc ảnh bằng phần mềm GapFill Kết quả nghiên cứu của đề tài phù hợp với kết quả kiểm kê đất đai năm 2012 tại thành phố Huế, tuy nhiên kết quả nghiên cứu

có một số mặt hạn chế như một số loại thực phủ thường bị phân loại nhầm với nhau như đất giao thông và khu dân cư, lúa - hoa màu và khu dân cư, lúa - hoa màu và đất trống Nguyên nhân chủ yếu dẫn đến sự phân loại nhầm lớp thực phủ là do Độ phân giải của

dữ liệu ảnh viễn thám Landsat chỉ ở mức trung bình (30 m), nên một số diện tích lúa - hoa màu nhỏ lẻ, các khu tái định cư mới được xây dựng, phân bố manh mún,… không được ghi nhận trên ảnh

Theo Kiều Thị Kim Dung (2009), Luận văn Thạc sĩ ngành Quản lý đất đai, Đại học Nông nghiệp Hà Nội với đề tài “Ứng dụng ảnh viễn thám và công nghệ GIS để thành lập bản đồ biến động sử dụng đất trên địa bàn phường Khai Quang Thành phố Vĩnh Yên – tỉnh Vĩnh Phúc” Đề tài sử dụng ảnh Viễn thám Sport, cùng với bản đồ hiện trạng sử dụng đất phường Khai Quang đề tiến hành giải đoán và chồng lắp bản đồ từ đó cho ra bản đồ biến động hiện trạng sử dụng đất của phường Khai Quang từ đó đánh giá được độ chính xác của việc sử dụng ảnh Viễn thám và công nghệ GIS trong thành lập bản đồ biến động sử dụng đất của Phường Khai Quang Đề tài đã thành lập được bản

đồ biến động hiện trạng sử dụng đất với độ chính xác cao, phân tích cụ thể tình hình biến động hiện trạng sử dụng đất của phường Khai Quang trong giai đoạn 2003 – 2008

Đề tài chủ yếu sử dụng phương pháp thu thập thông tin, xử lí số liệu, xử lí ảnh và phương pháp phỏng vấn chuyên gia Nhìn chung đề tài đã đánh giá cụ thể tình hình biến động

sử dụng đất của phường Khai Quang đồng thời xây dựng được bản đồ biến động sử dụng đất với độ chính xác cao Về mặt hạn chế, độ phân giải của ảnh cũng ảnh cũng ảnh

hưởng đến việc phân lớp đối tượng, kết quả phân loại bị nhầm lẫn giữa đất cây bụi, cỏ dại với đất với đất trồng hoa màu, đất trồng cỏ với đất trồng lúa

Theo Lê Thị Bích Liên (2013), Luận văn tốt nghiệp chuyên ngành Hệ thống thông tin địa lý, Đại học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh với đề tài “ứng dụng ảnh vệ tinh MODIS giám sát lũ Đồng Bằng Sông Cửu Long năm 2012” Đề tài sử dụng ảnh vệ tinh MODIS với độ phân giải thời gian cao, cùng việc thực hiện các quá trình phân loại nghiên cứu tiến hành đưa ra những phân tích, đánh giá cụ thể về không gian cũng như thời gian ngập lũ của ĐBSCL năm 2012 Nhìn chung đề tài đã đánh một cách khá cụ thể tình hình diễn biến của lũ trong năm 2012 trên khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long, bên cạnh đó đề tài còn xác định được diện tích ngập lũ của từng tỉnh trong khu vực Đồng Bằng Sông cửu Long Đặc biệt trong quá trình thực hiện, thay vì sử dụng chỉ số thực vật NDVI thì đề tài sử dụng chỉ số EVI nhằm phản ánh trạng thái thực vật ở mỗi thời điểm khác nhau trong năm, là một chỉ số quan trọng trong phân loại để đánh giá sự hiện diện của thực vật đồng thời xác định những điểm ảnh liên quan đến nước.Đặc tính của lũ là biến đổi từng ngày và không gian ngập lũ cũng thay đổi liên tục theo thời gian, việc theo dõi lũ thông qua các số liệu mực nước đơn thuần chỉ xác định sự thay đổi diện tích mực mặt nước theo thời gian, tuy nhiên đề tài đã sử dụng ảnh MODIS được tổ hợp 8 ngày, qua đó cho thấy sự thay đổi diện tích mặt nước cả về không gian lẫn thời gian, cung cấp cái nhìn rõ ràng và trực quan hơn khi các đối tượng ngập nước được thể hoàn toàn trên ảnh Bên cạnh những gì đề tài nghiên cứu này đã thực hiện được thì đề tài cũng còn một

số hạn chế như sau: Đề tài đã sử dụng ảnh MODIS được tổ hợp 8 ngày nên không luôn luôn ghi nhận lại chính xác thời điểm bắt đầu, đạt đỉnh và kết thúc mùa lũ, việc sử dụng

số liệu mực nước thủy văn chỉ đánh giá sự tương quan giữa mực nước và diện tích ngập cho thấy sự khả quan khi sử dụng ảnh MODIS trong giám sát lũ, nhưng không đánh giá được chính xác diện tích ngập từng tỉnh Nên có sự so sánh với số liệu diện tích được giải đoán từ ảnh có độ phân giải không gian cao hơn, hoặc số liệu diện tích ngập được

lũ thống kê để có những kết luận chính xác hơn về diện tích ngập từng tỉnh của ĐBSCL Theo Trần Thị Hiền (2010) sử dụng ảnh MODIS theo dõi chỉ số NDVI với sự phát triển cây lúa cho thấy chỉ số NDVI của vùng lúa trên ảnh thay đổi bình quân từ 0,1 đến 0,9 theo quy tắc thấp vào đầu vụ, tăng dần và đạt cao nhất vào lúc cây lúa phát triển tốt

ở giai đoạn sau khi đẻ nhánh và sau đó giảm dần khi cây lúa bắt đầu chín và sẽ giảm đến mức thấp nhất vào cuối vụ (Hình 2.3 và 2.4) Thông thường đối với các loại hình sử dụng như: vườn cây ăn quả, rừng,…nói chung là các loại cây lâu năm quan sát cho thấy chỉ số NDVI ổn định và dao động trong khoảng giá trị tương đối cao từ 0,5 đến 1,0 (hoặc

từ 0 – 255 cấp độ tông màu từ tối đến sáng)

Căn cứ vào quy luật biến động trên ta có thể theo dõi chính xác được cơ cấu mùa

vụ và ước đoán được thời gian xuống giống của những vùng trồng lúa dựa vào biểu đồ thể hiện sự biến động của giá trị NDVI Tác giả kết luận có thể ứng dụng ảnh MODIS – MOD13Q1 (độ phân giải 250m, chu kỳ lập 16 ngày) để xác định thời vụ, theo dõi tiến

độ xuống giống cấp vùng và đề nghị nên sử dụng ảnh MODIS (MOD13Q1) để theo dõi tiến độ xuống giống lúa ở cấp vùng, cấp quốc gia Bên cạnh đó, có thể sử dụng để theo dõi sự thay đổi của hiện trạng sử dụng đất, cơ cấu mùa vụ

Hình 2.4: Sự phát triển của lúa vụ Đông xuân - Hè Thu và sự biến động chỉ số NDVI

(Nguồn: Trần Thị Hiền, 2010)

Hình 2.5: Tương quan giữa sự phát triển của lúa ở vụ Đông xuân và Hè Thu và sự biến động

của chỉ số NDVI (Nguồn: Trần Thị Hiền, 2010)

2.8 Tồng quan về khu vực nghiên cứu

Hậu Giang là một tỉnh nằm ở Đồng Bằng Sông Cửu Long, được thành lập vào năm

2004 do tách ra từ tỉnh Cần Thơ cũ Tỉnh lỵ hiện nay là thành phố Vị Thanh cách Thành Phố Hồ Chí Minh 240 km về phía tây nam, cách thành phố Cần Thơ 60 km theo Quốc

lộ 61 và chỉ cách 40 km theo đường nối Vị Thanh – Cần Thơ

Hậu Giang là tỉnh ở trung tâm châu thổ sông Mê Kông, thuộc khu vực nội địa của Đồng bằng Sông Cửu Long Trước năm 1976, Hậu Giang là tên gọi của sông Hậu Vùng đất thuộc tỉnh Hậu Giang ngày nay trước năm 1956 nằm rải rác thuộc tỉnh Cần

Thơ và tỉnh Rạch Giá Từ năm 1957, toàn bộ vùng đất tỉnh Hậu Giang ngày nay đều thuộc về tỉnh Cần Thơ Tháng 3 năm 1976, tỉnh Hậu Giang được thành lập trên cơ sở hợp nhất ba đơn vị hành chính cấp tỉnh ngang bằng nhau trước đó là tỉnh Cần Thơ, tỉnh Sóc Trăng và thành phố Cần Thơ Ngày 26 tháng 12 năm 1991, tình Hậu Giang được chia thành tỉnh Cần Thơ và tỉnh Sóc Trăng Ngày 26 tháng 11 năm 2003, tỉnh Cần Thơ được chia thành thành phố Cần Thơ trực thuộc Trung ương và tỉnh Hậu Giang ngày nay Hậu Giang là một trong những trung tâm lúa gạo của miền Tây Nam Bộ Tỉnh có thế mạnh về cây lúa và cây ăn quả các loại, có nguồn thủy sản phong phú, chủ yếu tôm

cá nước ngọt và chăn nuôi gia súc

2.8.1 Vị trí địa lí

Hậu Giang là tỉnh thuộc khu vực nội địa của Đồng bằng Sông Cửu Long Lãnh thổ của tỉnh nằm trong tọa độ từ 9030'35 đến 10019'17 Bắc và từ 105014'03 đến 106017'57 kinh Đông Phía Tây giáp tỉnh Kiên Giang, phía Bắc giáp thành phố Cần Thơ và tỉnh Vĩnh Long, phía nam giáp tỉnh Bạc Liêu, phía đông giáp tỉnh Sóc Trăng Tỉnh nằm ở hạ lưu sông Hậu, giữa một mạng lưới sông ngòi, kênh rạch chằng chịt Tỉnh nằm kề thành phố Cần Thơ, trung tâm của vùngTây Nam Bộ

2.8.2 Điều kiện tự nhiên

Hậu Giang là tỉnh nằm ở phần cuối Đồng bằng châu thổ sông Cửu Long, địa hình thấp, độ cao trung bình dưới 2 mét so với mực nước biển Địa hình thấp dần từ Bắc xuống Nam và từ Đông sang Tây Khu vực ven sông Hậu cao nhất, trung bình khoảng

1 - 1,5 mét, độ cao thấp dần về phía Tây Bề mặt địa hình bị chia cắt mạnh bởi hệ thống kênh rạch nhân tạo

Tỉnh Hậu Giang nằm trong vòng đai nội chí tuyến Bắc bán cầu, gần xích đạo,

có khí hậu nhiệt đới gió mùa, chia thành hai mùa rõ rệt.Mùa mưa có gió Tây Nam

từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô có gió Đông Bắc từ tháng 12 đến tháng 4 hàng năm Tỉnh Hậu Giang có một hệ thống sông ngòi kênh rạch chằng chịt với tổng chiều dài khoảng 2.300 km Mật độ sông rạch khá lớn 1,5 km/km, vùng ven sông Hậu thuộc huyệnChâu Thành lên đến 2 km/km Hậu Giang nằm trong vùng trũng của khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long Cấu tạo của vùng có thể chia thành hai vùng cấu trúc

rõ rệt là Tầng cấu trúc dưới và Tầng cấu trúc bên, trong đó Tầng cấu trúc dưới gồm Nền

đá cổ cấu tạo bằng đá Granit và các đá kết tinh khác, bên trên là đá cứng cấu tạo bằng

đá trầm tích biển hoặc lục địa và các loại đá mắc ma xâm nhập hoặc phun trào

Hình 2.6: Bản đồ hành chính tỉnh Hậu Giang

2.8.3 Kinh tế - xã hội

* Kinh tế

Hậu Giang có diện tích tự nhiên khoảng 1.600 km2, hiện được chia ra làm 8 đơn

vị hành chính Trong đó, huyện Châu Thành A và Châu Thành là nơi có các khu, cụm công nghiệp tập trung và nhiều loại cây ăn quả nhiệt đới quý hiếm; huyện Vị Thủy, Phụng Hiệp, Long Mỹ và thị xã Long Mỹ là các địa bàn tập trung vùng lúa đặc sản, nguyên liệu mía, còn nhiều tiềm năng nuôi trồng thủy sản nước ngọt; thị xã Ngã Bảy, vị trí hợp thủy của bảy dòng kênh lớn đã hình thành chợ nổi Ngã Bảy nổi tiếng về du lịch, cây ăn quả; riêng thành phố Vị Thanh là trung tâm tỉnh lỵ Hậu Giang

Đến nay, Hậu Giang đã xây dựng được các vùng nguyên liệu nông sản chuyên canh với quy mô lớn, đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng và chế biến xuất khẩu Đó là vùng nguyên liệu lúa chất lượng cao 32.000 ha, bao gồm diện tích 2 cánh đồng lớn có quy mô 300-500 ha/cánh đồng lúa ở huyện Vị Thủy và Châu Thành A; vùng nguyên liệu mía 10.300ha; vùng nguyên liệu khóm 1.500ha; vùng cây ăn trái đặc sản có múi hơn 10.000ha, vùng nuôi trồng thủy sản tập trung 1.500ha Nhiều sản phẩm nông sản có thế mạnh của tỉnh được công nhận nhãn hiệu, trong đó có không ít sản phẩm đã khẳng định thương hiệu trên thị trường như bưởi Năm Roi Phú Thành, quýt đường Long Trị, khóm Cầu Đúc

Thời gian qua, trong định hướng phát triển kinh tế - xã hội, Hậu Giang luôn chú trọng tạo mọi điều kiện để phát triển sản xuất, chuyển dịch cơ cấu kinh tế, khai thác tiềm năng, lợi thế theo hướng phát triển công nghiệp, thương mại, dịch vụ và du lịch Ưu tiên khuyến khích đầu tư xây dựng các khu, cụm công nghiệp tập trung, hoàn thiện mạng lưới giao thông thủy, bộ, cấp điện, cấp thoát nước, hạ tầng du lịch, phát triển đô thị nhằm đẩy nhanh tốc độ tăng trưởng và phát triển kinh tế Theo đó, trong kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội 5 năm (2016-2020), tỉnh Hậu Giang đã xác định: Tốc độ tăng trưởng kinh tế bình quân 5 năm trên 7%/năm; GRDP bình quân đầu người đến năm 2020 đạt 2.500 USD; cơ cấu kinh tế đến năm 2020 là dịch vụ - công nghiệp - nông nghiệp

* Xã hội

 Giáo dục

Hệ thống giáo dục tỉnh Hậu Giang bao gồm đầy đủ các cấp học, ngành học từ mầm non, tiểu học, trung học cơ sở, trung học phổ thông, trung cấp, cao đẳng, đại học Tiêu biểu như trường Đại học Cần Thơ (khu Hòa An), trường Đại học Võ Trường Toản, trường cao đẳng cộng đồng Hậu Giang, trường trung cấp Luật Vị Thanh, trường trung cấp nghề Hậu Giang, trường cao đẳng nghề Trần Đại Nghĩa và các trường trung học phổ thông, trung học cơ sở, tiểu học, mầm non Giáo dục mầm non hiện nay đã có các cơ

sở ở tất cả các huyện thị, nhưng vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu xã hội Tính đến ngày 30 tháng 09 năm 2008, toàn tỉnh Hậu Giang có 250 trường học ở các cấp phổ thông, đứng thứ 12 ở khu vực ĐBSCL

 Dân số

Tính đến năm 2011, dân số toàn tỉnh Hậu Giang đạt gần 769.200 người, mật độ dân số đạt 480 người/km² So với các tỉnh thành của vùng đồng bằng sông Cửu Long, chiếm 4,6% dân số của đồng bằng Sông Cửu Long và 0,94% dân số cả nước Trong đó dân số sống tại thành thị đạt gần 176.000 người, dân số sống tại nông thôn đạt 593.200 người Dân số nam đạt 387.600 người, trong khi đó nữ đạt 381.600 người Tỷ lệ tăng tự nhiên dân số phân theo địa phương tăng 8,8 ‰

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN 3.1 Phương pháp nghiên cứu

Điều tra thu thập số liệu: Thu thập các số liệu liên quan đến hiện trạng sử dụng

đất của tỉnh Hậu Giang trong giai đoạn 2010 - 2015, nghiên cứu các tài liệu hướng dẫn

sử dụng phần mềm, ứng dụng tình huống vào thực tế

Phỏng vấn người dân: Phỏng vấn người sử dụng đất trên địa bàn nghiên cứu về

hiện trạng sử dụng đất trồng lúa năm 2015

Định vị GPS: Dùng GPS cầm tay điều tra thực địa nhằm đánh giá độ chính xác

của kết quả giải đoán ảnh

Phương pháp xử lý số liệu (xử lí ảnh modis)

Quá trình xử lý ảnh Modis được thực hiện theo sơ đồ sau:

- Bước 1: Thu thập ảnh MODIS từ năm 2010 đến măm 2015, ảnh MODIS do cơ quan hàng không vũ trụ quốc gia Hoa Kỳ (NASA) cung cấp;

- Bước 2: Từ ảnh Modis thu thập được, tiến hành hiệu chỉnh hình học Đối với ảnh

vệ tinh trong quá trình chụp ảnh do có sự thay đổi về tốc độ quay của gương nên thường dẫn đến sự méo mó về hình học, lệch tọa độ Việc nắn chỉnh hình ảnh nhằm đưa ảnh

Tăng cường chất lượng ảnh

Điều tra thực địa

- Bước 4: Tiến hành phân loại không kiểm soát nhằm xác định các loại có sự đồng nhất về phổ cho bởi ảnh vệ tinh bằng cách gộp các pixel có các tính chất giống nhau thành một nhóm đối tượng;

- Bước 5: Khảo sát thực địa nhằm kiểm tra độ chính xác của kết quả phân loại không kiểm soát và làm cơ sở cho phân loại có kiểm soát;

- Bước 6: Phân loại có kiểm soát trước hết là giai đoạn kiểm tra đại diện hay các

vị trí khảo sát thực địa gọi là ROI (Region Of Iterest), kiểm tra khả năng phân tách của ROI, các ROI phải tụ họp chặt chẽ với nhau và không được chồng lấp lên nhau;

- Bước 7: Biên tập cho ra bản đồ hiện trạng sử dụng đất qua các năm từ 2010 đến

2015, tiến hành tính diện tích đất trồng lúa thông qua bản đồ hiện trạng của năm 2010

và năm 2015

3.2 Phương tiện nghiên cứu

3.2.1 Tài liệu – số liệu

- Ảnh viễn thám MODIS của các năm 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015

- Bản đồ hiện trạng sử dụng đất của tỉnh Hậu Giang năm 2010, 2015

- Các văn bản pháp luật để làm căn cứ, cơ sở pháp lý

3.2.2 Phần mềm, thiết bị

- Phần mềm Envi dùng để giải đoán ảnh MODIS

- Phần mềm Mapinfo dùng để biên tập bản đồ

- Phần mềm excel dùng để lưu trữ số liệu thu thập được

- Máy tính, máy in, máy GPS cầm tay, điện thoại di động

So sánh sự theo dõi biến động bằng phương pháp viễn thám và GIS so với phương pháp truyền

thống

Đánh giá dựa trên số liệu thống kê, hằng năm hay từ các cuộc điều tra

Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất trồng lúa giai đoạn 2010 –

2015 của tỉnh Hậu Giang

So sánh, đối chiếu diện tích bảng đồ hiện trạng

sử dụng đất trồng lúa năm 2010 và năm 2015

đã thành lập để thấy được sự biến động

Ứng dụng

Tham khảo ý kiến người dân

Khả năng ứng dụng của công nghệ viễn thám và GIS trong thực tiễn

So sánh

Thu thập

Xử lý ảnh Modis (sơ đồ Hình 3.1)

Đánh giá

Hình 3.2: Sơ đồ các bước thực hiện đề tài

- Bước 1: Thu thập phần mềm và các số liệu:

+ Về phần mềm bao gồm: Phần mềm Envi phiên bản 4.8, và phần mềm MapInfo phiên bản 10.5 từ internet;

+ Về số liệu bao gồm: Ảnh MODIS của các năm 2010, 2011, 2012, 2013, 2014,

2015 Bản đồ hiện trạng sử dụng đất trồng lúa năm 2010 và năm 2015 của tỉnh Hậu Giang, số liệu kiểm kê đất đai của Sở TN&MT tỉnh Hậu Giang năm 2010 và năm 2015

+ Bản đồ ranh giới tỉnh và ranh giới huyện của tỉnh Hậu Giang

- Bước 2: Tiến hành xử lý ảnh MODIS (sơ đồ Hình 3.1) để thành lập được bản đổ hiện trạng sử dụng đất trồng lúa giai đoạn 2010 – 2015 của tỉnh Hậu Giang

- Bước 3: Từ bản đồ hiện trạng sử dụng đất trồng lúa giai đoạn 2010 – 2015 vừa thành lập được tiến hành so sánh với các số liệu thống kê hằng năm hay số liệu từ các cuộc điều tra để kiểm tra tính chính xác của bản đồ

- Bước 4: So sánh giữa hai diện tích đất trồng lúa giải đoán được của năm 2010 và năm 2015 để thấy được sự biến động

- Bước 5: Tiến hành so sánh, đối chiếu sự theo dõi biến động bằng phương pháp viễn thám và GIS so với phương pháp truyền thống

- Bước 6: Đánh giá độ chính xác của việc sử dụng ảnh viễn thám MODIS và công nghệ GIS trong theo dõi hiện trạng sử dụng đất trồng lúa giai đoạn 2010 – 2015 trên địa bàn tỉnh Hậu Giang

- Bước 7: Tham khảo ý kiến, phỏng vấn người dân về hiện trạng sử dụng đất trồng lúa năm 2015 kiểm tra tính chính xác của kết quả giải đoán ảnh từ việc sử dụng ảnh viễn thám MODIS và công nghệ GIS

- Bước 8: Đánh giá được khả năng ứng dụng thực tiễn của ảnh viễn thám MODIS

và công nghệ GIS trong đánh giá biến động diện tích đất trồng lúa giai đoạn 2010 – 2015

trên địa bàn tỉnh Hậu Giang

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 Kết quả thu thập ảnh viễn thám và số liệu

Quá trình thu thập dữ liêu ảnh vệ tinh MODIS từ trung tâm hàng không vũ trụ NASA và các số liệu từ cơ quan nhà nước bao gồm:

- Bộ dữ liệu ảnh MODIS09Q1 từ năm 2010 đến năm 2016, ảnh MODIS09Q1 được phục sử dụng để phục vụ cho việc nghiên cứu của đề tài vì đây là ảnh với dữ liệu được tổng hợp 8 ngày một lần và gồm có 2 kênh ảnh: Kênh 1 (đỏ) và kênh 2 (cận hồng ngoại),

và độ phân giải của ành MODIS09Q1 là 250m (Hình 4.1)

Hình 4.1: Ảnh MODIS09Q1 thu thập được

- Bản đồ hiện trạng sử dụng đất tỉnh Hậu Giang năm 2010 và năm 2015 (Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hậu Giang)

- Số liêu thống kê, kiểm kê đất đai năm 2010 và năm 2015 của tỉnh Hậu Giang (Văn Phòng Đăng Ký Đất Đai tỉnh Hậu Giang)

- Bản đồ ranh giới hành chính ĐBSCL

- Bản đồ ranh giới Tỉnh, Huyện của tỉnh Hậu Giang

4.2 Kết quả xử lý ảnh

4.2.1 Cắt, che ảnh

* Cắt sơ bộ vùng chứa khu vực nghiên cứu

Mỗi ảnh MOD09Q1 thu được chứa thông tin đầy đủ của toàn khu vực tỉnh Hậu giang, tuy nhiên ảnh thu được chứa phần diện tích phía dưới của vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long và một phần của đại dương, do đó để giảm dung lượng cần cắt bỏ đi phần

nằm ngoài khu vực nghiên cứu Sử dụng công cụ Basic Tools/ Resize Data để tiến hành

cắt sơ bộ khu vực chứa vùng nghiên cứu, cụ thể như sau:

Hình 4.2: Các bước trong quá trình cắt sơ bộ vùng nghiên cứu

Đầu tiên cần mở file ảnh Modis đã tải về để tiến hành việc cắt ảnh

- Bước 1: Sau khi mở ảnh, chọn Basic tools/ Resize Data (Spactial/ Spectral), khi

đó hộp thoại Resize Data Input File;

- Bước 2: Trong hộp thoại Resize Data Input File chọn file ảnh cần cắt, sau đó

chọn Spatial Subset;

- Bước 3: Hộp thoại Select Spatial Subset xuất hiện, chọn Image;

- Bước 4: Sau khi chọn lệnh Image, hộp thoại Subset by Image xuất hiện, trong

hộp thoại này tại mục Samples chọn tỷ lệ ảnh cần cắt là 1600, tại mục Lines chọn tỷ lệ

là 1200 để cắt ảnh, sau đó chọn ok;

- Bước 5: Tiếp tục chọn ok cho đến khi xuất hiện hộp thoại Resize Data Parameters,

tại hộp thoại này click vào file, sau đó chọn Choose, chọn đường dẫn để lưu file ảnh vừa

cắt sơ bộ xong

(a) (b) Hình 4.3: Ảnh trước khi cắt sơ bộ (a) và ảnh sau khi cắt sơ bộ (b)

* Cắt theo địa giới hành chính của khu vực nghiên cứu

Ảnh sau khi cắt sơ bộ đã chứa vùng nghiên cứu, tuy nhiên ảnh vẫn còn chứa các đối tượng nằm ngoài vùng nghiên cứu, nhằm làm nhẹ dung lượng ảnh và đảm bảo cho việc giải đoán đạt độ chính xác cao, cần tiến hành cắt ảnh theo địa giới hành chính của vùng nghiên cứu

Hình 4.4: Các bước trong quá trình cắt ảnh theo địa giới hành chính

Đầu tiên, mở file ảnh đã được cắt sơ bộ, sau đó tiến hành các bước như sau:

- Bước 1: Mở file Vector ranh giới tỉnh Hậu Giang bằng cách chọn lệnh File/ Open Vector File;

- Bước 2: Chọn đường dẫn đến thư mục chứa file ranh giới hành chính của tỉnh Hậu Giang, tiến hành mở file vector này lên;

- Bước 3: khi đó xuất hiện hộp thoại Avalable Vectors List click chọn vào Layer: Ranh giới tỉnh HG.MIF, tiếp tục click chọn Select All Layer/ Load Selected;

- Bước 4: Chọn Basic Tools/ Resize Data (Spactial/ Spectral), xuất hiện hộp thoại Resize Data Input File;

- Bước 5: Trong hộp thoại Resize Data Input File, click chọn vào file đã được cắt

sơ bộ, chọn Spatial Subset;

- Bước 6: Hộp thoại Select Spatial Subset xuất hiện, click chọn ROI/EVF, hiển thị hộp thoại Subset Image by ROI/EVF exte ;