Nghiên cứu biến động sử dụng đất tỉnh bình dương trên cơ sở ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thông tin địa lý (gis)

Tổng quan các công trình ứng dụng viễn thám trong nghiên cứu biến động hiện trạng sử dụng đất.... Các cơ quan hoạch định kếhoạch và giám sát biến động sử dụng đất có nhiều trách nhiệm và

VŨ THỊ KIM

NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT TỈNH BÌNH DƯƠNG TRÊN CƠ SỞ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ HỆ

THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI – 2013

VŨ THỊ KIM

NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT TỈNH BÌNH DƯƠNG TRÊN CƠ SỞ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ HỆ

THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS)

Chuyên ngành : Kỹ thuật trắc địa

Mã số: 60.52.85

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS TRẦN XUÂN TRƯỜNG

HÀ NỘI – 2013

trình nào khác.

Tác giả luận văn

Vũ Thị Kim

MỤC LỤC

Trang

DANH MỤC VIẾT TẮT 4

DANH MỤC CÁC BẢNG 5

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 6

MỞ ĐẦU 8

Chương 1 CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT 12

1.1 Khái quát về hiện trạng sử dụng đất 12

1.1.1 Khái niệm về tài nguyên đất 12

1.1.2 Khái quát về hiện trạng sử dụng đất 13

1.2 Các phương pháp nghiên cứu biến động hiện trạng sử dụng đất 15

1.2.1 Biến động hiện trạng sử dụng đất 15

1.2.2 Các nguyên nhân gây ra biến động 16

1.2.3 Các phương pháp nghiên cứu biến động hiện trạng sử dụng đất 18

1.3 Cơ sở phương pháp luận xác định biến động hiện trạng sử dụng đất ứng dụng công nghệ viễn thám 22

1.4 Tổng quan các công trình ứng dụng viễn thám trong nghiên cứu biến động hiện trạng sử dụng đất 23

1.4.1 Tình hình nghiên cứu hiện trạng sử dụng đất trên thế giới 23

1.4.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam 24

Chương 2 CƠ SỞ SỬ DỤNG TƯ LIỆU VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT 27

2.1 Công nghệ viễn thám và ảnh vệ tinh độ phân giải cao 27

2.1.1 Công nghệ viễn thám 27

2.1.2 Ảnh vệ tinh độ phân giải cao 29

2.2 Đặc trưng phản xạ phổ của các đôi tượng tự nhiên 33

2.2.1 Đặc tính phản xạ phổ của thực vật 34

2.2.2 Đặc tính phản xạ phổ của nước 35

2.2.3 Đặc tính phản xạ phổ của thổ nhưỡng 35

2.3 Khả năng ứng dụng công nghệ viễn thám vào nghiên cứu biến động hiện trạng sử dụng đất 35

2.4 Hệ thống thông tin địa lý (GIS) 40

2.4.1 Định nghĩa 40

2.4.2 Cấu trúc dữ liệu 40

2.4.3 Khả năng phân tích của GIS 42

2.4.4 Sử dụng GIS trong nghiên cứu biến động hiện trạng sử dụng đất 47

Chương 3 THỰC NGHIỆM - ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS VÀO NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT KHU VỰC TỈNH BÌNH DƯƠNG 49

3.1 Lựa chọn và khái quát về khu vực nghiên cứu 49

3.1.1 Điều kiện tự nhiên 49

3.1.2 Điều kiện xã hội 50

3.2 Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS nghiên cứu biến động hiện trạng sử dụng đất giai đoạn 1996 - 2011 51

3.2.1 Tư liệu sử dụng 51

3.2.2 Chiết tách thông tin trên ảnh viễn thám 51

3.2.3 Xây dựng quy trình thành lập bản đồ biến động hiện trạng sử dụng đất 57

3.2.4 Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất thành phố Thủ Dầu Một giai đoạn 1996 - 2011 59

3.3 Phân tích, thành lập bản đồ biến động hiện trạng sử dụng đất thành phố Thủ Dầu Một giai đoạn 1996 - 2003 – 2011 80

3.4 Đánh giá biến động các loại đất 86

3.4.1 Đất đô thị và đất chuyên dùng 86

3.4.2 Đất ở nông thôn 88

3.4.3 Đất nông nghiệp 89

3.4.4 Đất mặt nước 89

3.4.5 Đất chưa sử dụng 90

3.5 Nhận xét về vấn đề đô thị hóa 91

KẾT LUẬN 93

KIẾN NGHỊ 94

TÀI LIỆU THAM KHẢO 95

DANH MỤC VIẾT TẮT

SPOT Système Pour l’Observation de la Terre

(Hệ thống vệ tinh quan trắc Trái Đất của Pháp)GIS Geographic Information System

( Hệ thống thông tin địa lý)GDP Gross Domestic Product

(Thu nhập quốc dân trong nước)

ID Index

(chỉ số)

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật ảnh IKONOS 31

Bảng 2.2: Một số thông số của ảnh QuickBird 32

Bảng 2.3: Đặc điểm hệ thống SPOT 33

Bảng 2.4: Các thông số kỹ thuật của một số loại ảnh vệ tinh quang học cơ bản 38

Bảng 3.1: Một số dấu hiệu giải đoán trên ảnh tổ hợp màu giả chuẩn 52

Bảng 3.2 Danh sách mục đích sử dụng đất trong nghiên cứu 60

Bảng 3.3: Hệ thống mẫu giải đoán ảnh vệ tinh khu vực nghiên cứu 63

Bảng 3.4: Các đối tượng cần phân loại 73

Bảng 3.5: Bảng ma trận biến động diện tích hiện trạng sử dụng đất 84

giai đoạn 1996 – 2003 84

Bảng 3.6: Bảng ma trận biến động diện tích hiện trạng sử dụng đất 85

giai đoạn 2003- 2011 85

Bảng 3.7: Bảng thống kê diện tích hiện trạng sử dụng đất các thời điểm 85

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Trang

Hình 1.1: Phương pháp so sánh sau phân loại 19

Hình 1.2: Phương pháp phân loại trực tiếp ảnh đa thời gian 20

Hình 1.3: Phương pháp phân tích vector thay đổi phổ 21

Hình 2.1: Ảnh vệ tinh IKONOS 31

Hình 2.2: Đặc điểm phổ phản xạ của các đối tượng tự nhiên chính 34

Hình 2.3 Mối quan hệ giữa dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính 42

Hình 2.4 Nguyên lý khi chồng lắp các bản đồ 44

Hình 2.5 Việc chồng lắp các bản đồ theo phương pháp cộng 44

Hình 2.6 Một ví dụ trong việc chồng xếp các bản đồ 44

Hình 2.7 Một thí dụ trong việc phân loại lại một bản đồ 45

Hình 2.8.Các phép toán logic 45

Hình 2.9 Ứng dụng thuật toán logic trong tìm kiếm không gian 46

Hình 3.1: Khu vực nghiên cứu 49

Hình 3.2: Quy trình thành lập bản đồ biến động hiện trạng sử dụng đất 58

Hình 3.3 Mối quan hệ giữa độ phân giải không gian và chi tiết phân loại 59

Hình 3.4: Ảnh SPOT thành phố Thủ Dầu Một năm 1996, 2003 và 2011 60

Hình 3.5: Mạng phân cấp đối tượng ảnh 64

Hình 3.6: Nhóm chuyên đề của đối tượng ảnh (Image Object Domain) 65

Hình 3.7: Giao diện phần mềm eCognition 66

Hình 3.8: Ảnh mở bằng công cụ Raster manager 67

Hình 3.9: Công cụ tăng cường chất lượng ảnh 68

Hình 3.10: Công cụ phân mảnh ảnh 68

Hình 3.11: Lựa chọn thuật toán phân mảnh 69

Hình 3.12: Ảnh sau khi phân mảnh 70

Hình 3.13: Cửa sổ lớp phân loại 71

Hình 3.14: Công cụ chọn mẫu 71

Hình 3.15: Sự khác biệt các mẫu chọn 73

Hình 3.16: Phương pháp phân loại 74

Hình 3.17: Kết quả phân loại 75

Hình 3.18: Các công cụ chỉnh sửa 75

Hình 3.19: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất thành phố Thủ Dầu Một năm 1996 76

Hình 3.20: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất thành phố Thủ Dầu Một năm 2003 77

Hình 3.21: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất thành phố Thủ Dầu Một năm 2011 78

Hình 3.22: Cơ cấu hiện trạng sử dụng đất năm 1995 79

Hình 3.23: Cơ cấu hiện trạng sử dụng đất năm 2003 79

Hình 3.24: Cơ cấu hiện trạng sử dụng đất năm 2011 79

Hình 3.25 Sơ đồ đánh giá biến động 80

Hình 3.26: Chồng xếp kết quả phân loại thời điểm 1996 và 2003 81

Hình 3.27: Biểu tượng cho các đối tượng phục vụ biên tập các bản đồ biến động 81 Hình 3.28: Bản đồ biến động hiện trạng sử dụng đất giai đoạn 1996 – 2003 82

Hình 3.29: Bản đồ biến động hiện trạng sử dụng đất giai đoạn 2003 - 2011 83

Hình 3.30: Biểu đồ diện tích các loại đất các thời điểm 86

Hình 3.31 Đồ thị thay đổi diện tích đất đô thị(ha) 87

Hình 3.32 Đồ thị thay đổi diện tích đất chuyên dùng (ha) 87

Hình 3.33 Đồ thị thay đổi diện tích đất ở nông thôn (ha) 88

Hình 3.34 Đồ thị thay đổi diện tích đất nông nghiệp (ha) 89

Hình 3.35 Đồ thị thay đổi diện tích đất mặt nước (ha) 90

Hình 3.36 Đồ thị thay đổi diện tích đất chưa sử dụng (ha) 91

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Quá trình đô thị hóa mạnh mẽ cùng với sự gia tăng dân số đã dẫn tới sự thayđổi lớn trong hiện trạng sử dụng đất ở hầu hết các tỉnh thành ở Việt Nam trong đó

có thành phố Thủ Dầu Một tỉnh Bình Dương Bình Dương thuộc miền Đông Nam

Bộ, nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam (gồm 8 tỉnh thành, thành phố HồChí Minh, Đồng Nai, Bình Dương, Bà Rịa - Vũng Tàu, Bình Phước, Tây Ninh,Long An và tỉnh Tiền Giang), là một trong những tỉnh có tốc độ tăng trưởng kinh tếcao, phát triển công nghiệp năng động của cả nước Trong những năm gần đây, tốc

độ đô thị hóa, phát triển kinh tế, công nghiệp diễn ra nhanh Đất nông nghiệp nhanhchóng bị thu hẹp, nhường chỗ cho các loại hình khác như các khu dân cư, các khucông nghiệp, các công trình công cộng khác Việc nghiên cứu biến động trên diệnrộng và thời gian dài là vấn đề cần thiết cho các cơ quan quản lý của tỉnh, với vị tríđịa lý là cửa ngõ giao thương của thành phố Hồ Chí Minh, nên thành phố Thủ DầuMột tỉnh Bình Dương rất thuận lợi cho việc phát triển kinh tế - xã hội toàn diện

Trong ba thập kỷ gần đây, công nghệ và phương pháp viễn thám phát triểnhết sức nhanh chóng với sự xuất hiện của các đầu thu ảnh vệ tinh hiện đại, nhờ đóảnh thu được có độ phủ rộng ở các tỷ lệ và độ phân giải ngày càng lớn, góp phầnhữu ích phục vụ cho quản lý và giám sát trong công tác quản lý và dự báo lớp phủmặt đất

Công nghệ viễn thám cho phép chúng ta cập nhật thông tin, tiến hành nghiêncứu một cách nhanh chóng, hiệu quả, tiết kiệm được thời gian và công sức Mặtkhác các tư liệu viễn thám hiện nay đi đôi với việc giảm giá thành là tăng độ phângiải Sự phát triển công nghệ viễn thám tạo ra ảnh hưởng tích cực đến các tổ chứcđiều phối và giám sát mặt đất bao gồm giám sát sự biến động lớp phủ mặt đất vàhiện trạng sử dụng đất với sự biến đổi đa thời gian Công nghệ hiện nay còn chophép lựa chọn và phân tích dữ liệu bởi hiệu chỉnh tán xạ mặt đất, khí quyển, quỹđạo vệ tinh, và việc kết hợp dữ liệu GPS, các lớp dữ liệu và chức năng GIS, và một

số mô hình khác, càng tăng thêm tính xác thực của kết quả Vì vậy, tư liệu viễn

thám là một nguồn số liệu hết sức có giá trị để chiết tách các thông tin lớp phủ bềmặt Với nhu cầu tăng số lượng và chất lượng thông tin, công nghệ viễn thám cònhữu ích cho cả tương lai trong chuyên ngành này Vì vậy, mục tiêu sử dụng tư liệuviễn thám và các công cụ khác trong giám sát sự biến động một số loại hình sửdụng đất là hết sức cần thiết, đúng đắn và hữu ích Các cơ quan hoạch định kếhoạch và giám sát biến động sử dụng đất có nhiều trách nhiệm và nghĩa vụ trongcông việc này nhưng khả năng của họ trong việc thực hiện nhiệm vụ này bị hạnchế bởi thông tin mới về loại hình và tốc độ biến động, thậm chí hạn chế cảthông tin về các cấu thành như nguyên nhân, phân bố, tốc độ biến động sử dụngmột số loại hình sử dụng đất.

Từ trước đến nay ở nước ta, đã có nhiều nghiên cứu ứng dụng của viễn thámtrong điều tra sự biến động như: Ứng dụng công nghệ viễn thám trong nghiên cứubiến động sử dụng đất thành phố Đà Nẵng; Ứng dụng viễn thám theo dõi biến độngđất đô thị của thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An; Ứng dụng công nghệ viễn thám vàGIS thành lập bản đồ biến động lớp phủ thực vật rừng huyện Ngọc Hiển và NămCăn, Cà Mau

Viễn thám (sử dụng tư liệu độ phân giải cao) kết hợp GIS tạo ra các bản đồhay quy trình thứ cấp và còn hỗ trợ đưa ra các quyết định trên cơ sở độ chính xáccao, nhanh chóng và giá thành rẻ Tuy nhiên, sự phát triển, nghiên cứu và ứng dụngviễn thám và GIS cũng rất cần đến kinh nghiệm và sự hiểu biết trong các chuyênsâu

Trong tương lai gần, với các dự án và đầu tư về số lượng và các loại hình vệtinh, việc sử dụng kết quả dự báo xu thế hay hiện trạng tức thời của lớp phủ sẽ ngàycàng dễ dàng và chính xác hơn

Ở nước ta hiện nay, với nguồn lực và việc đầu tư mới một số trạm thu nhậnảnh vệ tinh độ phân giải ngày càng cao, chúng tôi khẳng định hướng đi này là hếtsức đúng đắn, cần thiết

Đặc biệt, với việc sử dụng cả ảnh SPOT 5 trong Đề tài, chúng tôi hy vọng sẽtạo được cơ sở dữ liệu thực nghiệm có độ chính xác cao hơn hẳn trước đây, khi mà

các ứng dụng theo hướng này còn sơ sài và chỉ sử dụng các ảnh viễn thám độ phângiải thấp và trung bình, trong thời kỳ đô thị hoá chưa nhanh như hiện nay tại vùngnghiên cứu thử nghiệm.

Chính vì các lý do trên, tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu biến động sử dụng đất

tỉnh Bình Dương trên cơ sở ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thông tin địa lý (GIS) ”

2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Tư liệu sử dụng: tư liệu viễn thám đa thời gian, đặc biệt là ảnh SPOT 5 đểđánh giá và dự báo xu thế biến động đất thành phố Thủ Dầu Một tỉnh Bình Dương

- Phạm vi khu vực nghiên cứu: thành phố Thủ Dầu Một - Tỉnh Bình Dương

- Tập trung chủ yếu vào các đối tượng như: đất nông nghiệp, đất ở, đấtchuyên dùng, đất mặt nước, đất bằng chưa sử dụng,

3.Nội dung nghiên cứu

- Tìm hiểu tình hình ứng dụng công nghệ viễn thám trong nghiên cứu biếnđộng sử dụng đất ở Việt Nam và thành phố Thủ Dầu Một nói riêng

- Xử lý ảnh vệ tinh của khu vực thành phố Thủ Dầu Một tỉnh Bình Dươngthu thập được

- Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất và bản đồ biến động hiện trạng sửdụng đất

- Đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất

4 Phương pháp nghiên cứu

- Điều tra thực địa: nhằm bổ sung chính xác các thông tin thực tế về khunghiên cứu, đánh giá độ chính xác kết quả nghiên cứu

- Thu thập tổng hợp tài liệu: Thu thập các nguồn tài liệu có được của khuvực nghiên cứu ở nhiều thời điểm khác nhau (bản đồ, ảnh viễn thám), báo chí,mạng Internet, các bài viết, báo cáo của tỉnh Bình Dương,…

- Phân tích các nhân tố ảnh hưởng tới biến động hiện trạng sử dụng đất khuvực nghiên cứu

- Nghiên cứu khả năng ứng dụng phần mềm eCognition

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Về mặt khoa học, nghiên cứu góp phần giúp học viên hiểu biết thêm về cácứng dụng của công nghệ viễn thám và hệ thông tin địa lý (GIS) nói chung và làmphong phú thêm về cơ sở khoa học ứng dụng trong công tác quản lý tài nguyên môitrường Các kết quả nghiên cứu góp phần khẳng định vị thế của công nghệ viễnthám và GIS trong công tác quản lý đất đai

6 Cấu trúc của luận văn

Luận văn gồm phần mở đầu, 3 chương, phần kết luận được trình bày trong 96trang A4 với 7 bảng và 36 hình

Để hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ quý báu của nhiều

cá nhân và tập thể

Trước hết tôi xin chân thành cảm ơn tới toàn thể cán bộ phòng sau đại học,cán bộ và giáo viên khoa Trắc địa, Trường Đại học Mỏ Địa chất đã tận tình giúp đỡgiúp tôi thực hiện luận văn này

Tôi xin chân thành cảm ơn TS Trần Xuân Trường – Trường Đại học Mỏ Địachất đã tận tình hướng dẫn chỉ bảo tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ công nhân viên chức Trung tâm Thunhận và Xử lý ảnh viễn thám – Trung tâm Viễn thám quốc gia đã tạo mọi điều kiệngiúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thiện luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã giúp đỡ tôi hoànthành luận văn này

Chương 1 CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

BIẾN ĐỘNG HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT

1.1 Khái quát về hiện trạng sử dụng đất

1.1.1 Khái niệm về tài nguyên đất

Theo định nghĩa của Winkler: Tài nguyên đất được xem là một vật thể sống,

nó tuân theo quy luật của sự sống: phát sinh, phát triển, thoái hoá và già cỗi

Tài nguyên đất được hiểu theo hai quan điểm: Đất (Soil) và Đất đai (land)Theo Dacutraev (1879) và Jenny (1941) thì đất (soil) là thể tự nhiên đặc biệt,hình thành qua tác động của các yếu tố được xác định bằng một hàm:

S = f (p, cl, o, r, t, ) (1.1)Trong đó:

S - soil properties (đất); p - parent material (đá mẹ hay mẫu chất); cl - regionalclimate (khí hậu); o - organism (sinh vật), r – relief (địa hình); t – time (thời gian); - additional variables (nhân tố biến đổi phụ)

Đất đai (land) là một vùng lãnh thổ có ranh giới, vị trí cụ thể, có các thuộc tínhtổng hợp của các yếu tố tự nhiên - kinh tế - xã hội Bao gồm cả điều kiện thổnhưỡng, địa hình, khí hậu, thuỷ văn, địa chất, thực vật và động vật sống ở trên đó.Tài nguyên đất được đánh giá vừa theo số lượng, vừa theo chất lượng Về sốlượng đó là diện tích mặt bằng có được của một quốc gia hay một vùng lãnh thổ và

có thể thống kê theo nguồn gốc phát sinh học (tức là theo từng loại đất) hoặc thống

kê theo mục đích sử dụng Về chất lượng thì thường đánh giá theo độ phì nhiêu củađất Ở những hệ thống đánh giá khái quát người ta dùng khái niệm loại sử dụng đất.Tài nguyên đất được phân hạng khái quát theo loại sử dụng đất chủ yếu sau:

- Đất dùng trực tiếp cho sản xuất như đất nông nghiệp, đất lâm nghiệp, đấtnuôi cá, đất làm bãi chăn thả, đất trồng cỏ phục vụ chăn nuôi, đất mỏ, đất làm muối,đất phục vụ cho các hồ chứa nước, ao, hồ.

- Đất thổ cư, đất dùng cho kiến trúc, xây dựng như xây dựng nhà cửa, trườnghọc, cơ quan, công xưởng, kho tàng, công viên, nơi vui chơi giải trí, từ đường, giáođường, thành luỹ, pháo đài, doanh trại quân đội, bãi thuyền, bến cảng, căn cứ quân

sự, sân bay, nghĩa trang, đình, chùa,

- Đất dùng cho giao thông, thuỷ lợi như đường sá, kênh mương, hồ đập chứanước, cảng, bờ biển, đê điều,

- Các loại đất khác như đất núi, mương lạch, sông suối,

1.1.2 Khái quát về hiện trạng sử dụng đất

Hiện trạng sử dụng đất là trạng thái lớp phủ bề mặt trái đất ở một thời điểmnào đó mà việc phân chia quỹ đất phụ thuộc vào mục đích sử dụng của con người.Theo Luật Đất đai năm 1993 phân chia đất đai thành 6 nhóm, trong đó có nhóm đất

đô thị Thế nhưng Luật Đất đai năm 2003 lại phân chia thành 3 nhóm chính và mỗinhóm gồm nhiều loại đất Và đồng thời có sự khác nhau giữa hệ thống phân loại đấttheo quy định của pháp luật về đất đai trước năm 2003, hệ thống được sử dụng đểxây dựng quy hoạch sử dụng đất đến năm 2010 và hệ thống theo pháp luật hiệnhành

Bảng 1.1 Phân tích sự khác nhau của các hệ thống phân loại đất

Theo hệ thống phân loại đất sử dụng trong quy hoạch sử dụng đất đến năm 2010

Theo hệ thống phân loại đất của pháp luật hiện hành về đất đai

1 Đất nông Đất sản xuất nông Đất sản xuất nông Đất sản xuất nông

nghiệp nghiệp nghiệp; đất lâm

nghiệp; đất làm muối; đất nông nghiệp khác

nghiệp; đất lâm nghiệp; đất nuôi trồng thuỷ sản; đất làm muối; đất nông nghiệp khác1.1 Đất sản xuất

nông nghiệp

Đất trồng cây hàng năm (không gồm đất nương rẫy canh tác không thường xuyên);

đất trồng cây lâu năm;

đất nuôi trồng thuỷ sản

Đất trồng cây hàng năm (không gồm đất nương rẫy canh tác không thường xuyên);

đất trồng cây lâu năm;

đất nuôi trồng thuỷ sản

Đất trồng cây hàng năm (gồm cả đất nương rẫy canh tác không thường xuyên); đất trồng cây lâu năm

Đất rừng sản xuất; đất rừng phòng hộ; đất rừng đặc dụng (không gồm đất ươm cây giống vì đất này thuộc đất nông nghiệp khác)

nông nghiệp

Không phân loại

mà đất không phải nông nghiệp được phân theo đất đô thị, đất khu dân cư nông thôn, đất chuyên dùng, đất chưa sử dụng

Đất ở; đất chuyên dùng; đất sông suối

Đất ở; đất chuyên dùng; đất tôn giáo, tín ngưỡng; đất nghĩa trang, nghĩa địa; đất sông suối

và mặt nước chuyên dùng; đất phi nông nghiệp khác

Đất ở gồm đất ở tại

đô thị và đất ở tại nông thôn

2.2 Đất chuyên

dùng

Đất trụ sở cơ quan, công trình sự nghiệp; đất sản

Đất trụ sở cơ quan, công trình sự nghiệp; đất sản

Đất trụ sở cơ quan, công trình sự nghiệp; đất quốc

xuất, kinh doanh;

đất công cộng; đất tôn giáo, tín ngưỡng; đất nghĩa trang, nghĩa địa;

đất mặt nước đang

sử dụng vào mục đích chuyên dùng

xuất, kinh doanh;

đất công cộng; đất tôn giáo, tín ngưỡng; đất nghĩa trang, nghĩa địa; đất mặt nước đang sử dụng vào mục đích chuyên dùng; đất phi nông nghiệp khác

phòng, an ninh; đất sản xuất, kinh doanh; đất công cộng

3 Đất chưa sử

dụng

Đất chưa đưa vào

sử dụng, núi đá không có rừng cây, đất nương rẫy canh tác không thường xuyên, đất sông suối, đất mặt nước chưa sử dụng

Đất chưa đưa vào

sử dụng, núi đá không có rừng cây, đất nương rẫy canh tác không thường xuyên, đất mặt nước chưa sử dụng

Đất chưa đưa vào

sử dụng, núi đá không có rừng cây

(Nguồn: “ Báo cáo của chính phủ về kế hoạch sử dụng đất năm 2005 và 2010”)

1.2 Các phương pháp nghiên cứu biến động hiện trạng sử dụng đất

1.2.1 Biến động hiện trạng sử dụng đất

Biến động được hiểu là sự biến đổi, thay đổi, thay thế trạng thái (diện tích,hình thái) này sang trạng thái khác của sự vật, hiện tượng tồn tại trong môi trường

tự nhiên cũng như xã hội

Phát hiện biến động là quá trình nhận dạng sự biến đổi, sự khác biệt về trạngthái của sự vật, hiện tượng bằng cách quan sát chúng tại những thời điểm khácnhau Việc lựa chọn phương pháp nghiên cứu biến động hiện trạng sử dụng đất làrất quan trọng Hiện nay có nhiều phương pháp nghiên cứu biến động, nhưng hầuhết các kết quả nghiên cứu biến động đều được thể hiện trên bản đồ biến động vàcác bảng tổng hợp kết quả Các phương pháp nghiên cứu khác nhau sẽ cho các bản

đồ khác nhau

Để nghiên cứu biến động hiện trạng sử dụng đất có nhiều phương pháp khácnhau với nhiều nguồn tài liệu khác nhau như: từ các số liệu thống kê hàng năm, sốliệu kiểm kê, hay từ các cuộc điều tra Các phương pháp này thường tốn nhiều thờigian, kinh phí và không thể hiện được sự thay đổi từ trạng thái này sang trạng tháikhác của lớp phủ mặt đất, và vị trí không gian của sự thay đổi đó Phương pháp sửdụng tư liệu viễn thám đã khắc phục được những nhược điểm đó.

Việc sử dụng tư liệu viễn thám trong nghiên cứu biến động hiện trạng sử dụngđất là giám sát thay đổi lớp phủ mặt đất đưa đến sự thay đổi về giá trị bức xạ vànhững thay đổi về giá trị bức xạ do thay đổi lớp phủ mặt đất phải lớn hơn sự thayđổi về bức xạ gây ra bởi các yếu tố khác Những yếu tố khác này bao gồm sự thayđổi về điều kiện khí quyển, độ ẩm mặt đất, góc chiếu của mặt trời Tuy nhiên, cóthể giảm thiểu ảnh hưởng của các yếu tố này bằng việc lựa chọn dữ liệu thích hợp

1.2.2 Các nguyên nhân gây ra biến động

Biến động của hiện trạng sử dụng đất bao giờ cũng bao gồm nhiều yếu tốtương tác lẫn nhau như: sự kết hợp của mục đích sử dụng đất tùy theo thời gian,không gian cụ thể tùy vào mục đích, môi trường và điều kiện của con người Cácquá trình tự nhiên diễn ra trên bề mặt đất như: hạn hán, xói mòn, … cũng quantrọng như các tác động của con người (phụ thuộc vào chính sách, điều kiện kinh tế)Các nguyên nhân chính dẫn đến biến động hiện trạng sử dụng đất gồm:

- Sự thay đổi đa dạng của tự nhiên: Sự thay đổi của môi trường tự nhiên tương

tác với những hoạt động của con người dẫn đến sự thay đổi lớp phủ mặt đất Điềukiện sinh thái khác nhau do biến đổi về khí hậu đòi hỏi những thay đổi tài nguyênđất, đặc biệt là trong điều kiện khan hiếm tài nguyên, như khô để phù hợp điều kiệnkhí hậu ẩm ướt Thông qua những thay đổi riêng lẻ về tự nhiên và kinh tế xã hội,điều kiện tự nhiên cũng có thể dẫn đến phát triển không bền vững, ví dụ: điều kiện

ẩm ướt bất thường có thể dẫn đến nguy cơ hạn hán Khi thời tiết trở nên khô hơncũng là nguyên nhân gây ra suy thoái đất Biến động sử dụng đất, chẳng hạn như

việc mở rộng đất trồng trọt ở vùng đất khô hạn cũng có thể làm tổn thương tới mốiquan hệ giữa con người và môi trường, khí hậu, từ đó có thể dẫn đến suy thoái đất.

- Vấn đề con người: Việc tăng hay giảm dân số trong bất kỳ khu vực đều có

ảnh hưởng đến lớp phủ mặt đất tại đó Sự thay đổi không chỉ đơn thuần là tỷ lệ sinh

tử và nó còn bao gồm cả sự thay đổi trong cấu trúc gia đình tính sẵn sàng lao động,

di cư, đô thị hóa, sự tan vỡ gia đình để tạo thành nhiều gia đình hạt nhân Di cư làyếu tố quan trọng nhất gây ra sự thay đổi nhanh chóng lớp phủ mặt đất Sự pháttriển của các đô thị, phân bố dân cư nông thôn - thành thị là những yếu tố quantrọng gây ra sự thay đổi sử dụng đất tại khu vực

- Vấn đề chính sách, thể chế: Biến động sử dụng đất bị ảnh hưởng trực tiếp

của các chính sách kinh tế, các thể chế pháp lý, truyền thống Tiếp cận đất đai, laođộng, vốn, … được xây dựng trên chính sách của địa phương, quốc gia và các tổchức, bao gồm: quyền sở hữu, chính sách môi trường, hệ thống quản lý tài nguyên,mạng xã hội liên quan, …Kiểm soát thể chế về sử dụng đất đai đang ngày càngchuyển dịch từ địa phương đến cấp khu vực và toàn cầu như là một kết quả của sựliên kết lẫn nhau ngày càng tăng của thị trường, sự gia tăng các công ước quốc tế vềmôi trường Việc xác định chính sách và thực thi thể chế kém làm suy yếu chiếnlược thích hợp của địa phương có thể dẫn đến việc thay đổi theo chiều hướng tiêucực, mất cân đối trong việc sử dụng đất Điều quan trọng là các tổ chức có ảnhhưởng đến những quyết định về quản lý và sử dụng đất đai cần được xây dựng xungquanh sự tham gia của các nhà quản lý đất đai địa phương và quan tâm đến môitrường

- Vấn đề kinh tế và công nghệ: Nhân tố kinh tế và các chính sách ảnh hưởng

đến quyết định mục đích sử dụng mặt đất để làm gì thông qua sự thay đổi giá cả,thuế, trợ cấp đầu vào sử dụng đất và các sản phẩm, thay đổi chi phí sản xuất, vậnchuyển và sự thay đổi nguồn vốn đầu tư, tiếp cận tín dụng thương mại, công nghệ

Sự phân bố không đồng đều tài sản của các hộ gia đình, quốc gia, khu vực cũng ảnhhưởng đến sử dụng đất, ví dụ như việc áp dụng cơ giới hóa nông nghiệp quy mô lớn

để đem lại lợi nhuận cao hơn, đồng thời áp dụng công nghệ mới và cách quản lý đất

đai một cách khoa học hơn Việc người nông dân ngày càng được tiếp xúc tốt hơnvới tín dụng, thương mại, công nghệ, đã khuyến khích sự chuyển đổi mục đích sửdụng đất như từ rừng sang đất trồng trọt Tuy nhiên, điều này phụ thuộc vào côngnghệ mới ảnh hưởng như thế nào đến thị trường lao động và di cư, cây trồng bảnđịa làm thế nào để có lợi nhuận khi đem đến khu vực khác, tùy thuộc vào cường độvốn và lao động của công nghệ mới.

- Vấn đề văn hóa: Các ký ức, lịch sử, niềm tin, và nhận thức cá nhân của

người quản lý đất đai thường ảnh hưởng đến các quyết định, đôi khi rất sâu sắc.Những dự định, hay kết quả khó có thể lường trước được trong việc quyết định

sử dụng đất phụ thuộc vào kiến thức, thông tin, kỹ năng của người quản lý đấtđai “Phông” văn hóa của các nhà quản lý đất đai sẽ giúp giải thích quản lý tàinguyên, các chiến lược thích ứng, phù hợp với chính sách, và khả năng phục hồi

về mặt xã hội khi có sự biến động

- Vấn đề toàn cầu hóa: Quá trình toàn cầu hóa có thể góp phần tích cực hay

tiêu cực vào sự biến động đất đai bằng cách dỡ bỏ rào cản ranh giới để tạo ra thayđổi, làm suy yếu kết nối quốc gia, làm tăng sự phụ thuộc lẫn nhau giữa con người

và giữa các quốc gia Mặc dù những tác động môi trường của các chính sách kinh tế

vĩ mô và tự do thương mại hóa đặc biệt quan trọng ở những nước có hệ sinh thái dễ

bị tổn thương; các hình thức khác của toàn cầu hóa cũng có thể cải thiện môitrường thông qua các phương tiện truyền thông gây ra áp lực quốc tế về suygiảm tài nguyên, môi trường, cung cấp các cơ hội giáo dục và việc làm tốt hơn.Các tổ chức quốc tế xây dựng sự đông thuận và thúc đẩy tài trợ các chương trìnhgóp phần quản lý đất đai bền vững

1.2.3 Các phương pháp nghiên cứu biến động hiện trạng sử dụng đất

1.2.3.1 Phương pháp so sánh sau phân loại

Bản chất của phương pháp này là từ kết quả phân loại bởi sử dụng các phầnmềm xử lý ảnh chuyên dụng của hai thời điểm khác nhau, thành lập bản đồ hiệntrạng sử dụng đất tại hai thời điểm Sau đó, chồng ghép bản đồ hiện trạng để tínhtoán, thành lập bản đồ biến động sử dụng công nghệ GIS

Đây là phương pháp đơn giản, dễ thực hiện, dễ hiểu và được sử dụng rộng rãi.Sau khi ảnh tại hai thời điểm sẽ được phân loại riêng rẽ, thành lập hai bản đồ hiệntrạng Hai bản đồ này được so sánh bằng cách so sánh pixel tạo thành ma trận biếnđộng.

Hình 1.1: Phương pháp so sánh sau phân loại

Ưu điểm của phương pháp này là cho biết sự thay đổi hình thái lớp phủ từ đốitượng này sang đối tượng khác, hơn nữa chúng ta cũng có thể sử dụng các bản đồlớp phủ đã được thành lập trong quá trình thành lập bản đồ biến động

Nhược điểm của phương pháp này là phải phân loại độc lập từng ảnh, nên

độ chính xác phụ thuộc vào phương pháp phân loại, thông thường thì độ chínhxác không cao vì sai sót trong quá trình phân loại vẫn được giữ trong kết quả bản

đồ biến động

1.2.3.2 Phương pháp phân loại trực tiếp ảnh đa thời gian

Phương pháp này thực chất là chồng xếp các ảnh đa thời gian của một khuvực, tạo thành ảnh biến động sử dụng phần mềm xử lý ảnh Sau đó tiến hành phânloại trên ảnh biến động và thành lập bản đồ biến động

Ưu điểm của phương pháp này là không phải phân loại ảnh của từng thờiđiểm

Hình 1.2: Phương pháp phân loại trực tiếp ảnh đa thời gian

Nhược điểm của phương pháp này là phân loại ảnh biến động không đơn giản,đặc biệt là đối với các vùng mẫu biến động và cách lựa chọn mẫu Ảnh có được nếurơi vào các mùa khác nhau thì khó xác định biến động, và ảnh hưởng của khí quyểnvào các mùa khác nhau cũng khó loại trừ Do đó, độ chính xác của phương pháp làkhông cao Bản đồ biến động được thành lập theo phương pháp này chỉ cho ta biếtvùng biến động, không cung cấp thông tin về xu hướng biến động

1.2.3.3 Phương pháp phân tích vector thay đổi phổ

Khi có sự biến động tại một điểm nào đó, sự thay đổi đó được thể hiện bằng

sự khác biệt về giá trị phổ giữa hai thời điểm

Ảnhbiến động

Phân loạiThời điểm 1

Thời điểm 2

Bản đồbiến động

Hình 1.3: Phương pháp phân tích vector thay đổi phổ

Giả sử xác định được giá trị phổ trên 2 kênh X, Y tại hai thời điểm 1 và 2.Vector 1-2 chính là vector thay đổi phổ, được biểu thị bởi giá trị tuyệt đối (khoảngcách từ 1 đến 2) và góc thay đổi θ

Thông tin về sự thay đổi sẽ được thể hiện bằng màu sắc của các pixel tươngứng với các mã đã quy định Trên ảnh đa phổ, sự thay đổi này bao gồm cả hướng vàgiá trị của vector thay đổi phổ Sự thay đổi có hay không được quyết định bởi việcquy định ngưỡng của vector thay đổi phổ Giá trị ngưỡng được xác định từ kết quảthực nghiệm dựa vào các mẫu biến động và không biến động[9]

Phương pháp phân tích vector thay đổi phổ được ứng dụng hiệu quả trongnghiên cứu biến động rừng, nhất là đối với rừng ngập mặn Tuy nhiên, nhược điểmlớn nhất của phương pháp này là việc xác định ngưỡng của sự biến động

1.2.3.4 Phương pháp số học

Đây là phương pháp nghiên cứu đơn giản Để xác định biến động giữa hai thờiđiểm sử dụng tỉ số giữa các ảnh trên cùng một kênh hoặc sự khác nhau trên cùngmột kênh của các thời điểm ảnh Sử dụng các phép biến đổi số học để thành lập bản

đồ biến động, các phép tính được sử dụng ở đây là phép trừ và phép chia Nếu ảnhthay đổi là kết quả của phép trừ thì khi đó giá trị độ xám của các pixel trên ảnh làdãy số âm và dương Các kết quả âm và dương biểu thị mức độ biến đổi của cácvùng, giá trị 0 biểu thị sự không biến động Với giá trị độ xám từ 0 đến 255 thì giá

2

1X

Yθ

trị pixel thay đổi trong khoảng từ -255 đến +255 Thông thường để tránh kết quả giátrị âm thì thường cộng thêm một hằng số không đổi.

Ảnh thay đổi được tạo ra bằng cách tổ hợp giá trị độ xám theo luật phân bốchuẩn Gauss Vị trí nào có pixel không thay đổi, độ xám biểu diễn xung quanhgiá trị trung bình, vị trí nào có pixel thay đổi được biểu diễn bên phần biên củađường phân bố

Tương tự như trên, nếu ảnh được tạo ra từ phép chia thì giá trị các pixel đượctạo ra trên ảnh mới là một tỷ số chứng tỏ sự thay đổi ở đó, nếu giá trị tỷ số là 1 thìkhông có sự thay đổi

Giá trị giới hạn thay đổi (đối với ảnh tạo bởi phép trừ) và ảnh tỷ số kênh sẽquyết định ngưỡng ranh giới giữa sự thay đổi và không đổi, và được biểu thị bằngbiểu đồ độ xám của ảnh biến động

Thông thường độ lệch chuẩn được lựa chọn và kiểm tra theo kinh nghiệm.Nhưng ngược lại, hầu hết các nhà phân tích đều sử dụng phương pháp thử nghiệmnhiều hơn là phương pháp kinh nghiệm Giá trị ngưỡng thay đổi sẽ được xác địnhkhi gặp giá trị thay đổi trên thực tế

Vì vậy, để xác định được ta cần phải hiểu rõ về khu vực nghiên cứu, thậm chíphải lựa chọn một số vùng biến động và ghi lại để hiển thị trên vùng nghiên cứu.Tuy nhiên, phương pháp này có thể kết hợp với các phương pháp khác để nghiêncứu biến động và thành lập bản đồ biến động có hiệu quả

1.3 Cơ sở phương pháp luận xác định biến động hiện trạng sử dụng đất ứng dụng công nghệ viễn thám

Thực tế cho thấy, sự biến động hiện trạng sử dụng đất tại các vùng ven biểndiễn ra khá phức tạp và không đồng nhất dọc theo dải ven biển Việt Nam bởi ảnhhưởng của điều kiện tự nhiên, mô hình khai thác sử dụng và quản lý của con người.Chính vì vậy, phương thức hoạch định sử dụng và quản lý sử dụng đất cần phải có

kế hoạch dựa trên việc đánh giá các biến động đế đám bảo phát triển bền vững.Việc ứng dụng công nghệ viễn thám nói chung và sử dụng tư liệu vệ tinh độ phân

giải cao nói riêng là một hướng nghiên cứu hết sức hợp lý, từ đó, có thể giám sát,đánh giá một cách nhanh chóng và khách quan về sự biến động của đối tượng này.

Cơ sở tư liệu viễn thám là phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên, có thể phântích và thể hiện, đặc biệt có thể chia tách các vùng của các đối tượng sử dụng đấtvới các diện tích vùng riêng biệt Dựa trên đặc trưng phản xạ phổ của các lớp đốitượng, bằng các mô hình, phần mềm chuyên dụng, tư liệu viễn thám được xử lý đểxác định và chia tách với từng đối tượng Tư liệu viễn thám đa thời gian cho phépxác định nhanh biến động sử dụng đất trong các khoảng thời gian giữa các thờiđiểm thu ảnh Các thông tin về các đối tượng sử dụng đất sau khi chiết tách, có thểtạo ra các bản đồ hiện trạng và tính toán cụ thể diện tích tại từng thời điểm cũngnhư tổng hợp phân tích kết quả về phân bố và biến động

Trong khuôn khổ nghiên cứu này, quy trình chiết tách và thể hiện biến độngcác đối tượng sử dụng đất được xây dựng Dựa vào nghiên cứu, khảo sát hiện trạng,theo dõi biến động và tác động của những quá trình biến đổi, các nhà quản lý có thểđưa ra các đề xuất giải pháp quản lý, quy hoạch bảo vệ phục vụ phát triển bền vững

1.4 Tổng quan các công trình ứng dụng viễn thám trong nghiên cứu biến động hiện trạng sử dụng đất.

Ngày nay với sự tiến bộ nhanh chóng của khoa học công nghệ, tư liệu vệ tinh

đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong công tác theo dõi, giám sát tài nguyênthiên nhiên và bảo vệ môi trường đặc biệt là trong việc theo dõi diễn biến lớp phủ

và hiện trạng sử dụng đất

1.4.1 Tình hình nghiên cứu hiện trạng sử dụng đất trên thế giới

Hiện nay trên thế giới viễn thám đã và đang trở thành một phương phápnghiên cứu rất có hiệu quả bởi nhũng ưu thế vốn có của nó mà những nguồn tư liệu

và các phương pháp khác không có được Bên cạnh đó, sự phát triển của khoa họcđịa lý cho phép mở ra những hướng ứng dụng mới cho viễn thám, đặc biệt tronghướng địa lý ứng dụng và càng ngày càng thể hiện tính hiệu quả trong các lĩnh vựckhác nhau của địa lý như: đánh giá các loại tài nguyên, nghiên cứu môi trường, các

hệ sinh thái, … Một trong những ứng dụng hiệu quả nhất mà viễn thám đem lại cho

khoa học địa lý đó là nghiên cứu biến động hiện trạng sử dụng đất Đã có rất nhiềucác công trình nghiên cứu về hiện trạng sử dụng đất, sử dụng các loại tư liệu khácnhau với nhiều độ phân giải mặt đất cũng như độ phân giải phổ khác nhau, có thể

1.4.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

Nghiên cứu biến động hiện trạng sử dụng đất là một trong những lĩnh vựcquan trọng và khó khăn trong điều tra, giám sát môi trường, trong đó ảnh vệ tinh đãđược sử dụng như một công cụ hữu hiệu Nhiều cơ quan nghiên cứu khoa học, điềutra cơ bản, giáo dục ở nước ta đã quan tâm đến ứng dụng công nghệ viễn thám đểthực hiện nhiệm vụ này như Viện Địa lý, Địa chất, Vật lý, Nghiên cứu biển thuộcTrung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia, Trung tâm Viễn thám, Liênđoàn Bản đồ Địa chất thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường, Viện Quy hoạch vàThiết kế Nông nghiệp, Viện Điều tra Quy hoạch Rừng thuộc Bộ Nông nghiệp vàPhát triển Nông thôn, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (Đại học Quốc gia HàNội) , đã tiến hành nhiều thử nghiệm dưới dạng các đề tài nghiên cứu, các dự án

và đã thu được những kết quả ban đầu quan trọng

Trong chương trình của Cục Bảo vệ Môi trường, Trung tâm Viễn thám quốcgia - Bộ Tài nguyên và Môi trường và một số cơ quan khác đã sử dụng ảnh vệ tinh

đa thời gian để khảo sát biến động của bờ biển, lòng sông, biến động rừng ngậpmặn, diễn biến rừng, biến động lớp phủ mặt đất và sử dụng đất (ở một số vùng).thành lập các bản đồ rừng ngập mặn tỷ lệ 1: 100 000 phủ trùm toàn dải ven biển và

tỷ lệ lớn hơn cho từng vùng, bản đồ đất ngập nước toàn quốc tỷ lệ 1: 250.000 Tuy

mới là bước đầu, nhưng cũng đã có một số công trình sử dụng tư liệu viễn thám vàonghiên cứu biến động lớp phủ/sử dụng đất Nhóm nghiên cứu của Viện Quy hoạch

và Thiết kế Nông nghiệp đã “Ứng dụng tư liệu viễn thám và hệ thông tin địa lýtrong đánh giá biến động lớp phủ và sử dụng đất ở lưu vực Srepok, Tây Nguyên,Việt Nam” Kết quả nghiên cứu cho thấy chặt phá rừng để mở rộng đất canh tácnông nghiệp là xu hướng chính trong biến động sử dụng đất ở khu vực này Trong

“Áp dụng viễn thám và GIS để nghiên cứu hiện trạng và biến động môi trường tỉnhNinh Thuận” (TS Nguyễn Ngọc Thạch và nnk, Hà Nội - 1999) ảnh vệ tinh đa thờigian là nguồn tư liệu để phân tích sự thay đổi về vị trí và diện tích các đơn vị môitrường, sự biến đổi thảm thực vật, biến đổi hình thức sử dụng đất, biến đổi về diệntích và vị trí các loại tai biến Đồng thời, với mục đích mở rộng ứng dụng côngnghệ viễn thám, Viện Địa lý và Cục Bảo vệ Môi trường đã thực hiện đề tài “Nghiêncứu thử nghiệm sử dụng tư liệu viễn thám độ phân giải trung bình phục vụ giám sát,quản lý môi trường và tài nguyên” (Hà Nội 2002) Trong đó các tác giả đã thửnghiệm sử dụng ảnh MODIS để thành lập bản đồ lớp phủ bề mặt và sử dụng đất,bản đồ phân bố rừng và thảm thực vật tỷ lệ 1: 500 000 vùng Tây Nguyên và ĐôngNam Bộ và một số bản đồ khác Bản đồ sử dụng đất và biến động sử dụng đất doViện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp thành lập từ xử lý và phân loại tự động

dữ liệu ảnh vệ tinh (SPOT 3, 4, 5 và Landsat ETM) phục vụ nghiên cứu ảnh hưởngcủa đô thị hoá ở các thành phố cấp 2: Hải Dương và Vĩnh Yên tới sự thay đổi về sửdụng đất vùng ven đô theo thời gian (1988-2003) Trần Trọng Đức (Đại học Báchkhoa Tp Hồ Chí Minh) đã nghiên cứu biến động rừng ngập mặn theo thời gianbằng cách sử dụng phương pháp phân tích biến động sau phân loại cho khu vựchuyện Cần Giờ với độ chính xác xấp xỉ gần 80% So sánh bản đồ rừng ngập mặn ở

2 thời điểm cho thấy có sự suy giảm diện tích rừng ngập mặn từ khoảng 39.000 hanăm 1993 xuống còn dưới 36.000 ha năm 2003

Như vậy, trong những năm qua nhiều tổ chức của nước ta đã tiếp cận với côngnghệ viễn thám trong lĩnh vực điều tra, giám sát môi trường, nói chung, nghiên cứubiến động lớp phủ mặt đất, nói riêng Tuy nhiên, những kết quả thu được còn mang

tính đơn lẻ, tản mạn và được thực hiện trong khuôn khổ của các đề tài, các dự ánvới các mục tiêu khác nhau, rất khó áp dụng trên diện rộng Các công trình nghiêncứu chủ yếu mới chỉ khai thác thế mạnh của viễn thám trong lập bản đồ.

Bên cạnh đó có thể kể ra một số các công trình đã được thực hiện và công bốnhư sau:

- Trần Anh Tuấn, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà

Nội, 2011, Ứng dụng mô hình Markov và Cellular Automata trong nghiên cứu dự báo biến đổi lớp phủ bề mặt.

- Nguyễn Đình Minh, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia

Hà Nội, 2009, Phân loại sử dụng đất và lớp phủ đất đô thị ở Hà Nội bằng dữ liệu Terra ASTER

- Chu Hải Tùng và nnk, Trung tâm Viễn thám Quốc gia, 2008, Nghiên cứu khả năng ứng dụng kết hợp ảnh vệ tinh radar và quang học để thành lập một số thông tin về lớp phủ mặt đất.

- Trương Quang Tuấn, Trần Văn No, Đỗ thị Việt Hương, trường đại học Khoa

học, Đại học Huế, 2008, Ứng dụng GIS và viễn thám trong việc thành lập bản đồ hiện trạng thảm thực vật năm 2008 tỷ lệ 1:50000, huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh.

- Nguyễn Văn Sinh, Trung tâm Viễn thám Quốc gia, 2008, Nghiên cứu sự biến động lớp phủ thực vật bằng ảnh đa thời gian và ảnh hưởng của nó tới đa dạng sinh học ở các khu vực bảo tồn thiên nhiên ở Nam Bộ

Chương 2 CƠ SỞ SỬ DỤNG TƯ LIỆU VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT

2.1 Công nghệ viễn thám và ảnh vệ tinh độ phân giải cao

2.1.1 Công nghệ viễn thám

Viễn thám được hiểu là một khoa học và nghệ thuật để thu nhận thông tin vềmột đối tượng, một khu vực hay một hiện tượng thông qua việc phân tích tư liệuthu nhận được bằng cách phương tiện những phương tiện này không có sự tiếp xúcvới đối tượng cần nghiên cứu

Như vậy có thể hiểu đơn giản: Viễn thám là thăm dò từ xa về một đối tượng

mà không có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tượng

Viễn thám có hai nội dung chính cần nghiên cứu đó là:

- Sử dụng các thiết bị cảm biến để thu nhận từ xa những tư liệu về đối tượngcần nghiên cứu

- Phân tích tư liệu để thu nhận thông tin về đối tượng cần nghiên cứu

Các thông số đặc trưng của một ảnh vệ tinh đó là: độ phân giải không gian, độphân giải phổ, độ phân giải thời gian và độ phân giải bức xạ

+ Độ phân giải không gian: là khoảng cách tối thiểu để phân biệt hai đối tượngkhác nhau trên ảnh (về bản chất khoảng cách đó là độ lớn tối thiểu của một đốitượng trên mặt đất mà có thể phân biệt được trên ảnh)

+ Độ phân giải phổ: là độ rộng hẹp của khoảng bước sóng mà vệ tinh thu nhậnsóng phản xạ từ đối tượng

+ Độ phân giải thời gian: là khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai lần vệ tinhchụp một vùng

+ Độ phân giải bức xạ: là mức lượng tử hóa của mỗi bức ảnh

Ưu điểm cơ bản của công nghệ viễn thám đó là:

+ Ảnh viễn thám có tầm bao quát rộng, có thể tiếp cận những vùng sâu, vùng

xa, khó hoặc không tiếp cận được Thông tin trên toàn vùng thu nhận được sẽ đồngnhất về thời gian nên có thể phân tích, so sánh được với nhau

+ Có khả năng giám sát sự biến đổi tài nguyên, môi trường do khả năngchụp lặp.

+ Sử dụng các dải phổ khác nhau để quan sát các đối tượng nên có thể dùng tưliệu viễn thám cho nhiều mục đích khác nhau

+ Ảnh vệ tinh phản ánh trực quan bề mặt đất với mối quan hệ và tác động qualại giữa các hợp phần tự nhiên cũng như giữa tự nhiên và con người

+ Bản chất của ảnh vệ tinh rất gần với bản đồ Do đó, nó là nguồn tư liệu quý

về các loại hình thảm thực vật, lớp phủ mặt đất Điều này rất có ý nghĩa và tiện lợiđối với những vùng chưa có bản đồ lớp phủ hay hiện trạng sử dụng đất

Phổ phản xạ là thông tin quan trọng nhất mà viễn thám thu nhận được về cácđối tượng Dựa vào đặc điểm phổ phản xạ có thể phân tích và nhận diện các đốitượng trên bề mặt Thông tin phổ phản xạ là thông tin đầu tiên và là tiền đề cho cácphương pháp xử lý, phân tích trong viễn thám

Kỹ thuật viễn thám được tiến hành đồng thời với việc sử dụng các tài liệutham khảo Các tài liệu đó có thể ở dạng nào đó và có thể được thu thập từ nhiềunguồn ( ví dụ: nguồn nghiên cứu về đất, nước, thực vật hay các nguồn tư liệu ảnhkhác) Các tài liệu kiểm tra ngoài thực địa cũng giúp ích trong kỹ thuật viễn thámnhư: tình trạng đất, mùa màng, các loại thực phủ, vấn đề ô nhiễm, … Tư liệu thựcđịa bao gồm các số liệu về tính chất cơ học hay hóa học của đối tượng Các số liệuxác định về vị trí đối tượng trên bản đồ cũng được xác định dựa trên hệ thống GPShay đo đạc thực địa Tài liệu thực tế trên bề mặt đất chỉ có thể nói lên một cáchtương đối về đặc điểm của đối tượng trên tư liệu viễn thám Tài liệu thực tế mặt đấtđược sử dụng rộng rãi với mục đích: định hướng cho việc phân tích xử lý tư liệuviễn thám và hiệu chỉnh thiết bị thu nhận

Việc lựa chọn các tài liệu thực tế tùy thuộc vào mục tiêu và tính chất của đốitượng nghiên cứu thời điểm thu thập tư liệu rất quan trọng trong trường hợp nghiêncứu đối tượng có nhiều biến động

Các tài liệu về giá trị phổ bề mặt đối tượng cũng cần được thu thập bằng cách

đo đạc ngoài thực địa Các giá trị phổ đo được ngoài thực địa hoặc trong phòng thínghiệm là tiền đề cần thiết cho việc nghiên cứu các đối tượng

Những thành công trong việc ứng dụng viễn thám là sự tổng hợp của 2 yếu

tố là: nguồn tài liệu đa dạng, có sự liên kết với nhau và quá trình phân tích xử lýtài liệu đó

Trong thực tế, không có nguồn tài liệu riêng lẻ nào có thể cung cấp đầy đủthông tin về hiện trạng và biến động tài nguyên thiên nhiên môi trường Với ưuđiểm của mình, viễn thám cũng đã giải quyết nhiều vấn đề mà trước đây chưa đượcthực hiện triệt để như: tính cập nhật, diện tích lớn, … tuy nhiên để giải quyết đượchết vấn đề thì đòi hỏi kết hợp thêm nhiều loại tài liệu khác nhau

Muốn cho việc dùng viễn thám đáp ứng được các yêu cầu đặt ra thì nguồn tưliệu viễn thám cần đảm bảo đầy đủ các yêu cầu:

- Tư liệu đa phổ: các tín hiệu về phổ của đối tượng phải được ghi nhận dướidạng đa phổ, nhiều band phổ sẽ cung cấp nhiều thông tin về đối tượng

- Tư liệu đa thời gian: tư liệu được thu nhận ở nhiều thời điểm khác nhau(nhiều thời điểm trong một năm, hoặc trong nhiều năm)

- Tư liệu nhiều tầng: có nhiều tư liệu khác nhau được ghi từ các độ cao khácnhau: vệ tinh, máy bay tầm cao, máy bay tầm thấp, đa phổ mặt đất

Tính chất đa thời gian của tư liệu viễn thám cung cấp nhiều thông tin về đốitượng đặc biệt là tính biến động Bên cạnh đó tư liệu có thể phục vụ cho nhiều mụctiêu nghiên cứu khác nhau Để viễn thám trở thành một công cụ hữu hiệu thì nó cầnđược kết hợp chặt chẽ với các nguồn tư liệu khác

2.1.2 Ảnh vệ tinh độ phân giải cao

Độ phân giải không gian có ý nghĩa rất quan trọng trong số các đặc điểm kỹthuật của ảnh vệ tinh, bởi lẽ chất lượng và tỷ lệ các bản đồ được thành lập từ ảnh vệtinh phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố này Nhìn chung, dựa trên độ phân giải khônggian, ảnh vệ tinh có thể được chia thành:

- Độ phân giải thấp: > 100m

- Độ phân giải trung bình: 10 - 100m

- Độ phân giải cao: < 10m

Trên thế giới hiện nay, ảnh vệ tinh độ phân giải cao được sử dụng không chỉtrong đo vẽ, cập nhật bản đồ lớp phủ và sử dụng đất, quản lý cơ sở hạ tầng, giaothông mà còn phục vụ công tác thống kê và quản lý đất đai, theo dõi mùa màng,giám sát thiên tai

Trong những năm gần đây, công nghệ thu nhận ảnh viễn thám đã đạt đượcnhững bước tiến đáng kể Ảnh vệ tinh thu được có được độ phân giải ngày càngcao, đạt được từ 5m đến 1m Với độ phân giải ngày càng cao, ảnh vệ tinh hoàn toàn

có thể thay thế ảnh hàng không trong việc cập nhật bản đồ hiện trạng, xây dựng bản

đồ chuyên đề Ngoài ra ảnh vệ tinh độ phân giải cao còn có một số ưu điểm nổi trộihơn so với ảnh ảnh hàng không là: thời gian đặt chụp nhanh, kho lưu trữ tư liệu ảnhphong phú, … Một số loại vệ tinh độ phân giải cao như: Ikonos, QuickBird,Orbview, SPOT…

a Vệ tinh Ikonos

- Vệ tinh Ikonos được phóng lên quỹ đạo cận cực ngày 24 tháng 9 năm 1999tại độ cao 682 km, cắt xích đạo vào lúc 10h30’ sáng

- Thời gian quỹ đạo lặp lại là 11 ngày

- Góc quét 450theo đường quét dọc và ngang

- Tạo ảnh bằng cách quét liên tục theo chiều ngang và quét lặp lại trước sautheo chiều dọc; - Dữ liệu số có cấu trúc 11 bit

- Các thông số kỹ thuật

Tên kênh Bước sóng (μm) Độ phân giải (m)

Bảng 2.1: Thông số kỹ thuật ảnh IKONOS

Về mặt yêu cầu kỹ thuật, ảnh vệ tinh Ikonos hoàn toàn có thể thay thế choảnh máy bay trong lĩnh vực cập nhật bản đồ hiện trạng, quản lý cơ sở hạ tầng,giao thông, quy hoạch, … Xét về mặt kinh tế, phương pháp dùng ảnh vệ tinhIkonos có giá thành thấp hơn phương pháp dùng ảnh máy bay, thời gian thu thập

và xử lý dữ liệu lại ngắn hơn

Hình 2.1: Ảnh vệ tinh IKONOS

b Vệ tinh QuickBird

Đây là ảnh vệ tinh độ phân giải cao do hãng Digital Globe cung cấp Về mặttính năng kỹ thuật, ảnh QuickBird tương tự như ảnh Ikonos

Vệ tinh QucikBird được phóng lên vũ trụ vào ngày 18 tháng 10 năm 2001 là

hệ tạo ảnh thứ hai sau Ikonos cho ra ảnh có độ phân giải cao Nó cho độ phân giải

rất cao: kênh toàn sắc là 0.61m và các kênh đa phổ là 2.44m QuickBird cho ảnh độphân giải 0.7m tổ hợp kênh toàn sắc và kênh hồng ngoại

Khả năng lưu trữ trên vệ tinh và độ rộng của đường quét lớn Khoảng hẹp nhấtcủa nó là 64 km2 và rộng nhất là 10000km2

Độ phân giải 0.61 - 1 m 2.44 - 4 m

Bước sóng 450 - 900nm

Độ phủ 16.5 x 16.5 km

Chu kỳ chụp 1 - 4 ngày

Bảng 2.2: Một số thông số của ảnh QuickBird

c, Vệ tinh Orbitview (Orbview)

Vệ tinh Orbview 1 được phóng vào ngày 03 tháng 04 năm 1995 trên độ cao470km Đây là vệ tinh cho phép phân biệt vùng có mây và không mây, nó phục vụchủ yếu cho việc nghiên cứu khí quyển và dự báo khí hậu

Vệ tinh Orbview 2 được phóng lên quỹ đạo năm 1997, cung cấp ảnh cho 14trạm thu ảnh mặt đất Orbview 2 được trang bị các bộ cảm đa phổ nghiên cứu mặtđất và biển Đây là vệ tinh chuyên nghiên cứu màu của đại dương nằm trong dự ánNASA SeaWiFS

Hiện nay cơ quan OrbImage và tập đoàn khoa học về quỹ đạo ( OrbitalSciences Corporarion) xây dựng các vệ tinh Orbview 3 và Orbview 4 có độ phângiải cao Orbview 4 cho ảnh có độ phân giải là 1m đối với ảnh toàn sắc, 4 m đối với

đa phổ trong dải sóng nhìn thấy và hồng ngoại Ngoài ra nó còn được trang bị bộcảm siêu phổ (200 kênh) với độ phân giải 8m trong dải sóng từ 0.4-2.5μm chuyên

để nghiên cứu đặc điểm thành phần vật chất trên bề mặt đất Orbview 4 sẽ cho ảnhphục vụ nghiên cứu nông nghiệp, rừng, khai khoáng và kiểm tra môi trường Bêncạnh đó, với độ chụp lặp là 3 ngày, các ảnh của Orbview 4 cũng sẽ phục vụ mụcđích thương mại và an ninh Độ phân giải 1m cho phép phát hiện nhà rõ nét, 4 m

cho phép xác định chính xác các đối tượng không gian như: nông thôn, thành thị

và các vùng đang phát triển

d, Vệ tinh SPOT

Ảnh vệ tinh SPOT được chụp bởi vệ tinh SPOT SPOT là chương trình viễnthám do các nước Pháp, Thụy Điển, Bỉ hơp tác SPOT 1 được phóng lên quỹ đạotháng 2 năm 1986, SPOT 2 được đưa lên quỹ đạo ngày 22/1/1990, SPOT 3 là tháng

4 năm 1993, SPOT 4 là tháng 4 năm 1998 và SPOT 5 là vào tháng 7 năm 2002

Vệ tinh SPOT có quỹ đạo tròn cận cực đồng bộ mặt trời với độ cao bay chụp

là 830 km và góc nghiên so với mặt phẳng quỹ đạo là 98.70 Thời điểm bay quaxích đạo là 10h30’ sáng Chu kỳ lặp lại tại một điểm trên mặt đất là 26 ngày trongchế độ quan sát bình thường Vệ tinh SPOT được trang bị một bộ quét đa phổ HRVgồm 2 máy HRV-1, HRV-2

Band - Green

- Red

- NIR

0.50 - 0.59 μm0.61 - 0.68 μm0.79 - 0.80 μm

0.51 - 0.73 μmTrường nhìn 4013 4013

Độ phân giải mặt đất 20 x 20 m (SPOT 4)

10 x 10 m (SPOT5)

10 x 10 m (SPOT4)2.5 x 2.5 m (SPOT5)

2.2 Đặc trưng phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên

Đồ thị phổ phản xạ được xây dựng với chức năng là một hàm số của bướcsóng, được gọi là đường cong phổ phản xạ

Hình 2.2: Đặc điểm phổ phản xạ của các đối tượng tự nhiên chính

Hình dáng của đường cong phổ phản xạ cho biết một cách tương đối rõ ràngtính chất phổ của một đối tượng và hình dạng đường cong phụ thuộc rất nhiều vàoviệc lựa chọn các dải sóng mà thiết bị viễn thám có thể thu nhận được tín hiệu.Hình dáng của đường cong phổ phản xạ còn phụ thuộc rất nhiều vào tính chấtcủa các đối tượng Trong thực tế, các giá trị phổ của các đối tượng khác nhau, củamột nhóm đối tượng cũng rất khác nhau, song về cơ bản chũng dao động xungquanh giá trị trung bình

2.2.1 Đặc tính phản xạ phổ của thực vật

Khả năng phản xạ phổ của thực vật xanh thay đổi theo độ dài bước sóng Thựcvật khỏe mạnh chứa nhiều diệp lục, phản xạ mạnh ánh sáng có bước sóng từ 0,45 –0,7 m, do đó nó có màu lục Khi diệp lục giảm đi, thực vật chuyển sang có khảnăng phản xạ ánh sáng màu đỏ trội hơn, lá cây sẽ có màu vàng đỏ Trong vùng ánhsáng nhìn thấy các sắc tố của lá cây ảnh hưởng đến các tính phản xạ phổ của nó

Thực vật khỏe mạnh, chất diệp lục hấp thụ mạnh ánh sáng có bước sóng từ0,45 - 0,67 m (tương ứng với dải sóng màu lục - Green) vì vậy ra nhìn thấy chúng

có màu xanh lục Khi chất diệp lục giảm đi, thực vật chuyển sang có khả năng hấpthụ ánh sáng màu đỏ trội hơn Kết quả là lá cây có màu vàng (do tổ hợp màu Green

và Red) hoặc màu đỏ hẳn (rừng ở khí hậu lạnh, hiện tượng này khá phổ biến khimùa đông đến), ở vùng hồng ngoại phản xạ ( từ 0,7 - 1,3 m) thực vật có khả năngphản xạ rất mạnh, khi sang vùng hồng ngoại nhiệt và sóng cực ngắn (microwave)

một số điểm cực trị ở vùng sóng dài làm tăng khả năng hấp thụ ánh sáng của hơinước trong lá, khả năng phản xạ của chúng giảm đi rõ rệt và ngược lại, khả nănghấp thụ ánh sáng lại tăng lên Đặc biệt đối với rừng có nhiều tầng lá, khả năng đócàng tăng lên như rừng rậm nhiệt đới.

2.2.2 Đặc tính phản xạ phổ của nước

Khả năng phản xạ phổ của nước thay đổi theo bước sóng của bức xạ chiếu tới

và thành phần vật chất có trong nước Khả năng phản xạ phổ ở nước còn phụ thuộcvào bề mặt nước và trạng thái của nước Trên kênh hồng ngoại và cận hồng ngoạiđường bờ nước được phát hiện rất dễ dàng Nước trong chỉ phản xạ mạnh ở vùngsóng của tia blue và yếu dần khi sang tia green, triệt tiêu ở cuối dải sóng red Khinước bị đục khả năng phản xạ tăng lên do ảnh hưởng sự tán xạ của các vật chất lơlửng Sự thay đổi tính chất nước đều ảnh hưởng đến tính chất phổ của chúng

2.2.3 Đặc tính phản xạ phổ của thổ nhưỡng

Đường cong phản xạ phổ của thổ nhưỡng tương đối đơn giản, ít có những cựcđại và cực tiểu một cách rõ ràng Các yếu tố ảnh hưởng đến đường cong phản xạphổ của đất là: lượng ẩm, cấu trúc của đất, độ nhám bề mặt, sự có mặt của các loạioxit kim loại, hàm lượng vật chất hữu cơ … các yếu tố đó làm cho đường congphản xạ phổ biến động rất nhiều quanh đường cong có giá trị trung bình Tuy nhiên,giá trị phổ phản xạ của đất tăng dần về phía sóng có bước sóng dài

2.3 Khả năng ứng dụng công nghệ viễn thám vào nghiên cứu biến động hiện trạng sử dụng đất

Phương pháp Viễn thám cho phép thu thập thông tin về đối tượng trên mặt đấtthông qua hình ảnh của đối tượng mà không cần phải tiếp xúc trực tiếp ngoài thựcđịa Các loại tư liệu ảnh viễn thám có thể được chụp từ máy bay (ảnh hàng không)nhưng thông dụng nhất là được chụp từ ảnh vệ tinh

Tư liệu viễn thám có hai loại chính là ảnh quang học và ảnh radar Ảnh quanghọc chụp bề mặt trái đất nhờ năng lượng mặt trời và các thiết bị chụp ảnh sử dụngthấu kính quang học, hệ thống chụp ảnh này được gọi là hệ thống thụ động Loại

thứ hai là ảnh radar được chụp nhờ các thiết bị thu, phát sóng radar đặt trên vệ tinh.

Hệ thống này được gọi là hệ thống chụp ảnh chủ động hay tích cực

Nguyên tắc cơ bản để phân biệt các đối tượng lớp phủ mặt đất trên ảnh vệ tinh

là dựa vào sự khác biệt về đặc tính phản xạ của chúng trên các kênh phổ

Những ưu thế cơ bản của ảnh vệ tinh có thể kể ra là:

- Cung cấp thông tin khách quan, đồng nhất trên khu vực trùm phủ lớn(Landsat 180km x180km, SPOT, ASTER 60km x 60 km) cho phép tiến hành theodõi giám sát trên những khu vực rộng lớn cùng một lúc

- Cung cấp thông tin đa dạng trên nhiều kênh phổ khác nhau cho phép nghiêncứu các đặc điểm của đối tượng từ nhiều góc độ phản xạ phổ khác nhau

- Cung cấp các loại ảnh có độ phân giải khác nhau đo đó cho phép nghiên cứu

bề mặt ở những mức độ chi tiết hoặc khái quát khác nhau Ví dụ như các loại ảnh

độ phân giải siêu cao như SPOT 5, IKONOS, QuickBird để nghiên cứu chi tiết,hoặc các loại ảnh có độ phân giải thấp nhưng tần suất chụp lặp cao, diện tích phủtrùm lớn như MODIS, MERIS cho phép cung cấp các thông tin khái quát ở mứcvùng hay khu vực

- Khả năng chụp lặp lại hay còn gọi là độ phân giải thời gian Do đặc điểm quĩđạo của vệ tinh nên cứ sau một khoảng thời gian nhất định lại có thể chụp lặp lạiđược vị trí trên mặt đất Sử dụng các ảnh vệ tinh chụp tại các thời điểm khác nhau

sẽ cho phép theo dõi diễn biến của các sự vật hiện tượng diễn ra trên mặt đất, ví dụnhư quá trình sinh trưởng của cây trồng, lúa, màu

- Các dữ liệu được thu nhận ở dạng số nên tận dụng được sức mạnh xử lý củamáy tính và có thể dễ dàng tích hợp với các hệ thống thông tin như hệ thống thôngtin địa lý (GIS)

Do những đặc tính hết sức ưu việt kể trên ảnh vệ tinh đã trở thành một công cụkhông thể thiếu được trong công tác theo dõi giám sát tài nguyên thiên nhiên vàmôi trường nói chung và việc chiết tách các thông tin lớp phủ nói riêng, nhất là ởnhững vùng khó tiếp cận như các vùng núi cao, biên giới, hải đảo

Phương pháp viễn thám cho phép thu thập phần lớn các thông tin ở trongphòng nhưng kết quả giải đoán cần được kiểm chứng ở ngoài thực địa do đó côngtác thực địa là một phần không thể thiếu trong công nghệ Viễn thám.

Ảnh vệ tinh quang học với nhiều ưu điểm như hình ảnh quen thuộc với conngười, dễ giải đoán, kỹ thuật tương đối dễ phát triển trên nền các công nghệ chụpảnh hiện hành nên đã nhanh chóng được chấp nhận và ứng dụng rộng rãi Các loạiảnh quang học như Landsat, SPOT, Aster, IKONOS, QuickBird đã trở nên quenthuộc và phổ biến trên toàn thế giới Trong công tác thành lập các loại bản đồ hiệntrạng bằng công nghệ Viễn thám sử dụng ảnh quang học đã được đưa vào các quitrình qui phạm tương đối hoàn chỉnh Bảng dưới đây liệt kê các thông số kỹ thuậtcủa một số loại ảnh vệ tinh quang học chính

Ảnh vÖ tinh C¸c kªnh phæ §é ph©n gi¶i

TÇn suÊt chôp lÆp (ngµy)

DiÖn tÝch phñ trïm (km)

10 m

5 m2,5m

30 m

15 m 16 180 x 180

ASTER

Kªnh 1,2,3N,3BKªnh 4,5,6,7,8,9Kªnh 10,11,12,13,14