Chương 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Định nghĩa về đất đai Đất được hiểu bao gồm có hai nghĩa, một nghĩa về thổ nhưỡng, hay mặt bằng để sản xuất nông lâm nghiệp…và một nghĩa là đất đai.
Có thể hiểu đơn giản trong từ đất đai, “đai” được xem như là vành đai xung quanh khu đất, thửa đất và làm cho nó có một phạm vi không gian cụ thể. Luật đất đai 2013 có nêu rõ: “Thửa đất là phần diện tích đất được giới hạn bởi ranh giới xác định trên thực địa hoặc được mô tả trên hồ sơ”. Như vậy việc tách biệt về nghĩa giữa đất nói chung, và đất đai nói riêng là thực sự cần thiết trong công tác quản lý đất đai. Nó thể hiện tính chặt chẽ và pháp lý khi đề cập tới một thửa đất hay công tác quản lý đất đai.
Đô thị và đô thị hóa 1. Đô thị Đô thị là điểm tập trung dân cư với mật độ cao, chủ yếu là lao động phi nông nghiệp, có hạ tầng cơ sở thích hợp, là trung tâm tổng hợp hay trung tâm chuyên ngành, có vai trò thúc đẩy sự nghiệp phát triển kinh tế xã hội của cả nước, của một miền lãnh thổ, của một tỉnh, của một huyện hoặc một vùng trong tỉnh, trong huyện [6]. Đô thị tại Việt Nam được quy định bao gồm: thành phố, thị xã, thị trấn. Tùy theo mỗi loại đơn vị mà có các phân chia vùng lãnh thổ và đơn vị hành chính tương ứng như sau: - Thành phố: bao gồm khu vực nội thành và khu vực ngoại thành.
Thành phố trực thuộc trung ương còn có thêm thị xã - Thị xã: bao gồm khu vực nội thị được chia thành các phường và khu vực ngoại thị được chia thành các xã. - Thị trấn: chỉ có khu vực nội thị. Thị trấn không có khu vực ngoại thị 1. Đô thị hóa Đô thị hóa là một xu thế tất yếu, đó là một quá trình phát triển của xã hội mang tính chất toàn cầu và diễn ra ngày càng mạnh mẽ ở tất cả các quốc gia trên toàn thế giới, không một quốc gia nào đạt mức tăng trưởng cao mà không trải qua quá trình đô thị hóa.
Trên quan điểm một vùng: đô thị hóa là một quá trình hình thành, phát triển các hình thức và điều kiện sống theo kiểu đô thị. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 4 Trên quan điểm kinh tế quốc dân: đô thị hóa là một quá trình phát triển biến đổi về sự phân bố các yếu tố lực lượng sản xuất, bố trí dân cư những vùng không phải đô thị thành đô thị. Tóm lại, đô thị hóa là một quá trình phát triển trong đó bao gồm phát triển về dân số đô thị, cơ sở hạ tầng kể cả số lượng, quy mô cũng như chất lượng. Đô thị hóa làm dân cư đô thị tăng lên, làm mở rộng không gian đô thị, không gian kiến trúc, tăng quy mô diện tích và mật độ xây dựng của đô thị.
Cuối cùng, đô thị hóa làm thay đổi cơ cấu kinh tế theo hướng phi nông nghiệp hóa và thay đổi lối sống theo kiểu đô thị [6]. Tổng quan về viễn thám 1. Khái niệm về viễn thám Định nghĩa về viễn thám: Viễn thám (Remote sensing) là một bộ môn khoa học sử dụng công nghệ tin học và vũ trụ kết hợp với kiến thức chuyên môn của các chuyên gia nhằm thu nhận các thông tin về các vật thể hoặc các hiện tượng xảy ra trên Trái Đất và khí quyển thông của các ảnh chụp các vật thể, hiện tượng thu được từ các bộ cảm trên vệ tinh và kỹ nghệ RADAR mà không cần tiếp xúc trực tiếp vào các vật và các hiện tượng đó [18]. Lịch sử phát triển của viễn thám Từ thế kỷ 19, Những ảnh chụp photo đã được sử dụng cho nghiên cứu mặt đất.
Điều này cho thấy viễn thám có lịch sử phát triển khá lâu đời. Các ảnh chụp về bề mặt trái đất từ khinh khí cầu bắt đầu sử dụng từ năm 1858. Trong thời kỳ chiến tranh thế giới thứ nhất (1914 – 1918), kỹ thuật giải đoán không ảnh và đo đạc từ ảnh đã phát triển mạnh tạo nên sự hình thành một ngành khoa học mới tên là đo đạc ảnh. Trong chiến tranh thế giới thứ hai (1939-1945) ảnh RADAR và ảnh đã được sử dụng cho phép triết lọc thông tin nhiều hơn.
Năm 1961, Liên Xô phóng tàu vũ trụ có người lái và chụp ảnh Trái Đất từ ngoài vũ trụ đánh dấu cột mốc quan trọng cho sự phát triển của khoa học vũ trụ và viễn thám. Sau đó, những thành tựu trong việc chế tạo các bộ cảm biến và các tàu vũ trụ, các vệ tinh nhân tạo như Landsat, SPOT, IKONOS… đã cung cấp khả năng thu nhận hình ảnh và cho phép nghiên cứu trái đất từ nhiều dải phổ khác nhau. Ngày nay với sự phát triển của Internet và công nghệ tin học, việc xử lý ảnh số được tích hợp với hệ thống thông tin địa lý là một phương pháp hứu hiệu có tính ứng dụng cao trong nhiều lĩnh vực [18]. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 5 1.
Nguyên lý cơ bản của viễn thám Sóng điện từ được phản xạ hoặc bức xạ từ vật thể là nguồn cung cấp thông tin chủ yếu về đặc tính của đối tượng. Ảnh viễn thám cung cấp thông tin về các vật thể tương ứng với năng lượng bức xạ ứng với từng bước sóng đã xác định. Đo lường và phân tích năng lượng phản xạ phổ ghi nhận bởi ảnh viễn thám, cho phép tách thông tin hữu ích về từng lớp phủ mặt đất khác nhau do sự tương tác giữa bức xạ điện từ và vật thể. Thiết bị dùng để cảm nhận sóng điện từ phản xạ hay bức xạ từ vật thể được gọi là bộ cảm biến.
Bộ cảm biến có thể là các máy chụp ảnh hoặc máy quét. Phương tiện mang các bộ cảm biến được gọi là vật mang (máy bay, khinh khí cầu, tàu con thoi hoặc vệ tinh…) [18]. Nguyên tắc xử lý ảnh viễn thám - Nguyên tắc chung: Ảnh vệ tinh thực chất là sản phẩm phản ánh năng lượng bức xạ còn ảnh RADAR là sóng phản hồi phát ra từ vật thể khi khảo sát. Năng lượng phổ dưới dạng sóng điện từ nằm trên các dải phổ khác nhau, cùng cho thông tin về một vật thể từ nhiều góc độ sẽ góp phần giải đoán vật thể một cách chính xác hơn.
Nếu biết trước phổ phát xạ hoặc bức xạ của vật thể trong phòng thí nghiệm bằng các máy đo phổ và ghi nhận các đường cong thể hiện cường độ của ánh sáng bức xạ hoặc phản xạ bởi vật thể ta có thể giải đoán vật thể bàng cách phân tích đường cong phổ thu được từ ảnh vệ tinh [18]. Việc giải đoán về các vật thể trên trái đất cần phải xem xét trên khía cạnh viễn thám, cần phải được thực hiện trên các quan niệm của các cách tiếp cận khác nhau là: 1. Đa phổ: nghiên cứu vật bằng nhiều kênh phổ khác nhau. Đa nguồn: từ dữ liệu chụp trên mặt đất, khinh khí cầu, máy bay đến các ảnh vệ tinh có người điều khiển hay tự động.
Đa thời gian: chụp vào các thời điểm, giai đoạn khác nhau. Đa độ phân giải: không gian từ độ phân cao đến độ phân giải thấp. Đa phương pháp: xử lý ảnh bằng mắt hoặc bằng số. Đối với viễn thám quang học, nguồn năng lượng cung cấp chủ yếu là do mặt trời và sự thay đổi của các phân tử nước và khí có trong lớp khí quyển là nguyên nhân gây chính gây nên sự biến đổi năng lượng phản xạ từ mặt đất đến bộ cảm biến.
Khoảng 75% năng lượng mặt trời luôn bị khí quyển hấp thụ, tán xạ và khúc xạ trước khi đến bộ cảm biến. Hiểu rõ cơ chế tương tác giữa sóng điện từ và khí quyển và việc PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 6 chọn phổ điện từ để sử dụng cho việc thu nhận ảnh viễn thám cần phải biết được đặc điểm của dải phổ điện từ thường được sử dụng trong kỹ thuật viễn thám [18]. Đặc điểm của giải phổ điện từ sử dụng trong kỹ thuật viễn thám. Giải phổ Bước sóng Đặc điểm điện từ Hấp thụ mạnh bởi lớp khí quyển ở tầng cao (tầng ôzôn), không thể thu nhận năng lượng do dải sóng này Tia cực tím 0,3 ÷ 0,4μm cung cấp nhưng hiện tượng này lại bảo vệ con người tránh tác động của tia cực tím.
Rất ít bị hấp thụ bởi oxy, hơi nước và năng lượng phản xạ cực đại ứng với bước sóng 0,5μm trong khí Tia nhìn thấy 0,4 ÷ 0,76μm quyển. Năng lượng do dải sóng này cung cấp giữ vai trò trong viễn thám. Cận hồng Năng lượng phản xạ mạnh ứng với các bước sóng cận ngoại, 0,77÷1,34μm hồng ngoại từ 0,77 ÷ 0,9μm. Sử dụng trong chụp ảnh hồng ngoại 1,55 ÷ 2,4μm hồng ngoại theo dõi sự biến đổi thực vật từ 1,55 ÷ trung 2,4μm Một số vùng bị hơi nước hấp thụ mạnh, giải sóng này Hồng ngoại giữ vai trò trong phát hiện cháy rừng và hoạt động núi 3 ÷ 22μm nhiệt lửa.
Bức xạ nhiệt của trái đất của năng lượng cao nhất tại bước sóng 10μm Khí quyển không hấp thụ mạnh năng lượng các bước sóng lớn hơn 2cm, cho phép thu nhận năng lượng cả Vô tuyến (rada) 1mm ÷ 30cm ngày lẫn đêm, không bị ảnh hưởng của mây, sương mù hay mưa. - Nguyên tắc khi sử dụng ảnh viễn thám để theo dõi biến động + Khu vực nghiên cứu của ảnh phải như nhau Các ảnh phải được chụp trên cùng một khu vực nghiên cứu và được cắt theo cùng một ranh giới hành chính như nhau. Ranh giới hành chính phải được mở rộng ít nhất là trên 30m (với ảnh có độ phân giải 30x30m) và được cắt chính xác lại sau bước xử lý cuối cùng nhằm tránh thất thoát các pixcel ảnh trong quá trình giải đoán và xử lý. + Các ảnh được sử dụng phải có cùng độ phân giải như nhau Ảnh có độ phân giải càng cao thì thông tin về các đối tượng càng chi tiết và ngược lại.
Tuy nhiên các ảnh có độ phân giải như nhau sẽ cho phản xạ phổ gần như nhau nên kết quả biến động các đối tượng khi chồng ghép sẽ chính xác hơn. + Các ảnh phải được giải đoán ở các bước sóng như nhau hay cùng phương pháp phối Band ảnh như nhau PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 7 Với các bước sóng khác nhau thì các đối tượng sẽ cho phản xạ khác nhau, dẫn đến các kết quả biến động không chính xác.