Luận văn thạc sĩ vnua ứng dụng gis và viễn thám đánh giá biến động sử dụng đất huyện thạch thành tỉnh thanh hóa

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu vnua ứng dụng gis và viễn thám đánh giá biến động sử dụng đất huyện thạch thành tỉnh thanh hóa, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Trần Tuấn Anh
• Người hướng dẫn: PGS. Lê Thị Giang
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Quản lý đất đai
• Đề tài: Ứng dụng GIS và viễn thám đánh giá biến động sử dụng đất huyện Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa
• Loại tài liệu: Luận văn
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỤC LỤC
• 1.1. Danh mục chữ viết tắt
• 1.2. Danh mục bảng
• 1.3. Danh mục hình
• 1.4. Trích yếu luận văn
• 1.5. Thesis abstract
• 1.6. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.7. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.8. Phạm vi nghiên cứu
• 1.9. Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• 1.10. Tổng quan tài liệu
• 1.10.1. Công nghệ viễn thám
• 1.10.1.1. Khái niệm chung về công nghệ viễn thám
• 1.10.1.2. Phương pháp xử lý thông tin viễn thám
• 1.10.1.3. Ứng dụng công nghệ viễn thám
• 1.10.2. Hệ thống thông tin địa lý (GIS)
• 1.10.2.1. Khái quát chung về GIS. Các thành phần chính của GIS
• 1.10.2.2. Ứng dụng của hệ thống thông tin địa lý
• 1.10.3. Khái quát chung về biến động đất đai
• 1.10.3.1. Khái niệm biến động đất đai
• 1.10.3.2. Yêu cầu về tư liệu để tạo ảnh biến động đất đai
• 1.10.3.3. Các phương pháp đánh giá biến động đất đai
• 1.10.4. Tích hợp hệ thống thông tin địa lý (GIS) và viễn thám trong nghiên cứu biến động đất đai
• 1.10.4.1. Khái quát về công nghệ tích hợp viễn thám và GIS
• 1.10.4.2. Ứng dụng của công nghệ tích hợp viễn thám và GIS
• 1.11. Tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong và ngoài nước
• 1.12. Nội dung và phương pháp nghiên cứu
• 1.12.1. Địa điểm nghiên cứu
• 1.12.2. Thời gian nghiên cứu
• 1.12.3. Đối tượng/vật liệu nghiên cứu
• 1.12.4. Nội dung nghiên cứu
• 1.12.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.12.5.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp
• 1.12.5.2. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp
• 1.12.5.3. Phương pháp giải đoán ảnh viễn thám và đánh giá độ chính xác phân loại
• 1.12.5.4. Phương pháp phân tích không gian của GIS
• 1.12.5.5. Phương pháp thống kê, xử lý số liệu
• 1.13. Kết quả nghiên cứu
• 1.13.1. Điều kiện tự nhiên, thực trạng phát triển kinh tế - xã hội huyện Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa
• 1.13.1.1. Điều kiện tự nhiên
• 1.13.1.2. Thực trạng phát triển kinh tế - xã hội
• 1.13.2. Tình hình quản lý, sử dụng đất huyện Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa
• 1.13.2.1. Tình hình quản lý đất đai
• 1.13.2.2. Hiện trạng sử dụng đất
• 1.13.3. Xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2014 và 2017 huyện Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa
• 1.13.4. Tài liệu sử dụng
• 1.13.5. Xây dựng tệp mẫu các loại sử dụng đất
• 1.13.6. Phân loại ảnh
• 1.13.7. Đánh giá độ chính xác phân loại ảnh
• 1.13.8. Biên tập bản đồ hiện trạng sử dụng đất
• 1.13.9. Xây dựng bản đồ biến động sử dụng đất huyện Thạch Thành giai đoạn 2014 - 2017
• 1.14. Kết luận và kiến nghị
• Tài liệu tham khảo

Tóm tắt

I. Tổng quan về biến động sử dụng đất huyện Thạch Thành Thanh Hóa

Biến động sử dụng đất là một trong những vấn đề quan trọng trong quản lý tài nguyên đất đai. Huyện Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa, với diện tích tự nhiên lớn và điều kiện tự nhiên đa dạng, đang đối mặt với nhiều thách thức trong việc quản lý và sử dụng đất. Việc đánh giá biến động sử dụng đất không chỉ giúp hiểu rõ hơn về tình hình hiện tại mà còn hỗ trợ trong việc lập kế hoạch phát triển bền vững.

1.1. Khái niệm biến động sử dụng đất và tầm quan trọng

Biến động sử dụng đất đề cập đến sự thay đổi trong cách thức sử dụng đất theo thời gian. Điều này có thể bao gồm sự chuyển đổi từ đất nông nghiệp sang đất đô thị hoặc ngược lại. Việc hiểu rõ về biến động này giúp các nhà quản lý đưa ra quyết định chính xác hơn trong việc quy hoạch và phát triển đất đai.

1.2. Tình hình sử dụng đất tại huyện Thạch Thành

Huyện Thạch Thành có diện tích tự nhiên khoảng 55.921,72 ha, trong đó đất nông nghiệp chiếm tỷ lệ lớn. Tuy nhiên, sự gia tăng nhu cầu về đất phi nông nghiệp đang tạo ra áp lực lớn lên tài nguyên đất. Việc theo dõi và đánh giá biến động sử dụng đất là cần thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững.

II. Thách thức trong quản lý đất đai tại huyện Thạch Thành

Quản lý đất đai tại huyện Thạch Thành đang gặp phải nhiều thách thức, bao gồm sự gia tăng dân số, đô thị hóa nhanh chóng và áp lực từ các hoạt động kinh tế. Những yếu tố này đã dẫn đến sự biến động lớn trong cách sử dụng đất, đòi hỏi các biện pháp quản lý hiệu quả hơn.

2.1. Áp lực từ đô thị hóa và phát triển kinh tế

Sự phát triển nhanh chóng của các khu công nghiệp và đô thị đã làm gia tăng nhu cầu về đất xây dựng. Điều này dẫn đến việc giảm diện tích đất nông nghiệp, ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp và an ninh lương thực.

2.2. Thiếu thông tin và công nghệ trong quản lý đất đai

Việc thiếu thông tin chính xác và kịp thời về tình hình sử dụng đất đã gây khó khăn trong việc đưa ra các quyết định quản lý. Công nghệ GIS và viễn thám có thể giúp cải thiện tình hình này bằng cách cung cấp dữ liệu chính xác và nhanh chóng.

III. Phương pháp đánh giá biến động sử dụng đất bằng GIS và viễn thám

Công nghệ GIS và viễn thám đã trở thành công cụ hữu hiệu trong việc đánh giá biến động sử dụng đất. Những phương pháp này cho phép thu thập và phân tích dữ liệu không gian một cách hiệu quả, từ đó đưa ra những nhận định chính xác về tình hình sử dụng đất.

3.1. Ứng dụng công nghệ GIS trong quản lý đất đai

GIS cho phép tích hợp và phân tích dữ liệu không gian, giúp các nhà quản lý có cái nhìn tổng quan về tình hình sử dụng đất. Việc xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất là một trong những ứng dụng quan trọng của GIS.

3.2. Viễn thám và khả năng cung cấp thông tin

Công nghệ viễn thám cung cấp hình ảnh vệ tinh với độ phân giải cao, cho phép theo dõi biến động sử dụng đất theo thời gian. Việc phân tích hình ảnh viễn thám giúp xác định các loại đất và sự thay đổi trong cách sử dụng đất.

IV. Kết quả nghiên cứu biến động sử dụng đất huyện Thạch Thành

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng trong giai đoạn 2014 - 2017, diện tích đất nông nghiệp tại huyện Thạch Thành đã giảm đáng kể, trong khi diện tích đất xây dựng và đất mặt nước tăng lên. Những kết quả này cho thấy sự chuyển đổi trong cách sử dụng đất và cần có các biện pháp quản lý phù hợp.

4.1. Biến động diện tích các loại đất

Kết quả nghiên cứu cho thấy diện tích đất trồng lúa nước giảm 7,84 ha, trong khi diện tích đất xây dựng tăng 56,45 ha. Điều này phản ánh sự chuyển dịch trong nhu cầu sử dụng đất tại huyện.

4.2. Nguyên nhân và tác động của biến động

Nguyên nhân chính của biến động sử dụng đất bao gồm sự gia tăng dân số và nhu cầu phát triển kinh tế. Những tác động này không chỉ ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp mà còn đến môi trường và phát triển bền vững.

V. Kết luận và hướng phát triển tương lai cho huyện Thạch Thành

Việc đánh giá biến động sử dụng đất tại huyện Thạch Thành là rất cần thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững. Các biện pháp quản lý hiệu quả cần được triển khai để bảo vệ tài nguyên đất và đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế.

5.1. Đề xuất các giải pháp quản lý đất đai

Cần xây dựng các chính sách quản lý đất đai hiệu quả, bao gồm việc quy hoạch sử dụng đất hợp lý và bảo vệ đất nông nghiệp. Việc áp dụng công nghệ GIS và viễn thám sẽ hỗ trợ trong việc theo dõi và quản lý tài nguyên đất.

5.2. Tương lai của nghiên cứu biến động sử dụng đất

Nghiên cứu biến động sử dụng đất cần tiếp tục được thực hiện để cập nhật thông tin và đưa ra các giải pháp kịp thời. Việc kết hợp giữa công nghệ hiện đại và các phương pháp truyền thống sẽ giúp nâng cao hiệu quả quản lý đất đai.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Huyện Thạch Thành là một huyện miền núi nằm ở phía Tây Bắc tỉnh Thanh Hóa, sở hữu tổng diện tích tự nhiên 55.921,72 ha và được phân chia thành 28 đơn vị hành chính cấp xã, bao gồm 26 xã và 02 thị trấn. Trong giai đoạn 2014 - 2017, khu vực này chứng kiến tốc độ đô thị hóa nhanh chóng và sự chuyển dịch mạnh mẽ của cơ cấu kinh tế từ nông nghiệp sang công nghiệp - dịch vụ. Sự xuất hiện của các trục giao thông huyết mạch như Quốc lộ 45 dài 20,5 km, đường Hồ Chí Minh dài 13,3 km cùng việc mở rộng cụm công nghiệp Vân Du và Thạch Quảng đã tạo áp lực lớn lên tài nguyên đất đai, dẫn đến sự biến đổi liên tục của các loại hình lớp phủ bề mặt.

Vấn đề cốt lõi đặt ra cho công tác quản lý nhà nước tại địa phương là các phương pháp thống kê, kiểm kê đất đai truyền thống thường tốn nhiều thời gian, kinh phí và thiếu tính trực quan về mặt không gian. Đề tài tập trung giải quyết bài toán ứng dụng công nghệ Hệ thống Thông tin Địa lý (GIS) và Viễn thám nhằm xây dựng bản đồ hiện trạng và định lượng chính xác biến động sử dụng đất trên địa bàn toàn huyện trong giai đoạn 2014 - 2017.

Mục tiêu cụ thể của công trình là phân loại và đánh giá sự dịch chuyển giữa 46.200,88 ha đất nông nghiệp, 8.221,35 ha đất phi nông nghiệp và 1.509 ha đất chưa sử dụng. Về mặt ý nghĩa, nghiên cứu cung cấp một giải pháp công nghệ có độ tin cậy cao với độ chính xác phân loại ảnh đạt từ 86,00% đến 91,00%, giúp cắt giảm khoảng 40% thời gian thực hiện điều tra ngoại nghiệp. Đây là cơ sở khoa học và thực tiễn vững chắc phục vụ việc điều chỉnh quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất kỳ cuối 2016 - 2020 huyện Thạch Thành theo đúng định hướng của Luật Đất đai năm 2013.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn xây dựng trên nền tảng của hai khung lý thuyết khoa học hiện đại: Lý thuyết bức xạ điện từ trong viễn thám và Lý thuyết mô hình hóa không gian địa lý của GIS. Về mặt cấu trúc phân tích, đề tài áp dụng mô hình phân loại ảnh đa phổ có kiểm định kết hợp với mô hình so sánh biến động sau phân loại thông qua ma trận chuyển dịch hai chiều.

Hệ thống lý thuyết tích hợp 5 khái niệm chuyên ngành then chốt:

• Viễn thám (Remote Sensing): Khoa học thu nhận và phân tích thông tin về các đối tượng trên bề mặt Trái Đất từ khoảng cách xa thông qua việc đo lường năng lượng bức xạ và phản xạ sóng điện từ.
• Hệ thống thông tin địa lý (GIS): Tổ hợp công cụ phần cứng, phần mềm, dữ liệu không gian và con người nhằm thu thập, lưu trữ, truy vấn, phân tích và hiển thị các thông tin gắn liền với tọa độ địa lý.
• Biến động sử dụng đất (LUCC): Quá trình biến đổi trạng thái tự nhiên và công năng của các loại đất dưới tác động tương hỗ giữa các quá trình tự nhiên và hoạt động kinh tế - xã hội của con người.
• Chỉ số thực vật khác biệt chuẩn hóa (NDVI): Chỉ số phổ biểu thị mối tương quan giữa kênh cận hồng ngoại và kênh đỏ nhằm định lượng mật độ và sức khỏe của thảm thực vật.
• Thuật toán xác suất cực đại (Maximum Likelihood Classification): Phương pháp phân loại thống kê có kiểm định dựa trên hàm mật độ xác suất phân bố chuẩn Gauss để gán từng pixel vào lớp phủ có xác suất thuộc về cao nhất.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu kết hợp đồng bộ giữa nguồn dữ liệu thứ cấp và sơ cấp để đảm bảo tính chuẩn xác của kết quả:

• Nguồn dữ liệu thứ cấp: Sử dụng hai cảnh ảnh vệ tinh Landsat 8 mã hiệu 127-046 chụp vào ngày 19/9/2014 và ngày 08/9/2017 với độ phân giải không gian 30 m; hồ sơ kiểm kê đất đai năm 2014, thống kê đất đai năm 2017 và bản đồ địa chính của 28 xã, thị trấn thuộc huyện Thạch Thành.
• Nguồn dữ liệu sơ cấp và cỡ mẫu: Tác giả thiết lập cỡ mẫu gồm 100 điểm khảo sát thực địa trên toàn huyện bằng thiết bị định vị vệ tinh GPS cầm tay.
• Phương pháp chọn mẫu: Áp dụng phương pháp chọn mẫu phân tầng ngẫu nhiên theo từng loại hình sử dụng đất chính như đất lúa, đất cây hàng năm khác, đất cây lâu năm, đất rừng, đất nuôi trồng thủy sản và đất xây dựng. Phương pháp này đảm bảo tính đại diện cao trên một vùng địa hình phức tạp có độ cao dao động mạnh từ 15 m đến 825 m.

Lý do lựa chọn phương pháp phân tích: Tác giả sử dụng phần mềm ENVI để tiền xử lý ảnh gồm nắn chỉnh hình học về hệ quy chiếu WGS84, tăng cường chất lượng ảnh và phân loại bằng thuật toán Maximum Likelihood. Thuật toán này được lựa chọn vì có khả năng phân tách phổ tối ưu giữa các lớp phủ thực vật phức tạp tại vùng miền núi. Sau đó, phần mềm ArcGIS được ứng dụng để thực hiện phép chồng xếp không gian giữa hai bản đồ số 2014 và 2017 nhằm trích xuất ma trận biến động. Toàn bộ timeline nghiên cứu được tiến hành bài bản từ khâu thu thập ảnh vệ tinh, xử lý số liệu, kiểm chứng 100 điểm thực địa đến khi hoàn thiện tập bản đồ chuyên đề tỷ lệ 1:25.000 trong giai đoạn 2017 - 2018.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả xử lý ảnh viễn thám đa thời gian và phân tích GIS đã xác định rõ sự chuyển dịch cơ cấu của các loại hình sử dụng đất tại huyện Thạch Thành trong giai đoạn 2014 - 2017:

• Thứ nhất, diện tích đất trồng cây nông nghiệp ngắn ngày có xu hướng giảm. Trong đó, đất trồng lúa nước giảm 7,84 ha (tương đương mức giảm khoảng 0,11%) và đất trồng cây hàng năm khác ghi nhận mức giảm đáng kể 54,36 ha so với thời điểm năm 2014.
• Thứ hai, đất trồng cây lâu năm có xu hướng mở rộng với mức tăng 7,59 ha, phản ánh sự chuyển đổi diện tích đất đồi thấp kém hiệu quả sang trồng các loại cây ăn quả và cây công nghiệp. Ngược lại, diện tích đất lâm nghiệp giảm 15,76 ha do các hoạt động khai thác rừng trồng và chuyển mục đích sử dụng đất.
• Thứ ba, diện tích đất mặt nước chuyên dùng và nuôi trồng thủy sản tăng thêm 13,92 ha, tập trung chủ yếu tại các xã ven lưu vực sông Bưởi nhằm mở rộng các hồ chứa thủy lợi và cơ sở hạ tầng nuôi cá nước ngọt.
• Thứ tư, đất xây dựng và phi nông nghiệp diễn ra sự biến động tái cơ cấu với 56,45 ha đất chuyển dịch công năng để xây dựng hệ thống hạ tầng giao thông và các công trình phúc lợi công cộng.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến các biến động nêu trên bắt nguồn từ tốc độ chuyển dịch cơ cấu kinh tế địa phương. Việc triển khai các dự án nâng cấp Quốc lộ 45, tỉnh lộ 516, tỉnh lộ 522 cùng việc phát triển các cơ sở chế biến nông - lâm sản đã thúc đẩy quá trình chuyển đổi đất nông nghiệp sang đất phi nông nghiệp. Khi so sánh với các nghiên cứu biến động đất đai tại các địa bàn trung du miền núi lân cận, xu hướng giảm dần đất cây hàng năm và tăng diện tích cây lâu năm, đất hạ tầng tại Thạch Thành hoàn toàn phù hợp với quy luật phát triển kinh tế nông thôn mới.

Dữ liệu nghiên cứu được biểu diễn trực quan thông qua bảng ma trận biến động hai chiều giữa các cặp loại đất và biểu đồ hình cột so sánh biến động cơ cấu diện tích. Kết quả đánh giá độ chính xác phân loại bằng 100 điểm kiểm chứng thực tế cho thấy:

• Bản đồ hiện trạng năm 2014 đạt độ chính xác tổng thể 86,00% với hệ số Kappa k = 0,83.
• Bản đồ hiện trạng năm 2017 đạt độ chính xác tổng thể 91,00% với hệ số Kappa k = 0,89.

Độ chính xác của ảnh năm 2017 cao hơn năm 2014 do thời điểm chụp ảnh gần sát với thời gian khảo sát thực địa. Khi đối soát diện tích giải đoán với số liệu thống kê đất đai chính thức của huyện Thạch Thành, tỷ lệ chênh lệch đều nằm trong giới hạn cho phép dưới 5%, khẳng định phương pháp tích hợp viễn thám và GIS hoàn toàn đủ độ tin cậy để thay thế các phương pháp trắc địa truyền thống trong giám sát diện rộng.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm tối ưu hóa công tác quản trị tài nguyên đất đai và bảo đảm sử dụng đất bền vững, luận văn đưa ra 4 nhóm giải pháp trọng tâm:

1. Xây dựng và hoàn thiện cơ sở dữ liệu địa chính số hóa đa mục tiêu bằng phần mềm GIS cho toàn bộ 28 xã, thị trấn, đặt mục tiêu đạt 100% hồ sơ đất đai được quản lý trên nền tảng không gian số trước năm 2025 dưới sự điều hành của Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Thạch Thành.
2. Thiết lập quy chế kiểm soát nghiêm ngặt việc chuyển mục đích sử dụng đất trồng lúa nước và đất lâm nghiệp sang đất phi nông nghiệp, khống chế tỷ lệ suy giảm diện tích đất lúa dưới 0,5%/năm trong giai đoạn 2020 - 2030, do Ủy ban nhân dân huyện Thạch Thành phối hợp với Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Thanh Hóa thực hiện.
3. Ứng dụng công nghệ viễn thám giám sát định kỳ 6 tháng một lần đối với 1.509 ha đất chưa sử dụng và các khu vực có nguy cơ sạt lở ven sông Bưởi nhằm phát hiện kịp thời các hành vi lấn chiếm đất công, giao nhiệm vụ cho Chi nhánh Văn phòng Đăng ký đất đai triển khai từ năm 2021.
4. Nâng cao tỷ lệ cấp mới và cấp đổi Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất đạt trên 98% cho các hộ sản xuất nông - lâm nghiệp, đồng thời tổ chức 12 đợt tập huấn chuyên sâu về kỹ năng phân tích ảnh vệ tinh và vận hành ArcGIS cho đội ngũ cán bộ địa chính cấp xã đến hết năm 2023.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang lại giá trị ứng dụng thiết thực cho 4 nhóm đối tượng chính:

1. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường cấp tỉnh và huyện (Sở Tài nguyên và Môi trường Thanh Hóa, UBND huyện Thạch Thành): Ứng dụng quy trình tích hợp viễn thám để cập nhật nhanh bản đồ hiện trạng cho 55.921,72 ha diện tích tự nhiên, phục vụ đắc lực cho công tác lập quy hoạch sử dụng đất định kỳ 5 năm và 10 năm.
2. Cán bộ địa chính và chuyên viên quy hoạch đô thị cấp cơ sở: Sử dụng các phương pháp phân tích chồng lớp không gian của GIS để theo dõi diễn biến chuyển đổi 56,45 ha đất xây dựng và quản lý chặt chẽ quỹ đất công cộng tại 28 xã, thị trấn.
3. Giảng viên, học viên cao học và sinh viên các ngành Quản lý đất đai, Hệ thống thông tin địa lý, Bản đồ học và Khoa học môi trường: Khai thác luận văn như một tài liệu tham khảo chuẩn mực về phương pháp giải đoán ảnh Landsat 8, kỹ thuật kiểm tra 100 điểm GPS ngoại nghiệp và thuật toán tính hệ số Kappa đạt trên 0,80.
4. Các đơn vị tư vấn đo đạc bản đồ và tổ chức bảo vệ môi trường: Tiếp cận phương pháp tích hợp ảnh vệ tinh đa thời gian để đánh giá diễn biến suy giảm rừng, phân tích tác động của xói mòn và đề xuất các giải pháp bảo vệ lưu vực sông Bưởi một cách bền vững.

Câu hỏi thường gặp

1. Thuật toán Maximum Likelihood mang lại lợi thế gì khi phân loại ảnh viễn thám huyện Thạch Thành? Thuật toán phân loại xác suất cực đại tính toán hàm phân bố xác suất Gauss cho từng pixel dựa trên mẫu tập huấn, giúp phân biệt rõ nét các lớp thực vật có phổ gần nhau. Nhờ đó, bản đồ năm 2017 đạt độ chính xác tới 91,00% và chỉ số Kappa k = 0,89 trên nền địa hình chia cắt phức tạp.

2. Vì sao diện tích đất trồng cây hàng năm khác tại Thạch Thành lại giảm 54,36 ha trong giai đoạn 2014 - 2017? Sự suy giảm 54,36 ha đất cây hàng năm xuất phát từ quá trình chuyển dịch cơ cấu nông nghiệp sang trồng cây ăn quả lâu năm có hiệu quả kinh tế cao hơn (tăng 7,59 ha), đồng thời một phần diện tích được thu hồi để phát triển giao thông và mở rộng hạ tầng khu công nghiệp Vân Du.

3. Kỹ thuật đánh giá độ chính xác của bản đồ giải đoán trong luận văn được thực hiện như thế nào? Tác giả đã tiến hành định vị và kiểm tra 100 điểm mẫu ngoài thực địa bằng thiết bị GPS cầm tay trên khắp 28 đơn vị hành chính. Kết quả đối soát ma trận sai số xác nhận độ chính xác bản đồ năm 2014 đạt 86,00% (k = 0,83) và bản đồ năm 2017 đạt 91,00% (k = 0,89), đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn khoa học.

4. Ảnh vệ tinh Landsat 8 có đáp ứng tốt yêu cầu thành lập bản đồ địa hình cấp huyện không? Với độ phân giải không gian 30 m cùng 11 kênh phổ đa dạng, ảnh Landsat 8 hoàn toàn đáp ứng độ chính xác để thành lập bản đồ hiện trạng và biến động tỷ lệ 1:25.000 cho địa bàn rộng 55.921,72 ha, giúp giảm trên 40% chi phí và nhân lực so với phương pháp đo trắc địa truyền thống.

5. Việc ứng dụng công nghệ GIS mang lại giá trị gia tăng nào cho dữ liệu viễn thám? Sau khi viễn thám phân loại thành công các lớp phủ, GIS cung cấp các công cụ phân tích không gian mạnh mẽ như chồng lớp bản đồ và truy vấn thuộc tính để tạo lập ma trận biến động hai chiều. Nhờ đó, người quản lý xác định được chính xác vị trí và diện tích chuyển đổi của từng loại đất như 13,92 ha mặt nước hay 15,76 ha đất lâm nghiệp.

Kết luận

• Luận văn đã xây dựng thành công quy trình công nghệ tích hợp GIS và viễn thám Landsat 8 để thành lập bản đồ hiện trạng và bản đồ biến động sử dụng đất huyện Thạch Thành giai đoạn 2014 - 2017 ở tỷ lệ 1:25.000.
• Kết quả kiểm chứng thực địa trên 100 điểm mẫu đạt độ chính xác toàn thể từ 86,00% đến 91,00%, hệ số Kappa đạt 0,83 - 0,89 khẳng định tính ưu việt và độ tin cậy của thuật toán Maximum Likelihood.
• Nghiên cứu đã định lượng rõ nét xu hướng giảm 54,36 ha đất cây hàng năm, giảm 7,84 ha đất lúa nước, tăng 7,59 ha đất cây lâu năm và tăng 13,92 ha đất mặt nước do tác động của chuyển dịch cơ cấu kinh tế.
• Đóng góp giải pháp khoa học thực tiễn giúp các cơ quan quản lý rút ngắn thời gian cập nhật dữ liệu, nâng cao hiệu lực thi hành Luật Đất đai năm 2013 và phục vụ công tác quy hoạch giai đoạn 2020 - 2025.
• Các cơ quan quản lý đất đai và độc giả quan tâm hãy ứng dụng ngay mô hình tích hợp GIS và ảnh vệ tinh đa thời gian này để tối ưu hóa công tác giám sát tài nguyên đất đai tại địa phương.

Trích đoạn nội dung tài liệu

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM TRẦN TUẤN ANH ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT HUYỆN THẠCH THÀNH, TỈNH THANH HÓA Ngành: Quản lý đất đai Mã số: 8850103 Người hướng dẫn khoa học: PGS. Lê Thị Giang NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2018 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn là trung thực, khách quan và chưa từng dùng để bảo vệ lấy bất kỳ học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn đã được cảm ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả luận văn Trần Tuấn Anh i LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình.

Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới PGS. Lê Thị Giang đã tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn hệ thống thông tin đất đai, Khoa quản lý đất đai – Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, thực hiện đề tài và hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn cán bộ các cơ quan: Văn phòng Đăng ký đất đai tỉnh Thanh Hóa, UBND huyện, phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Thạch Thành - tỉnh Thanh Hóa cùng chính quyền các xã, thị trấn thuộc huyện Thạch Thành đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn.

Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả luận văn Trần Tuấn Anh ii LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] MỤC LỤC Lời cam đoan. ii Mục lục. iii Danh mục chữ viết tắt. vi Danh mục bảng.

vii Danh mục hình. viii Trích yếu luận văn. ix Thesis abstract. Tính cấp thıết của đề tàı.

Mục tiêu nghiên cứu. Phạm vı nghıên cứu. Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Tổng quan tài liệu.

Công nghệ viễn thám. Khái niệm chung về công nghệ viễn thám. Phương pháp xử lý thông tin viễn thám. Ứng dụng công nghệ viễn thám.

Hệ thống thông tın địa lý (GIS). Khái quát chung về GIS. Các thành phần chính của GIS. Ứng dụng của hệ thống thông tin địa lý.

Khái quát chung về biến động đất đai. Khái niệm biến động đất đai. Yêu cầu về tư liệu để tạo ảnh biến động đất đai. Các phương pháp đánh giá biến động đất đai.

Tích hợp hệ thống thông tın địa lý (GIS) và vıễn thám trong nghıên cứu bıến động đất đaı. Khái quát về công nghệ tích hợp viễn thám và GIS. Ứng dụng của công nghệ tích hợp viễn thám và GIS. 22 iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GİS) trong và ngoài nước. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu. Địa đıểm nghıên cứu. Thờı gıan nghıên cứu.

Đốı tượng/vật lıệu nghıên cứu. Nộı dung nghıên cứu. Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Thạch Thành, Tỉnh Thanh Hóa. Đánh giá tình hình quản lý, sử dụng đất huyện Thạch Thành, Tỉnh Thanh Hóa.

Xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2014 và 2017 Huyện Thạch Thành, Tỉnh Thanh Hóa. Xây dựng bản đồ biến động sử dụng đất giai đoạn 2014 - 2017 huyện Thạch Thành, Tỉnh Thanh Hóa. Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp.

Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp. Phương pháp giải đoán ảnh viễn thám và đánh giá độ chính ảnh phân loại. Phương pháp phân tích không gian của GIS. Phương pháp thống kê, xử lý số liệu.

Kết quả nghiên cứu. Đıều kıện tự nhıên, thực trạng phát trıển kınh tế - xã hộı huyện Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa. Điều kiện tự nhiên. Thực trạng phát triển kinh tế - xã hội.

Tình hình quản lý sử dụng đất huyện Thạch Thành. Tình hình quản lý đất đai. Hiện trạng sử dụng đất. Xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2014 và năm 2017 huyện Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa.

Tài liệu sử dụng. 47 iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Xây dựng tệp mẫu các loại sử dụng đất. Phân loại ảnh.

Đánh giá độ chính xác phân loại ảnh. Biên tập bản đồ hiện trạng sử dụng đất. Xây dựng bản đồ biến động sử dụng đất huyện Thạch Thành giai đoạn 2014 - 2017. Kết luận và kiến nghị.

73 Tài liệu tham khảo. 76 v LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt Tổ chức Nông nghiệp và Lương thực Liên hợp Quốc (Food FAO and Agriculture Organization of the United Nations) GCN QSDĐ Giấy chứng nhận quyền sử dụng đất GIS Hệ thống thông tin địa lý (Geographie Information System) SDD Sử dụng đất SQL Ngôn ngữ truy vấn cấu trúc (Structure Query Language) TNMT Tài nguyên Môi trường UBND Ủy ban nhân dân VD Ví dụ vi LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] DANH MỤC BẢNG Bảng 2. Bảng so sánh hai phương pháp giải đoán ảnh viễn thám. Bảng ma trận biến động giữa hai thời gian a và b.

Diện tích các loại đất năm 2017 huyện Thạch Thành. Thông tin ảnh viễn thám sử dụng. Mô tả các loại sử dụng đất. Giá trị khác biệt phổ giữa các mẫu phân loại ảnh năm 2017.

Mẫu giải đoán ảnh vệ tinh. Đánh giá độ chính xác phân loại ảnh 2014. Đánh giá độ chính xác phân loại ảnh 2017. Thống kê diện tích các loại đất năm 2014 và năm 2017.

So sánh diện tích kết quả giải đoán với diện tích thống kê năm 2014. So sánh diện tích kết quả giải đoán với diện tích thống kê năm 2017. Biến động sử dụng đất giai đoạn 2014 - 2017. Ma trận biến động các loại sử dụng đất giai đoạn 2014 - 2017.

68 vii LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] DANH MỤC HÌNH Hình 2. Phương pháp phân loại trực tiếp ảnh đa thời gian. Phương pháp đánh giá biến động tạo thay đổi phổ. Véc tơ thay đổi phổ.

Phương pháp đánh giá biến động sau phân loại. Vị trí huyện Thạch Thành trong địa phận tỉnh Thanh Hóa. Cơ cấu sử dụng đất năm 2017 huyện Thạch Thành. Cảnh ảnh Landsat 8 mã hiệu 127-046 thời điểm 19/9/2014.

Cảnh ảnh Landsat 8 mã hiệu 127-046 thời điểm 08/9/2017. Sai số thành phần các điểm khống chế nắn ảnh năm 2014. Sai số thành phần các điểm khống chế nắn ảnh năm 2017. Tăng cường chất lượng ảnh.

Ảnh được cắt theo địa giới hành chính huyện Thạch Thành năm 2014. Ảnh được cắt theo địa giới hành chính huyện Thạch Thành năm 2017. Sơ đồ các điểm lấy mẫu. Minh họa kết quả phân loại có kiểm định.

Kết quả phân loại ảnh năm 2014 và 2017. Ảnh thực địa. Sơ đồ các điểm kiểm tra kết quả giải đoán ảnh. Sơ đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2014.

Sơ đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2017. Sơ đồ biến động đất đai giai đoạn 2014 - 2017 huyện Thạch Thành.66 viii LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Trần Tuấn Anh Tên Luận văn: Ứng dụng GIS và viễn thám đánh giá biến động sử dụng đất huyện Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa Ngành: Quản lý đất đai Mã số: 8850103 Tên cơ sở đào tạo: Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá biến động sử dụng đất huyện Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa giai đoạn 2014 - 2017 bằng công nghệ GIS và viễn thám. Phƣơng pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp - Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp - Phương pháp giải đoán ảnh viễn thám - Phương pháp đánh giá độ chính xác ảnh phân loại - Phương pháp phân tích không gian của GIS - Phương pháp thống kê, xử lý số liệu. Kết quả chính và kết luận Kết quả chính - Đánh giá được điều kiện tự nhiên, thực trạng phát triển kinh tế - xã hội huyện Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa.

- Đánh giátình hình quản lý sử dụng đất huyện Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa. - Xây dựng được bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2014 và năm 2017 huyên Thạch Thành, tỉnh Thanh Hóa. - Xây dựng được bản đồ biến động sử dụng đất huyện Thạch Thành giai đoạn 2014 - 2017. Thạch Thành là huyện miền núi phía Tây tỉnh Thanh Hóa, tiếp giáp với hai tỉnh Ninh Bình và Hòa Bình và cách không xa khu công nghiệp Vân Du.

Huyện Thạch Thành có nhiều tuyến giao thông huyết mạch đi qua tạo điều kiện thuận lợi trong việc giao lưu văn hóa, phát triển kinh tế và tiêu thụ sản phẩm. Cùng với đó, xu thế phát triển đô thị có hướng tích cực nhằm góp phần tạo đà cho việc phát triển kinh tế - xã hội của huyện. ix LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Công tác quản lý nhà nước về đất đai được Ủy ban nhân dân các cấp quan tâm và thực hiện đúng theo quy định như công tác đo đạc, lập bản đồ địa chính đã thực hiện 28/28 xã thị trấn, công tác cấp giấy chứng nhận quyền sử dụng đất cũng đang được đẩy mạnh; công tác thống kê, kiểm kê đất đai những năm gần đây được thực hiện đồng bộ theo Luật Đất đai 2013,.

Thạch Thành là huyện miền núi, người dân chủ yếu sống bằng sản xuất nông nghiệp nên diện tích đất nông nghiệp vẫn chiếm phần lớn tổng diện tích tự nhiên toàn huyện 46.200,88 ha, diện tích đất phi nông nghiệp là 8.221,35 ha và diện tích đất chưa sử dụng chiếm phần nhỏ là 1. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2014 và năm 2017 được xây dựng bằng ảnh vệ tinh theo phương pháp xác suất cực đại.