Đánh Giá Biến Động Sử Dụng Đất Huyện Vị Xuyên Tỉnh Hà Giang Bằng Công Nghệ Viễn Thám Và GIS

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật nghiên cứu vnua đánh giá biến động sử dụng đất huyện vị xuyên tỉnh hà giang bằng công nghệ viễn thám và gis, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân,

• Tác giả: Vi Đức Luyện
• Người hướng dẫn: TS. Phạm Quý Giang
• Trường học: Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Quản Lý Đất Đai
• Đề tài: Đánh Giá Biến Động Sử Dụng Đất Huyện Vị Xuyên, Tỉnh Hà Giang Bằng Công Nghệ Viễn Thám Và GIS
• Loại tài liệu: Luận văn
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỤC LỤC
• 1.1. Danh mục bảng
• 1.2. Danh mục hình
• 1.3. Trích yếu luận văn
• 1.3.1. Mục đích nghiên cứu
• 1.3.2. Phương pháp nghiên cứu
• 1.3.3. Kết quả chính và kết luận
• 1.4. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.5. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.6. Phạm vi nghiên cứu
• 1.7. Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Tổng quan về sử dụng đất
• 2.2. Một số vấn đề lý luận về sử dụng đất
• 2.2.1. Khái niệm đất đai
• 2.2.2. Phân loại đất
• 3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 3.1. Nội dung và phương pháp nghiên cứu
• 3.1.1. Địa điểm nghiên cứu
• 3.1.2. Thời gian nghiên cứu
• 3.1.3. Đối tượng/vật liệu nghiên cứu
• 3.1.4. Nội dung nghiên cứu
• 3.1.5. Phương pháp nghiên cứu
• 3.1.5.1. Phương pháp điều tra, thu thập số liệu thứ cấp
• 3.1.5.2. Phương pháp điều tra, thu thập số liệu sơ cấp
• 3.1.5.3. Phương pháp xây dựng bản đồ sử dụng đất bằng phần mềm Envi
• 3.1.5.4. Phương pháp đánh giá biến động đất đai
• 3.1.5.5. Phương pháp thống kê số liệu
• 3.2. Kết quả nghiên cứu
• 3.2.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Vị Xuyên, tỉnh Hà Giang
• 3.2.1.1. Điều kiện tự nhiên
• 3.2.1.2. Thực trạng phát triển kinh tế - xã hội
• 3.2.1.3. Nhận xét chung về điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội
• 3.2.2. Tình hình quản lý đất đai của huyện Vị Xuyên
• 3.2.2.1. Hiện trạng sử dụng đất huyện Vị Xuyên
• 3.2.2.2. Tình hình quản lý đất đai của huyện
• 3.2.3. Giải đoán ảnh viễn thám và xây dựng bản đồ sử dụng đất huyện Vị Xuyên
• 3.2.3.1. Tài liệu sử dụng
• 3.2.3.2. Giải đoán ảnh vệ tinh
• 3.2.3.3. Xây dựng tệp mẫu các loại sử dụng đất
• 3.2.3.4. Phân loại ảnh
• 3.2.3.5. Đánh giá độ chính xác phân loại ảnh
• 3.2.3.6. Biên tập bản đồ sử dụng đất
• 3.2.3.7. Thành lập bản đồ biến động đất đai giai đoạn 2010 - 2017 huyện Vị Xuyên
• 3.2.3.8. Đánh giá khả năng ứng dụng viễn thám và hệ thống thông tin địa lý GIS trong nghiên cứu biến động đất đai
• 3.3. Kết luận và kiến nghị
• Tài liệu tham khảo

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Đánh Giá Biến Động Sử Dụng Đất Huyện Vị Xuyên

Đánh giá biến động sử dụng đất là một trong những nhiệm vụ quan trọng trong quản lý tài nguyên đất đai. Huyện Vị Xuyên, tỉnh Hà Giang, với vị trí địa lý đặc biệt và sự phát triển kinh tế mạnh mẽ, cần có những nghiên cứu chi tiết về biến động sử dụng đất. Việc áp dụng công nghệ viễn thám và GIS giúp theo dõi và phân tích biến động một cách hiệu quả hơn.

1.1. Khái Niệm Biến Động Sử Dụng Đất

Biến động sử dụng đất được hiểu là sự thay đổi trong cách thức sử dụng đất theo thời gian. Điều này có thể bao gồm việc chuyển đổi từ đất nông nghiệp sang đất xây dựng hoặc ngược lại. Việc theo dõi biến động này giúp xác định xu hướng phát triển và quản lý tài nguyên đất hiệu quả.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Việc Đánh Giá Biến Động

Đánh giá biến động sử dụng đất không chỉ giúp quản lý tài nguyên mà còn hỗ trợ trong việc lập kế hoạch phát triển bền vững. Nó cung cấp thông tin cần thiết cho các quyết định chính sách và quy hoạch sử dụng đất trong tương lai.

II. Vấn Đề Và Thách Thức Trong Đánh Giá Biến Động Đất Đai

Mặc dù có nhiều phương pháp để đánh giá biến động đất đai, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức trong việc thu thập và phân tích dữ liệu. Các vấn đề như độ chính xác của dữ liệu viễn thám, sự thay đổi nhanh chóng trong sử dụng đất và thiếu thông tin lịch sử là những khó khăn lớn.

2.1. Độ Chính Xác Của Dữ Liệu Viễn Thám

Độ chính xác của dữ liệu viễn thám phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ phân giải của ảnh vệ tinh và phương pháp phân loại. Việc sử dụng ảnh vệ tinh Landsat có thể giúp cải thiện độ chính xác trong việc đánh giá biến động đất đai.

2.2. Sự Thay Đổi Nhanh Chóng Trong Sử Dụng Đất

Sự thay đổi nhanh chóng trong sử dụng đất do phát triển kinh tế và đô thị hóa tạo ra thách thức lớn cho việc theo dõi và đánh giá. Cần có các phương pháp linh hoạt để cập nhật thông tin kịp thời.

III. Phương Pháp Đánh Giá Biến Động Sử Dụng Đất Bằng Công Nghệ Viễn Thám

Công nghệ viễn thám và GIS đã trở thành công cụ hữu hiệu trong việc đánh giá biến động sử dụng đất. Các phương pháp như phân loại ảnh đa thời gian và phân tích vector thay đổi phổ giúp xác định rõ ràng các loại hình sử dụng đất.

3.1. Phân Loại Ảnh Đa Thời Gian

Phân loại ảnh đa thời gian cho phép so sánh các bức ảnh vệ tinh ở các thời điểm khác nhau, từ đó xác định sự thay đổi trong sử dụng đất. Phương pháp này giúp tạo ra bản đồ biến động chính xác hơn.

3.2. Phân Tích Vector Thay Đổi Phổ

Phân tích vector thay đổi phổ là một phương pháp mạnh mẽ để xác định sự khác biệt giữa các loại đất. Phương pháp này giúp phát hiện các biến động nhỏ trong sử dụng đất mà các phương pháp khác có thể bỏ qua.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Công Nghệ Viễn Thám Và GIS Tại Huyện Vị Xuyên

Việc ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong đánh giá biến động sử dụng đất tại huyện Vị Xuyên đã mang lại nhiều kết quả tích cực. Các bản đồ sử dụng đất được xây dựng giúp chính quyền địa phương có cái nhìn tổng quan về tình hình sử dụng đất.

4.1. Kết Quả Nghiên Cứu Biến Động Đất Đai

Kết quả nghiên cứu cho thấy sự biến động rõ rệt trong sử dụng đất giai đoạn 2010-2017. Diện tích đất nông nghiệp tăng, trong khi đất lâm nghiệp giảm, cho thấy sự chuyển dịch trong cơ cấu sử dụng đất.

4.2. Lợi Ích Của Việc Sử Dụng Công Nghệ Mới

Việc sử dụng công nghệ viễn thám và GIS giúp tiết kiệm thời gian và chi phí trong việc thu thập và phân tích dữ liệu. Điều này không chỉ nâng cao hiệu quả công việc mà còn giúp đưa ra các quyết định chính xác hơn trong quản lý đất đai.

V. Kết Luận Và Tương Lai Của Đánh Giá Biến Động Sử Dụng Đất

Đánh giá biến động sử dụng đất huyện Vị Xuyên bằng công nghệ viễn thám và GIS đã chứng minh được tính hiệu quả và cần thiết. Trong tương lai, việc tiếp tục phát triển và ứng dụng công nghệ này sẽ giúp cải thiện quản lý tài nguyên đất đai.

5.1. Tầm Nhìn Tương Lai Trong Quản Lý Đất Đai

Tương lai của quản lý đất đai tại huyện Vị Xuyên sẽ phụ thuộc vào việc áp dụng công nghệ mới và cải tiến quy trình đánh giá biến động. Cần có sự đầu tư vào công nghệ và đào tạo nhân lực để nâng cao hiệu quả công việc.

5.2. Đề Xuất Chính Sách Quản Lý Đất Đai

Cần có các chính sách quản lý đất đai linh hoạt và hiệu quả hơn, dựa trên các kết quả nghiên cứu từ công nghệ viễn thám và GIS. Điều này sẽ giúp bảo vệ tài nguyên đất và phát triển bền vững cho huyện Vị Xuyên.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Quản lý và giám sát biến động tài nguyên đất đai đóng vai trò then chốt trong chiến lược phát triển bền vững của mỗi quốc gia. Theo số liệu thống kê hiện trạng sử dụng đất toàn quốc, tổng diện tích đất tự nhiên của Việt Nam đạt 33.128.670 ha, trong đó nhóm đất nông nghiệp chiếm tới 80,87% và đất phi nông nghiệp chiếm 12,22%. Tại các địa bàn miền núi phía Bắc có địa hình hiểm trở như huyện Vị Xuyên, tỉnh Hà Giang, việc theo dõi tài nguyên đất theo phương pháp đo đạc thực địa truyền thống thường bộc lộ nhiều hạn chế về mặt thời gian, đòi hỏi chi phí lớn và nhân lực phân tán. Đặc biệt, sự chuyển dịch kinh tế mạnh mẽ gắn liền với hành lang kinh tế Cửa khẩu Quốc tế Thanh Thủy giai đoạn 2010–2017 đã tạo áp lực chuyển đổi mục đích sử dụng đất rất lớn giữa các phân vùng nông nghiệp, lâm nghiệp và hạ tầng xây dựng.

Trước thực tiễn đó, luận văn thạc sĩ chuyên ngành Quản lý Đất đai thực hiện mục tiêu ứng dụng công nghệ viễn thám đa thời gian kết hợp hệ thống thông tin địa lý GIS để lượng hóa và thành lập bản đồ biến động 5 loại hình sử dụng đất chính trên toàn địa bàn huyện Vị Xuyên trong chu kỳ 7 năm (2010–2017). Nghiên cứu giải quyết toàn diện bài toán tối ưu hóa quy trình giám sát không gian, nâng cao độ chính xác giải đoán ảnh đạt trên 87% và hệ số kiểm định Kappa trên 0,86. Kết quả nghiên cứu không chỉ rút ngắn hơn 60% thời gian tổng hợp dữ liệu so với phương pháp thủ công mà còn cung cấp cơ sở dữ liệu số hóa tin cậy phục vụ công tác quy hoạch, kế hoạch hóa sử dụng đất và bảo vệ môi trường sinh thái vùng biên giới.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết biến động sử dụng đất hiện đại do Muller và các cộng sự quốc tế đề xuất, phân định quá trình biến động thành hai nhóm chính: sự chuyển đổi loại hình sử dụng đất bề mặt và sự biến đổi cường độ khai thác trong cùng một loại hình. Đồng thời, đề tài tích hợp lý thuyết phản xạ phổ sóng điện từ trong công nghệ viễn thám và nguyên lý tích hợp cơ sở dữ liệu không gian thuộc hệ thống thông tin địa lý GIS. Các khái niệm nền tảng được chuẩn hóa bao gồm:

• Khái niệm đất đai và hệ thống phân loại đất theo Luật Đất đai 2013 cùng Thông tư 14/2012/TT-BTNMT, định danh 5 nhóm lớp phủ chính: đất sản xuất nông nghiệp, đất lâm nghiệp, đất xây dựng, đất mặt nước và đất chưa sử dụng.
• Khái niệm phản xạ phổ và chỉ số tách biệt phổ Separability nhằm đánh giá mức độ khác biệt tín hiệu quang phổ của từng loại lớp phủ mặt đất trên các kênh sóng vệ tinh.
• Phương pháp so sánh sau phân loại (Post-Classification Comparison) và phương pháp xác suất cực đại Maximum Likelihood trong phân loại ảnh viễn thám số học.
• Chỉ số kiểm định độ tin cậy Kappa ($\kappa$) để định lượng sai số tổng thể của bản đồ phân loại.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng nguồn dữ liệu ảnh vệ tinh đa thời gian bao gồm 2 cảnh ảnh Landsat 5 (năm 2010) và 2 cảnh ảnh Landsat 8 (năm 2017) với độ phân giải không gian 30 m x 30 m và chu kỳ quét lặp 16 ngày. Quy trình chọn mẫu thực địa được thiết kế chặt chẽ với tổng quy mô 148 điểm khảo sát bằng thiết bị GPS cầm tay theo phương pháp lấy mẫu phân tầng ngẫu nhiên trên toàn huyện Vị Xuyên. Trong đó, 63 điểm mẫu đại diện được sử dụng để xây dựng tệp mẫu huấn luyện (ROI) trên phần mềm ENVI và 85 điểm kiểm chứng độc lập dùng để thẩm định độ chính xác bản đồ.

Lý do lựa chọn thuật toán phân loại có kiểm định Xác suất cực đại (Maximum Likelihood) là nhờ khả năng tính toán xác suất pixel dựa trên phân phối xác suất chuẩn Gauss đa biến, giúp giảm thiểu tối đa hiện tượng nhầm lẫn phổ giữa đất trồng trọt và rừng tái sinh. Sau khi hoàn tất phân loại đơn kỳ trên ENVI, các lớp dữ liệu được chuyển đổi sang định dạng vector và nạp vào ArcGIS để thực hiện phép toán chồng xếp ma trận không gian đa thời gian. Phương pháp so sánh sau phân loại được ưu tiên áp dụng vì cho phép bóc tách chi tiết nguồn gốc và hướng chuyển đổi từ loại đất này sang loại đất khác với độ chính xác cao.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình giải đoán và xử lý ảnh vệ tinh Landsat đa thời gian giai đoạn 2010–2017 đã mang lại những kết quả định lượng cụ thể:

• Độ chính xác bản đồ đạt mức tin cậy rất cao: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2010 đạt độ chính xác tổng thể 87,05% với chỉ số Kappa $\kappa = 0,86$; bản đồ năm 2017 đạt độ chính xác 88,23% với chỉ số Kappa $\kappa = 0,92$. Chỉ số phân tách phổ Separability giữa 5 nhóm mẫu đạt từ 1,90 đến 2,00.
• Đất sản xuất nông nghiệp mở rộng nhanh chóng: Diện tích đất nông nghiệp tăng thêm 796,68 ha, phản ánh xu thế tăng cường khai hoang mở rộng quy mô cây hoa màu và cây công nghiệp ngắn ngày.
• Đất lâm nghiệp suy giảm diện tích: Lớp phủ đất lâm nghiệp ghi nhận mức giảm 668,43 ha trong 7 năm, chuyển dịch thành đất nông nghiệp và đất xây dựng.
• Đất xây dựng tăng trưởng mạnh mẽ: Diện tích nhóm đất xây dựng gia tăng 434,26 ha, tương đương mức tăng trưởng nhanh nhằm phục vụ hạ tầng đô thị và giao thông thương mại.
• Đất chưa sử dụng thu hẹp đáng kể: Diện tích đất chưa sử dụng giảm 565,57 ha do được đưa vào canh tác nông nghiệp và trồng rừng tái sinh; diện tích đất mặt nước ghi nhận mức tăng nhẹ 3,06 ha nhờ một số hồ chứa thủy lợi nhỏ.

Thảo luận kết quả

Sự biến động cơ cấu sử dụng đất tại huyện Vị Xuyên giai đoạn 2010–2017 bắt nguồn từ sự kết hợp của các yếu tố kinh tế xã hội và chính sách địa phương. Việc diện tích đất xây dựng tăng thêm 434,26 ha gắn liền với quá trình đô thị hóa dọc các tuyến quốc lộ và sự mở rộng của Khu kinh tế Cửa khẩu Quốc tế Thanh Thủy. Bên cạnh đó, các chính sách di dân từ vùng núi cao hiểm trở xuống các thung lũng vùng thấp định cư đã thúc đẩy việc khai phá 796,68 ha đất nông nghiệp mới, gián tiếp làm suy giảm 668,43 ha đất lâm nghiệp ven chân đồi.

Xu hướng này có sự tương đồng sâu sắc với các kết quả nghiên cứu biến động lớp phủ tại Bắc Lào và các vùng cận đô thị tại Ấn Độ của Suzanchi và Kaur (2011), nơi áp lực kinh tế và hạ tầng là động lực hàng đầu làm thay đổi tài nguyên đất. Để biểu diễn rõ nét quá trình chuyển đổi, ma trận biến động đất đai 5x5 được thiết lập kết hợp cùng bản đồ chuyên đề biến động không gian đa sắc. Qua các biểu đồ phân bố diện tích lũy kế, nhà quản lý có thể nhận diện trực quan toàn bộ các "điểm nóng" mất rừng và các khu vực có cường độ mở rộng đất phi nông nghiệp dày đặc.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên các phát hiện thực nghiệm, luận văn đưa ra 4 nhóm giải pháp chiến lược nhằm tối ưu hóa công tác quản lý tài nguyên đất:

1. Thiết lập hành lang bảo vệ rừng và phục hồi 668,43 ha đất lâm nghiệp bị suy giảm: Ủy ban nhân dân huyện Vị Xuyên và Hạt Kiểm lâm huyện cần khoanh vùng các diện tích rừng phòng hộ xung yếu, thực hiện chính sách giao khoán bảo vệ rừng bền vững, đặt mục tiêu nâng tỷ lệ che phủ rừng tăng từ 1,5% đến 2,0% mỗi năm trong giai đoạn 2021–2025.
2. Quy hoạch kiểm soát chặt chẽ 434,26 ha đất xây dựng phát sinh: Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện Vị Xuyên chủ trì rà soát quy hoạch phân khu quanh Cửa khẩu Quốc tế Thanh Thủy, đảm bảo 100% các dự án xây dựng hạ tầng đô thị và cụm công nghiệp tuân thủ đúng chỉ tiêu kế hoạch sử dụng đất giai đoạn 2021–2030, tránh tình trạng phát triển tự phát lấn chiếm đất nông nghiệp chất lượng cao.
3. Ứng dụng mô hình nông lâm kết hợp trên 796,68 ha đất nông nghiệp mới khai hoang: Trạm Khuyến nông và Phòng Nông nghiệp huyện triển khai hướng dẫn kỹ thuật canh tác bậc thang, trồng xen cây đa niên trên đất dốc nhằm hạn chế xói mòn và suy thoái đất canh tác trước năm 2025.
4. Chuẩn hóa công nghệ giám sát viễn thám và GIS định kỳ: Văn phòng Đăng ký Đất đai tỉnh Hà Giang và huyện Vị Xuyên cần đầu tư hạ tầng dữ liệu không gian WebGIS, định kỳ 2 năm một lần cập nhật biến động đất đai bằng ảnh vệ tinh độ phân giải cao, giảm thiểu 50% chi phí đo đạc thực địa và đảm bảo độ chính xác trên 88%.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu cung cấp giá trị học thuật và ứng dụng thực tiễn chuyên sâu cho 4 nhóm đối tượng chính:

1. Cán bộ quản lý Nhà nước về Đất đai và Tài nguyên Môi trường: Cung cấp bộ quy trình thực nghiệm và cơ sở dữ liệu số hóa 5 nhóm đất tại Vị Xuyên để phục vụ trực tiếp công tác lập quy hoạch sử dụng đất cấp huyện chu kỳ 2021–2030.
2. Học viên cao học và nghiên cứu sinh ngành Quản lý Đất đai, Trắc địa - Bản đồ: Cung cấp khung phương pháp luận chuẩn xác về giải đoán ảnh Landsat 5 và Landsat 8, xử lý Separability và tính toán hệ số Kappa ($\kappa = 0,86 - 0,92$) trên phần mềm ENVI và ArcGIS.
3. Chuyên gia quy hoạch không gian và phát triển kinh tế vùng: Cung cấp các phân tích thực chứng về tác động của các chương trình di dân, đô thị hóa cửa khẩu đến cơ cấu phân bổ quỹ đất miền núi.
4. Các tổ chức nghiên cứu bảo tồn thiên nhiên và phát triển bền vững: Sử dụng các số liệu đo đếm về biến động 668,43 ha rừng và 565,57 ha đất chưa sử dụng để xây dựng các dự án chi trả dịch vụ môi trường rừng và phòng chống thiên tai xói mòn đất dốc.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao luận văn lại sử dụng nguồn ảnh vệ tinh Landsat 5 và Landsat 8 để đánh giá biến động đất đai? Dữ liệu Landsat cung cấp chuỗi ảnh đa thời gian đồng nhất với độ phân giải không gian 30 m x 30 m, chu kỳ chụp lặp 16 ngày và hoàn toàn miễn phí. Điều này giúp tối ưu hóa chi phí nghiên cứu cho phạm vi toàn huyện Vị Xuyên, đồng thời đảm bảo tính tương thích phổ giữa kênh ảnh cảm biến TM năm 2010 và cảm biến OLI năm 2017.

Độ tin cậy của phương pháp phân loại Maximum Likelihood trong đề tài được chứng minh như thế nào? Độ tin cậy được chứng minh thông qua kiểm định độc lập với 85 điểm thực địa bằng GPS. Kết quả cho thấy độ chính xác tổng thể bản đồ năm 2010 đạt 87,05% ($\kappa = 0,86$) và năm 2017 đạt 88,23% ($\kappa = 0,92$). Hệ số Separability giữa các mẫu ROI đều đạt từ 1,90 đến 2,00, chứng minh các lớp phủ được bóc tách chuẩn xác.

Phương pháp so sánh sau phân loại có ưu thế gì vượt trội so với các kỹ thuật viễn thám khác? Phương pháp so sánh sau phân loại cho phép lập ma trận biến động chi tiết chỉ rõ từng pixel chuyển đổi từ loại hình nào sang loại hình nào trong 5 loại đất. Kỹ thuật này khắc phục được sự sai lệch do khác biệt mùa chụp hoặc khí quyển giữa hai thời điểm chụp năm 2010 và 2017, mang lại số liệu diện tích chính xác cho từng loại đất.

Nguyên nhân nào dẫn đến sự gia tăng 796,68 ha đất sản xuất nông nghiệp trong giai đoạn 2010–2017? Sự gia tăng này bắt nguồn từ nhu cầu đảm bảo an ninh lương thực và mở rộng sinh kế của đồng bào địa phương, kết hợp với các chương trình di dân từ vùng cao xuống vùng thấp. Người dân đã tích cực khai hoang 565,57 ha đất chưa sử dụng và chuyển đổi một phần đất rừng nghèo kiệt sang trồng cây hoa màu ngắn ngày.

Làm thế nào để chuyển giao quy trình công nghệ của luận văn cho các địa phương khác áp dụng? Các địa phương chỉ cần chuẩn hóa bộ mẫu giải đoán thực địa (ROI) đặc thù cho địa bàn, thu thập ảnh vệ tinh quang học tương ứng và tuân thủ quy trình tiền xử lý, phân loại Maximum Likelihood trên ENVI, sau đó biên tập ma trận biến động trên ArcGIS theo đúng khung kỹ thuật 148 điểm mẫu của luận văn.

Kết luận

• Xây dựng thành công cơ sở dữ liệu không gian số hóa và bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Vị Xuyên ở hai thời điểm năm 2010 và năm 2017 với 5 loại hình lớp phủ chính.
• Đạt độ chính xác phân loại ảnh vượt trội với tỷ lệ 87,05% ($\kappa = 0,86$) cho năm 2010 và 88,23% ($\kappa = 0,92$) cho năm 2017 dựa trên 148 điểm điều tra GPS thực địa.
• Lượng hóa chính xác biến động tài nguyên đất giai đoạn 2010–2017: Đất nông nghiệp tăng 796,68 ha, đất xây dựng tăng 434,26 ha, đất mặt nước tăng 3,06 ha, trong khi đất lâm nghiệp giảm 668,43 ha và đất chưa sử dụng giảm 565,57 ha.
• Khẳng định tính ưu việt của công nghệ tích hợp Viễn thám và GIS trong việc tiết kiệm trên 60% thời gian, giảm chi phí nhân lực và bao quát toàn diện địa hình phức tạp so với phương pháp đo vẽ truyền thống.
• Cung cấp luận cứ khoa học vững chắc và các đề xuất giải pháp trực tiếp phục vụ công tác điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất huyện Vị Xuyên giai đoạn 2021–2030.

Đóng góp lớn nhất của luận văn là hoàn thiện quy trình công nghệ giải đoán ảnh vệ tinh đa thời gian áp dụng hiệu quả cho khu vực miền núi có độ dốc cao. Trong lộ trình tiếp theo giai đoạn 2021–2025, các cơ quan chuyên môn nên mở rộng tích hợp nguồn ảnh vệ tinh có độ phân giải cao hơn như Sentinel-2 hoặc VNREDSat-1 để xây dựng hệ thống quan trắc biến động đất đai tự động phục vụ phát triển kinh tế bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM VI ĐỨC LUYỆN ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT HUYỆN VỊ XUYÊN, TỈNH HÀ GIANG BẰNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS Ngành: Quản lý Đất đai Mã số: 8850103 Người hướng dẫn khoa học: TS. Phạm Quý Giang NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2019 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 này là trung thực, khách quan và chưa từng dùng bảo vệ để 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 và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày 23 tháng 09 năm 2019 Tác giả luận văn Vi Đức Luyện ii 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 TS. Phạm Quý 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 tập thể lãnh đạo, cán bộ viên chức Uỷ ban nhân dân huyện Vị Xuyên, tỉnh Hà Giang đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.

Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi về mọi mặt, động viên khuyến khích tôi hoàn thành luận văn. Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày 23 tháng 09 năm 2019 Tác giả luận văn Vi Đức Luyện iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] MỤC LỤC Lời cam đoan. ii Lời cảm ơn. iii Mục lục.

iv Danh mục bảng. vii Danh mục hình. viii Trích yếu luận văn. Tính cấp thiết của đề tài.

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

Tổng quan về sử dụng đất. Một số vấn đề lý luận về sử dụng đất. Tình hình sử dụng đất tại Việt Nam. Cơ sở khoa học về biến động sử dụng đất.

Khái niệm biến động sử dụng đất. Một số yếu tố tác động đến biến động sử dụng đất. Tổng quan về viễn thám và hệ thống thông tin địa lý. Giới thiệu chung về Viễn thám.

Giới thiệu chung về vệ tinh Landsat. Giới thiệu chung về hệ thống thông tin địa lý. Khái quát về công nghệ tích hợp Viễn thám và GIS. Các phương pháp xây dựng bản đồ biến động sử dụng đất.

Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp so sánh sau phân loại. Đánh giá biến động bằng phương pháp phân loại trực tiếp ảnh đa thời gian. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp phân tích vector thay đổi phổ. 22 iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp số học. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp sử dụng mạng nhị phân. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp chồng xếp ảnh phân loại lên bản đồ đã có. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp cộng màu trên một kênh ảnh.

Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp kết hợp. Ứng dụng viễn thám và gis đánh giá biến động đất đai trên thế giới và ở Việt Nam. Ứng dụng Viễn thám và GIS đánh giá biến động đất đai trên thế giới. Ứng dụng Viễn thám và GIS đánh giá biến động đất đai tại Việt Nam.

Nội dung và phương pháp nghiên cứu. Địa điểm nghiên cứu. Thời gian nghiên cứu. Đối tượng/vật liệu nghiên cứu.

Nội dung nghiên cứu. Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, tình hình quản lý đất đai của huyện Vị Xuyên. Xây dựng bản đồ sử dụng đất ở các thời điểm năm 2010, 2017 huyện Vị Xuyên. Đánh giá biến động đất đai giai đoạn 2010 -2017 huyện Vị Xuyên.

Đánh giá khả năng ứng dụng Viễn thám và hệ thống thông tin địa lý trong nghiên cứu biến động đất đai. Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp điều tra, thu thập số liệu thứ cấp. Phương pháp điều tra, thu thập số liệu sơ cấp.

Phương pháp xây dựng bản đồ sử dụng đất bằng phần mềm Envi. Phương pháp đánh giá biến động đất đai. Phương pháp thống kê số liệu. Kết quả nghiên cứu.

Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện vị Xuyên, tỉnh HàGiang. Điều kiện tự nhiên. 38 v LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Thực trạng phát triển kinh tế - xã hội.

Nhận xét chung về điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội. Tình hình quản lý đất đai của huyện Vị Xuyên. Hiện trạng sử dụng đất huyện Vị Xuyên. Tình hình quản lý đất đai của huyện.

Giải đoán ảnh viễn thám và xây dựng bản đồ sử dụng đất huyện Vị Xuyên. Tài liệu sử dụng. Giải đoán ảnh vệ tinh. Xây dựng tệp mẫu các loại sử dụng đất.

Phân loại ảnh. Đánh giá độ chính xác phân loại ảnh. Biên tập bản đồ sử dụng đất. Thành lập bản đồ bıến động đất đai giai đoạn 2010 - 2017 huyện Vị Xuyên.

Đánh giá khả năng ứng dụng viễn thám và hệ thống thông tin địa lý gis trong nghiên cứu biến động đất đai. Kết luận và kiến nghị. 67 Tài liệu tham khảo. 72 vi LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] DANH MỤC BẢNG Bảng 2.

Ưu, nhược điểm của hai phương pháp giải đoán ảnh vệ tinh. Các thế hệ của vệ tinh Landsat. Đặc trưng chính của quỹ đạo vệ tinh Landsat. Đặc trưng của bộ cảm và độ phân giải không gian.

Khả năng ứng dụng tương ứng với các kênh phổ. Diện tích các loại đất năm 2018 huyện Vị Xuyên. Thông tin ảnh sử dụng. Phân loại các loại hình 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 bản đồ sử dụng đất năm 2017. Đánh giá độ chính xác bản đồ sử dụng đất năm 2010.

Thống kê diện tích các loại đất năm 2010. Thống kê diện tích các loại đất năm 2017. So sánh kết quả giải đoán với kết quả thống kê năm 2010. So sánh kết quả giải đoán với kết quả thống kê năm 2017.

Biến động sử dụng đất giai đoạn 2010 – 2017. Ma trận biến động các loại sử dụng đất giai đoạn 2010 - 2017. 64 vii LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] DANH MỤC HÌNH Hình 2. Biểu đồ diện tích, cơ cấu sử dụng đất năm 2015 của cả nước.

Nguyên lý cơ bản của Viễn thám. Đặc trưng phản xạ phổ của một số đối tượng theo bước sóng. Nguyên lý thu nhận ảnh Viễn thám. Hình ảnh của một vệ tinh Landsat.

Các thành phần chính của GIS. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp so sánh sau phân loại. Phương pháp phân loạ`i dữ liệu đa thời gian. Vector thay đổi phổ.

Thuật toán phân tích vector thay đổi phổ. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp cộng màu trên một kênh ảnh. Phương pháp xây dựng bản đồ sử dụng đất bằng phần mềm Envi. Phương pháp đánh giá biến động đất đai.

Sơ đồ Vị trí huyện Vị Xuyên. Cảnh ảnh LANDSAT_5 mã hiệu LT05_L1TP_128044_20101030_20161012_01_T1. Cảnh ảnh LANDSAT_5 mã hiệu LT05_L1TP_127044_20101007_20161012_01_T1. Cảnh ảnh LANDSAT_8 mã hiệu LC08_L1TP_128044_20170729_20170811_01_T1.

Cảnh ảnh LANDSAT_8 mã hiệu LC08_L1TP_127044_20170604_20170615_T1. Nhập ảnh vào phần mềm ENVI. Sai số các thành phần các điểm khống chế nắn ảnh năm 2010 mã hiệu LT05_L1TP_128044_20101030_20161012_01_T1. Sai số các thành phần các điểm khống chế nắn ảnh năm 2010 mã hiệu LT05_L1TP_127044_20101007_20161012_01_T1.

Sai số các thành phần các điểm khống chế nắn ảnh năm 2017 mã hiệu LC08_L1TP_128044_20170729_20170811_01_T1. 51 viii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Sai số các thành phần các điểm khống chế nắn ảnh năm 2017 mã hiệu LC08_L1TP_127044_20170604_20170615_T1. Ảnh được cắt theo địa giới hành chính huyện Vị Xuyên năm 2010.

Minh họa kết quả phân loại có kiểm định. 57 ix LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Vi Đức Luyện Tên luận văn: Đánh giá biến động sử dụng đất huyện Vị Xuyên, tỉnh Hà Giang bằngcông nghệthám và GIS Ngành: Quản lý đất đai Mã số: 8850103 Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu Xây dựng bản đồ biến động sử dụng đất và đánh giá biến động sử dụng đất tại huyện Vị Xuyên, tỉnh Hà Giang giai đoạn 2010-2017 bằng công nghệ Viễn Thám và GIS. Phương pháp nghiên cứu Để thực hiện các nội dung của đề tài, tôi sử dụng các phương pháp sau: Phương pháp điều tra, thu thập số liệu thứ cấp; phương pháp điều tra, thu thập số liệu sơ cấp; phương pháp đánh giá biến động đất đai; Phương pháp xây dựng bản đồ sử dụng đất bằng phần mềm Envi; Phương pháp chồng xếp bản đồ bằng phần mềm ArcGIS và phương pháp phân tích, đánh giá. Kết quả chính và kết luận - Luận văn đã khái quát được tình hình cơ bản của địa bàn nghiên cứu với các nội dung gồm: điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và tình hình quản lý đất đai của huyện Vị Xuyên.

- Sử dụngdữ liệu ảnh Landsat_5, Landsat _8 và bản đồ hiện trạng sử dụng đất kết hợp với 63 điểm điều tra thực địa đã xây dựng tệp mẫu cho 5loại sử dụng đất tại hai thời điểm ảnh. Sử dụng phương pháp Separability để đánh giá sự khác biệt giữa các tệp mẫu, kết quả xây dựng được tệp mẫu phân loại ảnh gồm 5 loại sử dụng đất cơ bản sau: đất sản xuất nông nghiệp, đất lâm nghiệp, đất xây dựng, đất mặt nước, và đất chưa sử dụnglàm cơ sở cho việc giải đoán ảnh Viễn thám ở khu vực huyện Vị Xuyên.