Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu biến động sử dụng đất phục vụ quản lý tại Sóc Sơn

Luận văn thạc sĩ phân tích biến động sử dụng đất tại thị trấn Sóc Sơn giai đoạn 2003-2015, ứng dụng viễn thám và GIS phục vụ quản lý đất đai hiệu quả.

• Tác giả: Nguyễn Thu Hà
• Người hướng dẫn: PGS. TS Nhữ Thị Xuân
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Quản lý đất đai
• Đề tài: Nghiên cứu, Đánh giá Biến động Sử dụng Đất Phục vụ Quản lý Đất đai Thị trấn Sóc Sơn, Huyện Sóc Sơn, TP. Hà Nội với Sự Trợ giúp của Ảnh Viễn Thám và GIS
• Loại tài liệu: Luận văn Thạc sĩ Khoa học
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Biến Động Sử Dụng Đất Tại Thị Trấn Sóc Sơn

Biến động sử dụng đất tại thị trấn Sóc Sơn là một vấn đề quan trọng trong lĩnh vực quản lý đất đai và phát triển bền vững. Luận văn của Nguyễn Thu Hà từ Đại học Quốc Gia Hà Nội tập trung vào nghiên cứu đánh giá biến động sử dụng đất tại khu vực này giai đoạn 2003-2015. Sử dụng công nghệ viễn thám vệ tinh và hệ thống thông tin địa lý (GIS), nghiên cứu này cung cấp những phân tích chi tiết về cách thức biến động sử dụng đất ảnh hưởng đến quản lý đất đai. Phương pháp kết hợp ảnh viễn thám với công nghệ GIS cho phép xác định chính xác các thay đổi trong hiện trạng sử dụng đất theo từng giai đoạn thời gian, hỗ trợ hiệu quả cho các cơ quan quản lý đất đai địa phương.

1.1. Ý Nghĩa Của Việc Nghiên Cứu Biến Động Sử Dụng Đất

Đánh giá biến động sử dụng đất mang ý nghĩa thực tiễn quan trọng trong quản lý đất đai hiện đại. Việc theo dõi biến động sử dụng đất giúp các nhà quản lý nhận diện những thay đổi về cấu trúc đất, từ đó đưa ra các quyết định phù hợp. Công nghệ viễn thám và GIS cho phép phân tích dữ liệu không gian một cách chính xác và hiệu quả, hỗ trợ lập kế hoạch phát triển bền vững cho thị trấn Sóc Sơn.

1.2. Phương Pháp Tiếp Cận Công Nghệ Hiện Đại

Luận văn sử dụng phương pháp viễn thám để thu thập dữ liệu từ ảnh vệ tinh các giai đoạn khác nhau. Kết hợp với công nghệ GIS, các dữ liệu được xử lý, phân tích để tạo ra bản đồ biến động sử dụng đất chi tiết. Quy trình này bao gồm cắt ảnh, phân loại đất, chồng gộp bản đồ để so sánh biến động sử dụng đất giữa các thời kỳ.

II. Đặc Điểm Tự Nhiên Và Kinh Tế Xã Hội Ảnh Hưởng Đến Sử Dụng Đất

Yếu tố tự nhiên và điều kiện kinh tế-xã hội của thị trấn Sóc Sơn là những nhân tố quyết định biến động sử dụng đất trong khu vực. Vị trí địa lý, địa hình, khí hậu và các đặc tính đất tự nhiên tạo nền tảng cho các hoạt động sử dụng đất. Đồng thời, sự phát triển kinh tế, tăng trưởng dân số và nhu cầu phát triển đô thị tại huyện Sóc Sơn đã tác động mạnh mẽ đến hiện trạng sử dụng đất. Luận văn phân tích chi tiết cách các yếu tố này kết hợp với nhau tạo nên biến động sử dụng đất đáng kể trong giai đoạn 2003-2015, từ đó hỗ trợ việc lập kế hoạch quản lý đất đai khoa học và bền vững.

2.1. Các Yếu Tố Điều Kiện Tự Nhiên

Điều kiện tự nhiên của thị trấn Sóc Sơn bao gồm địa hình, khí hậu, chất lượng đất và tài nguyên nước. Những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng sử dụng và tiềm năng phát triển của từng khu vực. Việc phân tích biến động sử dụng đất phải xem xét các ràng buộc tự nhiên này để đảm bảo tính bền vững.

2.2. Các Yếu Tố Kinh Tế Xã Hội

Phát triển kinh tế và tăng trưởng dân số là động lực chính thúc đẩy biến động sử dụng đất tại thị trấn Sóc Sơn. Nhu cầu về nhà ở, hạ tầng công nghiệp và dịch vụ dẫn đến chuyển đổi đất nông nghiệp thành đất ở đô thị. Quản lý đất đai hiệu quả cần cân bằng giữa phát triển và bảo vệ tài nguyên.

III. Quy Trình Công Nghệ Xây Dựng Bản Đồ Biến Động Sử Dụng Đất

Quy trình công nghệ thành lập bản đồ biến động sử dụng đất là bước then chốt trong nghiên cứu. Phương pháp kết hợp viễn thám và GIS bao gồm nhiều giai đoạn xử lý dữ liệu liên tiếp. Trước tiên, ảnh vệ tinh từ các thời kỳ khác nhau được thu thập và xử lý tiền sơ cấp. Tiếp theo, các ảnh được cắt theo ranh giới hành chính thị trấn Sóc Sơn để tập trung vào khu vực nghiên cứu. Sau đó, quá trình phân loại sử dụng đất được thực hiện để xác định các loại đất khác nhau. Cuối cùng, các bản đồ hiện trạng sử dụng đất từ hai giai đoạn được chồng gộp trong GIS để tạo ra bản đồ biến động, giúp visualize rõ ràng những thay đổi xảy ra.

3.1. Xử Lý Ảnh Viễn Thám

Ảnh viễn thám vệ tinh từ các năm 2003, 2010 và 2015 được sử dụng trong nghiên cứu. Quá trình xử lý bao gồm hiệu chỉnh hình học, hiệu chỉnh radiometric và cắt ảnh theo ranh giới thị trấn Sóc Sơn. Việc xử lý ảnh viễn thám chính xác là nền tảng để đạt được kết quả phân tích đáng tin cậy.

3.2. Phân Loại Và Chồng Gộp Dữ Liệu Trong GIS

Phân loại sử dụng đất được thực hiện dựa trên ảnh viễn thám đã xử lý, xác định các loại đất như lúa, cây trồng khác, đô thị, nước. Sau đó, bản đồ hiện trạng từ các giai đoạn khác nhau được chồng gộp trong GIS để tạo bản đồ biến động sử dụng đất, cho phép so sánh chi tiết những thay đổi.

IV. Đánh Giá Biến Động Sử Dụng Đất Và Ứng Dụng Quản Lý Đất Đai

Đánh giá biến động sử dụng đất giai đoạn 2003-2015 tại thị trấn Sóc Sơn cho thấy những thay đổi đáng kể trong cấu trúc sử dụng đất. Diện tích đất nông nghiệp giảm đáng kể trong khi diện tích đất đô thị tăng nhanh, phản ánh quá trình đô thị hóa của khu vực. Luận văn thực hiện phân tích biến động sử dụng đất chi tiết, xác định những khu vực có sự thay đổi lớn nhất. Đánh giá tổng hợp được thực hiện dưới góc độ phát triển bền vững, cân nhắc giữa phát triển kinh tế và bảo vệ tài nguyên. Kết quả nghiên cứu cung cấp những kiến nghị thiết thực cho quản lý đất đai tại huyện Sóc Sơn, hỗ trợ lập kế hoạch sử dụng đất hợp lý và bền vững cho thị trấn Sóc Sơn.

4.1. Phân Tích Chi Tiết Biến Động Sử Dụng Đất

Phân tích biến động từ 2003-2010 và 2010-2015 cho thấy xu hướng rõ ràng. Giai đoạn đầu chứng kiến sự chuyển đổi từ đất nông nghiệp sang đất ở. Giai đoạn sau thể hiện sự hoàn thiện hạ tầng đô thị. Chi tiết những khu vực cụ thể và mức độ biến động sử dụng đất được trình bày qua bản đồ biến động, cung cấp thông tin quý báu cho quản lý đất đai.

4.2. Ứng Dụng Trong Quản Lý Đất Đai Và Phát Triển Bền Vững

Kết quả nghiên cứu biến động sử dụng đất được áp dụng để cải thiện quản lý đất đai tại thị trấn Sóc Sơn. Đánh giá tiềm năng đất đai dựa trên biến động sử dụng đất giúp xác định những khu vực phù hợp cho các loại hình phát triển khác nhau. Việc này hỗ trợ lập kế hoạch phát triển bền vững, cân bằng giữa nhu cầu phát triển và bảo vệ tài nguyên.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu đánh giá biến động sử dụng đất phục vụ công tác quản lý đất đai khu vực Thị trấn Sóc Sơn, Huyện Sóc Sơn, TP. Hà Nội trên cơ sở ứng dụng ảnh viễn thám và GIS. Chương 2: Khái quát đặc điểm yếu tố tự nhiên và kinh tế - xã hội của Thị trấn Sóc Sơn, Huyện Sóc Sơn. Nghiên cứu, đánh giá biến động sử dụng đất phục vụ quản lý đất đai Thị trấn Sóc Sơn, Huyện Sóc Sơn với sự trợ giúp của ảnh viễn thám và GIS.

4 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan các công trình ứng dụng viễn thám và GIS nghiên cứu biến động sử dụng đất Việc sử dụng tư liệu viễn thám (ảnh hàng không và ảnh vệ tinh) nghiên cứu sử dụng đất đã được bắt đầu từ năm 1940. Có thể kể đến một số công trình nghiên cứu ứng dụng ảnh hàng không trong nghiên cứu sử dụng đất tiêu biểu như: Năm 1971, ở Beclin đã sử dụng các ảnh hàng không chụp liên tiếp nhau để kiểm soát sự thay đổi đô thị (Dueker và Harton 1971, Hathaout 1978). đã tiến hành nghiên cứu thành lập các bản đồ sử dụng đất của Dethi tại ba thời điểm 1959, 1969, 1978 bằng các thông tin viễn thám đa thời gian.

Năm 1987 Manfred Ehlers và nnk cũng nghiên cứu biến đổi sử dụng đất giai đoạn 1975-1986 thông qua giải đoán ảnh hàng không năm 1975 và xử lý ảnh số ảnh vệ tinh SPOT năm 1986 (Đinh Thị Bảo Hoa, 2007)…. Cho tới nay, gần 40 năm phát triển, viễn thám đã trở thành một công cụ hiện đại trong nghiên cứu, quan sát Trái đất. Ở Việt Nam, từ những năm 1960 cũng đã sử dụng ảnh hàng không cho mục đích thành lập bản đồ địa hình, hiệu chỉnh và thành lập bản đồ rừng. Nhưng có thể nói viẽn thám ở Việt Nam chỉ thực sự phát triển mạnh vào đầu những năm 1980, với sự ra đời của Uỷ Ban nghiên cứu vũ trụ Việt Nam.

Từ đó đến nay đã có rất nhiều dự án, các công trình nghiên cứu ứng dụng viễn thám liên tiếp xuất hiện, những công trình đầu tiên có thể kể tới như: Chương trình nghiên cứu 3 tầng (vệ tinh, máy bay, mặt đất) do Uỷ ban nghiên cứu vũ trụ Việt Nam tổ chức (1980) với sự tham gia của nhiều Bộ Ngành với mục tiêu điều tra khảo sát tổng hợp một số khu vực chìa khoá nhằm xây dựng các mẫu giải đoán ảnh; Dự án UNDP/FAO của Viện Điều tra Quy hoạch rừng lần đầu tiên sử dụng ảnh Landsat MSS thành lập bản đồ rừng toàn quốc và đánh giá biến động rừng giai đoạn 1975-1983. Năm 1991 Uỷ Ban Nghiên cứu 5 Vũ trụ Việt Nam phối hợp Viện Khoa học Việt Nam, Bộ Nông nghiệp, Lâm nghiệp, Tổng Cục quản lý ruộng đất và Cục Đo đạc và Bản đồ Nhà nước triển khai thực hiện chương trình liên ngành sử dụng ảnh vệ tinh Landsat TM thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất toàn quốc tỷ lệ 1:250000 và 1:1000000….Từ đó tới nay đã có rất nhiều công trình nghiên cứu ứng dụng viễn thám như: Biến động đường bờ của Nguyễn Đình Dương, hiện trạng sử dụng đất, biến động lớp phủ mặt đất của Nguyễn Ngọc Thạch, Phạm Văn Cự, Nguyễn Đình Dương, Lại Anh Khôi, Trần Minh Ý, Trương Thị Hoà Bình. Nghiên cứu trượt lở đất, lũ lụt của Nguyễn Ngọc Thạch, Phạm Văn Cự. Nghiên cứu đô thị của Đinh Thị Bảo Hoa, ….

Một số công trình nghiên cứu biến động sử dụng đất của một số quận, huyện của Hà Nội như biến động sử dụng đất huyện Thanh Trì của Đinh Thị Bảo Hoa và Nhữ Thị Xuân; nghiên cứu biến động sử dụng đất huyện Từ Liêm của Phạm Văn Cự,… Trong nhiều năm qua, ảnh hàng không là một loại tư liệu quan trọng để thành lập bản đồ, nghiên cứu các đối tượng và hiện tượng trên bề mặt đất trong đó có sử dụng đất, bởi chúng cho hiệu quả nhanh và chi phí thấp. Tuy nhiên, ảnh hàng không cũng có những hạn chế như thường bị gián đoạn về không gian và cũ về thời gian, quy mô quan sát không lớn. Còn ảnh vệ tinh quy mô quan sát rất lớn. Tần suất lặp lại thông tin lớn (có thể hằng ngày, hằng tháng, hằng năm), giá thành cho một đơn vị diện tích thấp hơn.

Do vậy, khả năng của dữ liệu viễn thám vệ tinh trong thành lập bản đồ về lớp phủ mặt đất nói riêng cho nhiều các nghiên cứu trong đó có nghiên cứu về biến động sử dụng đất ngày càng được cải thiện và dần có xu hướng trở thành nguồn dữ liệu chủ đạo. Việc ra đời và phát triển của GIS đã ảnh hưởng lớn tới quá trình xử lý ảnh và thành lập bản đồ. Viễn thám kết hợp GIS là phương pháp hiện đại, 6 công cụ mạnh có khả năng giúp giải quyết nhiều vấn đề trong thành lập bản đồ, trong nghiên cứu biến động lớp phủ mặt đất, …. Liên quan tới hướng nghiên cứu biến động sử dụng đất của đề tài tại khu vực nghiên cứu hầu như chưa có.

Tổng quan bản đồ hiện trạng sử dụng đất 1. Một số khái niệm Bản đồ hiện trạng sử dụng đất là bản đồ thể hiện sự phân bố các loại đất theo quy định về chỉ tiêu kiểm kê theo mục đích sử dụng đất tại thời điểm kiểm kê đất đai và được thành lập theo đơn vị hành chính các cấp, vùng địa lý tự nhiên – kinh tế và cả nước [ 2 ]. Nội dung bản đồ hiện trạng sử dụng đất phải đảm bảo phản ánh đầy đủ, trung thực hiện trạng sử dụng đất tại thời điểm thành lập bản đồ. Khoanh đất là đơn vị cơ bản của bản đồ hiện trạng sử dụng đất, được xác định trên thực địa và thể hiện trên bản đồ bằng một đường bao khép kín.

Trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất tất cả các khoanh đất đều phải xác định được vị trí, hình thể, loại đất theo hiện trạng sử dụng của khoanh đất đó [ 2 ]. Loại đất trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất được xác định theo mục đích sử dụng đất [ 2 ]. Nội dung của bản đồ hiện trạng sử dụng đất 1. Các yếu tố nội dung cơ sở địa lý trên bản đồ nền 1.

Bản đồ nền phải được thành lập theo quy định tại Quyết định số 83/2000/QĐ-TTg ngày 12/7/2000 của Thủ tướng Chính phủ về sử dụng Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ quốc gia Việt Nam; Quyết định số 05/2007/QĐ- BTNMT ngày 27/2/2007 về sử dụng hệ thống tham số tính chuyển giữa Hệ tọa độ quốc tế WGS-84 và hệ tọa độ quốc gia Việt Nam – 2000. - E-líp-xô-ít quy chiếu WSG-84 với kích thước: Bán trục lớn: 6. 7 - Lưới chiếu bản đồ: Sử dụng lưới chiếu hình trụ ngang đồng góc với múi chiếu 3º có hệ số điều chỉnh tỷ lệ biến dạng chiều dài k0 = 0,9999 để thành lập các bản đồ nền có tỷ lệ 1/10. - Kinh tuyến trục bản đồ nền cấp xã được quy định theo từng tỉnh (thành phố).

Đối với thành phố Hà Nội là 1050 00’. Tỷ lệ của bản đồ nền được lựa chọn dựa vào: kích thước, diện tích, hình dạng của đơn vị hành chính; đặc điểm, kích thước của các yếu tố nội dung hiện trạng sử dụng đất phải biểu thị trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất. Tài liệu bản đồ dùng để thành lập bản đồ nền là các bản đồ phải đảm bảo các quy chuẩn kỹ thuật quy định và được cấp có thẩm quyền phê duyệt. - Đối với các đơn vị hành chính cấp xã có bản đồ địa chính hoặc bản đồ địa chính cơ sở ở nhiều tỷ lệ thì dùng các bản đồ địa chính hoặc bản đồ địa chính có cơ sở tỷ lệ nhỏ nhất để thành lập bản đồ nền.

- Đối với các đơn vị hành chính cấp xã không có bản đồ địa chính hoặc bản đồ địa chính cơ sở thì dùng ảnh chụp từ máy bay hoặc ảnh chụp từ vệ tinh có độ phân giải cao đã được nắn chỉnh thành sản phẩm ảnh trực giao để thành lập bản đồ nền. Độ chính xác chuyển vẽ các yếu tố nội dung cơ sở địa lý từ các bản đồ tài liệu sang bản đồ nền phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Sai số tương hỗ chuyển vẽ các yếu tố nội dung bản đồ không vượt quá ±0,3 mm tính theo tỷ lệ bản đồ nền. - Sai số chuyển vẽ vị trí các yếu tố nội dung bản đồ không được vượt quá ± 0,2 mm tính theo tỷ lệ bản đồ nền. Nội dung và nguyên tắc biểu thị các yếu tố nội dung bản đồ nền: Bản đồ nền phải biểu thị đầy đủ các yếu tố nội dung: 8 - Biểu thị lưới kilomets hoặc lưới kinh, vĩ tuyến: Bản đồ nền dùng thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất cấp xã tỷ lệ 1:1.000 chỉ biểu thị lưới kilomets là 10 cm x 10 cm.

- Dáng đất: được biểu thị bằng đường bình độ và điểm ghi chú độ cao, khu vực miền núi có độ dốc lớn chỉ biểu thị đường bình độ cái của bản đồ địa hình cùng tỷ lệ và điểm độ cao đặc trưng. - Biểu thị thủy hệ: đường bờ sông, hồ, đường bờ biển được thể hiện theo quy định hiện hành tại thời điểm thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất. - Biểu thị hệ thống giao thông: đường sắt, đường bộ và các công trình giao thông có liên quan. Yêu cầu biểu thị đường bộ đối với bản đồ hiện trạng sử dụng đất cấp xã như sau: Trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất cấp xã đường bộ được biểu thị đến đường trục chính trong khu dân cư, khu đô thị, các xã thuộc khu vực giao thông kém phát triển, khu vực miền núi phải biểu thị cả đường mòn.

- Biểu thị đường biên giới, địa giới hành chính: được xác định theo hồ sơ địa giới hành chính, bản đồ điểu chỉnh địa giới hành chính kèm theo Quyết định điều chỉnh địa giới hành chính của cơ quan nhà nước có thẩm quyền. Biểu thị các yếu tố nội dung khác như: các điểm địa vật độc lập quan trọng có tính định hướng và công trình kinh tế, văn hóa – xã hội, ghi chú địa danh, tên các đơn vị hành chính giáp ranh và các ghi chú khác cần thiết [ 2 ].2 Các yếu tố nội dung hiện trạng sử dụng đất 1. Biểu thị các yếu tố nội dung hiện trạng sử dụng đất trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất phải tuân thủ các quy định trong “Ký hiệu bản đồ hiện trạng sử dụng đất và bản đồ quy hoạch sử dụng đất” do Bộ Tài Nguyên và Môi trường ban hành.