Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu. Chương 2: Điều kiện tự nhiên, đặc điểm kinh tế xã hội vùng đồng bằng sông Hồng. Chương 3: Sử dụng dữ liệu ảnh MODIS nghiên cứu biến động đất nông nghiệp vùng Đồng bằng sông Hồng giai đoạn 2010 – 2014. Giới hạn của luận văn: Trong đề tài này, học viên tập trung nghiên cứu biến động sử dụng đất trồng lúa và đất trồng màu vùng đồng bằng sông Hồng giai đoạn 2010 – 2014.
14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Giới thiệu chung về viễn thám và hệ thông tin địa lý (GIS) 1. Tổng quan về viễn thám Viễn thám là phương pháp sử dụng bức xạ điện từ như một phương tiện để nghiên cứu, điều tra, đo đạc những thuộc tính cơ bản của các đối tượng hoặc hiện tượng mà không cần tiếp xúc trực tiếp tới các đối tượng, hiện tượng đó.[7] Viễn thám được thực hiện từ nhiều khoảng cách, độ cao khác nhau: - Tầng mặt đất: 0,5 – 30m - Tầng máy bay: 5 – 20km - Tầng vũ trụ: 300 – 36.000km, trong đó được chia ra: Dưới 1000km Từ 1000km – 36.200 km Một số đặc điểm của dữ liệu ảnh viễn thám: - Độ phân giải không gian: diện tích nhỏ nhất trên mặt đất mà bộ cảm có thể phân biệt được, là sự chi tiết có thể nhận thấy rõ trong một ảnh phụ thuộc vào độ phân giải không gian của bộ cảm biến và phụ thuộc vào trường nhìn. Độ lớn của điểm ảnh sẽ là đơn vị xác định độ phân giải không gian của hệ thống.
- Độ phân giải phổ: là số lượng kênh ảnh của một ảnh số về một khu vực nào đó, số lượng kênh ảnh phụ thuộc vào khả năng ghi phổ của thiết bị ghi hay bộ cảm. Mô tả khả năng của bộ cảm biến để xác định những khoảng bước sóng. Độ phân giải càng cao thì dải bước sóng cho một kênh phổ càng hẹp. - Độ phân giải thời gian: chiều dài thời gian mà một vệ tinh hoàn thành toàn bộ chu kỳ bay quanh quỹ đạo để chụp lại khu vực xem xét trước đó.
Một vùng chụp 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com vào các thời điểm khác nhau sẽ cho ra các thông tin về vùng đó chính xác hơn và nhận biết được sự biến động của một khu vực. Các phƣơng pháp xử lý thông tin trong viễn thám - Phương pháp xử lý bằng mắt: là sử dụng mắt người cùng với trí tuệ để chiết tách thông tin từ tư liệu viễn thám dạng hình ảnh. Xử lý bằng mắt là công việc đầu tiên, phổ biến nhất chủ yếu dựa vào sự phân biệt của mắt người hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua các dụng cụ quang học. - Xử lý ảnh số (xử lý bằng máy tính): là sự điều khiển và phân tích các thông tin ảnh dạng số với sự trợ giúp của máy tính, là công việc rất quan trọng trong viễn thám và có vai trò tương tự như phân tích ảnh bằng mắt.
Tổng quan về hệ thông tin địa lý (GIS) Dữ liệu địa lý: Hệ thống thông tin là một hệ thống thu thập, lưu trữ và điều hành các thông tin dưới dạng giấy, ảnh và số về các hiện tượng tự nhiên trong thế giới thực. Do vậy dữ liệu là rất đa dạng, chúng mang tính không gian và thời gian chúng được gọi là dữ liệu địa lý. Dữ liệu địa lý được tổ chức thành hai nhóm thông tin chính đó là: Nhóm thông tin về phân bố không gian. Nhóm thông tin về thuộc tính của đối tượng.
Mô hình dữ liệu: Có những khuôn mẫu căn bản cho dữ liệu địa lý và có những nguyên lý, hình thức hướng dẫn chúng ta mô hình hoá và tổ chức dữ liệu. Một trong những phương pháp chung nhất của tổ chức dữ liệu địa lý là tổ chức theo các bản đồ và các lớp thông tin. Mỗi lớp thông tin là một biểu diễn của dữ liệu theo một mục tiêu nhất định. 16 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Mỗi lớp thông tin lại có mô hình cấu trúc dữ liệu chi tiết hơn.
Về nguyên lý, lớp thông tin là tập hợp các dữ liệu địa lý về một khía cạnh nào đó của một đối tượng địa lý thực tế không giống như các dạng dữ liệu thông dụng khác, dữ liệu địa lý phức tạp hơn nó bao gồm các thông tin về vị trí và các thuộc tính phi không gian. Tổng hợp dữ liệu địa lý và mô hình địa lý ta có được khái niệm về hệ thống thông tin địa lý như sau: “Hệ thống thông tin địa lý là một tập hợp những nguyên lý phương pháp, công cụ và dữ liệu không gian được sử dụng để quản lý, duy trì chuyển đổi, phân tích, mô hình hóa, mô phỏng và làm bản đồ những hiện tượng và quá trình phân bố trong không gian địa lý”. Khái niệm về đất đai, đất nông nghiệp, vai trò của đất nông nghiệp và các vấn đề về sử dụng đất nông nghiệp 1. Khái niệm về đất đai Đất đai về mặt thuật ngữ khoa học được hiểu theo nghĩa rộng như sau: "Đất đai là một diện tích cụ thể của bề mặt trái đất, bao gồm tất cả các cấu thành của môi trường sinh thái ngay trên vỏ dưới bề mặt đó bao gồm: Khí hậu, bề mặt, thổ nhưỡng, dáng địa hình, mặt nước (hồ, sông, suối, đầm lầy,.
Các lớp trầm tích sát bề mặt cùng với nước ngầm và khoáng sản trong lòng đất, tập đoàn thực vật và động vật, trạng thái định cư của con người, những kết quả của con người trong quá khứ và hiện tại để lại (san nền, hồ chứa nước hay hệ thống tiêu thoát nước, đường xá, nhà cửa,. (Bộ Tài nguyên và Môi trường) Như vậy, "đất đai" là khoảng không gian có giới hạn, theo chiều thẳng đứng (gồm khí hậu của bầu khí quyển, lớp đất phủ bề mặt, thảm thực vật, động vật, diện tích nước, tài nguyên nước ngầm và khoáng sản trong lòng đất), theo chiều nằm ngang trên mặt đất (là sự kết hợp giữa thổ nhưỡng, địa hình, thuỷ văn, thảm thực vật cùng các thành phần khác) giữ vai trò quan trọng và có ý nghĩa to lớn đối với hoạt động sản xuất cũng như cuộc sống của xã hội loài người. 17 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đất đai là sản phẩm của tự nhiên, có trước lao động và cùng với quá trình lịch sử phát triển kinh tế - xã hội, đất đai là điều kiện lao động. Đất đai đóng vai trò quyết định cho sự tồn tại và phát triển của xã hội loài người.
Nếu không có đất đai thì rõ ràng không có bất kỳ một ngành sản xuất nào, cũng như không thể có sự tồn tại của loài người. Đất đai là một trong những tài nguyên vô cùng quý giá của con người, điều kiện sống cho động vật, thực vật và con người trên Trái đất. Đất đai tham gia vào tất cả các hoạt động của đời sống kinh tế, xã hội. Đất đai là địa điểm, là cơ sở của các thành phố, làng mạc các công trình công nghiệp, giao thông, thuỷ lợi và các công trình thuỷ lợi khác.
Đất đai cung cấp nguyên liệu cho ngành công nghiệp, xây dựng như gạch ngói, xi măng, gốm sứ. Đất đai là nguồn của cải, là một tài sản cố định hoặc đầu tư cố định, là thước đo sự giàu có của một quốc gia. Đất đai còn là sự bảo hiểm cho cuộc sống, bảo hiểm về tài chính, như là sự chuyển nhượng của cải qua các thế hệ và như là một nguồn lực cho các mục đích tiêu dùng. Trong các điều kiện vật chất cần thiết, đất đai giữ vị trí và ý nghĩa đặc biệt quan trọng - là điều kiện đầu tiên, là cơ sở thiên nhiên của mọi quá trình sản xuất, là nơi tìm được công cụ lao động, nguyên liệu lao dộng và nơi sinh tồn của xã hội loài người.
Đất nông nghiệp Đất nông nghiệp là đất sử dụng vào mục đích sản xuất, nghiên cứu, thí nghiệm về nông nghiệp, lâm nghiệp, nuôi trồng thủy sản, làm muối và mục đích bảo vệ, phát triển rừng. Đất nông nghiệp bao gồm đất sản xuất nông nghiệp, đất lâm nghiệp, đất nuôi trồng thủy sản, đất làm muối và đất nông nghiệp khác. Vai trò của đất nông nghiệp Đất đai là tài nguyên vô cùng quý giá, là điều kiện cho sự sống của động – thực vật và con người trên Trái đất. Đất đai là điều kiện rất cần thiết để con người 18 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com tồn tại và tái sản xuất các thế hệ kế tiếp nhau của loài người.
Đất đai tham gia vào tất cả các ngành kinh tế của xã hội. Tuy nhiên, đối với từng ngành cụ thể thì đất đai có vị trí khác nhau Trong nông nghiệp nói chung và ngành trồng trọt nói riêng, đất đai có vị trí đặc biệt. Đất đai là tư liệu sản xuất chủ yếu, đặc biệt và không thể thay thế. Đặc biệt vì đất đai vừa là đối tượng lao động, vừa là tư liệu lao động.
Đất đai là đối tượng lao động vì đất đai chịu sự tác động của con người trong quá trình sản xuất như: cày, bừa, xới,… để có môi trường tốt cho sinh vật phát triển. Đất đai là tư liệu lao động vì đất đai phát huy tác dụng như một công cụ lao động. Con người sử dụng đất đai để trồng trọt và chăn nuôi. Không có đất đai thì không có sản xuất nông nghiệp.
Với sinh vật, đất đai không chỉ là môi trường sống, mà còn là nguồn cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng. Năng suất cây trồng, vật nuôi phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng đất đai. Diện tích, chất lượng của đất đai quy định lợi thế so sánh của mỗi vùng cũng như cơ cấu sản xuất của từng nông trại và của cả vùng. Vì vậy, việc quản lý, sử dụng đất đai nói chung cũng như đất nông nghiệp nói riêng một cách đúng hướng, có hiệu quả, sẽ góp phần làm tăng thu nhập, ổn định kinh tế, chính trị và xã hội.
Bên cạnh đó, một bộ phận lớn đất ngập nước: các đầm lầy, sông ngòi, kênh rạch, rừng ngập mặn, các vũng, vịnh ven biển, hồ nước nhân tạo,…còn có nhiều vai trò quan trọng khác. Đây là nơi cung cấp nhiên liệu, thức ăn, là nơi diễn ra các hoạt động giải trí, nuôi trồng thủy sản, lưu trữ các nguồn gien quý hiếm.