HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM HÀ QUANG DUY ỨNG DỤNG ẢNH VIỄN THÁM VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ XÁC ĐỊNH BIẾN ĐỘNG ĐẤT ĐAI THỊ XÃ SÔNG CÔNG, TỈNH THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: Quản lý đất đai Mã số: 60.03 Người hướng dẫn khoa học: PGS. Nguyễn Khắc Thời NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2016 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 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 cám ơn, các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Hà Quang Duy i LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, tôi đã nhận được sự giúp đỡ quý báu của nhiều cá nhân và tập thể.
Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn, lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới PGS.TS Nguyễn Khắc Thời – Khoa Quản lý đất đai – Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tận tình hướng dẫn tôi trong toàn bộ thời gian thực hiện đề tài này. Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ Phòng Tài nguyên và Môi trường thị xã Sông Công đã hướng dẫn, tạo điều kiện cho tôi được thực hiện đề tài này. Tôi xin chân thành cảm ơn các Thầy, Cô giáo khoa Quản lý đất đai đã tận tình hướng dẫn, dạy dỗ tôi trong suốt những năm học qua. Tôi xin chân thành cám ơn gia đình, bạn bè, thầy cô đã quan tâm và động viện tôi trong suốt quá trình nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ủy ban nhân dân thị xã Sông Công đã giúp đỡ tôi rất nhiệt tình trong thời gian nghiên cứu. Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Hà Quang Duy ii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỤC LỤC Lời cam đoan. ii Mục lục. iii Danh mục chữ viết tắt.
v Danh mục bảng. vi Danh mục hình .vii Trích yếu luận văn .viii Thesis abstract. Tính cấp thiết của đề tài. Mục đích nghiên cứu.
Phạm vi nghiên cứu. Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài. Tổng quan nghiên cứu. Khái niệm về viễn thám.
Lịch sử hình thành và xu hướng phát triển. Nguyên lý cơ bản của viễn thám. Một số vệ tinh viễn thám. Vệ tinh LANDSAT.
Vệ tinh SPOT. Vệ tinh Quickbird. Hệ thống thông tin địa lý (GIS). Khái niệm chung về GIS.
Các bộ phận cấu thành hệ thống thông tin địa lý. Kết hợp viễn thám và gis trong nghiên cứu biến động. Khái niệm chung về biến động. Nguyên tắc nghiên cứu biến động trong GIS.
Các phương pháp thành lập bản đồ biến động sử dụng đất và biến động sử dụng đất. Ứng dụng của viễn thám và gis trên thế giới và ở Việt Nam. Ứng dụng viễn thám và GIS trên thế giới. Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS ở Việt Nam.
Đánh giá, nhận xét chung. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu. 31 iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Địa điểm nghiên cứu.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu:. Phương pháp thu thập số liệu:.
Phương pháp phân loại ảnh Viễn thám. Phương pháp thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất. Phương pháp chồng xếp bản đồ. Phương pháp thống kê, xử lý số liệu.
Kết qủa nghiên cứu. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội; tình hình quản lý đất đai thị xã sông công, tỉnh Thái Nguyên. Vị trí địa lý. Điều kiện tự nhiên.
Đặc điểm kinh tế - xã hội. Thực trạng phát triển cơ sở hạ tầng. Đánh giá chung về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội. Hiện trạng sử dụng đất thị xã Sông Công.
Đánh giá hiện trạng sử dụng đất thị xã Sông Công. Đánh giá tình hình quản lý, sử dụng đất đai. Xây dựng bản đồ sử dụng đất năm 2010, 2015 thị xã sông công. Mô tả dữ liệu thu thâp .2 Giải đoán ảnh viễn thám .3 Xây dựng bản đồ sử dụng đất năm 2010, 2015 thị xã Sông Công.
Thống kê diện tích đất theo bản đồ sử dụng đất. Thành lập bản đồ biến động đất đai giai đoạn 2010-2015 thị xã Sông Công .4 Đánh giá biến động đất đai giai đoạn 2010 – 2015 thị xã Sông Công. Kết luận và kiến nghị. 68 Tài liệu tham khảo.
70 iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt BCĐ Ban chỉ đạo BCVT Bưu chính viễn thông CNH Công nghiệp hóa CSDL Cơ sở dữ liệu CTSN Công trình sự nghiệp Tổ chức Lương thực và Nông FAO nghiệp của Liên hợp quốc GDP Tổng sản phẩm quốc nội GIS Hệ thống thông tin địa lý HĐH Hiện đại hóa HĐND Hội đồng nhân dân HTX Hợp tác xã MNCD Mặt nước chuyên dùng MTQG Mục tiêu quốc gia NTM Nông thôn mới QHSDĐ Quy hoạch sử dụng đất SXKD Sản xuất kinh doanh TDTT Thể dục thể thao THCS Trung học cơ sở TN-MT Tài nguyên – Môi trường TSCQ Trụ sở cơ quan UBTVQH Ủy ban Thường Vụ Quốc Hội UBND Ủy ban nhân dân Tổ chức Giáo dục, Khoa học và UNESCO Văn hóa của Liên hợp quốc VLXD Vật liệu xây dựng XDNTM Xây dựng nông thôn mới v LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC BẢNG Bảng 2. Đặc điểm của dải phổ điện từ sử dụng trong kỹ thuật viễn thám. Đặc trưng Bộ cảm của ảnh vệ tinh Landsat 7 và Landsat 8 (LDCM). Tổ hợp màu cho ảnh Landsat-5 và ảnh Landsat-7.
Tổ hợp màu cho ảnh Landsat-8. Các thông số của bộ cảm SPOT HRV. Một số đặc điểm của vệ tinh SPOT. Một số đặc điểm của vệ tinh Quickbird.
Ma trận biến động. Hiện trạng sử dụng đất thị xã Sông Công (số liệu tháng 12/2015). Các lớp phân loại. Tệp mẫu phân loại ảnh vệ tinh.
Bảng kiểm tra độ phân tách phổ giữa các mẫu năm 2010. Bảng kiểm tra độ phân tách phổ giữa các mẫu năm 2015. Bảng ma trận sai số phân loại ảnh năm 2010. Bảng ma trận sai số phân loại ảnh năm 2015.
Thống kê diện tích sử dụng đất năm 2010. Thống kê diện tích sử dụng đất năm 2015. So sánh diện tích các loại đất tại thời điểm nghiên cứu. Biến động các loại đất giai đoạn 2010 – 2015.
66 vi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com DANH MỤC HÌNH Hình 2. Nguyên lý thu nhận dữ liệu viễn thám. Vệ tinh LDCM (Landsat 8). Vệ tinh SPOT.
Vệ tinh Quickbird. Nguyên tắc nghiên cứu biến động trong GIS. Ảnh lập bản đồ biến động bằng phương pháp so sánh sau phân loại. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp phân loại trực tiếp ảnh đa thời gian.
Các kênh ảnh vệ tinh hiển thị đầy đủ trong hộp thoại Available Bands List. Ảnh LANDSAT5 theo địa giới hành chính thị xã Sông Công năm 2010 – Tổ hợp màu: 4-3-2. Ảnh LANDSAT8 theo địa giới hành chính thị xã Sông Công năm 2015– Tổ hợp màu: 5-4-3. Sơ đồ quy trình phân loại ảnh.
Ảnh phân loại năm 2010 – thị xã Sông Công. Ảnh phân loại năm 2015 – thị xã Sông Công. Ảnh phân loại năm 2010 sau lọc nhiễu. Ảnh phân loại năm 2015 sau lọc nhiễu.
Biểu đồ so sánh diện tích các loại đất năm 2010 và năm 2015. Quy trình thành lập bản đồ biến động sử dụng đất từ ảnh vệ tinh. Bản đồ biến động sử dụng đất thị xã Sông Công giai đoạn 2010-2015. 65 vii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Hà Quang Duy Tên luận văn: “Ứng dụng ảnh viễn thám và hệ thống thông tin địa lý xác định biến động đất đai thị xã Sông Công, tỉnh Thái Nguyên”.
Ngành: Quản lý đất đai Mã số: 62.03 Tên cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam 1. Mục đích nghiên cứu: Ứng dụng ảnh viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) xác định biến động các loại đất giai đoạn 2010-2015 trên địa bàn thị xã Sông Công, tỉnh Thái Nguyên. Phương pháp nghiên cứu a Phương pháp thu thập số liệu - Thu thập số liệu thứ cấp: Phương pháp này được sử dụng nhằm thu thập các số liệu, thông tin đã có để tham khảo, sử dụng phục vụ cho mục đích nghiên cứu như: + Thu thập ảnh vệ tinh ở các thời điểm. + Điều tra về điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội, tình hình quản lý và sử dụng đất ở địa phương.
+ Thu thập các loại bản đồ. - Thu thập số liệu sơ cấp: Đây là phương pháp được tiến hành ngoài thực địa nhằm kiểm tra lại các thông tin, sự kiện thu thập được trong quá trình điều tra nội nghiệp, đồng thời bổ sung những thông tin còn thiếu để hoàn chỉnh thông tin số liệu: Lấy điểm mẫu kiểm tra thực địa, đảm bảo phân bố đều trên khu vực nghiên cứu đối với ảnh năm 2015. Còn với ảnh năm 2010, các vị trí điểm kiểm tra được căn cứ theo bản đồ địa hình và bản đồ hiện trạng sử dụng đất gần thời điểm chụp ảnh nhất. b Phương pháp phân loại ảnh Viễn thám * Phân loại ảnh có kiểm định Sử dụng phần mềm Envi 4.7 để phân loại các đối tượng trên ảnh bằng phương pháp Maximum Likehood.
Tiến hành chọn mẫu để phân loại. * Đánh giá độ chính xác phân loại Độ chính xác phân loại được đánh giá bằng việc đi kiểm tra thực địa. Từ đó viii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com thành lập bảng ma trận sai số phân loại. Độ chính xác phân loại được dựa trên tỷ lệ giữa số điểm phân loại đúng trên tổng số điểm kiểm tra thực tế.
c Phương pháp thành lập bản đồ sử dụng đất Sử dụng phần mềm ArcGIS.1 tiến hành biên tập bản đồ hiện trạng sử dụng đất dựa trên tư liệu ảnh viễn thám đã được phân loại của hai năm: 2010 và 2015. d Phương pháp chồng xếp bản đồ Là phương pháp nhằm chồng xếp hai bản đồ hiện trạng của hai năm để tạo ra bản đồ biến động giữa hai năm đó. Phương pháp này sử dụng chức năng phân tích không gian trong phần mềm ArcGIS 10.1 để chồng xếp bản đồ và tính toán biến động.