PHẦN MỞ ĐẦU 1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Biến động sử dụng đất là một trong những động lực chính làm biến đổi môi trƣờng toàn cầu, là trung tâm của những tranh luận về phát triển bền vững (Turner and Lambin, 2001). Biến động sử dụng đất làm ảnh hƣởng đến hệ thống chức năng của trái đất, gây nhiều hậu quả nhƣ thay đổi thảm thực vật, biến đổi các đặc tính lý hóa của đất, các hệ thống thủy văn và tài nguyên động, thực vật. Biến động sử dụng đất là một trong những nguyên nhân dẫn đến biến đổi khí hậu và mất cân bằng sinh thái.
Những biến động trong sử dụng đất diễn ra nhanh chóng và rộng khắp trên thế giới, bao gồm việc chuyển đất rừng tự nhiên thành đất sản xuất nông nghiệp, một phần đất nông nghiệp lại đƣợc dùng để xây dựng khu dân cƣ, mở rộng đô thị. Mặc dù, biến động sử dụng đất xảy ra ở từng khu vực nhƣng lại tác động tiêu cực trên phạm vi toàn cầu. Do đó, những hiểu biết về nguyên nhân, động lực cũng nhƣ ảnh hƣởng của biến động sử dụng đất có vai trò quan trọng. Ở Việt Nam, áp lực về gia tăng dân số và phát triển kinh tế xã hội đã tác động mạnh mẽ đến sử dụng đất làm cho hiện trạng sử dụng đất có nhiều thay đổi.
Diện tích đất để phát triển các khu dân cƣ và đô thị tăng lên, đất sản xuất nông nghiệp ở các khu vực đồng bằng bị thu hẹp. Huyện Hòa Vang là huyện nông nghiệp của thành phố Đà Nẵng, diện tích đất tự nhiên là 73.488 ha (chiếm 74,8% diện tích của thành phố Đà Nẵng), Trong đó Đất nông nghiệp 65.316 ha, đất phi nông nghiệp 7.271 ha và đất chƣa sử dụng 901,7 ha. Mỗi năm toàn huyện có khả năng cung cấp ra thị trƣờng gần 20.200 tấn thủy sản, gần 1 triệu con gia cầm các loại cho vùng nội thị thành phố Đà Nẵng. Vì nông nghiệp là ngành sản xuất chính trên địa bàn huyện nên bất kỳ sự thay đổi nào trong sử dụng đất sẽ tác động mạnh mẽ đến cuộc sống của ngƣời dân đồng thời ảnh hƣởng đến môi trƣờng sinh thái.
Những nghiên cứu về biến động sử dụng của các nhà khoa học trên thế giới cho thấy, các nhân tố tự nhiên và kinh tế xã hội đóng vai trò quan trọng trong việc giải thích những động lực dẫn đến biến động sử dụng đất. Tuy nhiên trong những điều kiện khác nhau và ở các vùng địa lý khác nhau thì ảnh hƣởng của những nhân tố đến biến động sử dụng đất cũng hoàn toàn thay đổi. Vì vậy việc đánh giá biến động sử dụng đất và xác định đƣợc ảnh hƣởng của những yếu tố tự nhiên, xã hội đến biến động sử dụng đất từ đó đề xuất các giải pháp quản lý sử dụng đất là vấn đề cấp thiết. Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng của nền khoa học hiện đại đòi hỏi các thông tin phải nhanh chóng, chính xác và kịp thời.
Thực tế đã cho thấy hiện nay GIS Trang 1 Luan van đang đƣợc áp dụng ở nhiều ngành, nhiều lĩnh vực khác nhau và cũng chứng minh đƣợc những khả năng xử lý thông tin đem lại những lợi ích to lớn về kinh tế - xã hội - môi trƣờng. Do đó đề tài nghiên cứu: “Ứng dụng GIS và viễn thám phân tích biến động sử dụng đất huyện Hòa Vang giai đoạn 2005-2015” đƣợc thực hiện. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI 2. Mục tiêu của đề tài Ứng dụng GIS phân tích biến động diện tích sử dụng đất trên địa bàn Huyện Hòa Vang, Thành Phố Đà Nẵng giai đoạn 2005-2015 2.
Nhiệm vụ của đề tài - Thu thập tƣ liệu: Ảnh viễn thám, bản đồ các loại và các tài liệu liên quan khác. - Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất của huyện Hòa Vang ở các thời điểm 2005 và 2015. - Thành lập bản đồ biến động diện tích sử dụng đất, mục đích sử dụng đất giai đoạn 2005 – 2015. - Phân tích biến động diện tích sử dụng đất của huyện giai đoạn 2005 – 2015.
- Xác định các nguyên nhân, đề xuất giải pháp thích ứng. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3. Đối tƣợng nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu chính của đề tài là diện tích sử dụng đất ở Huyện Hòa Vang giai đoạn 2005-2015. Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu: Huyện Hòa Vang, Thành Phố Đà Nẵng.
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Để nghiên cứu biến động diện tích sử dụng đất của huyện Hòa Vang giai đoạn 2005 – 2015, đề tài thực hiện một số nội dung chính sau: - Khái quát cơ sở lí luận và thực tiễn về biến động diện tích sử dụng đất. - Tổng quan cơ sở khoa học ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong đánh giá biến động diện tích sử dụng đất. - Nghiên cứu các đặc điểm điều kiện tự nhiên và kinh tế - xã hội, các yếu tố ảnh hƣởng tới biến động diện tích sử dụng đất Huyện Hòa Vang. - Ứng dụng công nghệ viễn thám thành lập các bản đồ diện tích sử dụng đất thời điểm năm 2005 và 2015.
- Ứng dụng GIS để thành lập bản đồ và đánh giá biến động diện tích sử dụng đất giai đoạn 2005 – 2015. Trang 2 Luan van - Xác định các nguyên nhân gây ra biến động diện tích sử dụng đất và đề xuất các giải pháp bảo vệ đất. - Đề xuất một số giải pháp thích ứng với biến động diện tích sử dụng đất. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU Việc sử dụng kỹ thuật viễn thám trên thế giới đã xuất hiện từ rất lâu.
Kể từ năm 1858, ngƣời ta đã bắt đầu sử dụng khinh khí cầu để chụp ảnh nhằm mục đích thành lập bản đồ địa hình và những bức ảnh đầu tiên chụp từ máy bay đã đƣợc Wilbur Wright thực hiện năm 1909 trên vùng Centocelli, Italia. Ban đầu, ngƣời ta sử dụng viễn thám chủ yếu cho mục đích quân sự. Khi vệ tinh Landsat-1 đƣợc phóng vào năm 1972, những ứng dụng của viễn thám trong lĩnh vực giám sát môi trƣờng và quản lí tài nguyên thiên nhiên đã trở nên khá phổ biến và trở thành một phƣơng pháp rất hiệu quả trong việc cập nhật thông tin của một vùng hay toàn lãnh thổ. Ngày nay, viễn thám đƣợc sử dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực từ theo dõi dự báo thời tiết, điều tra hiện trạng môi trƣờng, giám sát biến động lớp phủ mặt đất, xói mòn đất, trong nghiên cứu địa chất, nuôi trồng thủy sản, cho đến việc nghiên cứu hải dƣơng học…Đối với công tác quy hoạch và quản lý đất đai, viễn thám là một công cụ hữu ích giúp xác định nhanh chóng và chính xác hiện trạng sử dụng đất, đồng thời xác định sự biến động của các loại hình sử dụng theo thời gian.
Công trình “A land-use and land cover classification system for use with remote sensor data” của James R.Roach và Richard E.Witmer năm 2001 đã đƣa ra hệ thống phân loại sử dụng đất bằng công nghệ viễn thám và định nghĩa rất rõ ràng từng loại hình sử dụng đất và ứng dụng vào xây dựng một số bản đồ cụ thể. Việc sử dụng kĩ thuật viễn thám trong nghiên cứu hiện trạng sử dụng đất và lớp phủ mặt đất đã đƣợc áp dụng tại rất nhiều trƣờng đại học và các viện nghiên cứu trên thế giới, và thực tế đã đem lại nhiều thành tựu to lớn. Ở Hoa Kì, ứng dụng này đƣợc bắt đầu kể từ năm 1976. Tại các quốc gia châu Âu nhƣ Pháp, Đức, Hà Lan…hƣớng nghiên cứu này cũng trở nên phổ biến trong các thập niên 80, 90 của thế kỉ 20 và hiện nay cũng đang phát triển mạnh.
Ngày nay, các nƣớc châu Á và châu Phi cũng đã bắt đầu đi sâu vào nghiên cứu hiện trạng sử dụng đất và lớp phủ mặt đất bằng công nghệ viễn thám và GIS. Có thể kể ra một số công trình nhƣ: Công trình “Change detection in land use and land cover using remote sensing and GIS” của Opeyemi Zubair, trƣờng đại học Ibadan: Đề tài “A comparison of land use and land cover change detection method” của nhóm tác giả Daniel L.wilson, Mingjun Song, Zhenkui Zhang, đại học Connecticut: Trang 3 Luan van 6. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Trong đề tài này, chúng tôi đã chọn những phƣơng pháp nghiên cứu sau: 6. Phƣơng pháp thu thập số liệu - Số liệu về đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội vùng nghiên cứu: Thu thập các số liệu về ĐKTN (thổ nhƣỡng, địa hình, khí hậu, thủy văn,…), hiện trạng rừng, tình hình kinh tế - xã hội (dân số, lao động, tập quán sản xuất, sản phẩm nông nghiệp) có ảnh hƣởng đến sự hình thành và phát triển của các loại đất, đặc điểm của các loại hình sử dụng đất trong khu vực nghiên cứu.
Các tài liệu này thu thập, thông kê qua các báo cáo của UBND Huyện, Phòng TN & MT Huyện. - Tƣ liệu ảnh viễn thám: Để thực hiện đề tài này sử dụng ảnh Landsat các thời điểm năm 2005 và 2015. Phƣơng pháp tổng hợp xử lý, phân tích số liệu Với các số liệu thu thập đƣợc cần phải tổng hợp, xử lý và phân tích để nghiên cứu đề tài. Xử lý và phân tích số liệu hay dữ liệu là một trong các bƣớc cơ bản của một nghiên cứu.
Bản thân số liệu chỉ là các số liệu thô, qua xử lý, phân tích trở thành thông tin và sau đó trở thành tri thức. Đây chính là điều mà tất cả các nghiên cứu đều mong muốn. Phƣơng pháp viễn thám và GIS Đây là phƣơng pháp quan trọng và không thể thiếu của công tác nghiên cứu địa lý. Bản đồ sẽ đƣợc sử dụng trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Bản đồ không chỉ có tác dụng cụ thể hóa các vấn đề nghiên cứu mà còn có tác dụng thúc đẩy cho công tác nghiên cứu địa lý tiến triển tốt hơn. Từ các số liệu và bản đồ thu thập đƣợc trong quá trình nghiên cứu. Với sự hỗ trợ của viễn thám (ENVI) và phần mềm GIS (ArcGIS) để xử lý và thiết lập các bản đồ thành phần. Từ đó thành lập bản đồ biến động diện tích rừng của huyện Hòa Vang.
Đây là phƣơng pháp chủ đạo trong nghiên cứu của đề tài. Phƣơng pháp khảo sát thực địa Khảo sát thực địa là phƣơng pháp tốt nhất để kiểm chứng độ chính xác của các tài liệu, số liệu thu thập đƣợc. Đồng thời phƣơng pháp này giúp thu thập các thông tin bổ sung cần thiết cho đề tài mà phƣơng pháp thu thập chƣa đạt yêu cầu. Trong quá trình thực hiện đề tài chúng tôi đã đi lấy mẫu viễn thám phục vụ cho quá trình giải đoán ảnh ở huyện Hòa Vang và những vấn đề khác có liên quan.
Trang 4 Luan van B.