BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI -------------------o0o------------------ ®ç tiÕn thuÊn ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TÍCH HỢP TƯ LIỆU VIỄN THÁM VÀ GIS THÀNH LẬP BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT GIAI ĐOẠN 2004-2009 TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN BUÔN ĐÔN, TỈNH ĐẮK LẮK LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI - 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI -------------------o0o------------------ ®ç tiÕn thuÊn ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ TÍCH HỢP TƯ LIỆU VIỄN THÁM VÀ GIS THÀNH LẬP BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT GIAI ĐOẠN 2004-2009 TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN BUÔN ĐÔN, TỈNH ĐẮK LẮK LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành : QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI Mã số : 60.16 Người hướng dẫn khoa học : PGS. NguyÔn kh¾c Thêi HÀ NỘI - 2010 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam ñoan ñây là kết quả nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng ñược ai công bố trong bất kỳ công trình nào. Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ trong quá trình thực hiện luận văn ñã ñược cám ơn, các thông tin trích dẫn ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc.
Hà Nội, ngày 12 tháng 12 năm 2010 Tác giả luận văn Đỗ Tiến Thuấn i LỜI CẢM ƠN §Ó hoµn thµnh ®−îc b¶n luËn v¨n nµy, t«i ®· nhËn ®−îc sù gióp ®ì tËn t×nh cña PGS. NguyÔn Kh¾c Thêi – Phã chñ nhiÖm khoa Tµi nguyªn vµ M«i tr−êng, sù quan t©m t¹o ®iÒu kiÖn cña Phßng Tµi nguyªn vµ M«i tr−êng huyÖn Bu«n §«n, ViÖn ®µo t¹o sau ®¹i häc, Ban chñ nhiÖm Khoa Tµi nguyªn vµ M«i tr−êng, tr−êng §¹i häc N«ng nghiÖp Hµ Néi ®· t¹o ®iÒu kiÖn cho t«i häc tËp vµ gióp ®ì t«i trong suèt thêi gian thùc hiÖn ®Ò tµi. T«i xin göi tíi gia ®×nh, b¹n bÌ, nh÷ng ng−êi th©n vµ ®ång nghiÖp n¬i t«i ®ang c«ng t¸c ®· gióp ®ì, ®éng viªn t«i trong suèt qu¸ tr×nh häc tËp vµ thùc hiÖn ®Ò tµi. Tù ®¸y lßng m×nh, t«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n sù gióp ®ì tËn t×nh vµ quý b¸u ®ã! Hµ Néi, ngµy 12 th¸ng 12 n¨m 2010 T¸c gi¶ §ç TiÕn ThuÊn ii MỤC LỤC Trang PHẦN 1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI .2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU .4 PHẠM VI NGHIÊN CỨU .5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN.
3 PHẦN 2: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.1 TỔNG QUAN VỀ VIỄN THÁM .1 Khái niệm về viễn thám .2 Vệ tinh sử dụng trong viễn thám.3 Tư liệu sử dụng trong viễn thám.4 Đặc trưng phản xạ phổ của các ñối tượng tự nhiên.5 Giải ñoán ảnh viễn thám .2 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ .1 Định nghĩa về hệ thống thông tin ñịa lý.2 Các thành phần chính của hệ thống thông tin ñịa lý.3 Ứng dụng của GIS trong quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường .3 TÍCH HỢP TƯ LIỆU VIỄN THÁM VÀ GIS .2 Tại sao phải tích hợp .3 Khả năng ứng dụng công nghệ tích hợp tư liệu viễn thám và GIS .4 Một số ứng dụng của viễn thám và GIS ở Việt Nam .4 KHÁI QUÁT VỀ BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT .1 Bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất và các phương pháp thành lập.2 Tình hình thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất.3 Tình hình sử dụng ñất Việt Nam trong những năm gần ñây. 41 PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .1 ĐỐI TƯỢNG VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU .1 Đối tượng nghiên cứu .2 Địa ñiểm nghiên cứu. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .1 Phương pháp ñiều tra, khảo sát, thu thập tài liệu, số liệu.2 Phương pháp xây dựng bản ñồ từ ảnh viễn thám .3 Phương pháp chồng ghép bản ñồ. 43 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ-XÃ HỘI .1 Điều kiện tự nhiên .2 Thực trạng phát triển kinh tế-xã hội .2 TÌNH HÌNH SỬ DỤNG ĐẤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU.1 Hiện trạng sử dụng ñất .2 Biến ñộng sử dụng ñất giai ñoạn 2004-2009 .3 GIẢI ĐOÁN ẢNH VỆ TINH, THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT NĂM 2004 VÀ NĂM 2009 .1 Thu thập tư liệu.3 Tăng cường chất lượng ảnh .4 Nắn chỉnh tư liệu ảnh, cắt ảnh .5 Phân loại ảnh .6 Thành lập bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất năm 2004 và 2009 .4 THÀNH LẬP BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT GIAI ĐOẠN 2004-2009 .5 NHẬN XÉT VỀ KẾT QUẢ.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 85 iv DANH MỤC BẢNG Tên bảng Trang Bảng 2.1 Kênh phổ của MSS.2 Kênh phổ của TM. Các thông số ảnh của vệ tinh SPOT-3 .4 Biến ñộng sử dụng ñất Việt Nam giai ñoạn 2005-2007.1 Tổng GTSX và cơ cấu kinh tế thời kỳ 2000-2009 huyện Buôn Đôn.2 Hiện trạng sử dụng ñất nông nghiệp huyện Buôn Đôn.3 Hiện trạng sử dụng ñất phi nông nghiệp huyện Buôn Đôn.4 Biến ñộng sử dụng ñất giai ñoạn 2004-2009 huyện Buôn Đôn.5 Mô tả các loại ñất .6 Mẫu giải ñoán ảnh vệ tinh .7 Ma trận sai số phân loại ảnh năm 2004.8 Bảng ñánh giá ñộ chính xác phân loại ảnh năm 2004 .9 Ma trận sai số phân loại ảnh năm 2009.10 Bảng ñánh giá kết quả phân loại năm 2009.11 Thống kê diện tích ñất giải ñoán năm 2004.12 Thống kê diện tích ñất giải ñoán năm 2009.13 So sánh giữa diện tích giải ñoán và thống kê năm 2009 .14 Biến ñộng sử dụng ñất giai ñoạn 2004-2009 huyện Buôn Đôn .15 Diện tích biến ñộng từng loại ñất giai ñoạn 2004 - 2009 .16 So sánh sự thay ñổi diện tích các loại ñất từ 2004-2009.
80 v DANH MỤC HÌNH Tên hình Trang Hình 2.1 Các kênh sử dụng trong viễn thám .2 Nguyên lý thu nhận hình ảnh trong viễn thám .3 Đặc ñiểm phản xạ phổ trên các kênh ảnh SPOT.4 Khả năng phản xạ và hấp thụ của nước.5 Đặc tính phản xạ phổ của thổ nhưỡng .6 Một bản ñồ GIS sẽ là tổng hợp của rất nhiều lớp thông tin khác nhau .7 Các thành phần chính của GIS .8 Vai trò của viễn thám trong việc xây dựng và cập nhật.9 Độ chính xác của ảnh vệ tinh và yêu cầu cập nhật dữ liệu .10 Vai trò của GIS và viễn thám trong việc hỗ trợ ra quyết ñịnh .11 Thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất bằng phương pháp.12 Thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất bằng phương pháp. 29 phân loại trực tiếp ảnh ña thời gian .13 Vector thay ñổi phổ .14 Thuật toán phân tích thay ñổi phổ .15 Thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất bằng phương pháp.16 Thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất bằng phương pháp.1 Sơ ñồ vị trí huyện Buôn Đôn .2 Trình tự giải ñoán ảnh vệ tinh, thành lập bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất và bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất.3 Ảnh SPOT5 của huyện Buôn Đôn năm 2004 .4 Ảnh SPOT5 của huyện Buôn Đôn năm 2009 .5 Thực hiện nắn ảnh theo các ñiểm GPS trên ENVI .6 Lựa chọn thông số ñể nắn ảnh trên ENVI.7 Bảng nhập toạ ñộ các ñiểm khống chế ñể nắn ảnh .8 Tọa ñộ và sai số của ñiểm khống chế nắn ảnh năm 2004.9 Lựa chọn phương pháp tái chia mẫu .10 Toạ ñộ và sai số các ñiểm khống chế ñể nắn ảnh 2009 .11 Ảnh 2004 ñã ñược cắt theo ranh giới huyện Buôn Đôn .12 Ảnh 2009 ñã ñược cắt theo ranh giới huyện Buôn Đôn .13 Lấy mẫu cho các loại hình sử dụng ñất năm 2004.14 Lấy mẫu cho các loại hình sử dụng ñất năm 2009.15 Sự khác biệt giữa các mẫu giải ñoán ảnh 2004 .16 Sự khác biệt giữa các mẫu giải ñoán ảnh 2009 .17 Kết quả phân loại ảnh 2004 ñã ñược lọc nhiễu .18 Kết quả phân loại ảnh 2009 ñã ñược lọc nhiễu .19 Kết quả phân loại ảnh 2004 ñược xuất sang dạng Vector .20 Kết quả phân loại ảnh 2009 ñược xuất sang dạng Vector .21 Sơ ñồ hiện trạng sử dụng ñất năm 2004 thành lập trên ArcView .22 Sơ ñồ hiện trạng sử dụng ñất năm 2009 thành lập trên ArcView .23 Sơ ñồ biến ñộng sử dụng ñất giai ñoạn 2004-2009 ñược thành lập trên ArcView .24 Sự biến ñộng các loại ñất giai ñoạn 2004 -2009 .1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Đất ñai là tư liệu sản xuất ñặc biệt, không thể thay thế trong nông nghiệp, là thành phần quan trọng hàng ñầu của môi trường sống, là ñịa bàn phân bố các khu dân cư, xây dựng các cơ sở kinh tế, văn hóa, xã hội, an ninh và quốc phòng. Sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện ñại hóa ñất nước của Đảng và Nhà nước ta trong những năm qua ñã ñưa nền kinh tế nước ta phát triển mạnh mẽ, ñời sống nhân dân ñã và ñang từng bước ñược cải thiện, hạ tầng xã hội cũng như hạ tầng kỹ thuật ñược thay ñổi tạo ra bộ mặt mới cho ñất nước và thu hẹp dần khoảng cách ñối với các nước phát triển. Song hành với sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện ñại hóa là sự gia tăng mạnh của nhu cầu sử dụng ñất, ñặc biệt là ñất phi nông nghiệp trong khi quỹ ñất lại có hạn.
Điều này làm cho diện tích ñất nông nghiệp liên tục giảm xuống do vậy cần phải quản lý chặt chẽ toàn bộ quỹ ñất, ñảm bảo ñất ñai ñược sử dụng tiết kiệm, hiệu quả và bền vững. Để quản lý chặt chẽ quỹ ñất ñang ngày càng hạn chế này ngoài việc nắm chắc ñược các số liệu biến ñộng về ñất ñai giữa các thời kỳ thông qua số liệu thống kê, kiểm kê ñất ñai thì việc xây dựng bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất cũng rất cần thiết. Bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất có thể ñược thành lập từ bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất hiện có song bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất chỉ ñược thành lập 5 năm một lần vào năm kiểm kê ñất ñai nên khó có thể thành lập ñược bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất cho một giai ñoạn bất kỳ, thêm vào ñó chất lượng của bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất ñược thành lập trong các kỳ kiểm kê ñất ñai hiện nay là chưa cao. Hiện nay ảnh vệ tinh ñang ñược sử dụng khá rộng rãi ở nước ta trong các nghiên cứu tài nguyên-môi trường.
Ảnh vệ tinh là nguồn thông tin có tính thời sự rất cao và nếu có ảnh vệ tinh ở các thời ñiểm khác nhau thì chúng ta còn có thể thành lập ñược bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất và xác ñịnh một cách khách quan ñược tình hình biến ñộng sử dụng ñất cho bất cứ giai ñoạn nào. Nhưng việc nghiên cứu biến ñộng sử dụng ñất cũng như thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất thông qua ảnh vệ tinh còn ñặt ra một số vấn ñề: 1 - Mức ñộ chi tiết của việc thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất từ ảnh vệ tinh?