Đánh Giá Hiện Trạng Sử Dụng Đất Bằng GIS Và Viễn Thám Tại Xã Quyết Thắng, Thành Phố Thái Nguyên

Luận văn ứng dụng GIS và viễn thám đánh giá hiện trạng sử dụng đất tại xã Quyết Thắng, thành phố Thái Nguyên, phân tích chi tiết và đề xuất giải pháp hiệu quả.

• Tác giả: Vàng Thị Sia
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Văn Hiểu
• Trường học: Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên và môi trường
• Đề tài: Ứng dụng GIS và viễn thám để đánh giá hiện trạng sử dụng đất trên địa bàn xã Quyết Thắng - Thành phố Thái Nguyên
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp đại học
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC TỪ VÀ CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT
• 1. MỞ ĐẦU
• 2. PHẦN 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Cơ sở khoa học của việc ứng dụng hệ thống thông tin địa lý trong công tác xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất
• 2.2. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất
• 2.3. Yêu cầu kỹ thuật đối với bản đồ nền sử dụng trong thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất
• 2.4. Nội dung và nguyên tắc thể hiện các yếu tố hiện trạng sử dụng đất
• 2.5. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất dạng số
• 3. PHẦN 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 3.2. Thời gian, địa điểm nghiên cứu
• 3.3. Nội dung nghiên cứu
• 3.4. Phương pháp nghiên cứu
• 3.4.1. Phương pháp điều tra thu thập số liệu
• 3.4.2. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa
• 3.4.3. Phương pháp xây dựng và biên tập bản đồ
• 3.4.4. Phương pháp chồng ghép bản đồ và thống kê số liệu
• 3.4.5. Phương pháp chuyên gia
• 3.4.6. Phương pháp kế thừa
• 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Khái quát các điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội
• 4.1.1. Đặc điểm tự nhiên
• 4.1.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội
• 4.2. Ứng dụng GIS và Viễn thám trong việc thành lập bản đồ lớp phủ và biến động lớp phủ giai đoạn 2010-2018
• 4.3. Đánh giá biến động sử dụng đất của xã Quyết Thắng giai đoạn 2010-2018
• 4.4. Nguyên nhân biến đổi sử dụng đất tại xã Quyết Thắng
• 4.5. Nhận xét chung về tình hình quản lý, sử dụng và biến động đất đai
• 4.6. Đề xuất giải pháp quản lý, sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên đất và đề xuất các giải pháp định hướng quy hoạch sử dụng đất đến năm 2025 tại xã Quyết Thắng
• 4.6.1. Đề xuất giải pháp quản lý, sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên đất tại xã Quyết Thắng
• 4.6.2. Các đề xuất giải pháp định hướng quy hoạch sử dụng đất đến năm 2025 tại xã Quyết Thắng
• 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về ứng dụng GIS và viễn thám

Việc ứng dụng GIS và viễn thám trong đánh giá hiện trạng sử dụng đất tại xã Quyết Thắng, Thái Nguyên mang lại nhiều lợi ích thiết thực. Hệ thống thông tin địa lý (GIS) cho phép thu thập, phân tích và quản lý dữ liệu không gian một cách hiệu quả. Viễn thám cung cấp hình ảnh từ vệ tinh, giúp theo dõi biến động đất đai theo thời gian. Sự kết hợp giữa hai công nghệ này tạo ra một công cụ mạnh mẽ trong việc đánh giá và quản lý tài nguyên đất. Theo nghiên cứu, việc sử dụng GIS trong quản lý đất đai không chỉ nâng cao độ chính xác mà còn tiết kiệm thời gian và chi phí. Đặc biệt, trong bối cảnh biến đổi khí hậu và sự gia tăng dân số, việc quản lý đất đai một cách bền vững là vô cùng cần thiết.

1.1. Lợi ích của việc ứng dụng GIS

Việc ứng dụng GIS trong quản lý đất đai giúp cải thiện khả năng ra quyết định. GIS cung cấp cái nhìn tổng quan về hiện trạng sử dụng đất, từ đó giúp các nhà quản lý đưa ra các quyết định hợp lý hơn. Hệ thống này cho phép phân tích không gian, từ đó phát hiện các vấn đề như lấn chiếm đất đai, ô nhiễm môi trường. Theo một nghiên cứu của Nguyễn Văn A (2018), việc sử dụng GIS đã giúp giảm thiểu 30% thời gian trong quá trình lập kế hoạch sử dụng đất.

II. Đánh giá hiện trạng sử dụng đất

Đánh giá hiện trạng sử dụng đất tại xã Quyết Thắng là một phần quan trọng trong nghiên cứu này. Việc đánh giá hiện trạng không chỉ giúp xác định các loại hình sử dụng đất mà còn chỉ ra những biến động trong thời gian qua. Dữ liệu được thu thập từ các nguồn khác nhau, bao gồm khảo sát thực địa và dữ liệu từ vệ tinh. Kết quả cho thấy, trong giai đoạn 2010-2018, có sự gia tăng đáng kể trong việc chuyển đổi đất nông nghiệp sang đất phi nông nghiệp. Điều này phản ánh xu hướng đô thị hóa mạnh mẽ tại khu vực này. Theo báo cáo của UBND xã Quyết Thắng, tỷ lệ đất nông nghiệp đã giảm từ 60% xuống còn 45% trong giai đoạn này.

2.1. Phân tích biến động sử dụng đất

Phân tích biến động sử dụng đất là một phần không thể thiếu trong nghiên cứu. Việc này giúp xác định nguyên nhân và xu hướng biến động. Các yếu tố như phát triển kinh tế, gia tăng dân số và chính sách quy hoạch đều ảnh hưởng đến việc sử dụng đất. Nghiên cứu cho thấy, sự gia tăng dân số tại xã Quyết Thắng đã dẫn đến nhu cầu cao hơn về đất ở và đất sản xuất. Theo số liệu thống kê, số lượng hộ gia đình tại xã đã tăng 20% trong giai đoạn 2010-2018, điều này đã tạo áp lực lớn lên quỹ đất hiện có.

III. Đề xuất giải pháp quản lý sử dụng đất

Để quản lý sử dụng đất một cách hiệu quả, cần có các giải pháp cụ thể. Đề xuất đầu tiên là xây dựng một hệ thống thông tin đất đai đồng bộ, kết hợp giữa công nghệ thông tin địa lý và viễn thám. Hệ thống này sẽ giúp theo dõi và quản lý tài nguyên đất một cách hiệu quả hơn. Thứ hai, cần có các chính sách khuyến khích sử dụng đất bền vững, bảo vệ môi trường và tài nguyên thiên nhiên. Cuối cùng, việc nâng cao nhận thức của cộng đồng về tầm quan trọng của việc quản lý đất đai cũng rất cần thiết. Theo nghiên cứu của Trần Văn B (2019), việc nâng cao nhận thức cộng đồng đã giúp giảm thiểu tình trạng lấn chiếm đất đai tại nhiều địa phương.

3.1. Giải pháp quy hoạch sử dụng đất đến năm 2025

Quy hoạch sử dụng đất đến năm 2025 cần được thực hiện một cách đồng bộ và khoa học. Cần xác định rõ các khu vực ưu tiên phát triển, đồng thời bảo tồn các khu vực đất nông nghiệp. Việc này không chỉ giúp đảm bảo an ninh lương thực mà còn bảo vệ môi trường. Theo kế hoạch của UBND tỉnh Thái Nguyên, đến năm 2025, xã Quyết Thắng sẽ phát triển thành một khu đô thị vệ tinh, điều này đòi hỏi phải có một quy hoạch sử dụng đất hợp lý và bền vững.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Đất đai là nguồn tài nguyên có hạn về mặt không gian và số lượng nhưng đóng vai trò nền tảng cho mọi hoạt động kinh tế, xã hội và sinh thái. Trong bối cảnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa và gia tăng dân số nhanh chóng tại các đô thị của Việt Nam, nhu cầu chuyển đổi mục đích sử dụng đất từ nông nghiệp sang phi nông nghiệp (xây dựng hạ tầng, khu dân cư, công trình sự nghiệp) diễn ra mạnh mẽ. Việc theo dõi, đánh giá kịp thời và chính xác hiện trạng cũng như sự biến động của quỹ đất trở thành yêu cầu cấp thiết đối với công tác quản lý nhà nước. Các phương pháp thành lập bản đồ truyền thống bộc lộ hạn chế về thời gian và độ trễ thông tin, đòi hỏi việc ứng dụng các công nghệ địa không gian tiên tiến như Hệ thống Thông tin Địa lý (GIS) và Viễn thám (Remote Sensing) nhằm tự động hóa quy trình thu thập, xử lý và phân tích dữ liệu không gian.

Xã Quyết Thắng nằm ở phía Tây khu vực trung tâm thành phố Thái Nguyên, là địa bàn có tốc độ đô thị hóa nhanh, tập trung nhiều cơ sở giáo dục đại học, doanh nghiệp và tuyến giao thông huyết mạch kết nối với khu du lịch Hồ Núi Cốc. Xuất phát từ thực tiễn trên, tác giả Vàng Thị Sia đã thực hiện khóa luận tốt nghiệp ngành Quản lý tài nguyên và môi trường (Khoa Quản lý Tài nguyên, Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên, năm 2019) với đề tài: “Ứng dụng GIS và viễn thám để đánh giá hiện trạng sử dụng đất trên địa bàn xã Quyết Thắng – Thành phố Thái Nguyên”.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài được xác định cụ thể gồm ba nhiệm vụ:

1. Đánh giá biến động các loại hình sử dụng đất tại xã Quyết Thắng, thành phố Thái Nguyên trong giai đoạn 2010 – 2018.
2. Phân tích nguyên nhân biến động các loại hình sử dụng đất trong giai đoạn 2010 – 2018.
3. Đề xuất giải pháp quản lý sử dụng đất đai hợp lý, hiệu quả và định hướng cho công tác quy hoạch sử dụng đất tại xã Quyết Thắng đến năm 2025.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Các loại hình sử dụng đất và lớp phủ bề mặt trên địa bàn xã Quyết Thắng.
• Phạm vi không gian: Toàn bộ ranh giới hành chính xã Quyết Thắng, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên.
• Phạm vi thời gian: Dữ liệu hiện trạng và biến động đất đai được đánh giá trong khoảng thời gian từ năm 2010 đến năm 2018; thời gian thực hiện nghiên cứu thực tế từ tháng 01/2019 đến tháng 05/2019.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết và khung pháp lý

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên các khái niệm khoa học và hệ thống văn bản quy phạm pháp luật về quản lý đất đai:

• Khái niệm đất đai và bản đồ hiện trạng sử dụng đất: Kế thừa định nghĩa của FAO (1993) về đất đai như một nhân tố sinh thái tổng hợp và định nghĩa của Nguyễn Trọng San (2001) về bản đồ hiện trạng sử dụng đất chuyên đề.
• Khung pháp lý: Quá trình thể chế hóa quản lý đất đai qua Quyết định 201/CP ngày 01/07/1980 của Hội đồng Chính phủ; Luật Đất đai các năm 1988, 1993, 1998, 2003 và Luật Đất đai năm 2013 (có hiệu lực từ ngày 01/07/2014); Chỉ thị 364/TTg của Thủ tướng Chính phủ về phân định địa giới hành chính.
• Quy chuẩn kỹ thuật thành lập bản đồ: Thông tư số 28/2014/TT-BTNMT quy định về thống kê, kiểm kê đất đai và lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất; Thông tư số 25/2014/TT-BTNMT quy định về ký hiệu bản đồ hiện trạng và bản đồ quy hoạch sử dụng đất.
• Cơ sở toán học bản đồ: Quy chuẩn Ellipsoid WGS-84 toàn cầu (độ dẹt $f = 1:298,257223563$); phép chiếu hình trụ ngang đồng góc UTM với múi chiếu 3° ($K_0 = 0,9999$) cho bản đồ tỷ lệ lớn và múi chiếu 6° ($K_0 = 0,9996$) cho bản đồ tỷ lệ trung bình; quy định chuẩn hóa số liệu số trên môi trường MicroStation (Seedfile vn2d.dgn, phông chữ vnfont.rsc, bảng mã Feature Table và Pen Table) chia thành 7 nhóm lớp dữ liệu.
• Nguyên lý phát hiện biến động viễn thám: Phương pháp trừ kênh phổ số thực nghiệm thông qua hiệu giá trị độ sáng $DN(1,2) = DN(1) - DN(2)$, phương pháp phân tích Vector và phương pháp so sánh sau phân loại (Post-classification comparison) kết hợp ma trận biến động hai chiều.

Nguồn dữ liệu và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu tích hợp các nguồn dữ liệu không gian và thuộc tính, bao gồm:

• Dữ liệu viễn thám: Ảnh vệ tinh Landsat 8 đa phổ chụp khu vực xã Quyết Thắng năm 2010 và năm 2018.
• Dữ liệu hành chính và địa chính: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất cũ, bản đồ địa chính cơ sở, báo cáo thống kê - kiểm kê đất đai và báo cáo tình hình kinh tế - xã hội năm 2018 của UBND xã Quyết Thắng.
• Số liệu khí tượng thủy văn thành phố Thái Nguyên và các tài liệu thứ cấp liên quan.

Các phương pháp cụ thể được triển khai:

1. Phương pháp điều tra, thu thập số liệu: Thu thập hồ sơ địa chính, văn bản quy hoạch, báo cáo kinh tế - xã hội và số liệu khí hậu, thủy văn.
2. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa: Khảo sát thực tế các khu vực có biến động ranh giới, các công trình giao thông và hiện trạng các loại đất trên địa bàn.
3. Phương pháp xử lý ảnh viễn thám và biên tập bản đồ: Truy cập dữ liệu, tăng cường chất lượng ảnh, giải đoán và phân loại ảnh vệ tinh Landsat 8 thành 4 nhóm lớp phủ chính trên phần mềm ArcGIS 10.2:
   • Đất sản xuất nông nghiệp: Đất trồng lúa hàng năm, trồng lúa lâu năm và đất trồng hoa màu.
   • Đất phi nông nghiệp: Đất ở, đất giao thông, đất công trình xây dựng, đất quốc phòng - an ninh, trụ sở cơ quan, nghĩa trang.
   • Đất lâm nghiệp và thảm cỏ cây bụi: Đất rừng phòng hộ, rừng đặc dụng, rừng sản xuất, đồng cỏ và cây bụi.
   • Đất khác: Các loại đất còn lại và mặt nước.
4. Phương pháp chồng ghép bản đồ không gian và thống kê: Sử dụng công cụ Intersect trong ArcGIS 10.2 để chồng lớp bản đồ lớp phủ năm 2010 và năm 2018 nhằm tạo lớp dữ liệu biến động; sử dụng công cụ Symbology để chuẩn hóa bảng thuộc tính (Attribute Table); xử lý và trích xuất bảng số liệu ma trận biến động bằng Microsoft Excel.
5. Phương pháp chuyên gia và kế thừa: Tham vấn ý kiến cán bộ chuyên môn địa chính, kế thừa các kết quả quy hoạch ngành để phân tích quy luật chuyển đổi quỹ đất.

---

Nội dung chính theo từng chương

Phần Mở đầu

Trình bày tính cấp thiết của công tác quản lý tài nguyên đất trong bối cảnh công nghiệp hóa và đô thị hóa nhanh tại Việt Nam. Khái quát vai trò của công nghệ GIS và viễn thám trong việc khắc phục nhược điểm của các phương pháp làm bản đồ truyền thống. Xác định rõ mục tiêu nghiên cứu, đối tượng, phạm vi không gian tại xã Quyết Thắng (TP. Thái Nguyên) và ý nghĩa khoa học - thực tiễn của đề tài trong việc hỗ trợ công tác giám sát, quy hoạch sử dụng đất cấp cơ sở.

Phần 1: Tổng quan tài liệu

Hệ thống hóa cơ sở lý luận về đất đai, bản đồ hiện trạng sử dụng đất và các yêu cầu kỹ thuật đối với bản đồ nền dạng số theo quy định của Bộ Tài nguyên và Môi trường. Tổng quan các văn bản quy phạm pháp luật về đất đai qua các thời kỳ (Luật Đất đai 1988, 1993, 1998, 2003, 2013). Trình bày cơ sở khoa học của các phương pháp đánh giá biến động đất đai từ dữ liệu viễn thám (phương pháp hiệu số phổ, so sánh sau phân loại, ma trận biến động). Điểm luận tình hình ứng dụng GIS và viễn thám trên thế giới (giám sát cháy rừng, nông nghiệp, địa chất) và tại Việt Nam, đặc biệt là việc đưa Trạm thu ảnh vệ tinh quốc gia và Trung tâm Dữ liệu Viễn thám Quốc gia đi vào vận hành từ tháng 07/2009.

Phần 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu

Xác định cụ thể địa bàn nghiên cứu tại xã Quyết Thắng từ tháng 01/2019 đến tháng 05/2019. Chi tiết hóa quy trình kỹ thuật gồm 6 phương pháp: điều tra thu thập số liệu, khảo sát thực địa, xử lý giải đoán ảnh Landsat 8 (năm 2010 và 2018) trên ArcGIS 10.2 phân chia thành 4 nhóm đối tượng lớp phủ, kỹ thuật chồng ghép bản đồ bằng công cụ Intersect, tổng hợp ma trận biến động trên Excel, kết hợp phương pháp chuyên gia và kế thừa tài liệu quy hoạch.

Phần 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Tổng hợp điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của xã Quyết Thắng: địa hình đồi bát úp lượn sóng (độ cao trung bình 5–6 m), khí hậu nhiệt đới gió mùa (nhiệt độ trung bình 22–23°C, độ ẩm 82%), hệ thống thủy văn phụ thuộc kênh dẫn nước Hồ Núi Cốc. Năm 2018, xã có 1.611 hộ với trên 10.000 nhân khẩu. Phân tích kết quả biên tập bản đồ hiện trạng lớp phủ năm 2010, 2018 và bản đồ biến động giai đoạn 2010–2018. Đánh giá chi tiết các luồng chuyển dịch diện tích giữa đất sản xuất nông nghiệp, đất phi nông nghiệp và đất lâm nghiệp & thảm cỏ cây bụi. Phân tích nguyên nhân biến động do tác động của CNH-HĐH, phát triển hạ tầng giao thông (đường ĐT270, đường Z115), mở rộng các cơ sở giáo dục, an ninh - quốc phòng và áp lực gia tăng dân số. Nhận xét thực trạng quản lý đất đai tại địa phương và đề xuất các nhóm giải pháp quản lý, định hướng quy hoạch đến năm 2025.

Phần Kết luận và kiến nghị

Tóm tắt các kết quả đạt được về mặt định lượng diện tích biến động và hiệu quả của việc ứng dụng công nghệ GIS, viễn thám. Đưa ra các kiến nghị đối với chính quyền địa phương trong việc tăng cường kiểm tra, giám sát quy hoạch, bảo vệ độ che phủ cây xanh và hoàn thiện cơ sở dữ liệu địa chính dạng số.

---

Kết quả và đóng góp

Kết quả định lượng về hiện trạng và biến động đất đai

Nghiên cứu đã lượng hóa chi tiết cơ cấu sử dụng đất và sự dịch chuyển diện tích giữa các loại đất tại xã Quyết Thắng giai đoạn 2010 – 2018:

Chỉ tiêu đất đai	Năm 2010 (ha)	Tỷ lệ 2010 (%)	Năm 2018 (ha)	Tỷ lệ 2018 (%)	Biến động (ha)
Đất sản xuất nông nghiệp	793,31	68,65	724,62	62,80	-68,69
Đất phi nông nghiệp	374,47	30,06	429,16	37,20	+54,69
Đất chưa sử dụng	14,74	1,28	~0,00	0,00	-14,74
Tổng diện tích tự nhiên	1.155,52	100,00	1.153,78	100,00	-1,74

Kết quả phân tích từ ma trận biến động lớp phủ và bản đồ chồng ghép chỉ ra các hướng chuyển đổi chính:

• Đất phi nông nghiệp tăng mạnh: Tăng từ 374,47 ha lên 429,16 ha. Trong đó, có hơn 122 ha đất sản xuất nông nghiệp và 69,07 ha đất lâm nghiệp & thảm cỏ cây bụi chuyển sang đất phi nông nghiệp (thể hiện rõ nét tại các khu vực mở rộng hạ tầng như tuyến đường ĐT270 đoạn qua chùa Làng Cả và Đền Đồng Giờ, khu dân cư mới, đất giáo dục và cơ sở an ninh quốc phòng).
• Đất lâm nghiệp và thảm cỏ cây bụi: Chiếm ưu thế lớn về diện tích lớp phủ trong phân loại ảnh vệ tinh (đạt trên 260 ha năm 2018). Giai đoạn 2010–2018 ghi nhận 88,22 ha đất sản xuất nông nghiệp, 42,47 ha đất phi nông nghiệp và hơn 12 ha đất khác chuyển sang đất lâm nghiệp & thảm cỏ cây bụi nhờ chính sách tăng độ che phủ cây xanh cảnh quan, trồng cây bóng mát và cây ăn quả quanh các trường đại học (Đại học Nông Lâm, Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông) và Trung tâm Giáo dục Quốc phòng - An ninh. Ngược lại, có 144,25 ha đất lâm nghiệp & thảm cỏ cây bụi chuyển đổi sang đất sản xuất nông nghiệp và 69,07 ha chuyển sang phi nông nghiệp.
• Đất sản xuất nông nghiệp suy giảm và chuyển dịch nội bộ: Hơn 200 ha đất nông nghiệp đã chuyển đổi sang đất phi nông nghiệp và thảm cỏ cây bụi. Trong nội bộ đất nông nghiệp, diện tích đất chuyên trồng lúa chỉ còn hơn 200 ha, phần còn lại chuyển dịch mạnh sang trồng rau màu, cây ăn quả lâu năm và hoa cây cảnh chuyên canh 4 mùa.
• Đất chưa sử dụng: Diện tích 14,74 ha năm 2010 đã được khai thác triệt để, đưa vào sử dụng hết vào năm 2018.

Giải pháp và kiến nghị của tác giả

• Về công tác quản lý: Tăng cường thực hiện nghiêm túc quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất đã được phê duyệt; khắc phục tình trạng chậm trễ và thiếu đồng bộ trong lập quy hoạch chi tiết; kiểm soát chặt chẽ việc chuyển đổi mục đích sử dụng đất nông nghiệp sang phi nông nghiệp; xử lý dứt điểm các vi phạm về lãng phí đất đai.
• Về môi trường và sinh thái: Áp dụng các biện pháp cải tạo đất chống thoái hóa, bạc màu do thâm canh phân bón hóa học; duy trì và bảo vệ thảm phủ thực vật để giữ ẩm, chống xói mòn và điều hòa tiểu khí hậu địa phương.
• Về định hướng quy hoạch đến năm 2025: Cân đối quỹ đất đáp ứng nhu cầu mở rộng các công trình công cộng, hạ tầng giao thông, đất giáo dục và dịch vụ du lịch (hướng tuyến Hồ Núi Cốc) mà vẫn bảo đảm an ninh lương thực và diện tích đất nông nghiệp chuyên canh có giá trị kinh tế cao.

Đóng góp của đề tài

Khóa luận đã thiết lập quy trình ứng dụng kết hợp giữa phần mềm GIS (ArcGIS 10.2) và dữ liệu ảnh vệ tinh quang học đa thời gian (Landsat 8) để xây dựng bộ cơ sở dữ liệu số và bản đồ biến động lớp phủ đất đai cấp xã. Kết quả nghiên cứu cung cấp tài liệu thực chứng có độ tin cậy khoa học, phục vụ trực tiếp cho công tác quản lý, giám sát biến động và lập kế hoạch sử dụng đất định kỳ của UBND xã Quyết Thắng.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp theo

• Hạn chế:
  • Độ phân giải không gian của ảnh vệ tinh Landsat 8 (30 m) ở mức trung bình, dẫn đến việc gộp các loại đất chi tiết thành 4 nhóm lớp phủ bề mặt lớn, chưa bóc tách sâu từng tiểu loại đất theo phân loại kiểm kê chuyên ngành.
  • Nghiên cứu thực hiện trong thời gian ngắn (01/2019 – 05/2019) tại một đơn vị hành chính cấp xã; các số liệu điều tra thứ cấp về tài nguyên khoáng sản tại địa phương chưa có thống kê độc lập chi tiết.
• Hướng nghiên cứu tiếp theo: Tác giả đề xuất mở rộng việc ứng dụng phương pháp đánh giá tổng hợp từ GIS và viễn thám sang các bài toán quản lý tài nguyên chuyên sâu khác như giám sát suy thoái đất, cảnh báo ô nhiễm môi trường nước mặt, đánh giá rủi ro ngập úng mùa mưa và nhân rộng mô hình đánh giá biến động đất đai cho các xã, phường khác trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên cũng như phạm vi toàn quốc.

---

Giá trị tham khảo

• Đối tượng tham khảo: Sinh viên, học viên chuyên ngành Quản lý tài nguyên và môi trường, Quản lý đất đai, Địa lý học, Trắc địa - Bản đồ, cũng như cán bộ địa chính - xây dựng tại các xã, phường, thị trấn.
• Nội dung có giá trị tham khảo cao:
  • Quy trình kỹ thuật tiền xử lý, giải đoán, phân lớp ảnh vệ tinh Landsat 8 và thành lập bản đồ lớp phủ bằng phần mềm ArcGIS 10.2.
  • Phương pháp xây dựng ma trận biến động hai chiều (Cross-tabulation matrix) để định lượng chi tiết các dòng dịch chuyển giữa các loại đất qua hai thời điểm (2010 và 2018).
  • Khung phương pháp luận kết hợp giữa các quy chuẩn pháp lý hiện hành (Thông tư 28/2014/TT-BTNMT, Thông tư 25/2014/TT-BTNMT) với công nghệ viễn thám số trong kiểm kê đất đai cấp cơ sở.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Khóa luận sử dụng nguồn dữ liệu viễn thám và công cụ phần mềm nào để đánh giá biến động đất đai?
Tác giả sử dụng tư liệu ảnh vệ tinh đa phổ Landsat 8 của xã Quyết Thắng tại hai thời điểm năm 2010 và năm 2018, kết hợp với bộ công cụ xử lý không gian trên phần mềm ArcGIS 10.2 (công cụ Intersect, Symbology, phân loại ảnh) và Microsoft Excel để xử lý thống kê ma trận biến động.

2. Tổng diện tích tự nhiên và cơ cấu đất đai của xã Quyết Thắng thay đổi như thế nào giữa năm 2010 và 2018?
Tổng diện tích tự nhiên của xã năm 2010 là 1.155,52 ha (đất nông nghiệp: 793,31 ha; phi nông nghiệp: 374,47 ha; chưa sử dụng: 14,74 ha). Đến năm 2018, tổng diện tích tự nhiên được ghi nhận là 1.153,78 ha (đất nông nghiệp: 724,62 ha; phi nông nghiệp: 429,16 ha; đất chưa sử dụng cơ bản đã được khai thác hết, bằng 0 ha).

3. Hướng chuyển đổi mục đích sử dụng đất nào diễn ra mạnh nhất tại xã Quyết Thắng trong giai đoạn nghiên cứu?
Sự chuyển đổi mạnh nhất diễn ra từ đất sản xuất nông nghiệp và đất lâm nghiệp/thảm cỏ sang đất phi nông nghiệp, với hơn 122 ha đất sản xuất nông nghiệp và 69,07 ha đất lâm nghiệp/thảm cỏ chuyển thành đất phi nông nghiệp phục vụ xây dựng hạ tầng giao thông (đường ĐT270, Z115), mở rộng cơ sở đào tạo đại học và khu dân cư.

4. Những nguyên nhân chính dẫn đến sự biến động đất đai tại xã Quyết Thắng được tác giả chỉ ra là gì?
Nguyên nhân gồm: tác động của quá trình công nghiệp hóa - hiện đại hóa; áp lực tăng dân số và nhu cầu nhà ở; việc nâng cấp các công trình giao thông huyết mạch đi khu du lịch Hồ Núi Cốc; nhu cầu mở rộng diện tích trụ sở cơ quan, trường đại học (ĐH Nông Lâm, ĐH CNTT&TT), đất an ninh quốc phòng; cùng chính sách phát triển cảnh quan cây xanh nhằm tăng độ che phủ sinh thái.

5. Đề tài phân loại lớp phủ bề mặt xã Quyết Thắng thành những nhóm đất chính nào?
Ảnh vệ tinh được giải đoán và phân loại thành 4 nhóm đối tượng chính: Đất sản xuất nông nghiệp (lúa, hoa màu); Đất phi nông nghiệp (đất ở, công trình, giao thông, cơ quan, nghĩa trang); Đất lâm nghiệp & thảm cỏ cây bụi (rừng phòng hộ, rừng sản xuất, đồng cỏ, cây bụi); và Đất khác (mặt nước, đất chuyên dùng khác).

---

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Vàng Thị Sia đã thực hiện thành công việc tích hợp công nghệ GIS (ArcGIS 10.2) và ảnh viễn thám Landsat 8 để xây dựng bản đồ hiện trạng và đánh giá định lượng biến động đất đai tại xã Quyết Thắng (TP. Thái Nguyên) giai đoạn 2010 – 2018. Kết quả nghiên cứu làm rõ xu hướng giảm của đất nông nghiệp, sự gia tăng nhanh của đất phi nông nghiệp và chuyển dịch cơ cấu lớp phủ thực vật dưới áp lực đô thị hóa và phát triển hạ tầng. Đề tài cung cấp cơ sở dữ liệu không gian và hệ thống giải pháp thiết thực, hỗ trợ chính quyền địa phương nâng cao hiệu quả quản lý và định hướng quy hoạch sử dụng đất bền vững đến năm 2025.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. Đất đai có tầm ảnh hưởng vô cùng lớn trong việc xây dựng các công trình, nhà ở, chăn nuôi, trồng trọt,…đều thực hiện trên nền của đất đai. Rất nhiều loài sinh vật sinh sống và định cư trong đất giúp ích cho cho nông nghiệp, góp phần trong việc tạo ra các sản phẩm chất lượng phục vụ cuộc sống con người và các ngành công nghiệp chế biến nông-lâm nghiệp. Đất là nguồn gốc của mọi sản phẩm hàng hoá xã hội.

Có câu tục ngữ nói rằng: “Tấc đất, tấc vàng” của ông cha ta đã thể hiện tầm quan trọng lớn lao của đất. Tuy nhiên đất đai không phải là nguồn tài nguyên vô hạn, nó có giới hạn về số lượng trong phạm vi ranh giới của quốc gia và vùng lãnh thổ, cũng biết biến đổi theo thời gian thông qua bào mòn, địa chất thay đổi và nhất là sự tác động của con người. Để sử dụng hợp lý và có hiệu quả quỹ đất, từ năm 1945 cho đến nay, Nhà nước ta đã ban hành nhiều văn bản pháp luật vể quản lý và sử dụng đất: Từ ngày 01/07/1980 Hội đồng Chính phủ ra Quyết định 201/CP về việc thống nhất quản lý ruộng đất và tăng cường thống nhất quản lý ruộng đất trong cả nước. Đến ngày 08/01/1988 nhà nước ban hành luật đất đai năm 1988 để phù hợp với những điều kiện trong giai đoạn mới.

Ngày 14/07/1993 Luật đất đai sửa đổi ban hành, luật này thể hiện 5 quyền của người sử dụng đất đó là quyền chuyển đổi, chuyển nhượng, cho thuê, thừa kế và thế chấp quyền sử dụng đất. Ngày 11/02/1998 ban hành luật sửa đổi, bổ sung một số điều của luật đất đai. Ngày 26/11/2003 Quốc hội thông qua Luật đất đai 2003. Đến ngày 29 tháng 11 năm 2013, Luật đất đai sửa đổi 2013 được Quốc hội thông qua và có hiệu lực từ ngày 1 tháng 7 năm 2014.

Việt Nam là nước đang trên đà phát triển, quá trình công nghiệp hoá đang diễn ra mạnh mẽ, các khu công nghiệp, nhà máy, xí nghiệp mọc lên nhanh chóng ở các đô thị và thành phố lớn; kéo theo vấn đề dân số tăng nhanh nên h 2 nhu cầu đất đai cho các ngành sản xuất phi nông nghiệp ngày một tăng. Trước yêu cầu đó chúng ta cần phải phân bố quỹ đất cho các ngành một cách hợp lý để đảm bảo sử dụng đất một cách tiết kiệm, có hiệu quả cao, đòi hỏi thông tin chính xác, nhanh chóng và kịp thời nên việc ứng dụng các phương pháp làm bản đồ truyền thống không còn phù hợp và một bộ công cụ làm bản đồ mới ra đời, đáp ứng nhu cầu trên. Đó là hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information Systems), Viết tắt là GIS. Hệ thống này có các chức năng cơ bản là tự động tìm kiếm, thu thập và quản lý thông tin theo ý muốn, đặc biệt có khả năng chuẩn hoá và biểu thị các số liệu không gian từ thế giới thực tại phục vụ cho các mục đích khác nhau trong sản xuất và trong nghiên cứu khoa học.

Sự ra đời của hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một bước tiến to lớn trên con đường đưa các ý tưởng, kết quả nghiên cứu địa lý, cách tiếp cận hệ thống theo quan điểm địa lý học hiện đại vào cuộc sống. Ngày nay, GIS được đưa vào giảng dậy trên các trường chuyên, GIS ứng dụng rất nhiều lĩnh vực khác nhau có liên quan đến địa lý như: thành lập bản đồ, phân tích dữ liệu không gian đánh giá tài nguyên đất, xây dựng, quy hoạch đô thị và nông thôn,… GIS được sử dụng trong nhiều ngành kỹ thuật trong đó có quản lý đất đai. Vì vậy, việc đưa công nghệ thông tin vào trong công tác xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất là điều cần thiết để đáp ứng được tính cấp thiết và độ chính xác mà trong công tác quản lý đất đai đang đòi hỏi. Xã Quyết Thắng nằm ở phía tây của khu vực trung tâm thành phố Thái Nguyên, với sự phát triển của khoa học và ứng dụng mạnh mẽ của hệ thống thông tin địa lý (GIS) vào thực tiễn đời sống và đặc biệt trong công tác quản lý đất đai cùng với nhận thức được tầm quan trọng của sự thay đổi trong quá trình sử dụng đất với sự thay đổi khí hậu và chất lượng cuộc sống, việc đánh giá tình hình quản lý hiện trạng sử dụng đất của xã Quyết Thắng là hết sức cần thiết.

Bởi vậy tôi đã lựa chọn nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng GIS và viễn thám để đánh giá hiện trạng sử dụng đất trên địa bàn xã Quyết Thắng – Thành phố Thái Nguyên”. Mục tiêu của đề tài. - Đánh giá biến động các loại hình sử dụng đất tại xã Quyết Thắng-TP. Thái Nguyên giai đoạn 2010 – 2018.

- Phân tích nguyên nhân biến động các loại hình sử dụng đất giai đoạn 2010 – 2018. - Đề xuất giải pháp quản lý sử dụng đất đai hợp lý, hiệu quả và định hướng cho công tác quy hoạch sử dụng đất tại xã Quyết Thắng đến năm 2025. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn. - Góp phần mở ra một hướng nghiên cứu mới trong đánh giá đất đai bằng công nghệ GIS và viễn thám.

- Cung cấp cơ sở khoa học trong việc đánh giá mục đích sử dụng đất đai. - Có thể ứng dụng các phương pháp đánh giá tổng hợp vào giải quyết các bài toán thực tiễn đối với đất đai như: Đánh giá các loại tác động đất đai, phục vụ công tác giám sát, cảnh báo ô nhiễm và quản lý đất đai trên địa bàn xã Quyết Thắng và mở rộng cho các địa phương khác trên phạm vi cả nước. h 4 PHẦN 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Cơ sở khoa học của việc ứng dụng hệ thống thông tin địa lý trong công tác xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất.

Bản đồ hiện trạng sử dụng đất. Năm 2001, Nguyễn Trọng San đưa ra khái niệm về bản đồ hiện trạng sử dụng đất: “Bản đồ hiện trạng sử dụng đất là bản đồ chuyên đề đất đai được biên vẽ trên nền bản đồ địa chính hoặc bản đồ địa hình, trên đó thể hiện đầy đủ và chính xác vị trí, diện tích các loại đất đai theo hiện trạng sử dụng đất phù hợp với kết quả thống kê, kiểm kê đất theo định kỳ”. Hiện trạng sử dụng đất là việc xác định có trật tự nhất về tổ chức gồm các mặt như:  Kinh tế: nhằm mục đích sử dụng hợp lý đất đai và nâng cao hiệu quả sử dụng đất.  Kỹ thuật: điều tra, khảo sát, xây dựng bản đồ, xử lý số liệu.

 Pháp lý; dựa trên cơ sở pháp lý để lập kế hoạch và thể hiện tính pháp lý của phương án sử dụng đất quy hoạch, sau khi nhà nước có thẩm quyền phê duyệt. Đất đai là một phần diện tích cụ thể của bề mặt trái đất, bao gồm cả các yếu tố cấu thành môi trường sinh thái ngay trên và dưới bề mặt trái đất, là tư liệu sản xuất đặc biệt không thể thay thế trong sản xuất nông nghiệp. Theo FAO (1993): Đất đai là một nhân tố sinh thái bao gồm tất cả các thuộc tính sinh học và tự nhiên của bề mặt trái đất có ảnh hưởng nhất định đến tiềm năng và hiện trạng sử dụng đất. Đánh giá hiện trạng sử dụng đất là mô tả hiện trạng sử dụng từng quỹ đất (đất nông nghiệp, đất phi nông nghiệp, đất chưa sử dụng).

Từ đó rút ra những nhận định, kết luận về tính hợp lý hay chưa hợp lý trong sử dụng đất, h 5 làm cơ sở để đề ra phuownggiair pháp sử dụng đất có hiệu quả kinh tế cao, nhưng vẫn đảm bảo việc sử dụng đất theo hướng bền vững. Yêu cầu kỹ thuật đối với bản đồ nền sử dụng trong thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất. Bản đồ nền phải được thành lập theo quy định tại: - Thể hiện toàn bộ diện tích các loại đất trong đường địa giới hành chính theo Chỉ thị 364/TTg của Thủ tướng Chính phủ hoặc Quyết định điều chỉnh địa giới hành chính của cơ quan Nhà nước có thẩm quyền đối với các đơn vị hành chính mới điều chỉnh. - Bản đồ hiện trạng sử dụng đất được xây dựng theo các chỉ tiêu phân loại đất của Thông tư 28/2014/TT-BTNMT quy định về thống kê, kiểm kê đất đai và lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất.

- Việc khoanh vẽ tất cả các thửa đất phải có cùng mục đích sử dụng và cùng đối tượng sử dụng , phải thể hiện đúng với toàn bộ hiện trạng sử dụng đất năm 2014. - Xây dựng hoàn chỉnh bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2014 bằng công nghệ số. - Nội dung, phương pháp, kết quả xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất dạng số được thực hiện theo quy trình, quy phạm và các phần mềm của Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành. - Ê-líp-xô-ít quy chiếu quốc gia là ê-líp-xô-ít WGS-84 toàn cầu với kích thước: a.

Độ dẹt: f= 1: 298,257223563 -Lưới chiếu bản đồ: + Sử dụng lưới chiếu hình nón đồng góc với hai vĩ tuyến chuẩn 11º và 21º độ để thành lập các bản đồ nền tỷ lệ 1/1.000 cho toàn lãnh thổ Việt Nam; h 6 + Sử dụng lưới chiếu hình trụ ngang đồng góc với múi chiếu 6º có hệ số điều chỉnh tỷ lệ biến dạng chiều dài K0=0,9996 để thành lập các bản đồ nền có tỷ lệ 1/500. + 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 từ 1/10. -Kinh tuyến trục bản đồ nền cấp xóm, xã, phường. Tỷ lệ của bản đồ nền được lựa chọn dựa vào: Kích thước, diện tích, hinh 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.

Tỷ lệ của bản đồ nền cũng là tỷ lệ của bản đồ hiện trạng sử dụng đất. Quy định trong bảng sau: Bảng 1.1:Tỷ lệ bản đồ nền dung để thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất Đơn vị thành lập bản đồ Tỷ lệ bản đồ Quy mô diện tích tự nhiên (ha) 1:1.000 Từ 120 đến 500 Cấp xã 1:5.000 (Thông tư 25/2014/TT-BTNMT Quy định về ký hiệu bản đồ hiện trạng sử dụng đất phục vụ quy hoạch sử dụng đất và bản đồ quy hoạch sử dụng đất h 7 do Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường ban hành vào ngày 19 tháng 5 năm 2014.Khi diện tích tự nhiên của đơn vị hành chính xấp xỉ dưới hoặc trên của khoảng giá trị quy mô diện tích trong cột 3 của bảng 1.