ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN HÀ NỘI
 ĐINH THỊ DIỆU
ỨNG DỤNG DỮ LIỆU MODIS VÀ DỮ LIỆU
THỐNG KÊ XÃ HỘI TRONG PHÂN TÍCH
KHÔNG GIAN PHỤC VỤ ĐÁNH GIÁ SINH KẾ
KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2012

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN HÀ NỘI

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi
MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết 1
2. Mục tiêu nghiên cứu 3
3. Nhiệm vụ nghiên cứu 4
4. Phạm vi nghiên cứu 4
5. Ý nghĩa khoa học 4
6. Phương pháp nghiên cứu 5
7. Cơ sở dữ liệu 5
8. Cấu trúc luận văn 5
Chương 1: TỔNG QUAN ĐẶC ĐIỂM SINH KẾ VÀ CÁC NHÂN TỐ ẢNH
HƯỞNG ĐẾN SINH KẾ ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG 7
1.1. Bối cảnh nghiên cứu Sinh kế 7
1.2. Đất ruộng và Sinh kế nông nghiệp bền vững 9
1.3. Các nguồn lực sinh kế và các nhân tố tác động đế
n Sinh kế ĐBSH 12
1.3.1. Các nguồn lực tự nhiên 12
1.3.1.1. Vị trí địa lý 12
1.3.1.2. Địa hình, địa mạo 13
1.3.1.3. Khí hậu 14
1.3.1.3. Thuỷ văn 16
1.3.2. Nguồn lực con người 17
1.3.3. Phân bố dân cư 19
1.3.4. Tác động của các chính sách nhà nước 22
1.3.4.1. Tổng quan về chính sách đổi mới của Việt Nam trong nông nghiệp từ năm
1986 đến nay 23
ii

iii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Đặc trưng của các band phổ ảnh MODIS và ứng dụng 31
Bảng 2.2 : Tiêu chuẩn sử dụng để phân loại sử dụng đất 34
Bảng 2.3: 7 bands phổ với đầu thu MODIS được sử dụng trong đề tài 37
Bảng 2.4 Ma trận biến động giữa các loại hình lớp phủ giai đoạn 2005-2010 48
Bảng 3.1: Giá trị eigenvalue của các nhóm nhân tố 54
Bảng 3.2: Trọng số của các biến trên các trục nhân tố
56
Bảng 3.3: Giá trị Eigenvalue của các nhân tố 60

iv
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Khung sinh kế bền vững của DFID (2001) 8
Hình 1.2: Khung phân tích sinh kế nông thôn bền vững 10
Hình 1.3: Vị trí các tỉnh đồng bằng sông Hồng trong Việt Nam 13
Hình 1.4: Nhiệt độ và lượng mưa trung bình tháng tại các trạm quan trắc thời kỳ
1970-2011 đồng bằng sông Hồng 16
Hình 1.5: Mật độ dân số cấp huyện Đồng bằng sông Hồng, năm 2010 17
Hình 1.6: Phân bố lao động trên 15 tuổi các tỉnh Đồng bằng sông Hồng 18
Hình 1.7 : Phân bố nghèo các tỉnh
Đồng bằng sông Hồng 19
Hình 1.8: Phân bố dân cư nông thôn ở Đồng bằng sông Hồng 20
Hình 1.9: Kênh tác động của thay đổi chính sách đến thay đổi sử dụng đất nông
nghiệp 22
Hình 1.10: Thay đổi tỷ lệ đất Nông nghiệp theo đầu người ở ĐBSH 28
Hình 2.1: Chu kì phát triển của cây lúa 35

Hình 3.4: Giá trị Eigenvalue của các nhóm nhân tố 54
Hình 3.5: Sự phân bố của các biến trên hai trục thành phần F1 và F2 55
Hình 3.6: Phân bố không gian của các kiểu vùng sinh kế nông thôn ĐBSH 58
Hình 3.7: Giá trị Eigenvalue của các nhân tố 59
Hình 3.8: Sự phân bố của các biến trên hai trục thành phần F1 và F2 60
Hình 3.9: Phân bố không gian của các vùng hoạt động trồng trọt và chăn nuôi năm
2010 các tỉnh Đồng bằng Sông Hồng 61

vi
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ĐBSH Đồng bằng sông Hồng
GIS Hệ thống thông tin địa lý
NDVI Normalized Difference Vegetation Index
LSWI Land surface water index
EVI Environmental vegetion index
MNDWI
GOS
Modification of Normalition Difference Water Index
Tổng cục thống kê
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết
Hiện nay sinh kế bền vững đã và đang là mối quan tâm hàng đầu của các nhà

2
nghiệp, thủy hải sản là 5.945.526 người, đến năm 2009 là 869.719 người (theo
GOS) đồng thời cũng đã tạo ra các vấn đề về môi trường và xã hội.
GIS và Viễn thám ngày nay đang được ứng dụng rộng rãi trong việc theo dõi
những biến đổi bề mặt Trái Đất, quản lí tài nguyên và môi trường trong đó nghiên
cứu hiện trạng lớp phủ thổ nhưỡng và hiện trạng sử dụng đất là những ứng d
ụng
phổ biến nhất. Vệ tinh MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)
đã và đang được ứng dụng vào rất nhiều lãnh vực như ngành Khí tượng-Thủy văn
dùng để dự báo thời tiết, dự báo thiên tai liên quan đến biến đổi khí hậu ; ngành
Nông –Lâm nghiệp ứng dụng để theo dõi mức độ biến đổi thảm phủ thực vật, độ
che phủ rừng hoặc phòng cháy. Ngành môi trường cũng sử dụng các dữ liệu
MODIS vào công tác quản lý, điều hành. Nhờ khả năng phân tích không gian, thời
gian và mô hình hóa, GIS lại cho phép tạo ra những thông tin có giá trị gia tăng cho
các thông tin được triết xuất từ dữ liệu vệ tinh đó.
Các phương pháp toán thống kê ngày nay cũng đang được sử dụng rất hiệu
quả trong các phân tích địa lý. Cụ thể với các phương pháp phân tích đa biến như
phân tích thành phần chính, phân tích hồi quy, phân tích nhân tố giúp cho việc giải
thích mối tương quan của dữ li
ệu, khẳng định hay phủ định các giả thiết đặt ra ban
đầu và tạo ra một ý nghĩa địa lý rất quan trọng.
Từ những hiểu biết trên về Đồng bằng sông Hồng, học viên đã đặt ra câu hỏi
nghiên cứu:
- Đồng bằng sông Hồng đã có những thay đổi gì về hệ thống nông nghiệp nhất
là hệ thống canh tác lúa nước trong vòng gần một thập kỉ qua?
- Gi
ữa những thay đổi hệ thống canh tác lúa nước ở Đồng bằng sông Hồng và


Huyện
Nguồn dữ liệu
Chiết xuất lúa
Cấp độ
Ảnh vệ tinh, bản đồ
sử dụng đất
Số liệu thống kê cấp
tỉnh, huyện
Phân tích tương
quan các chỉ số
Đánh giá biến đổi của Hệ thống sản xuất Nông nghiệp và Sinh kế
Hoạt động
Toàn đồng bằng

4
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để thực hiện các mục tiêu trên nhiệm vụ cần thực hiện là:
- Tìm hiểu, tổng quan các đặc điểm sử dụng đất, đặc điểm kinh tế xã hội và
các đặc điểm sinh kế, đặc điểm về các chính sách thể chế ở đồng bằng sông Hồng
trong giai đoạn 2005-2010.
- Thu thập các tài liệu bản đồ, ảnh v
ệ tinh Modis. Xử lí, phân loại. Kiểm
chứng thực địa
- Thành lập các bản đồ hiện trạng lớp phủ lúa và biến động lúa qua giai
đoạn 2005-2010.
- Ứng dụng các phương pháp phân tích thống kê đánh giá biến động lúa

- Phương pháp xử lí dữ liệu viễn thám: xử lí và phân tích các tư liệu ảnh
Modis giai đoạn 2005 – 2010.
-
Phương pháp tích hợp GIS: phân tích không gian và đánh giá biến động đa
thời gian.
- Phương pháp phân tích thống kê : sử dung phương pháp phân tích hồi quy
và phân tích nhân tố tìm các chỉ số quan hệ giữa biến động lớp phủ và chỉ tiêu kinh
tế xã hội.
7. Cơ sở dữ liệu
- Dữ liệu bản đồ: Bản đồ sử dụng đất tỉ lệ 1:50 000 toàn Đồng bằng sông
Hồng
-
Dữ liệu ảnh vệ tinh: Ảnh Modis MOD 09A1 (tổ hợp 8 ngày) các năm
2005, 2010.
- Dữ liệu thống kê kinh tế xã hội toàn Đồng bằng sông Hồng cấp huyện
(Nguồn: Nhà xuất bản Thống kê) các năm từ 2005 đến 2010.
8. Cấu trúc luận văn
Luận văn được thực hiện gồm 66 trang, 34 hình và bản đồ, 7 bảng. Cấu trúc luận
văn ngoài phần mở đầu, kết luận còn có 3 chương
6
Chương 1: Tổng quan đặc điểm Sinh kế và các nhân tố ảnh hưởng đến Sinh
kế đồng bằng sông Hồng
Chương 2: Ứng dụng dữ liệu Modis chiết xuất lúa và đánh giá biến động lúa
khu vực đồng bằng sông Hồng trong giai đoạn 2005-2010.
Chương 3: Đánh giá tương quan các chỉ số và phân nhóm các vùng sinh kế
của đồng bằng sông Hồng.
Kết luận

(DFID, 2001). Sinh kế có thể được nghiên cứu ở các cấp độ khác nhau như cá nhân,
hộ gia đình, thôn, vùng phổ biến nhất là cấp hộ gia đình.
Sinh kế bền vững (sustainable livelihood) từ lâu đã là chủ đề được quan tâm trong
các tranh luận về phát triển, giảm nghèo và quản lí môi trường cả trên phương diện
lý luận lẫn thực tiễn. Cách tiếp cận sinh kế bền vững đã làm thay đổi cách tiếp cận
đố
i với phát triển trong thời kỳ những năm 1980 và 1990 theo hướng tập trung vào
phúc lợi của con người và tính bền vững nhiều hơn là phát triển kinh tế. Theo
(T.
Reardon and J. E. Taylor, 1996) một sinh kế được xem là bền vững khi nó có thể đối
phó và khôi phục trước tác động của những áp lực và những cú sốc, duy trì hoặc
8
tăng cường những năng lực lẫn tài sản của nó trong hiện tại và tương lai, trong khi
không làm suy thoái nguồn tài nguyên thiên nhiên. Một sinh kế bền vững khi nó có
khả năng ứng phó và phục hồi khi bị tác động hay có thể thúc đẩy các khả năng và
tài sản ở cả thời điểm hiện tại và trong tương lai trong khi không làm xói mòn nền
tảng nguồn lực tự nhiên
(Tim Hanstad, et al., 2004). Về cơ bản, các khung sinh kế bền
vững đều phân tích sự tác động qua lại của 5 nhóm yếu tố ảnh hưởng đến sinh kế là:
1) nguồn lực sinh kế, 2) chiến lược sinh kế, 3) kết quả sinh kế, 4) các qui trình về
thể chế và chính sách, và 5) bối cảnh bên ngoài.

khác nhau lại có hiệu quả khác nhau.
1.2. Đất ruộng và Sinh kế nông nghiệp bền vững
Mặc dù tỉ lệ phát triển đô thị ngày càng tăng trên phạm vi toàn cầu, đặc biệt
là sự phát triển của các thành phố lớn từ đầu những năm đầu của thế kỷ XIX, nh
ưng
đa số dân cư trên thế giới đều đang sống ở nông thôn và ở phần lớn các quốc gia
trên thế giới, nông thôn vẫn là chủ yếu (B. Q. Dũng, 2007). Hiện nay giới nghiên
cứu và người lập chính sách sử dụng chủ yếu hai biến số về nhân khẩu – quy mô và
mật độ tuyệt đối xét về mặt định cư – để xác định nông thôn. Sự tập trung dân cư
nông thôn ở các nướ
c thu nhập thấp và tầm quan trọng của xã hội nông thôn trong
các kế hoạch phát triển kinh tế xã hội khiến cho việc hiểu biết về xã hội nông thôn
và các mối tương tác của nó với xã hội đô thị ngày càng có ý nghĩa.
Scoones là người đầu tiên đưa ra khung phân tích về sinh kế nông thôn bền
vững. Câu hỏi then chốt được đặt ra trong khung phân tích này là: trong một bối
10
cảnh cụ thể (về môi trường, chính sách, chính trị, lịch sử, sinh thái, các điều kiện
kinh tế-xã hội), sự kết hợp nguồn lực sinh kế nào sẽ tạo ra khả năng thực hiện các
chiến lược sinh kế (sản xuất nông nghiệp, đa dạng hóa các loại hình sinh kế, di dân)
nhằm đạt được các sinh kế nhất định. Mối quan tâm chính trong khung phân tích
này là các quy trình thể chế và chính sách – được coi là nhân tố trung gian giúp thực
hi
ện những chiến lược sinh kế này và đạt được các kết quả sinh kế mong muốn.
Trong các yếu tố cấu thành khung sinh kế bền vững, 5 nguồn lực sinh kế đóng vai
trò cốt lõi đối với các hoạt động sinh kế ở các cấp. Tuy nhiên các nguồn lực sinh kế
này cũng bị ảnh hưởng bởi các yếu tố thuộc bối cảnh bên ngoài và thể chế - chính
sách ở địa phương, có ảnh hưở

người sống ở các cộng đồng nông thôn và ven đô, việc nâng cao mức sống vẫn chủ
yếu được thự
c hiện bằng việc đa dạng hóa các hoạt động nông nghiệp (Worldbank,
2000)
sử dụng đất canh tác dường như là sinh kế đầu tiên mà mọi người lựa chọn.
Trên thế giới, cây lúa được 250 triệu nông dân trồng, là lương thực chính của 1,3 tỉ
người nghèo nhất trên thế giới, là sinh kế chủ yếu của người nông dân. Ở Việt Nam,
dân số trên 80 triệu và 100% người Việt Nam sử dụng lúa gạo làm lương thực
chính. Từ các cánh đồng lúa ở vùng đồng bằng cho đến những thửa ru
ộng bậc thang
vùng miền núi, việc trồng lúa nước từ lâu đã là một đặc trưng cơ bản của nền nông
nghiệp Việt Nam
(J C. Castella and A. Erout, 2002). Trong đó Đồng bằng Sông
Hồng được nhắc đến như là cái nôi của nền văn minh lúa nước Việt Nam. Như vậy
việc đánh giá sinh kế ĐBSH cần phải nhấn mạnh đến vai trò của các nguồn lực tự
nhiên trong đó đất lúa là một trong những nguồn lực quan trọng. Việc trả lời các câu
12
hỏi: nguồn lực sinh kế nào, chiến lược sinh kế nào, thể chế-chính sách nào là quan
trọng để đạt được sinh kế bền vững cho các nhóm đối tượng khác nhau. Các kế
hoạch phát triển cần phải toàn diện, nhất là phải xác định được những mối tương tác
giữa các lĩnh vực làm ảnh hưởng đển sinh kế.
1.3. Các nguồn lực sinh kế và các nhân tố tác động đến Sinh kế ĐBSH
1.3.1. Các nguồn lự
c tự nhiên
1.3.1.1. Vị trí địa lý
Vùng Đồng bằng sông Hồng là phần lãnh thổ ở phía Bắc Việt Nam, có tọa
độ địa lý trong khoảng từ 20

vùng có thể chia thành 4 dạng tiểu vùng địa hình tương đối, tiểu vùng núi, tiểu vùng
trung du, tiểu vùng đồng bằng và tiểu vùng ven biển.
Ti
ểu vùng núi và trung du nằm ở phía Bắc, phía Tây và phía Nam của vùng
bao gồm các dãy núi đá vôi, các đồi thấp lượn sóng phân bố ở các tỉnh Hà Tây,
Vĩnh Phúc, Bắc Ninh, Ninh Bình, Hải Dương, Hải Phòng. Các tiểu vùng này có địa
hình cao, đất đai tương đối tốt, thuận lợi cho chuyển đổi cơ cấu cây trồng, vật nuôi.
Ngoài ra còn phục vụ cho việc khái thác khoáng sản và nguyên vật liệu xây dựng.
14
Tiểu vùng đồng bằng và ven biển có địa hình tương đối bằng phẳng, tuy
nhiên ở mức độ chi tiết thì địa hình chia cắt khá phức tạp, điển hình là sự chênh lệch
về độ cao và chia ô ở trung tâm vùng và ven biển (tiểu vùng Đồng bằng và Duyên
hải). Diện tích của vùng Châu thổ sông Hồng không rộng nhưng có nhiều sông và
chảy theo nhiều hướng, cùng với sự khai thác tài nguyên đất đai và xây dựng hệ
thống đê đậ
p dày đặc từ lâu đời nên đã phân chia thành rất nhiều ô lớn, nhỏ, những
con đê, đập trở thành phân ranh giới giữa các ô với sông. Phần đất bám sát trong và
ngoài đê thường cao hơn so với vùng sâu trong đê. Các sông lớn chảy qua vùng
thường có đê chính và phụ đã tạo nên nhiều dải đất rộng có địa hình cao thấp khác
nhau. Hàng năm các dải đất ven sông ngày càng được bồi đắp nâng cao dần, lòng
sông lắng đọng cát sỏi, phù sa đã làm cho mực nướ
c sông dâng cao vào mùa mưa
tràn ngập vào vùng đất thấp trong đê, ảnh hưởng trực tiếp đến sản xuất và đời sống
dân sinh. Tiểu vùng ven biển được hình thành tương đối với cốt đất thấp và bằng
phẳng, mức độ đe dọa bởi lũ của sông giảm đi nhưng lại chịu ảnh hưởng của triều
tràn tuy mức độ không lớn và trên diện tích hẹp.
Nhìn chung điề

giờ nắng đạt tới 1.400 - 1.600 giờ/năm.
 Lượng mưa: Lượng mưa trung bình trong năm khoảng 1.500 - 2.000 mm,
lượng mưa phân bố theo mùa; mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 lượng mưa chiếm
trên 85% tổng lượng mưa cả năm, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, lượng
mưa ít chiếm khoảng 15% lượng mưa cả năm.
 Độ ẩm: Độ ẩm trung bình các tháng trong năm chênh lệch không lớn, tháng
có độ ẩm cao nhất và tháng có độ ẩm thấp nhất chênh nhau 12%. Độ ẩm trung bình
tối đa là 92%, độ ẩm trung bình tối thiểu là 80%. Độ ẩm trung bình tháng dưới 85%
chỉ chiếm 35%.
Nhìn chung khí hậu vùng Đồng bằng sông Hồng thuộc miền khí hậu nhiệt
đới gió mùa, nóng, ẩm, mưa nhiều và được phân hoá theo mùa, sự chênh lệch nhiệt
độ giữa các mùa và các tháng trong mùa tương đố
i lớn, lượng bức xạ và tổng số giờ
nắng trong năm tương đối cao; mưa phân bố theo mùa, lượng mưa tập trung vào
mùa hạ, độ ẩm không khí trung bình rất cao, đây là điều kiện thuận lợi cho cây
trồng, vật nuôi sinh trưởng, phát triển quanh năm. Tuy nhiên sự thay đổi thất thường
trong chế độ mưa, gió gây trở ngại cho sản xuất và đời sống con người, đây cũng là
nét đặ
c trưng nổi bật của khí hậu vùng Đồng bằng sông Hồng.
16


Đồng bằng sông Hồng là vùng dân cư đông đúc nhất cả nước. Mật độ dân số
trung bình là 949 người/km
2
(năm 2011). Mặc dù tỉ lệ gia tăng tự nhiên của dân số
trong vùng giảm mạnh nhưng mật độ dân số vẫn cao, gấp 5 lần so với mật độ trung
bình của cả nước, gấp gần 2,2 lần so với Đồng bằng sông Cửu Long, gấp 8 lần so
với miền núi và trung du Bắc Bộ và gấp 10 lần so với Tây Nguyên. Hình 1.5: Mật độ dân số cấp huyện Đồ
ng bằng sông Hồng, năm 2010
Những nơi dân cư đông nhất của vùng là Hà Nội (2013 người/km
2
), Bắc
Ninh (1.289 người/km
2
), Hải Phòng (1.233 người/km
2
), Hưng Yên
(1.242người/km
2