TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI
KHOA QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI
TÔ XUÂN THỌ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ỨNG DỤNG ẢNH VIỄN THÁM VÀ CÔNG NGHỆ GIS THÀNH
LẬP BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG ĐẤT ĐAI GIAI ĐOẠN 2010 - 2017
HUYỆN BA VÌ - THÀNH PHỐ HÀ NỘI
HÀ NỘI, NĂM 2018
TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI
KHOA QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI
TÔ XUÂN THỌ
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ỨNG DỤNG ẢNH VIỄN THÁM VÀ CÔNG NGHỆ GIS THÀNH
LẬP BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG ĐẤT ĐAI GIAI ĐOẠN 2010 - 2017
HUYỆN BA VÌ - THÀNH PHỐ HÀ NỘI
Chuyên ngành
: Quản lý đất đai
Mã ngành
: 7850103
NGƢỜI HƢỚNG DẪN :ThS. BÙI THỊ CẨM NGỌC
2. Mục đích của đề tài ......................................................................................................2
3. Yêu cầu của đề tài ........................................................................................................2
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ..............................3
1.1. Tổng quát về bản đồ biến động đất đai ...................................................................3
1.1.1. Khái quát về bản đồ biến động đất đai .................................................................3
1.1.2. Các phương pháp thành lập bản đồ biến động đất đai và biến động lớp phủ
bề mặt ..............................................................................................................................5
1.1.3. So sánh các phương pháp thành lập bản đồ biến động ........................................11
1.1.4. Tình hình thành lập bản đồ biến động đất đai trên thế giới .................................12
1.1.5. Ứng dụng bản đồ biến động trong quản lý đất đai tại Việt Nam ........................14
1.2. Tổng quan về viễn thám và GIS ...........................................................................16
1.2.1.Tổng quan về viễn thám .......................................................................................16
1.2.2. Tổng quan về GIS ................................................................................................20
1.2.3. Giới thiệu về cấu trúc cơ sở dữ liệu trong GIS ....................................................23
1.2.4.Các mô hình dữ liệu địa lý ...................................................................................26
1.2.5. Giới thiệu về phần mềm ArcGIS 10.3 .................................................................28
1.3. Ứng dụng của viễn thám, công nghệ GIS tại Việt Nam và trên thế giới ..............32
1.4. Nghiên cứu sử dụng tư liệu ảnh Landsat trong thành lập bản đồ biến động đất đai
và bản đồ lớp phủ bề mặt...............................................................................................33
CHƢƠNG II: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..37
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: .........................................................................37
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ..........................................................................................37
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................................37
2.2. Nội dung nghiên cứu ..............................................................................................37
2.2.1. Đánh giá điều kiện tự nhiên – kinh tế xã hội của huyện Ba Vì, Thành phố
Hà Nội............................................................................................................................37
2.2.2. Quy trình thành lập bản đồ biến động đất đai .....................................................37
2.2.3. Ứng dụng ảnh viễn thám và công nghệ GIS thành lập bản đồ lớp phủ năm 2010
và năm 2017 huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội ...............................................................37
2. Kiến nghị ...................................................................................................................80
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................81
PHỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT
STT
Ký hiệu
Nội dung
viết tắt
Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System)
1
GIS
2
ETM+
3
OLI
4
Bảng 3.3: Hiện trạng sử dụng đất huyện ba Vì năm 2017 ............................................45
Bảng 3.4: Số vệ tinh NASA đã phóng ...........................................................................46
Bảng 3.5: Tư liệu ảnh Landsat sử dụng trong nghiên cứu ............................................47
Bảng 3.6: Bảng mô tả các loại đất .................................................................................58
Bảng 3.7: Mẫu giải đoán ảnh vệ tinh .............................................................................58
Bảng 3.8: Thống kê các loại đất giai đoạn 2010 – 2017 ...............................................78
Bảng 3.9: Thống kê sự biến động đất đai giai đoạn 2010 – 2017 .................................78
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp so sánh sau phân loại ..........5
Hình 1.2: Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp phân loại trực tiếp ảnh đa
thời gian ...........................................................................................................................6
Hình 1.3: Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp mạng nhị phân ....................8
Hình 1.4: Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp mạng nhị phân ..................10
Hình 1.5: Nguyên lý thu nhận dữ liệu viễn thám. .........................................................17
Hình 1.6: Các thành phần của GIS ................................................................................21
Hình 1.7: Dữ liệu không gian trong GIS .......................................................................23
Hình 1.8: Dữ liệu Raster trong GIS ...............................................................................24
Hình 1.9: Bản đồ với mô hình dữ liệu vector ................................................................25
Hình 1.10: Sơ đồ cấu trúc của Geodatabase ..................................................................28
Hình 1.11: Sơ đồ các phần của ArcGIS.........................................................................29
Hình 1.12: Giao diện phần mềm ENVI 4.6 .....................................................................31
Hình 3.1: Vị trí địa lý huyện Ba Vì ...............................................................................40
Hình 3.2: Biểu đồ cơ cấu đất đai khu vực nghiên cứu ..................................................44
Hình 3.3: Vệ tinh Landsat 8 ..........................................................................................47
Hình 3.4: Ảnh Landsat 7 chụp vào ngày 31/10/2010 ....................................................48
Hình 3.5: Ảnh Landsat 8 chụp vào ngày 04/06/2017 ....................................................48
Hình 3.6: Quy trình thành lập bản đồ lớp phủ ...............................................................49
Hình 3.7: Tăng cường chất lượng ảnh ...........................................................................50
Hình 3.36: Bảng thuộc tính ...........................................................................................75
Hình 3.37: Bảng Field Calculator ..................................................................................75
Hình 3.38: Gán mã biến động bằng công cụ Select by Attributes ................................76
Hình 3.39: Bảng Layer Properties .................................................................................76
Hình 3.40: Xuất kết quả sang excel ...............................................................................77
Hình 3.41: Thay đổi dện tích giữa hai thời điểm nghiên cứu ........................................79
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Đất đai là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá, có giới hạn về số lượng, có vị trí cố
định trong không gian, không thể di chuyển theo ý muốn chủ quan của con người. Đất
đai là tư liệu sản xuất không gì thay thế được, đặc biệt là đối với nông nghiệp. Một
trong những chỉ tiêu đánh giá sự phát triển của mỗi quốc gia đôi khi còn được tính
theo mức độ biến động trong quá trình sử dụng đất của quốc gia đó.
Với sức ép của quá trình gia tăng dân số, kết hợp với sử dụng đất đai thiếu bền
vững đã gây sức ép lớn lên quá trình sử dụng đất. Vì vậy nghiên cứu sự thay đổi trong
quá trình sử dụng đất là căn cứ khoa học để đưa ra những chính sách sử dụng đất đai
phù hợp nhằm nâng cao mức sống của người dân, đem lại hiệu quả cao hơn cả về kinh
tế - xã hội và môi trường.
Huyện Ba Vì là một huyện ngoại thành của thành phố Hà Nội, đặc biệt trong
những năm qua với sự chuyển mình mạnh mẽ theo hướng công nghiệp hóa - hiện đại
hóa chung của cả nước, đất đai huyện Ba Vì thay đổi nhanh chóng theo hướng giảm
diện tích đất nông nghiệp, tăng diện tích đất phi nông nghiệp chủ yếu là đất sử dụng
vào mục đích công nghiệp và dịch vụ. Trong những năm gần đây, công tác quản lý về
đất đai nói riêng và tình hình thực hiện pháp luật đất đai trên địa bàn huyện đã bắt đầu
đi vào nề nếp. Tuy nhiên, do nhiều nguyên nhân cả khách quan và chủ quan công tác
cập nhật biến động đất đai chưa tốt, chưa kịp thời; cơ sở hạ tầng, trang thiết bị phục vụ
cho công tác chưa đầy đủ, đồng bộ; năng lực cán bộ làm công tác quản lý đất đai ở các
cấp còn chưa cao, nhất là cán bộ địa chính cơ sở.
động đất đai giai đoạn 2010 - 2017 huyện Ba Vì, thành phố Hà Nội.
3. Yêu cầu của đề tài
- Nắm vững quy trình thành lập bản đồ lớp phủ và bản đồ biến động đất đai.
- Sử dụng phần mềm ENVI để giải đoán ảnh viễn thám thành lập bản đồ bản đồ
lớp phủ.
- Sử dụng các chức năng phân tích không gian của GIS để chồng xếp bản đồ lớp
phủ nhằm thành lập bản đồ biến động đất đai và tính toán biến động.
2
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quát về bản đồ biến động đất đai
1.1.1. Khái quát về bản đồ biến động đất đai
Biến động là sự biến đổi, thay đổi, thay thế trạng thái này bằng một trạng thái
khác liên tục của sự vật, hiện tượng tồn tại trong môi trường tự nhiên cũng như môi
trường xã hội.
Phát hiện biến động là quá trình nhận dạng sự biến đổi, sự khác biệt về trạng thái
của sự vật, hiện tượng bằng cách quan sát chúng tại các thời điểm khác nhau.
Để nghiên cứu biến động đất đai người ta có thể sử dụng nhiều phương pháp từ nhiều
nguồn tài liệu khác nhau như: số liệu thống kê hàng năm, số liệu kiểm kê hoặc từ các
cuộc điều tra. Các phương pháp này có độ chính xác không cao, tốn nhiều thời gian và
kinh phí, đồng thời chúng không thể hiện được sự thay đổi sử dụng đất từ loại đất này
sang loại đất khác và vị trí không gian của sự thay đổi đó. Thành lập bản đồ biến động
đất đai từ tư liệu viễn thám đa thời gian sẽ khắc phục được những nhược điểm trên.
Đất đai là tài nguyên quốc gia vô cùng quý giá, là tư liệu sản xuất đặc biệt, là
nguồn nội lực, nguồn vốn to lớn của đất nước, là thành phần quan trọng hàng đầu của
môi trường sống, là địa bàn phân bố của các khu dân cư, xây dựng các cơ sở kinh tế,
văn hóa, xã hội, an ninh và quốc phòng. Đất đai có ý nghĩa kinh tế, chính trị, xã hội
sâu sắc trong sự nghiệp xây dựng và bảo vệ tổ quốc
giá trị của số liệu lên rất nhiều đặc biệt đối với nước ta, một nước có lãnh thổ trải dài
trên 3000km, hai vùng đồng bằng châu thổ rộng lớn tương phản với các vùng miền núi
bao la. Sự đa dạng về đặc điểm kinh tế xã hội và việc sử dụng đất được đánh giá rõ
hơn ở dưới dạng bản đồ.
Ưu điểm của bản đồ biến động đất đai là thể hiện được rõ sự biến động theo
không gian và theo thời gian. Diện tích biến động được thể hiện rõ ràng trên bản đồ,
đồng thời cho chúng ta biết có biến động hay không biến động, hay biến động từ loại
đất nào sang loại đất nào. Nó có thể được kết hợp với nhiều nguồn dữ liệu tham chiếu
khác để phục vụ có hiệu quả cho rất nhiều mục đích khác nhau như quản lý tài nguyên,
môi trường, thống kê, kiểm kê đất đai.
Về cơ bản, bản đồ biến động đất đai được thành lập trên cơ sở hai bản đồ hiện
trạng sử dụng đất hoặc bản đồ lớp phủ tại hai thời điểm nghiên cứu vì vậy độ chính
xác của bản đồ này phụ thuộc vào độ chính xác của các bản đồ tại hai thời điểm nghiên
cứu.
4
1.1.2. Các phương pháp thành lập bản đồ biến động đất đai và biến động lớp phủ bề mặt
Tiền đề cơ bản để sử dụng dữ liệu viễn thám nghiên cứu biến động là những thay
đổi lớp phủ trên bề mặt đất phải đưa đến sự thay đổi về giá trị bức xạ và những sự thay
đổi về bức xạ do sự thay đổi lớp phủ phải lớn hơn so với những thay đổi về bức xạ gây
ra bởi các yếu tố khác. Những yếu tố khác bao gồm sự khác biệt về điều kiện khí quyển,
sự khác biệt về góc chiếu tia mặt trời, sự khác biệt về độ ẩm của đất. Ảnh hưởng của các
yếu tố này có thể được giảm từng phần bằng cách chọn dữ liệu thích hợp.
Việc lựa chọn phương pháp nghiên cứu biến động rất quan trọng. Trước tiên,
chúng ta phải xác định được phương pháp phân loại ảnh được sử dụng. Sau đó cần xác
định rõ yêu cầu nghiên cứu có cần biết chính xác thông tin về nguồn gốc của sự biến
động hay không. Từ đó có sự lựa chọn phương pháp thích hợp. Tuy nhiên tất cả các
nghiên cứu đều cho thấy rằng, các kết quả về biến động đều phải được thể hiện trên
Ưu điểm của phương pháp này là chỉ phải phân loại một lần. Nhưng nhược điểm
lớn nhất của nó là rất phức tạp trong lấy mẫu vì phải lấy tất cả các mẫu biến động và
không biến động. Hơn nữa, ảnh hưởng của sự thay đổi theo thời gian (các mùa trong
năm) và ảnh hưởng của khí quyển của các ảnh ở các thời điểm khác nhau cũng không
dễ được loại trừ, do đó ảnh hưởng đến độ chính xác của phương pháp.
Thêm vào đó bản đồ biến động đất đai được thành lập theo phương pháp này chỉ
cho ta biết được chỗ biến động và chỗ không biến động chứ không cho biết được biến
động theo xu hướng nào.
c. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp số học
Đây là phương pháp đơn giản để xác định mức độ biến động giữa hai thời điểm
bằng cách sử dụng tỉ số giữa các ảnh trên cùng một kênh hoặc sự khác nhau trên cùng
một kênh của các thời điểm ảnh.
6
Trước tiên các ảnh được nắn về cùng một hệ tọa độ. Sau đó dùng phép các biến
đổi số học để tạo ra các ảnh thay đổi.Phép trừ và phép chia số học được sử dụng trong
trường hợp này.
Nếu ảnh thay đổi là kết quả của phép trừ số học thì khi đó giá trị độ xám của các
pixel trên ảnh thay đổi là một dãy số âm và dương. Các kết quả âm và dương biểu thị
mức độ biến đổi của các vùng, còn giá trị 0 thể hiện sự không thay đổi.Với giá trị độ
xám từ 0 đến 255 thì giá trị pixel thay đổi trong khoảng từ -255 đến + 255.Thông
thường để tránh kết quả mang giá trị âm người ta cộng thêm một hằng số không đổi.
Công thức toán học để biểu diễn là Dijk = BVijk (1) - BVijk (2) + c
Trong đó:
Dijk: giá trị độ xám của pixel thay đổi
BVijk (1): giá trị độ xám của ảnh thời điểm 1
BVijk (2): giá trị độ xám của ảnh thời điểm 2
c: là một hằng số (c = 127)
kênh, các phép cộng, trừ, nhân, chia để tạo sự khác nhau của ảnh hoặc phương pháp
phân tích thành phần chính) để tính toán các chỉ số và tạo ra một ảnh mới.
Hình 1.3: Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp mạng nhị phân
Sau đó sử dụng kỹ thuật phân ngưỡng để xác định các vùng thay đổi và không
thay đổi trên ảnh mới này theo phương pháp số học đã trình bày ở trên. Ảnh thay đổi
sẽ được ghi lại trên một tệp "mạng nhị phân" chỉ có hai giá trị "thay đổi" và "không
thay đổi". Và phải hết sức cẩn thận trong việc thành lập mạng lưới này. Sau đó mạng
nhị phân này được chồng phủ lên ảnh thứ hai để phân tích và chỉ ra các pixel thay
đổi.Khi đó chỉ có các pixel được xác định là có sự thay đổi được phân loại trên ảnh thứ
8
hai này. Sau đó, phương pháp so sánh sau phân loại truyền thống được ứng dụng để
tìm ra thông tin về biến động.Sơ đồ của phương pháp thể hiện trong hình 1.3.
Ưu điểm của phương pháp này là giảm được sai số xác định biến động do bỏ sót
hoặc cộng thêm vào và cung cấp cụ thể thông tin về sự biến động từ loại gì sang loại
gì. Phương pháp này có thể phân tích được số lượng nhỏ các vùng thay đổi giữa hai
thời điểm. Ở hầu hết các vùng nghiên cứu, trong giai đoạn từ 1-5 năm thì diện tích
biến động thường không lớn quá 10% diện tích toàn bộ vùng nghiên cứu, vì vậy
phương pháp này khá thích hợp để thành lập bản đồ những vùng có biến động nhỏ.
Nhưng bất lợi lớn nhất của phương pháp này là rất phức tạp, đỏi hỏi một số bước
thực hiện và kết quả cuối cùng phụ thuộc vào chất lượng của mạng nhị phân đã được
sử dụng để phân tích. Tuy nhiên để nghiên cứu biến động và thành lập bản đồ biến
động thì đây là một phương pháp rất hữu dụng.
e. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp chồng xếp ảnh phân loại lên bản
đồ đã có
Trong một số trường hợp mà khu vực nghiên cứu đã có bản đồ hiện trạng được
thành lập từ ảnh viễn thám (ví dụ ảnh hàng không) hoặc đã có bản đồ được số hóa thì
h. Thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp kết hợp
Thực chất việc thành lập bản đồ biến động bằng phương pháp này là véc tơ hóa
những vùng biến động từ tư liệu ảnh có độ phân giải cao như ảnh SPOT Pan 10x10m
hoặc ảnh hàng không.
Nếu dữ liệu ảnh tại một thời điểm có độ phân giải thấp hơn ta tiến hành phân loại
ảnh đó theo phương pháp phân loại không kiểm định. Từ ảnh phân loại không kiểm
định tạo ra được bản đồ hiện trạng tại thời điểm đó. Tiếp theo chồng xếp bản đồ lên
trên ảnh có độ phân giải cao để phát hiện biến động. Sau đó tiến hành véc tơ hóa
những vùng biến động. Việc khoanh vẽ những vùng xảy ra biến động trên ảnh được
thực hiện dễ dàng nhờ phương pháp giải đoán bằng mắt dựa vào các chuẩn đoán đọc
như chuẩn hình dạng, chuẩn cấu trúc, chuẩn kích thước... Chính vì vậy, phương pháp
này rất thông dụng khi người xử lý sử dụng phương pháp giải đoán bằng mắt ảnh hàng
không của cả hai thời điểm.
10
Quá trình xử lý được thực hiện dễ dàng hơn nếu thỏa mãn hai yếu tố:
- Nếu hai ảnh được hiển thị trên màn hình cùng lúc, bên cạnh nhau.
- Các tính chất hình học của ảnh là như nhau, được định hướng như nhau thì khi vẽ
một đối tượng trên một ảnh thì trên ảnh kia đối tượng đó có cùng kích thước, hình dạng.
Ứng dụng hiệu quả nhất của phương pháp này là nghiên cứu biến động sau thiên
tai. Sau cơn bão nhiệt đới lịch sử Hugo với tốc độ gió 135 dặm/giờ xảy ra vào ngày 22
tháng 9 năm 1989 tại bang Carolina (Mỹ), người ta đã dùng phương pháp này để
nghiên cứu những biến động do cơn bão gây ra. Anh hàng không chụp ngày 5 tháng 10
năm 1989 được nắn chỉnh hình học theo bản đồ năm 1988. Từ đó các nhà phân tích đã
xác định được những tòa nhà không bị phá hủy, những tòa nhà bị phá hủy hoàn toàn,
hay phá hủy một phần, những ngôi nhà bị xê dịch hay những tòa nhà đang được xây
dựng lại và những biến động về sự bồi tụ hay xói lở của vùng bờ biển.
Ưu điểm của phương pháp này là độ chính xác cao và cung cấp đầy đủ thông tin
Phương pháp này được cho là ít nhạy cảm với những thay đổi phổ của đối tượng
do sự khác nhau của độ ẩm đất và chỉ số thực vật.
Tuy nhiên phương pháp này có hạn chế là phụ thuộc vào độ chính xác của từng
ảnh phân loại và tốn kém khá nhiều thời gian.
1.1.4. Tình hình thành lập bản đồ biến động đất đai trên thế giới
Biến động sử dụng đất và sự thay đổi lớp phủ thực vật là vấn đề quan trọng trong
một loạt các vấn đề nghiên cứu về biến đổi môi trường toàn cầu. Nguyên nhân chính
của sự biến động đó là do các hoạt động của con người dẫn đến nguy cơ mất an ninh
lương thực và suy giảm khả năng chống đỡ và tái sản xuất của hệ thống lớp phủ thực
vật và rừng.
Việc nghiên cứu biến động và thành lập bản đồ biến động sử dụng đất đã được
thực hiện ở nhiều quốc gia. Trong đó phương pháp được sử dụng hiệu quả nhất là kết
họp tư liệu ảnh viễn thám và GIS [2].
a. Malaysia
Ở Malaysia, để thành lập bản đồ biến động sử dụng đất của huyện Rawang tỉnh
Selangor, Trung tâm viễn thám Kalaysian đã sử dụng tư liệu ảnh vệ tinh Landsat TM
chụp năm 1988 và năm 1995 trên khu vực nghiên cứu rộng 441km2.
Ảnh chụp năm 1988 được nắn chỉnh hình học theo bản đồ địa hình, sau đó ảnh
chụp năm 1995 được nắn theo ảnh năm 1988 theo phương pháp nắn ảnh về ảnh với sai
số trung phương nhỏ hơn 0,5 pixel.
Sử dụng tất cả các kênh để tổ họp màu giả. Dùng phương pháp phân loại trực tiếp
ảnh đa thời gian và thành lập bản đồ lớp phủ. Để tìm ra thông tin về sử dụng đất từ các
lớp phủ, tác giả đã kết họp với dữ liệu bản đồ và các tri thức cơ sở sau đó biểu diễn
12
chúng theo đúng quy phạm. Cuối cùng kết họp bản đồ hiện trạng sử dụng đất, các hiểu
biết về lớp phủ thực vật để thành lập bản đồ biến động sử dụng đất.
b. Thái Lan
13
Các ảnh vệ tinh được phân loại độc lập theo phương pháp xác suất cực đại dựa
trên các vùng mẫu được lựa chọn từ số liệu mặt đất, từ ảnh hàng không và ảnh vệ tinh
độ phân giải cao như Ikonos, Quickbird.
Dữ liệu ảnh sau phân loại được xử lý dựa trên mạng xác suất điều kiện gồm các
nút thể hiện sự thay đổi ngẫu nhiên và các cạnh thể hiện sự phụ thuộc vào các điều
kiện giả định. Sau đó sử dụng phương pháp so sánh để thành lập bản đồ biến động sử
dụng đất ở các thời điểm từ mạng đó. Khi đó độ chính xác của bản đồ biến động sử
dụng đất phụ thuộc vào độ chính xác của ảnh sau nắn chỉnh, độ chính xác phân loại và
độ chính xác của bản đồ biến động sử dụng đất.
1.1.5. Ứng dụng bản đồ biến động trong quản lý đất đai tại Việt Nam
Công nghệ viễn thám có thế mạnh trong việc xác định hiện trạng và biến động
của lớp phủ mặt đất, trong đó có tình hình sử dụng và quản lý đất đai. Ngay từ những
năm 80, trong khuôn khổ hoạt động của ủy ban Nghiên cứu Vũ trụ Việt Nam, Trung
tâm Viễn thám (trước là Phòng Viễn thám) đã chủ trì và thực hiện cùng với một số cơ
quan của các ngành, bộ khác dự án thành lập bộ bản đồ Hiện trạng sử dụng đất ở tỷ lệ
1: 250 000 của cả nước bằng tư liệu ảnh viễn thám. Bộ bản đồ này sau đó được sử
dụng như là một tài liệu chính dùng để thành lập bộ bản đồ ở tỷ lệ 1: 1 000 000.
Trong đợt tổng kiểm kê đất đai năm 2000, Trung tâm Viễn thám đã tích cực tham
gia bằng việc xử lý và cung cấp bình đồ ảnh vệ tinh cho 32 tỉnh và đã cử cán bộ xuống
tập huấn cho các địa phương về việc sử dụng loại ảnh này trong việc điều tra hiện
trạng sử dụng đất.
Trong năm 2000-2002 đã tiến hành thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học xây
dựng quy trình thành lập bản đồ sử dụng đất bằng tư liệu viễn thám. Kết quả đã đưa ra
được quy trình và bộ mẫu giải đoán ảnh vệ tinh SPOT 4 phục vụ cho công tác này.
Trong thời gian từ tháng 10 năm 2002 đến tháng 04 năm 2003 đã tiến hành thực
hiện dự án sản xuất thử nghiệm “Sử dụng ảnh vệ tinh để thành lập bản đồ hiện trạng sử
dụng đất cấp huyện của tỉnh Cà Mau”. Kết quả của dự án cho phép kết luận, với loại
tại thành phố Huế, tỉnh Thừa Thiên Huế giai đoạn 2005-2012’’(Trần Văn Nguyện,
Hoàng Thị Lệ Thương, Đàm Thị Huyền Trang, 2013), Đề tài đã thành lập bản đồ biến
động lớp phủ bề mặt từ ảnh viễn thám, chỉ ra chiều hướng, diện tích và vị trí không
gian biến động một số loài đất đặc biệt là đất nông nghiệp.
- Đề tài “Ứng dụng ảnh phân giải cao SPOT để nghiên cứu biến động sử dụng
đất huyện Thường Tín giai đoạn 2000-2011 và đưa ra dự báo tốc độ phát triển năm
2015’’. Đề tài đã khảo sát khả năng sử dụng ảnh vệ tinh độ phân giải cao cho việc theo
dõi biến động một số loại ình sử dụng đất; đề xuất quy trình thành lập bản đồ biến
động. Đặc biệt tác giả sử dụng mô hình dự báo MARKOV để dự báo các loại hình sử
dụng đất tại khu vực huyện Thường Tín, thành phố Hà Nội.
15
1.2.
Tổng quan về viễn thám và GIS
1.2.1.Tổng quan về viễn thám
1. Định nghĩa
Viễn thám (Remote sensing) được hiểu là một khoa học và nghệ thuật để thu
nhận thông tin về một đối tượng, một khu vực hoặc một hiện tượng thông qua việc
phân tích tài liệu thu nhận bằng nghiên cứu.
Viễn thám là một khoa học về lấy thông tin từ một đối tượng, được đo từ một khoảng
cách cách xa vật không cần tiếp xúc với nó. Năng lượng được đo trong các hệ viễn thám
hiện nay là năng lượng điện từ phát ra từ vật quan tâm...(D. A. Land Grete, 1978) [12].
Phương pháp viễn thám là phương pháp sử dụng năng lượng điện từ như ánh
sáng, nhiệt, sóng cực ngắn như một phương tiện để điều tra và đo đạc những đặc tính
của đối tượng (Floy Sabin 1987) [12]. Định nghĩa này loại trừ những quan trắc về
điện từ và trọng lực vì những quan trắc đó thuộc lĩnh vực địa vật lý, sử dụng để đo