Luận văn tốt nghiệp.
Ứng dụng GIS và viễn thám đánh giá sự thay đổi lớp phủ rừng VQG Tràm Chim tỉnh Đồng Tháp từ
năm 1988 đến năm 2017.

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
1. ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................... 1
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU .................................................................................. 2
3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ................................................................................. 2
4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................................................... 2
5. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ...................................................... 3
6. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI ....................................................................................... 3
CHƯƠNG I ................................................................................................................. 5
TỔNG QUAN TÀI LIỆU............................................................................................ 5
1.1

TỔNG QUAN VỀ VƯỜN QUỐC GIA TRÀM CHIM TỈNH ĐỒNG THÁP.. 5

1.1.1

Vị trí địa lí [20] ........................................................................................... 5

1.1.2

Lịch sử hình thành [20] ............................................................................... 5

1.1.3

Điều kiện tự nhiên ....................................................................................... 6

1.1.4


2.1.3

Các thành phần của GIS [11] .................................................................... 19

2.1.4

Chức năng của GIS [11] ........................................................................... 24

2.1.5

Cấu trúc cơ sở dữ liệu GIS ........................................................................ 26

SVTH: Võ Thị Hiền Hậu.
GVHD: ThS.Nguyễn Thanh Ngân.

i


Luận văn tốt nghiệp.
Ứng dụng GIS và viễn thám đánh giá sự thay đổi lớp phủ rừng VQG Tràm Chim tỉnh Đồng Tháp từ
năm 1988 đến năm 2017.

2.2

VIỄN THÁM ................................................................................................... 28

2.2.1

Khái quát về viễn thám ............................................................................. 28


2.3.3

Khái quát về tư liệu ảnh Landsat [9] ......................................................... 51

2.4

QUY TRÌNH THỰC HIỆN ............................................................................. 54

2.4.1

Sơ đồ quy trình .......................................................................................... 54

2.4.2

Thuyết minh quy trình ............................................................................... 55

2.5

PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG........................................................................... 57

2.5.1

Phương pháp thu thập, điều tra khảo sát thực địa......................................... 57

2.5.2

Phương pháp tổng hợp và xử lý số liệu ........................................................ 57

2.5.3


Tiến trình giải đoán ảnh ............................................................................ 59

3.2.2

Quy trình sử dụng kết quả ......................................................................... 76

3.3

KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ .................................... 77

3.3.1

Ảnh tổ hợp màu ......................................................................................... 77

SVTH: Võ Thị Hiền Hậu.
GVHD: ThS.Nguyễn Thanh Ngân.

ii


Luận văn tốt nghiệp.
Ứng dụng GIS và viễn thám đánh giá sự thay đổi lớp phủ rừng VQG Tràm Chim tỉnh Đồng Tháp từ
năm 1988 đến năm 2017.

3.3.2

Bản đồ lớp phủ khu vực khảo sát qua các năm ......................................... 84

3.3.3

Luận văn tốt nghiệp.
Ứng dụng GIS và viễn thám đánh giá sự thay đổi lớp phủ rừng VQG Tràm Chim tỉnh Đồng Tháp từ
năm 1988 đến năm 2017.

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt

Ý nghĩa

FAO

Food and Agriculture Organization of the United
Nations (Tổ chức lương thực và nông nghiệp)

GIS

Geographical Information Systems (Hệ thống thông
tin địa lý)

NDVI

Normalized Difference Vegetation Index (Chỉ số
chuẩn hóa thực vật)

RS

Remote sensing (Viễn thám)

VQG

Bảng 3.1 Thông tin các ảnh vệ tinh sử dụng ............................................................ 58
Bảng 3.2 Khóa giải đoán ảnh chính ......................................................................... 66
Bảng 3.3 Khóa giải đoán ảnh phụ ............................................................................ 67
Bảng 3.4 Ảnh tổ hợp màu tự nhiên qua các năm tại VQG Tràm Chim tỉnh Đồng
Tháp ......................................................................................................................... 78
Bảng 3.5 Ảnh NDVI qua các năm tại VQG Tràm Chim tỉnh Đồng Tháp ............... 81
Bảng 3.6 Ma trận sai số đánh giá độ chính xác kết quả phân loại ảnh viễn thám năm
2010 ......................................................................................................................... 92
Bảng 3.7 Độ chính xác cho từng lớp đối tượng do thuật toán ................................. 93
Bảng 3.8 Độ chính xác cho từng lớp đối tượng do người dùng ............................... 93
Bảng 3.9 Ma trận sai số đánh giá độ chính xác kết quả phân loại ảnh viễn thám năm
2015 ......................................................................................................................... 93
Bảng 3.10 Độ chính xác cho từng lớp đối tượng do thuật toán ............................... 94
Bảng 3.11 Độ chính xác cho từng lớp đối tượng do người dùng ............................. 94
Bảng 3.12 Ma trận sai số đánh giá độ chính xác kết quả phân loại ảnh viễn thám
năm 2017 .................................................................................................................. 95
Bảng 3.13 Độ chính xác cho từng lớp đối tượng do thuật toán ............................... 95
Bảng 3.14 Độ chính xác cho từng lớp đối tượng do người dùng ............................. 95
Bảng 3.15 Diện tích các lớp phủ qua từng năm (đơn vị: ha) ................................... 96

SVTH: Võ Thị Hiền Hậu.
GVHD: ThS.Nguyễn Thanh Ngân.

v


Luận văn tốt nghiệp.
Ứng dụng GIS và viễn thám đánh giá sự thay đổi lớp phủ rừng VQG Tràm Chim tỉnh Đồng Tháp từ
năm 1988 đến năm 2017.


Hình 2.14 Các bước cơ bản trong phân loại có kiểm định. ...................................... 40
Hình 2.15 Nguyên lý phân loại theo xác xuất cực đại. ............................................ 43
Hình 2.16 Mô phỏng cách tính NDVI. ..................................................................... 47
Hình 2.17 Quy trình thực hiện.................................................................................. 55
Hình 3.1 Thiết bị GPS cầm tay Garmin GPSMAP 64st. ......................................... 59
Hình 3.2 Ảnh Landsat sau khi đã thực hiện hiệu chỉnh ảnh đa phổ nhằm loại bỏ bức
xạ. ......................................................................................................................... 61
Hình 3.3 Kết quả quá trình cắt ảnh theo vùng ranh giới. ......................................... 62
Hình 3.4 Ảnh tổ hợp màu tự nhiên (band 3, 2, 1). ................................................... 63
Hình 3.5 Công thức tính toán NDVI. ....................................................................... 64

SVTH: Võ Thị Hiền Hậu.
GVHD: ThS.Nguyễn Thanh Ngân.

vii


Luận văn tốt nghiệp.
Ứng dụng GIS và viễn thám đánh giá sự thay đổi lớp phủ rừng VQG Tràm Chim tỉnh Đồng Tháp từ
năm 1988 đến năm 2017.

Hình 3.6 Chọn kênh phổ tương ứng và nơi lưu trong hộp thoại Variables to Bands
Pairings. .................................................................................................................... 64
Hình 3.7 Chọn kênh màu cho ảnh sau khi tính NDVI. ............................................ 65
Hình 3.8 Ảnh đã thay đổi kênh màu sau khi tính NDVI. ......................................... 65
Hình 3.9 Chọn vùng mẫu cho từng lớp phủ. ............................................................ 70
Hình 3.10 Lưu tên vùng mẫu đã chọn. ..................................................................... 70
Hình 3.11 Kết quả sau khi phân loại theo Maximum Likelihood. ........................... 71
Hình 3.12 Thiết lập bảng thuộc tính. ........................................................................ 73
Hình 3.13 Đưa ảnh vào bản đồ. ................................................................................ 74

1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Tại Việt Nam hiện nay, số lượng vườn quốc gia hiện có chỉ tồn tại ở những con số
khiêm tốn. Tuy nhiên, các vườn quốc gia còn phải đứng trên bờ vực bị mất dần lớp
phủ thực vật bởi những hoạt động khai thác trái phép của con người cũng như sự tàn
phá của thiên nhiên. Bên cạnh những lợi ích thu được từ việc khai thác, sử dụng nguồn
lợi từ rừng, các hoạt động của con người đã gây ra rất nhiều tác động đối với tài
nguyên và môi trường. Hiện nay, chúng ta đang phải đương đầu với những vấn đề về
sự suy thoái của tự nhiên và môi trường. Sự phát triển kinh tế gắn liền với việc bảo vệ
tài nguyên thiên nhiên và môi trường phục vụ phát triển bền vững đang là vấn đề hết
sức cấp thiết được các nhà quản lý đặt ra. Để làm tốt công việc này, công tác điều tra,
theo dõi và đánh giá biến động lớp phủ rừng vườn quốc gia là một trong những nhiệm
vụ quan trọng hàng đầu.
Mặc dù hàng năm đều có các báo cáo về hiện trạng và tình hình biến động lớp phủ
rừng, nhưng hầu hết các báo cáo này chủ yếu dựa trên việc đo vẽ, thành lập bản đồ
rừng bằng phương pháp truyền thống thô sơ, đó là một công việc phức tạp, mất nhiều
công sức và đòi hỏi nhiều thời gian. Khi sử dụng các tài liệu thống kê và các tư liệu
bản đồ không phải bao giờ cũng có thể khai thác những thông tin hiện thời nhất. Thời
gian tổng hợp số liệu và thành lập bản đồ cho khu vực nghiên cứu càng kéo dài thì
thông tin trên bản đồ càng lạc hậu và không chính xác. Trong khi đó bản đồ đòi hỏi
nhanh về thời gian, chính xác về loại hình, cập nhật về thông tin. Do đó, cần phải có
phương pháp mới, nhằm khắc phục những nhược điểm của phương pháp truyền thống.
Tư liệu viễn thám với những ưu việt là tính cập nhật và đồng bộ về thông tin, tính
khái quát hóa tự nhiên các đối tượng và khả năng phủ trùm rộng (một tấm ảnh chụp từ
vệ tinh Landsat TM phủ trùm diện tích 32.400 km2, một tấm ảnh chụp từ vệ tinh SPOT
phủ trùm diện tích 3.600 km2) và đã phủ trùm khắp mọi nơi trên Trái đất, cùng với sự
phát triển mạnh về công nghệ như cung cấp thông tin ngày càng nhanh chóng, chính
xác hơn, đã đem lại giá trị đích thực của phương pháp bản đồ trong nghiên cứu mối
quan hệ và tác động qua lại của các đối tượng, các hiện tượng, như các đối tượng biến
động thảm thực vật, tài nguyên rừng... đem lại khả năng thực tiễn cho xu hướng thành
lập bản đồ theo quan điểm đồng bộ, hệ thống.

VQG Tràm Chim.
- Nội dung 2: Tìm hiểu về ứng dụng GIS và viễn thám trong đánh giá sự thay đổi
lớp phủ rừng.
- Nội dung 3: Thu thập và xử lý ảnh vệ tinh Landsat qua tám năm: 1988, 1991,
2001, 2004, 2010, 2015, 2017.
- Nội dung 4: Giải đoán ảnh qua tám năm, xây dựng bản đồ chuyên đề và đồ thị
để đánh giá sự biến động lớp phủ rừng.
- Nội dung 5: Đề xuất giải pháp nhằm quản lý có hiệu quả và giảm thiểu sự thay
đổi lớp phủ rừng tại VQG Tràm Chim.

4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để hoàn thành quá trình nghiên cứu, tác giả sử dụng bốn phương pháp sau đây:
- Phương pháp thu thập, điều tra khảo sát thực địa.

SVTH: Võ Thị Hiền Hậu.
GVHD: ThS.Nguyễn Thanh Ngân.

2


Luận văn tốt nghiệp.
Ứng dụng GIS và viễn thám đánh giá sự thay đổi lớp phủ rừng VQG Tràm Chim tỉnh Đồng Tháp từ
năm 1988 đến năm 2017.

- Phương pháp tổng hợp và xử lý số liệu.
- Phương pháp ứng dụng Hệ thống thông tin địa lý và viễn thám.
- Phương pháp tham khảo ý kiến chuyên gia.

5. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
- Đối tượng nghiên cứu: Sự thay đổi lớp phủ rừng VQG Tràm Chim tỉnh Đồng