MỞ ĐẦU
Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật thế giới nói chung và
công nghệ viễn thám nói riêng đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành và
nhiều lĩnh vực khác nhau. Đặc biệt ảnh viễn thám MODIS là ảnh được cung cấp từ cơ quan
hàng không vũ trụ quốc gia Hoa Kỳ (NASA). Ảnh có độ phủ rộng và độ phân giải thời
gian cao đã và đang được nghiên cứu ứng dụng ở nhiều nơi trên thế giới.
Đông Bằng Sông Cửu Long là một trong những vựa lúa lớn nhất cả nước , có diện tích đất
canh tác lúa lớn nhất nước với tổng diện tích là 39.734.000 ha. Do đó nông nghiệp ĐBSCL
có ảnh hưởng đến việc sản xuất lúa hàng hóa cũng như xuất khẩu của nước ta. Cho đến
nay, công tác điều tra thống kê và thành lập bản đồ hiện trạng cũng như theo dõi tiến độ
xuống giống và thu hoạch chủ yếu vẫn dựa trên công tác điều tra, khảo sát thực địa, báo
cáo. Điều này không đảm bảo độ chính xác và đòi hỏi nhiều thời gian, kinh phí, cũng như
không đáp ứng kịp thời nhu cầu ra quyết định, hoạch định chính sách và cũng không đánh
giá được hiện trạng thay đổi, cơ cấu mùa vụ và sản lương thực được sản xuất
Xuất phát từ vấn đề trên, đề tài “Ứng dụng ảnh viễn thám MoDis Terra/Aqua trong
xác định cơ cấu mùa vụ lúa và hiện trạng sử dụng đất ở Đồng Bằng Sông Cửu
Long” đã được thực hiện với mục tiêu sau:
Đề tài được thực hiện nhằm mục đích đánh giá về khả năng ứng dụng ảnh vệ tinh thụ
động, độ phân giải thấp đa thời gian để thành lập bản đồ hiện trạng và theo dõi tiến độ
xuống giống của khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long. Đồng thời đề tài cũng nghiên cứu
nhằm tìm ra sự quan hệ giữa các đặc điểm biến động theo thời gian của các đặc điểm ảnh
với sự thay đổi của hiện trạng sử dụng đất. Qua đó đối chiếu với kết quả khảo sát và báo
cáo định kỳ để đánh giá mức độ chính xác của quá trình giải đoán và khả năng ứng dụng
của ảnh.
1
CHƯƠNG 1-LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 Đặc điểm vùng nghiên cứu
1.1.1 Điều kiên tự nhiên
Theo Lê sâm (1996), ĐBSCL nằm ở vùng cực nam của nước Việt Nam, nằm trong vùng từ
8
0

tạo thành một lớp trầm tích dầy 8m ở Cần Thơ và 6m ở Cai Lậy, sau đó biển rút từ từ, hình
thành các vùng sinh lầy và rừng ngập mặn.
Rừng nhiệt đới ven biển phát triển mạnh, hình thành nhiều vùng than bùn rộng lớn như U
Minh Thượng, song song với quá trình biển rút, vào thời kỳ này, các cửa sông hình thành
phù sa bồi đấp dần đất trũng ven sông cùng với sự phát triển các nhánh sông theo dạng
2
chân chim đổ ra biển, tam giác châu thổ hiện đại được hình thành với các giồng cát chạy
song song với đường bờ biển, và chỉ còn lại một số vịnh ăn thông với biển và nay vẫn còn
rạch trũng, các vùng trũng rộng lớn cũng như các dải trũng hẹp có liên quan rất lớn đến sự
phân bố đất phèn hiện nay trên đồng bằng. Sự việc cuối cùng của việc hình thành châu thổ
là quá trình bờ biển, dòng chảy ven bờ biển xáo trộn lại thành phần trầm tích, dẫn đến sự
hình thành phức hợp bãi bồi, khi phức hợp bờ biển phát triển bao vây lại, hình thành lên
vùng trũng Tây sông hậu. Các trầm tích có liên quan đến đất phèn điều gắn với đầm lầy
biển, khi các trầm tích đầm lầy biển nông có rừng ngập mặn phát triển cực thịnh là điều
kiện tích lũy lưu huỳnh trong mẫu chất, là yếu tố quyết định đến sự hình thành đất phèn
hiện nay, do vậy việc phân bố các vùng phèn hiện nay trên ĐBSCL. Nhìn chung, rất phù
hợp với sự tạo thành trầm tích đầm lầy hoặc hổn hợp có trầm tích đầm lầy sông biển.
Theo Tôn Thất Chiểu và ctv (1991), ở ĐBSCL móng đã lộ ra chiếm khoãng 5% diện tích,
hầu hết diện tích còn lại là lớp trầm tích bởi rời tuổi Holocence, chính đặc điểm này đã chi
phối quy luật phát sinh đất ở đồng bằng này. Sự chuyển động của sông lớn (sông Tiền và
sông Hậu ) và sự tiến dần ra biển của đồng bằng phù sa dưới sự ảnh hưởng của đứt gãy và
sự chuyển động của móng đá, đã để lại những vùng trũng rộng lớn (đầm Đồng Tháp Mười,
Bắc Hà Tiên, Hồng Dân, U Minh,…) là những khu vực chứa phèn tập trung quan trọng ở
ĐBSCL.
Sự chuyển động âm thầm của móng đá, cộng với sự vận động liên tục của sóng triều sông -
biển đã tạo nên những cấu trúc trầm tích tương phản và xen kẹp lẫn nhau ở một số nơi:
Đồng Tháp cấu trúc phèn bị cấu trúc phèn chia cắt ; ở U Minh cấu trúc không phèn bị cấu
trúc không phèn xâm nhập, điều này giải thích một số nơi trong vùng đất phèn Đồng Tháp
Mười có ưu thế sản xuất nông nghiệp hơn hẳn toàn vùng.
Biển càng lùi dần, trầm tích ngọt của đồng lụt dần từ sông Hậu, sông Tiền ra phía biển và

- Nhóm đất phù sa: Chiếm khoảng 1,1 triệu ha (28%) nằm ven sông Tiền và sông Hậu. Đất
phù sa là đất được hình thành và phát triển trên trầm tích biển và sông ngòi.
Khu vực ven sông Tiền và sông Hậu, các kênh đào nước ngọt là các vùng phù sa ngọt màu
mỡ không bị ảnh hưởng của mặn, phèn. Tùy theo địa hình, khoảng cách từ sông rạch và
mức độ phát triển của đất người ta phân biệt đất phù sa ven sông chưa phân hóa, đất phù sa
phát triển có tầng loang lỗ đỏ vàng và đất phù sa glay ở đầm lầy xa sông. Đây là vùng rất
thích hợp cho sản xuất nông nghiệp đặc biệt là sản xuất lúa, cây ăn màu và rau màu.
- Nhóm đất đồi núi và than bùn: Chiếm khoảng 400.000 ha (10%). Đất đồi núi tập trung
vùng Bảy Núi (An Giang) và Hà Tiên, rất thích hợp cho việc trồng hoa màu, nhưng độ màu
mỡ thấp, thiếu nước và dễ bị xói mòn. Đất than bùn tập trung ở vùng rừng U Minh thuộc
hai tỉnh Kiên Giang và Cà Mau. Ngộ độc hữu cơ là trở ngại chính trong việc canh tác ở
vùng này.
Tóm lại, ĐBSCL với điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ cao và ít biến động
trong năm, lượng bức xạ dồi dào là điều kiện thuận lợi cho việc trồng lúa. Tuy nhiên, do
lượng mưa nhiều nhưng phân bố không đều, đất đai, địa hình phức tạp đã giới hạn năng
suất lúa rất nhiều và hình thành những vùng trồng lúa khác nhau với chế độ nước, cơ cấu
giống lúa, mùa vụ, tập quán canh tác rất đa dạng (Nguyễn Ngọc Đệ 2009).
1.2 Sơ lược về hiện trạng sử dụng ở Đồng bằng sông Cửu Long
4
1.2.1 Hiện trạng sử dụng đất vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long trong thời gian qua
Theo Trần An Phong (1986) thực trạng sử dụng đất ở ĐBSCL như sau:
Trước 1975: Trong lịch sử khai thác vùng ĐBSCL trước đây, thực dân Pháp đã coi nơi đây
là vựa lúa của nước ta và khai thác tài nguyên vùng này, làm cho tốc độ mở mang diện tích
và dân số ở đây trong một thời gian ngắn đã tăng lên rất nhanh. Từ năm 1867- 1880, diện
tích canh tác chỉ có 420.000ha, chỉ đến năm 1930 đã lên đến 2.110.000 ha, dân số từ
1.700.000 (1880) đã tăng lên đến 4.500.000 vào năm 1930. Lịch sử khai thác sử dụng đất
cho thấy ĐBSCL là vùng đất trẻ mới được khai thác, chủ yếu trong 2-3 thế kỷ nay. Đặc
biệt trong vòng 30 năm đầu của thế kỷ này, công cuộc khai phá tăng rất nhanh, nhưng đến
50 mươi năm gần đây (1930-1984), diện tích canh tác mới tăng thêm chỉ 24 vạn ha.
Sau năm 1975: Dựa trên kết quả điều tra thống kê ruộng đất năm 1978-1980 và sau 4 năm

quân trên 6,5 tấn/ha/vụ và 12 – 17 tấn/ha/năm với 2 – 3 vụ lúa (Nguyễn Ngọc Đệ, 2006)
1.2.3 Các giai đoạn sinh trưởng của cây lúa.
Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2009), đời sống cây lúa bắt đầu từ lúc hạt nảy mầm cho đến khi
lúa chín. Có thể chia ra thành 3 giai đoạn chính: Giai đoạn tăng trưởng (sinh trưởng dinh
dưỡng), giai đoạn sinh sản (sinh dục) và giai đoạn chín.
Giai đoạn tăng trưởng
Giai đoạn tăng trưởng bắt đầu từ khi hạt nảy mầm đến khi cây bắt đầu phân hóa đòng. Giai
đoạn này cây bắt đầu phát triển về thân lá, chiều cao tăng dần và ra nhiều chồi mới (nở
bụi). Cây ra lá ngày càng nhiều và kích thước lá ngày càng lớn giúp cây lúa nhận nhiều ánh
sáng mặt trời để quang hợp, hấp thụ dinh dưỡng, gia tăng chiều cao, nở bụi và chuẩn bị cho
các giai đoạn sau. Thời điểm có chồi tối đa có thể đạt được trước, cùng lúc hay sau thời kỳ
bắt đầu phân hóa đòng tùy theo giống lúa
Giai đoạn sinh sản
Giai đoạn sinh sản bắt đầu từ lúc phân hóa đồng đến khi lúa trổ bông. Giai đoạn này kéo
dài khoảng 27 – 35 ngày, trung bình 30 ngày và giống lúa dài ngày hay ngắn ngày thường
không khác nhau nhiều. Lúc này, số chồi vô hiệu giảm nhanh, chiều cao tăng lên rõ rệt do
sự vươn dài của 5 lóng trên cùng. Đòng lúa hình thành và phát triển qua nhiều giai đoạn,
cuối cùng thoát ra khỏi bẹ của lá cờ: lúa trổ bông. Trong suốt thời gian này, nếu đầy đủ
dinh dưỡng, mực nước thích hợp, ánh sáng nhiều, không sâu bệnh và thời tiết thuận lợi thì
bông lúa sẽ hình thành nhiều hơn và vỏ trấu sẽ đạt được kích thước lớn nhất của giống, tạo
điều kiện gia tăng trọng lượng hạt sau này.
Giai đoạn chín
Giai đoạn chín bắt đầu từ lúc trổ bông đến lúc thu hoạch. Giai đoạn này trung bình khoảng
30 ngày đối với hầu hết các giống lúa ở vùng nhiệt đới. Giai đoạn này cây lúa trải qua các
thời kỳ sau:
6
- Thời kỳ chính sữa (ngậm sữa): các chất dự trữ trong thân lá và sản phẩm quang hợp được
chuyển vào trong hạt. Hình 3.3. Kích thước và trọng lượng hạt gạo tăng dần làm đầy vỏ
trấu. Bông lúa nặng cong xuống. Hạt gạo chứa một dịch lỏng màu trắng đục như sữa, nên
gọi là thời kỳ lúa ngậm sữa.

Trong từng vùng sản xuất nhỏ của từng địa phương, địa hình đất đai không đồng đều có
nơi cao, nơi thấp, vùng triền trũng đan xen, các thành phần đất khác nhau, nhiễm phèn nhẹ,
trung bình đến nhiễm nặng, đất xám, đất thịt, đất pha cát… Nên việc xuống giống cũng
tuân theo địa hình này.
Tất cả những yếu tố này làm cho thời vụ xuống giống, chăm sóc và thu hoạch lúa rất
nghiêm ngặt trong từng vùng, từng vụ lúa. Tuy vậy, dù đã cố gắng sắp xếp thời vụ cho phù
hợp nhưng hàng năm vẫn còn có một phần diện tích bị thiệt hại do những ảnh hưởng bất
lợi của thời tiết gây ra.
Thời vụ lúa mang tính đặc thù của từng địa phương, từng vùng sản xuất nhỏ nên hầu hết
các tỉnh đều chia diện tích sản xuất lúa nói riêng và sản xuất nông nghiệp của tỉnh nói
chung ra làm nhiều tiểu vùng sinh thái khác nhau từ đó bố trí cây trồng và cơ cấu mùa vụ
cho thích hợp với từng tiểu vùng sinh thái trong địa phương.
Thời vụ lúa hiện nay, nhìn chung chịu ảnh hưởng rất lớn từ đặc điểm của những tiểu vùng
sinh thái, từ sự chủ động hoặc nguồn nước ở các hệ thống kênh mương thủy lợi hoặc từ
nguồn nước trời, từ sự đầu tư cho sản xuất của từng hộ gia đình và những tác động vào cơ
sở hạ tầng của nhà nước như hệ thống giao thông, đê bao, thủy lợi…
Các hệ thống canh tác trên đất lúa hiện nay
Theo Nguyễn Ngọc Đệ (2009), có hai nhóm điển hình trên hai vùng sinh thái lớn:
Vùng phù sa nước ngọt
Cơ cấu ba vụ lúa chủ yếu tập trung ở những vùng đồng ruộng đã được kiến thiết tốt, có
nguồn nước ngọt bổ sung và đủ phương tiện cung cấp nước như Mỹ Tho, Châu Thành, Cai
Lậy, Cái Bè (Tiền Giang), một phần Long An dọc theo quốc lộ 1. Người ta làm 3 vụ lúa 1
năm: Hè Thu – Thu Đông – Đông Xuân bằng phương pháp sạ thẳng với các giống lúa ngắn
ngày chất lượng cao.
Vụ Hè Thu từ tháng 4 đến tháng 8 dương lịch
Vụ Thu Đông từ tháng 8-9 đến tháng 11-12 dương lịch
Vụ Đông Xuân từ tháng 11-12 đến tháng 3-4 dương lịch
Nông dân ở vùng này đã có tập quán trồng lúa cải thiện rất lâu đời so với các vùng khác
nên trình độ thâm canh cao. Gần đây, phương pháp “sạ chay” đã được phát triển mạnh mẽ
8

Do đó, có thể nói cơ cấu mùa vụ, kỹ thuật canh tác lúa ở ĐBSCL đã chuyển biến rất nhanh
chóng cùng với sự phát triển của hệ thống thuỷ lợi, các tiến bộ khoa học – kỹ thuật trong
ngành trồng lúa, đặc biệt đối với giống lúa ngắn ngày năng suất cao kháng sâu bệnh. Mạng
lưới khuyến nông đã được chú trọng và đẩy mạnh trong những năm gần đây góp phần hổ
9
trợ đắc lực nông dân khai thác đất đai của họ có hiệu quả và đa dạng hơn, kết hợp canh tác
lúa với các cây trồng khác hoặc kết hợp canh tác lúa với các cây trồng khác hoặc kết hợp
trồng lúa với nuôi tôm, cá, hay chăn nuôi…
1.2.5 Phương pháp xây dựng lịch thời vụ cho từng địa phương
Theo Cục trồng trọt (2006), việc xây dụng lịch thời vụ bao gồm những giai đoạn (hay
những công tác) sau:
−Điều tra xác định hiện trạng đất đai, hệ thống thủy lợi nội đồng, chế độ thủy văn trong
từng khu vực.
−Điều tra cơ cấu mùa vụ hiện tại và dự kiến kế hoạch mùa vụ sắp tới.
−Xác định cơ cấu cây trồng, giống cây trồng, cơ cấu mùa vụ. Xây dựng lich thời vụ cho
từng loại cây, lấy thời vụ lúa Đông Xuân và Hè Thu làm trọng tâm. Các mùa vụ và cơ cấu
cây trồng khác được bố trí xoay quanh hai mùa vụ này.
−Lập bản đồ xuống giống (đơn giản bằng phát thảo vùng đất), thông báo rộng rãi cho nông
dân trong vùng tham khảo. Lấy ý kiến nông dân và nếu có thể thì điều chỉnh cho phù hợp.
−Theo dõi việc thực hiện xuống giống như kế hoạch đã dự kiến, ghi chép những thuận lợi
và bất lợi trong thời điểm xuốnh giống, sinh trưởng của cây lúa, thu hoạch, kết hợp với
việc theo dõi tình hình thời tiết, thủy văn trong thời kỳ sản xuất và điều chỉnh cho hợp lý ở
những vụ sau.
−Hình thành lịch thời vụ cho nhiều vụ sản xuất trong năm, điều chỉnh trong từng năm cho
đến khi có được lịch thời vụ hoàn chỉnh.
−Trong quá trình xây dựng lịch thời vụ cần thiết có những đề xuất với chính quyền địa
phương hỗ trợ về các công trình thủy lợi phục vụ sản xuất nông nghiệp để lịch thời vụ
mang tính khả thi.
1.2.6 Một số điểm cần lưu ý khi bố trí lịch thời vụ
Theo Cục trồng trọt (2006), cần lưu ý khi bố trí lịch thời vụ:

tổng sản lượng hằng năm lên đến hơn 1,5 triệu tấn, chiếm hơn 70% sản lượng thủy sản
nuôi của cả nước (riêng cá tra, basa diện tích nuôi toàn vùng gần 5.000ha, tổng sản lượng
năm 2007 khoảng 1 triệu tấn).
Nhưng hiện nay nghề nuôi thủy sản của ĐBSCL được đánh giá là không bền vững, các
tỉnh ở khu vực vẫn đang loay hoay tự bươn chải để phát triển. (http://vietbao.vn/Xa-
hoi/Nuoi-thuy-san-o-DBSCL-Loay-hoay-phat-trien/40211823/157/)
1.2.9 Cây lâu năm (cây ăn trái)i
11
Các tỉnh Tiền Giang, Bến Tre, Đồng Tháp, Vĩnh Long, Trà Vinh, Sóc Trăng, Hậu Giang và
thành phố Cần Thơ đã đưa thêm 18.000 ha vào trồng 8 loại cây ăn quả đặc sản gồm: bưởi
Năm Roi, bưởi Da xanh, thanh long, măng cụt, vú sữa Lò Rèn, xoài cát Hòa Lộc, cam
sành, sầu riêng…
Với 18.000 ha trồng các loại cây ăn quả này sẽ nâng tổng diện tích cây ăn quả đặc sản toàn
vùng lên 73.000 ha, chiếm 29% diện tích cây ăn quả vùng Đồng bằng sông Cửu Long
(ĐBSCL). (http://www.baomoi.com/Info/Dong-bang-song-Cuu-Long-Mo-rong-dien-tich-
cay-an-qua-dac-san/148/3033657.epi)
1.3 Giới thiệu khái quát về Viễn Thám
Kỹ thuật viễn thám, một trong những thành tựu kỹ thuật vũ trụ đã đạt đến trình độ cao và
đã trở thành kỹ thuật phổ biến được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực kinh tế - xã
hội, đặc biệt có hiệu quả cao trong ứng dụng đối với lĩnh vực lâm nghiệp ở nhiều nước trên
thế giới, không những đối với các nước phát triển có trình độ khoa học kỹ thuật tiên tiến
mà còn đối với các nước đang phát triển nền kinh tế hãy còn lạc hậu. Bộ Tài nguyên và
Môi trường đã lắp đặt trạm thu vệ tinh Quốc gia, áp dụng công nghệ viễn thám và GIS
trong thành lập bảng đồ hiện trạng và theo dõi mùa vụ ở Việt Nam là công việc rất cần.
1.3.1 Định nghĩa về viễn thám
Theo Võ Quang Minh (1999), viễn thám (Remote Sensing) được định nghĩa là sự thu thập
và phân tích thông tin về các đối tượng, sự thu thập và phân tích này được thực hiện từ một
khoảng cách không gian không có sự tiếp xúc trực tiếp đến các vật thể.
Phương pháp viễn thám là phương pháp sử dụng bức xạ điện từ như một phương tiện để
điều tra và đo đạc đặc tính của đối tượng.

tiêu biểu có thể kể đến là nghiên cứu khí quyển, mây, thời tiết, lớp phủ thực vật, biến động
về nông nghiệp và lâm nghiệp.... Trong khoảng thời gian một ngày đêm, các đầu đo của
các vệ tinh này sẽ quét gần hết Trái đất trừ một số giải hẹp ở vùng xích đạo. Trong mỗi
phiên thu ta sẽ thu được dữ liệu tại 36 băng phổ (nếu phiên thu được thực hiện vào ban
ngày) hoặc tại các băng từ 20 đến 36 là các băng hồng ngoại nhiệt (nếu phiên thu được
thực hiện vào ban đêm). Theo thiết kế, các dữ liệu MODIS được sử dụng để nghiên cứu
các biến động toàn cầu cũng như các hiện tượng xảy ra trên mặt đất, trong lòng đại dương
và ở tầng thấp của khí quyển. Các dữ liệu MODIS cũng đóng một vai trò rất quan trọng
trong việc xây dựng các mô hình tương tác đứng đắn cho các hiện tượng xảy ra trên toàn
bộ Trái đất. Các mô hình này có thể được sử dụng để dự báo trước những biến động của
môi trường (MODIS-brochure ,2009)
Các thông số kỹ thuật của vệ tinh MODIS
13
MODIS là một đầu đo bức xạ có độ nhạy cao (12 bit) tại 36 kênh phổ, Việc sử dụng dữ
liệu sóng nằm trong khoảng từ 0,4 µm đến 14,4µ là tuỳ thuộc vào yêu cầu của người sử
dụng. Các kênh phổ này có độ phân giải không gian khác nhau: 2 kênh có độ phân giải
250m, 5 kênh có độ phân giải 500m, 29 kênh còn lại có độ phân giải 1000m. Với góc chụp
là 55
0
và độ cao quỹ đạo của Vệ tinh Terra là 705km, độ rộng của dải quét là 2330km.
Chính điều này cho phép dữ liệu MODIS phủ kín toàn bộ Trái đất chỉ trong khoảng thời
gian một – hai ngày.
Đầu đo MODIS giúp các nhà khoa học quan trắc Trái đất như một thể thống nhất. Các dữ
liệu quan trắc này cho phép chúng ta dự báo những biến động trong tương lai và phân biệt
các ảnh hưởng của các tác nhân tự nhiên và các tác nhân của các hạt động của con người
tới môi trường. Từ đó chúng ta có thể xây dựng nên mô hình động lực học toàn cầu của trái
đất bao gồm các mô hình của khí quyển, đại dương, lục địa, đồng thời tiên đoán trước
những sự thay đổi của các đối tượng này trước khi những thay đổi này xảy ra.
Bảng 1.1: Các thông số kỹ thuật của vệ tinh MODIS
Độ cao vĩ đạo 705 km

Các loại mây và các đối tượng bao phủ bề mặt trái đất
6 1,628 – 1,652 0,5 km
Các loại mây và các đối tượng bao phủ bề mặt trái đất
7 2,105 – 2,155 0,5 km
Các loại mây và các đối tượng bao phủ bề mặt trái đất
8 0,405 – 0,402 1 km
Màu sắc thực vật phù du và sinh địa hoá của đại dương
9 0,438 – 0,448 1 km
Màu sắc thực vật phù du và sinh địa hoá của đại dương
10 0,483 – 0,493 1 km
Màu sắc thực vật phù du và sinh địa hoá của đại dương
11 0,526 – 0,536 1 km
Màu sắc thực vật phù du và sinh địa hoá của đại dương
12 0,546 – 0,556 1 km
Màu sắc thực vật phù du và sinh địa hoá của đại dương
13 0,662 – 0,672 1 km
Màu sắc thực vật phù du và sinh địa hoá của đại dương
14 0,673 – 0,683 1 km
Màu sắc thực vật phù du và sinh địa hoá của đại dương
15 0,743 – 0,753 1 km
Màu sắc thực vật phù du và sinh địa hoá của đại dương
16 0,863 – 0,877 1 km
Màu sắc thực vật phù du và sinh địa hoá của đại dương
17 0,890 – 0,920 1 km
Hơi nước trong khí quyển
18 0,931 – 0,941 1 km
Hơi nước trong khí quyển
19 0.915 – 0,965 1 km
Hơi nước trong khí quyển
20 3,66 – 3,84 1 km

Nhiệt độ đỉnh của đám mây
36 14,085-14,385 1 km
Nhiệt độ đỉnh của đám mây
(Nguồn: MODIS wed, 2009)
1.3.4 Ảnh chỉ số thực vật và phương pháp tính
Chỉ số thực vật (vegetation index Image)
Nguyễn Ngọc Thạch (2005), chỉ số thực vật là thông tin tiêu biểu cho việc nghiên cứu
lượng chlorophyl (diệp lục tố). Tính chất phổ biến của thực vật có đặc điểm khác biệt với
các đối tượng khác là có sự phản xạ mạnh ở dải Green (0,5 – 0,6 μm). Do đó, có sự khác
biệt lớn về độ sáng giữa band gần hồng ngoại và band Green. Đặc điểm đó được gọi là tính
15
chất xanh lá cây (Greeness) của đối tượng. Như vậy giữa độ sáng (Brightness) và độ xanh
(Greeness) có sự khác biệt lớn nhất về giá trị DN. Thông thường tổng độ sáng của các band
cao hay thấp liên quan đến các loại đất khác nhau, còn sự khác biệt về giá trị DN giữa band
Green và gần hồng ngoại liên quan đến độ xanh. Để hình dung rõ được ý nghĩa sự khác
biệt đó, người ta tạo ra ảnh chỉ số thực vật (Normal Different Vegetation Index).
Bất kỳ vật thể nào trên bề mặt đất và khí quyển đều có tác dụng điện từ. Đồng thời bất kỳ
vật thể nào có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ không tuyệt đối (k=-273.16
0
C) đều liên tục phát ra
sóng điện từ (nhiệt bức xạ). Do thành phần cấu tạo của các vật thể trên bề mặt trái đất và
các thành phần vật chất trong bầu khí quyển là khác nhau nên sự hấp thu hoặc phát xạ các
sóng điện từ cũng khác nhau. Dựa trên tính chất vật lý này ta có thể xác định được các đặc
trưng quang phổ khác nhau của bề mặt trái đất và khí quyển bằng các dữ liệu viễn thám.
Một trong những đặc trưng quang phổ quan trọng nhất của viễn thám là quang phổ thực
vật, quang phổ phát xạ và phản xạ Albedo. Từ những đặc trưng này ta có thể tính toán
được các chỉ số thực vật, làm cơ sở cho việc phân loại, đánh giá trạng thái và sự biến động
của lớp phủ bề mặt.
Theo Dương Văn Khảm và ctv (2007)
- Các chỉ số phổ thực vật được phân tách từ các băng nhìn thấy, cận hồng ngoại, hồng

LREDNIR
REDNIR
SAVI +
++
−
=
Huete (1988)
TSAVI (Transformed Soil
Adjusted Vegetation Index - Chỉ
số chuyển đổi có điều chỉnh bởi
thực vật)
)(
)(
abaNIRRED
baREDNIRa
TSAVI
−+
−−
=
Baret và cộng sự
(1989)
16
SAVI (The Soil Adjusted
Vegetation Index - Chỉ số đất có
điều chỉnh bởi thực vật)
abRED
NIR
SAVI
/+
=

nói chung và cây trồng nói riêng.
Ví dụ: Ở hình 1.1 là mô phỏng chỉ số thực vật NDVI, rõ ràng nếu cây xanh tốt chỉ số thực
vật (NDVI=0,72) lớn hơn rất nhiều so với cây bị úa vàng (NDVI-0,14). Như vậy từ giá trị
định lượng của NDVI có thể xác định trạng thái sinh trưởng và phát triển của của thực vật
nói chung và cây trồng nói riêng.
17
(Nguồn: Dương Văn Khảm và ctv, 2007)
Hình 1.1. Mô phỏng chỉ số NDVI
1.3.5 Ứng dụng của viễn thám
Ứng dụng trên thế giới
Theo Võ Quang Minh (1999), hiện nay trên thế giới viễn thám được ứng dụng trong một
số lĩnh vực sau:
- Nghiên cứu thiên nhiên, địa chất, địa mạo.
- Tìm kiếm khoáng sản.
- Theo dõi sự suy thoái và biến động rừng.
- Nghiên cứu môi trường biển.
- Thành lập bản đồ địa hình.
- Xác định vị trí trong không gian của các vật thể bởi các phép đo trên ảnh.
- Phân loại đất.
- Giải đoán các mục đích đặc biệt trong quốc phòng, an ninh, quân sự,…
18
- Nghiên cứu tình hình ngập nước.
- Theo dõi sự lấn chiếm của sa mạc.
- Theo dõi sự di chuyển của các tảng băng ở các vùng cực.
Ứng dụng công nghệ viễn thám để giám sát tài nguyên thiên nhiên và môi trường ở Việt
Nam
Theo Lê Minh, và ctv (2002), nhu cầu ứng dụng công nghệ viễn thám để quản lý tài
nguyên thiên nhiên trước hết là tài nguyên đất, tài nguyên nước, tài nguyên khoáng sản, tài
nguyên rừng,...và giám sát môi trường ngày càng cao và trở thành một trong các nhiệm vụ
chủ đạo của ứng dụng và phát triển công nghệ của Bộ Tài nguyên và Môi trường. Các ứng

- Nghiên cứu ở vùng núi Ba Vì và Tam Đảo về cấu trúc địa chất trong khuôn khổ một đề
án với Canada 1998.
- Cuối năm 1996 ảnh Radar được chụp từ vệ tinh RADARSAT và ERS được sử dụng để
nghiên cứu ngập lụt, hiện trạng cơ cấu cây trồng ở Đồng Bằng Sông Cửu Long.
- Sử dụng ảnh SPOT để nghiên cứu sự thay đổi sử dụng đất đai ở huyện Tân Thạnh tỉnh
Long An (Lê Quang Trí và ctv, 1996).
- Sử dụng ảnh SPOT để nghiên cứu sự thay đổi sử dụng đất đai ở huyện Vĩnh Lợi tỉnh
Minh Hải (Võ Tòng Anh, 1996).
- Sử dụng ảnh Radar đa thời gian để theo dõi diễn biến lũ ở Đồng bằng sông Cửu Long
(Võ Quang Minh, 1999).
Một số kết quả ứng dụng ở ĐBSCL và ĐBSH
Dương Văn Khảm (2007), sử dụng tư liệu viễn thám đa thời gian đánh giá biến động chỉ số
thực vật lớp phủ và một số phân tích về thời vụ và trạng thái sinh trưởng của cây lúa ở
đồng bằng Sông Hồng và ĐBSCL.
Bài viết bước đầu ứng dụng tư liệu ảnh viễn thám MODIS tổ hợp 32 ngày để tính toán và
đánh giá sự biến động chỉ số thực vật NDVI, VCI và một số phân tích về thời vụ và trạng
thái sinh trưởng của cây lúa ở đồng bằng Sông Hồng và đồng bằng Sông Cửu Long. Kết
quả nghiên cứu cho thấy:
- Biến động chỉ số thực vật ở đồng bằng Sông Hồng :
Biến động chỉ số NDVI ở đồng bằng Sông Hồng được thể hiện ở hình. Theo hình 1.2 nhận
thấy chỉ số NDVI của toàn bộ các năm nghiên cứu đều biến động theo một đồ thị hình Sin,
xuất hiện cực đại ở hai thời điểm trong năm đó là khoảng tháng 4 - 5 và tháng 8 - 9 rõ ràng
đây là hai thời kỳ lúa phát triển tốt nhất trong năm tương ứng là vụ lúa Đông Xuân và vụ
lúa Mùa. Giá trị NDVI cực tiểu cũng xuất hiện vào hai thời điểm trong khoảng cuối năm
trước đầu năm sau và trong khoảng tháng 6 - 7 đây là hai thời kỳ lúa đang thu hoạch hoặc
đã thu hoạch xong.
20
(Nguồn Dương Văn Khảm và ctv, 2007)
Hình 1.2. Biến động chỉ số NDVI qua các năm đồng bằng sông Hồng
-Biến động chỉ số thực ở đồng bằng Sông Cửu Long :

và cung cấp các công cụ cho việc hiển thị dữ liệu và phân tích ảnh ở các kích thước và các
loại ảnh khác nhau trong một môi trường thân thiện với người sử dụng.
Các ưu điểm của ENVI được thể hiện ở cách tiếp cận trong công tác xử lý ảnh, đó là việc
kết hợp các kỹ thuật dựa trên kênh phổ và kỹ thuật dựa trên tập tin. Khi dữ liệu được mở,
các kênh phổ được lưu vào danh sách chờ xử lý của chương trình, hoặc khi các tập tin
được mở, các kênh phổ của các tập tin được xử lý như một nhóm. ENVI có tất cả các chức
năng xử lý ảnh cơ bản, trong chế độ tương tác với người sử dụng về đồ hoạ. Đặc biệt trong
khi xử lý, ENVI không có giới hạn về kênh phổ được xử lý đồng thời do vậy các dữ liệu
ảnh siêu phổ cũng có thể được xử lý và phân tích bằng ENVI. Hiện nay, ENVI phiên bản
mới có nhiều cải tiến hơn so với những phiên bản trước, có thêm nhiều chức năng và đặc
biệt là tốc độ đọc và xử lý dữ liệu nhanh hơn nhiều so với phiên bản trước (Lê Văn Trung
và ctv, 2006)
22
CHƯƠNG 2-PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1 Phương tiện
2.1.1 Thiết bị và phương tiện xử lý số liệu
- Máy định vị toàn cầu GPS
- Phần mềm vi tính Envi 4.2
- Phần mềmMapinfo Professional
- Ảnh vệ tinh MODIS
2.1.2 Nguồn dữ liệu
Ảnh viễn thám MODIS trong đề tài sử dụng kênh phổ ở bảng 2.1: Có độ phân giải không
gian 250m và 500m, các ảnh được chụp từ tháng 1/2008 đến tháng 12/2010 trên khu vực
ĐBSCL. Chọn lọc các ảnh có độ che phủ của mây không quá 30%.
Bảng 2.1: Các kênh phổ của đầu đo MODIS được sử dụng trong đề tài.
Kênh
Khoảng phổ (µm)
Độ phân giải không gian
1 0,620 – 0,670 0,25 km
2 0,841 – 0,876 0,25 km

Bước 2: Hiệu chỉnh hình học
Đối với ảnh vệ tinh trong quá trình chụp ảnh do sự thay đổi tốc độ quay của gương
nên thường dẫn đến sự méo mó hình học, lệch tọa độ … việc nắn chỉnh ảnh nhằm đưa ảnh
về hình dạng thực
Ảnh thu được có tọa độ ở dạng kinh độ/vĩ độ, ở đây ta thống nhất nắn chỉnh tọa độ
về dạng UTM (x,y), datum WGS-84, zone 48 North.
Chọn các điểm khống chế mặt đất (GCP – Ground Control Point) ta chọn các điểm
khống chế 4 góc ảnh và trung tâm được thể hiện trên bản đồ.
Bước 3: Biến đổi ảnh
- Tăng cường chất lượng ảnh:
+ Lọc ảnh ta chọn lọc ảnh bằng phương pháp Median
+ Tăng cường độ tương phản bằng phương pháp kéo giản tuyến tính (Linear) đây là
phương pháp sử dụng giá trị nhỏ nhất và lớn nhất của ảnh để thực hiện phép giãn tuyến
24
tính. Tuyến tính 0-255 phương pháp này sẽ hiển thị các giá trị thực pixel của ảnh theo giá
trị hiển thị của màn hình từ 0 đến 255.
- Tạo ảnh chỉ số thực
Các chỉ số phổ thực vật được phân tách từ các băng nhìn thấy, cận hồng ngoại, hồng
ngoại và dải đỏ là các tham số trung gian mà từ đó có thể thấy được các đặc tính khác nhau
của thảm thực vật như: sinh khối, chỉ số diện tích lá, khả năng quang hợp các sản phẩm
sinh khối theo mùa. Những đặc tính đó có liên quan và phụ thuộc rất nhiều vào dạng thực
vật bao phủ và thời tiết, đặc tính sinh lý, sinh hoá và sâu bệnh…Công nghệ gần đúng để
giám sát đặc tính các hệ sinh thái khác nhau là phép nhận dạng chuẩn và phép so sánh giữa
chúng.
Có nhiều chỉ số thực vật khác nhau, nhưng chỉ số khác biệt thực vật (NDVI) được
trung bình hoá trong một chuỗi số liệu theo thời gian sẽ là công cụ cơ bản để giám sát sự
thay đổi trạng thái lớp phủ thực vật, trên cơ sở đó biết được tác động của thời tiết, khí hậu
đến sinh quyển. Chỉ số thực vật NDVI được tính theo công thức sau:
)(
)(