ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐÀ NẴNG KHOA ĐỊA LÝ - HUỲNH NGỌC QUỲNH CHÂU ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS PHÂN TÍCH BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN HÒA VANG, THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG GIAI ĐOẠN 2005 - 2015 CHUYÊN NGÀNH: ĐỊA LÝ TÀI NGUYÊN MƠI TRƢỜNG KHĨA 14 (2014 – 2018) KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - năm 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐÀ NẴNG KHOA ĐỊA LÝ ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS PHÂN TÍCH BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN HÒA VANG, THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG GIAI ĐOẠN 2005 - 2015 Giáo viên hƣớng dẫn Sinh viên thực ThS Lê Ngọc Hành Huỳnh Ngọc Quỳnh Châu ĐÀ NẴNG - năm 2018 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài có kiến thức ngày hơm nay, em xin gửi lời cám ơn đến Ban Giám Hiệu toàn thể Thầy Cô Khoa Địa Lý trường Đại học Sư Phạm Đà Nẵng tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức kinh nghiệm quý báu cho chúng em suốt trình học tập nghiên cứu trường Với tất lòng chân thành em xin gởi lời cảm ơn, đến Thầy TS Lê Ngọc Hành hỗ trợ em nhiều để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp Tuy hồn thành tốt đề tài tránh khỏi sai sót định q trình nghiên cứu, mong thông cảm chia sẻ quý báu quý Thầy Cô Bạn bè Xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, tháng năm 2018 Tác giả khóa luận MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI 2.1 Mục tiêu đề tài 2.2 Nhiệm vụ đề tài ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tƣợng nghiên cứu .2 3.2 Phạm vi nghiên cứu NỘI DUNG NGHIÊN CỨU LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 6.1 Phƣơng pháp thu thập số liệu 6.2 Phƣơng pháp tổng hợp xử lý, phân tích số liệu 6.3 Phƣơng pháp viễn thám GIS 6.4 Phƣơng pháp khảo sát thực địa B PHẦN NỘI DUNG CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN NHỮNG VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .5 1.1 NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN HIỆN TRẠNG VÀ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT 1.1.1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI ĐẤT .5 1.1.2 BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT 1.2 HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) VÀ CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM (RS) 1.2.1 Hệ thống thông tin địa lý (GIS) .7 1.2.2 Công nghệ viễn thám (Remote Sensing) .10 1.3 ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG PHÂN TÍCH BIẾN ĐỘNG DIỆN TÍCH SỬ DỤNG ĐẤT 14 1.3.1 Ứng dụng viễn thám GIS đánh giá biến động diện tích sử dụng đất 14 CHƢƠNG 2: ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT HUYỆN HÒA VANG, THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG .17 2.1 KHÁI QUÁT VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 17 2.1.1 Điều kiện tự nhiên .17 2.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 18 2.2 TỔNG QUAN VỀ DỮ LIỆU 21 2.2.1 Tổng quan nguồn liệu 21 2.3 THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT HUYỆN HÒA VANG CÁC THỜI ĐIỂM NĂM 2005 VÀ 2015 .21 2.3.1 Các bƣớc thực giải đoán ảnh .21 2.3.2 Thành lập đồ trạng sử dụng đất thời điểm năm 2005 2015 .33 CHƢƠNG 3: ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG DIỆN TÍCH SỬ DỤNG ĐẤT HUYỆN HÒA VANG THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG 37 3.1 THÀNH LẬP BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT GIAI ĐOẠN 2005 – 2015 37 3.2 ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG DIỆN TÍCH SỬ DỤNG ĐẤT GIAI ĐOẠN 2005 – 2015 VÀ XU THẾ THAY ĐỔI TRONG GIAI ĐOẠN ĐẾN 41 3.2.1 Biến động diện tích sử dụng đất giai đoạn 2005 - 2015 41 3.2.2 Kết đánh giá biến động sử dụng đất huyện Hòa Vang giai đoạn 2005 – 2015 .42 3.2.3 Xác định xu hƣớng thay đổi diện tích sử dụng đất sở mơ hình Markov Chain 43 C KẾT LUẬN 46 KẾT LUẬN ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED D TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Dân số huyện Hòa Vang từ giai đoạn 2007-2010 (nghìn ngƣời) 19 Bảng 2.2 Hiện trạng phân bố dân cƣ theo đơn vị hành 20 Bảng 2.3 Hiện trạng lao động nội thị 20 Bảng 2.4 Dấu hiệu nhận biết đối tƣợng 26 Bảng 2.5 Hiện trạng sử dụng đất năm 2005 2015 36 Bảng 3.1 Bảng mẫu chu chuyển sử dụng đất từ năm 2005 đến năm 2015 huyện Hòa Vang (đơn vị ha) 41 Bảng 3.2 Tình hình sử dụng biến động số loại đất giai đoạn 2005-2015 43 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ mơ hình thơng tin, kiến thức GIS 13 Hình 1.2 Các chức GIS 13 Hình 1.3 Nguyên lý thu nhận liệu đƣợc sử dụng viễn thám 15 Hình 1.4 Cơ chế phản xạ phổ thực vật 16 Hình Đặc trƣng phản xạ phổ nƣớc so với đối tƣợng 16 tự nhiên khác Hình 1.6 Đặc điểm phổ phản xạ nhóm đối tƣợng tự nhiên 16 Hình 2.1 Bản đồ hành huyện Hòa Vang (thu từ tỷ lệ 1:250000) 21 Hình 2.2 Quy trình thành lập đồ trạng sử dụng đất 26 Hình 2.3 Các kênh ảnh viễn thám 27 Hình 2.4 Ghép kênh ảnh 27 Hình 2.5 Hiệu chỉnh thuộc tính ảnh Landsat 27 Hình 2.6 Mở ảnh vector khu vực nghiên cứu 28 Hình 2.7 Cắt ảnh theo ranh giới 28 Hình 2.8 Tăng cƣờng chất lƣợng hình ảnh 29 Hình 2.9 Phân loại Maximum Likelihood 32 Hình 2.10 Ảnh sau phân loại 33 Hình 2.11 Phân tích sau phân loại 34 Hình 2.12.Thống kê trạng loại đất năm 2005 2015 40 Hình 3.1 Quy trình thành lập đồ biến động sử dụng đất 41 Hình 3.2 Mơ tả chức intersection 42 Hình 3.4 Sự thay đổi diện tích loại đất từ năm 2005-2015 47 PHẦN MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Biến động sử dụng đất động lực làm biến đổi mơi trƣờng toàn cầu, trung tâm tranh luận phát triển bền vững (Turner and Lambin, 2001) Biến động sử dụng đất làm ảnh hƣởng đến hệ thống chức trái đất, gây nhiều hậu nhƣ thay đổi thảm thực vật, biến đổi đặc tính lý hóa đất, hệ thống thủy văn tài nguyên động, thực vật Biến động sử dụng đất nguyên nhân dẫn đến biến đổi khí hậu cân sinh thái Những biến động sử dụng đất diễn nhanh chóng rộng khắp giới, bao gồm việc chuyển đất rừng tự nhiên thành đất sản xuất nông nghiệp, phần đất nông nghiệp lại đƣợc dùng để xây dựng khu dân cƣ, mở rộng đô thị (Mas, 1999) Mặc dù, biến động sử dụng đất xảy khu vực nhƣng lại tác động tiêu cực phạm vi tồn cầu Do đó, hiểu biết ngun nhân, động lực nhƣ ảnh hƣởng biến động sử dụng đất có vai trò quan trọng Ở Việt Nam, áp lực gia tăng dân số phát triển kinh tế xã hội tác động mạnh mẽ đến sử dụng đất làm cho trạng sử dụng đất có nhiều thay đổi Diện tích đất để phát triển khu dân cƣ đô thị tăng lên, đất sản xuất nông nghiệp khu vực đồng bị thu hẹp Huyện Hòa Vang huyện nơng nghiệp thành phố Đà Nẵng, diện tích đất tự nhiên 73.488 (chiếm 74,8% diện tích thành phố Đà Nẵng), Trong Đất nơng nghiệp 65.316 ha, đất phi nông nghiệp 7.271 đất chƣa sử dụng 901,7 Mỗi năm tồn huyện có khả cung cấp thị trƣờng gần 20.000 rau, 1.200 thủy sản, gần triệu gia cầm loại cho vùng nội thị thành phố Đà Nẵng Vì nơng nghiệp ngành sản xuất địa bàn huyện nên thay đổi sử dụng đất tác động mạnh mẽ đến sống ngƣời dân đồng thời ảnh hƣởng đến môi trƣờng sinh thái Những nghiên cứu biến động sử dụng nhà khoa học giới cho thấy, nhân tố tự nhiên kinh tế xã hội đóng vai trò quan trọng việc giải thích động lực dẫn đến biến động sử dụng đất Tuy nhiên điều kiện khác vùng địa lý khác ảnh hƣởng nhân tố đến biến động sử dụng đất hoàn tồn thay đổi Vì việc đánh giá biến động sử dụng đất xác định đƣợc ảnh hƣởng yếu tố tự nhiên, xã hội đến biến động sử dụng đất từ đề xuất giải pháp quản lý sử dụng đất vấn đề cấp thiết Ngày với phát triển không ngừng khoa học đại đòi hỏi thơng tin phải nhanh chóng, xác kịp thời Thực tế cho thấy GIS Trang đƣợc áp dụng nhiều ngành, nhiều lĩnh vực khác chứng minh đƣợc khả xử lý thơng tin đem lại lợi ích to lớn kinh tế - xã hội - mơi trƣờng Do đề tài nghiên cứu: “Ứng dụng GIS viễn thám phân tích biến động sử dụng đất huyện Hòa Vang giai đoạn 2005-2015” đƣợc thực MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI 2.1 Mục tiêu đề tài Ứng dụng GIS phân tích biến động diện tích sử dụng đất địa bàn Huyện Hòa Vang, Thành Phố Đà Nẵng giai đoạn 2005-2015 2.2 Nhiệm vụ đề tài - Thu thập tƣ liệu: Ảnh viễn thám, đồ loại tài liệu liên quan khác - Thành lập đồ trạng sử dụng đất huyện Hòa Vang thời điểm 2005 2015 - Thành lập đồ biến động diện tích sử dụng đất, mục đích sử dụng đất giai đoạn 2005 – 2015 - Phân tích biến động diện tích sử dụng đất huyện giai đoạn 2005 – 2015 - Xác định nguyên nhân, đề xuất giải pháp thích ứng ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tƣợng nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu đề tài diện tích sử dụng đất Huyện Hòa Vang giai đoạn 2005-2015 3.2 Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu: Huyện Hòa Vang, Thành Phố Đà Nẵng NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Để nghiên cứu biến động diện tích sử dụng đất huyện Hòa Vang giai đoạn 2005 – 2015, đề tài thực số nội dung sau: - Khái quát sở lí luận thực tiễn biến động diện tích sử dụng đất - Tổng quan sở khoa học ứng dụng công nghệ viễn thám GIS đánh giá biến động diện tích sử dụng đất - Nghiên cứu đặc điểm điều kiện tự nhiên kinh tế - xã hội, yếu tố ảnh hƣởng tới biến động diện tích sử dụng đất Huyện Hòa Vang - Ứng dụng cơng nghệ viễn thám thành lập đồ diện tích sử dụng đất thời điểm năm 2005 2015 - Ứng dụng GIS để thành lập đồ đánh giá biến động diện tích sử dụng đất giai đoạn 2005 – 2015 Trang - Xác định nguyên nhân gây biến động diện tích sử dụng đất đề xuất giải pháp bảo vệ đất - Đề xuất số giải pháp thích ứng với biến động diện tích sử dụng đất LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU Việc sử dụng kỹ thuật viễn thám giới xuất từ lâu Kể từ năm 1858, ngƣời ta bắt đầu sử dụng khinh khí cầu để chụp ảnh nhằm mục đích thành lập đồ địa hình ảnh chụp từ máy bay đƣợc Wilbur Wright thực năm 1909 vùng Centocelli, Italia Ban đầu, ngƣời ta sử dụng viễn thám chủ yếu cho mục đích quân Khi vệ tinh Landsat-1 đƣợc phóng vào năm 1972, ứng dụng viễn thám lĩnh vực giám sát môi trƣờng quản lí tài nguyên thiên nhiên trở nên phổ biến trở thành phƣơng pháp hiệu việc cập nhật thông tin vùng hay toàn lãnh thổ Ngày nay, viễn thám đƣợc sử dụng rộng rãi hầu hết lĩnh vực từ theo dõi dự báo thời tiết, điều tra trạng môi trƣờng, giám sát biến động lớp phủ mặt đất, xói mòn đất, nghiên cứu địa chất, ni trồng thủy sản, việc nghiên cứu hải dƣơng học…Đối với công tác quy hoạch quản lý đất đai, viễn thám cơng cụ hữu ích giúp xác định nhanh chóng xác trạng sử dụng đất, đồng thời xác định biến động loại hình sử dụng theo thời gian Cơng trình “A land-use and land cover classification system for use with remote sensor data” James R.Anderson, Ernest E.Hardy, John T.Roach Richard E.Witmer năm 2001 đƣa hệ thống phân loại sử dụng đất công nghệ viễn thám định nghĩa rõ ràng loại hình sử dụng đất ứng dụng vào xây dựng số đồ cụ thể Việc sử dụng kĩ thuật viễn thám nghiên cứu trạng sử dụng đất lớp phủ mặt đất đƣợc áp dụng nhiều trƣờng đại học viện nghiên cứu giới, thực tế đem lại nhiều thành tựu to lớn Ở Hoa Kì, ứng dụng đƣợc bắt đầu kể từ năm 1976 Tại quốc gia châu Âu nhƣ Pháp, Đức, Hà Lan…hƣớng nghiên cứu trở nên phổ biến thập niên 80, 90 kỉ 20 phát triển mạnh Ngày nay, nƣớc châu Á châu Phi bắt đầu sâu vào nghiên cứu trạng sử dụng đất lớp phủ mặt đất cơng nghệ viễn thám GIS Có thể kể số cơng trình nhƣ: Cơng trình “Change detection in land use and land cover using remote sensing and GIS” Opeyemi Zubair, trƣờng đại học Ibadan: Đề tài “A comparison of land use and land cover change detection method” nhóm tác giả Daniel L.Civco, Jame D.Hurd, Emily H.wilson, Mingjun Song, Zhenkui Zhang, đại học Connecticut: Trang 2.3.2 Thành lập đồ trạng sử dụng đất thời điểm năm 2005 2015 Sau tiến hành giải đốn ảnh qua phần mềm Envi, chúng tơi sử dụng phần mềm ArcGIS để xử lý ảnh biên tập ảnh Đề tài sử dụng công cụ Eliminate phần mềm ArcGIS để gộp đối tƣợng có kích thƣớc nhỏ vào đối tƣợng lớn hơn, đề tài chúng tơi chọn đối tƣợng có kích thƣớc nhỏ 10000 m2 Tiếp theo sử dụng công cụ Smooth polygon để làm mịn ảnh công cụ clip để cắt ảnh theo ranh giới Kết thể hình sau 2.3.2.1 Bản đồ trạng sử dụng đất năm 2005 2015 Sau xử lý ảnh tiến hành biên tập đồ trạng năm 2005 2015 phần mềm ArcGIS Kết đƣợc thể qua hình sau: Trang 33 Trang 34 Trang 35 Bảng 2.5 Hiện trạng sử dụng đất năm 2005 2015 Hình 2.12.Thống kê trạng loại đất năm 2005 2015 Nhìn vào hai đồ trạng sử dụng đất, bảng 2.5 biểu đồ 2.1 Ta thấy rõ biến động loại đất, đặc biệt loại đất đất rừng sản xuất, có biến động mạnh Trong giai đoạn 2005-2015 diện tích loại đất trống, đất trồng lúa, đất rừng phòng hộ có xu hƣớng giảm.Còn lại diện tích loại đất nhƣ đất ở, đất rừng sản xuất đất mặt nƣớc lại có xu hƣớng tăng lên, đặc biệt đất đất rừng sản xuất với diện tích tăng từ 2005 đến năm 2015 gần 6000ha Trang 36 CHƢƠNG 3: ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG DIỆN TÍCH SỬ DỤNG ĐẤT HUYỆN HÒA VANG THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG 3.1 THÀNH LẬP BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT GIAI ĐOẠN 2005 – 2015 Hình 3.1 Quy trình thành lập đồ biến động sử dụng đất Vì kết phân loại ảnh chƣa đạt độ xác hồn tồn, nên ảnh phân loại cần đƣợc chuyển sang vector để hiệu chỉnh kết Đến đây, việc phân tích biến động lại dựa vào kết chồng xếp hai lớp vector hai thời điểm Việc chồng xếp dựa vào chức phân tích không gian GIS Chức việc phân tích biến động chức Intersection Có thể mơ tả chức qua sơ đồ sau: Trang 37 Hình 3.2 Mơ tả chức intersection Bản chất công cụ intersection lấy phần giao đối tƣợng hai lớp khác tạo thành nhiều đối tƣợng (nhỏ hơn) Về thuộc tính, lớp đối tƣợng tạo có tất thuộc tính hai lớp liệu đầu vào Sau tạo đƣợc lớp vector mới, việc phân tích biến động đƣợc thực cách tạo ma trận biến động nhƣ phƣơng pháp nghiên cứu biến động sau phân loại Phƣơng pháp có độ xác cao dễ dàng quản lí sở liệu Ở đề tài chọn phƣơng pháp phân tích sau phân loại kết hợp với phân tích biến động theo đồ để đánh giá biến động trạng sử dụng đất huyện Hòa Vang Trong phần mềm ArcGIS chọn công cụ intersect để chồng xếp hai đồ trạng năm 2005 2015 Trang 38 Hình 3.3 Cơng cụ Intersect ArcGIS Sau tiến hành lý biến động không biên tập đồ Kết thể hình sau: Trang 39 40 3.2 ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG DIỆN TÍCH SỬ DỤNG ĐẤT GIAI ĐOẠN 2005 – 2015 VÀ XU THẾ THAY ĐỔI TRONG GIAI ĐOẠN ĐẾN 3.2.1 Biến động diện tích sử dụng đất giai đoạn 2005 - 2015 3.2.1.1 Tỉ lệ biến động Tỉ lệ biến động giá trị định lƣợng, đƣợc thể tỉ số biến động diện tích i (là hiệu số năm cuối năm đầu giai đoạn so với diện tích năm đầu giai đoạn), giá trị âm (-) dƣơng (+) Tỉ lệ biến động đƣợc tính theo công thức: i = (S2- S1/S1)*100 I: Tốc độ gia tăng S2: Diện tích năm cuối S1: Diện tích năm đầu 3.2.1.2 Xu hướng biến động Nghiên cứu xu hƣớng biến động trạng sử dụng đất nghiên cứu trạng thái biến động trạng sử dụng đất sở nghiên cứu khả biến động loại đất Xu hƣớng biến động tăng giảm diện tích số loại hình sử dụng đất so với năm gốc, ảnh hƣởng theo hƣớng tích cực tiêu cực đến mơi trƣờng vấn đề sử dụng đất bền vững Lý thuyết đƣợc áp dụng để làm sở cho phân tích đánh giá ảnh hƣởng biến động trạng sử dụng đất đến vấn đề kinh tế xã hội huyện Hòa Vang 3.2.1.3 Chu chuyển đất đai Chu chuyển đất đai nội dung biến động đất đai Bản chất biến động đất đai phức tạp Mỗi loại đất thời gian vừa lấy thêm diện tích loại khác thân chuyển phần sang loại khác Biểu chu chuyển đất đai tài liệu làm sở để phân tích đánh giá biến động đất đai theo mục đích sử dụng kì quy hoạch, kế hoạch sử dụng đất Thực chất, biểu chu chuyển đƣợc thành lập cách tạo bảng chéo (crossing) đƣợc tổng hợp lại từ bảng ma trận biến động sử dụng đất Bảng 3.1 Bảng mẫu chu chuyển sử dụng đất từ năm 2005 đến năm 2015 huyện Hòa Vang (đơn vị ha) 41 Các ô nằm đƣờng chéo phần diện tích khơng thay đổi mục đích sử dụng thời kì sử dụng đất Phần tổng hợp phần cộng tăng, cộng giảm, biến động tăng giảm diện tích cuối kì phần hàng phần cột Cách tính số liệu để lập biểu đƣợc tiến hành theo bƣớc sau: - Chỉ tiêu cộng tăng: số liệu ô hàng tổng số liệu theo cột mục đích sử dụng đất (khơng bao gồm nằm đƣờng chéo chính) - Chỉ tiêu cộng giảm: số liệu ô cột tổng số liệu ô theo hàng mục đích sử dụng đất (khơng bao gồm ô nằm đƣờng chéo chính) - Chỉ tiêu biến động tăng (+) giảm (-) số liệu cộng tăng trừ số liệu cộng giảm mục đích sử dụng đất Khi cộng tăng lớn cộng giảm lấy dấu cộng (+), ngƣợc lại lấy dấu (-) - Chỉ tiêu diện tích cuối kì: số liệu cột số liệu diện tích đầu kì cộng với số liệu biến động tăng giảm - Trong nghiên cứu biến động trạng sử dụng đất biểu chu chuyển diện tích loại đất phân theo mục đích sử dụng có ý nghĩa quan trọng Nó góp phần thống kê cách chi tiết hệ thống tình hình biến động đất đai, đồng thời sở phân tích đánh giá tình hình sử dụng đất huyện Hòa Vang kì quy hoạch 3.2.2 Kết đánh giá biến động sử dụng đất huyện Hòa Vang giai đoạn 2005 – 2015 3.2.2.1 Nhận xét thay đổi loại đất giai đoạn 2005 - 2015 Căn vào bảng chu chuyển đất đai từ năm 2005 – 2015 ta thấy, số loại đất nhƣ đất lúa, đất ở, đất rừng phòng hộ hay đất rừng sản xuất có biến động mạnh, đặc biệt đất lúa đất khu dân cƣ Trong đó, đất lúa giảm 50% diện tích từ 7505.75ha năm 2005 xuống 3373.53ha năm 2015, chủ yếu chuyển sang đất đất rừng sản xuất Biến động giảm đất lúa giai đoạn 4655.31ha Trong đất lúa giảm đất có tăng mạnh, diện tích tăng gần ngàn từ 11707.41ha năm 2005 tăng lên 17322.76ha năm 2015, chủ yếu đƣợc chuyển qua từ đât lúa, đất chƣa sử dụng đất rừng sản xuất Biến động tăng đất khu dân cƣ giai đoạn 2005-2015 5615.35ha Sự biến động phù hợp với phát triển mở rộng phát triển kinh tế huyện nhà Đất mặt nƣớc có biến động tăng nhƣng khơng nhiều Xét biến động giảm diện tích chủ yếu đât trống đất rừng phòng hộ Năm 2005, diện tích đất trống 1412.37ha chiếm 1.86% vào năm 2015 giảm 42 499.92ha chiếm 0.66%, chủ yếu chuyển qua đất rừng phòng hộ đất Trong đất rừng phòng hộ bị giảm chủ yếu chuyển qua đất trồng rừng sản xuất Diện tích đât rừng phòng hộ năm 2005 32732.79ha giảm 25620.60ha năm 2015 Biến động giảm loại đất 9472.93ha Bảng 3.2 Tình hình sử dụng biến động số loại đất giai đoạn 2005-2015 Hình 3.4 Sự thay đổi diện tích loại đất từ năm 2005-2015 Dựa vào bảng 3.2 biểu đồ 3.1 ta thấy giai đoạn 2005-2015 diện tích đất trống, đất trồng lúa đất rừng phòng hộ giảm rõ rệt.Ngƣợc lại diện tích đất đất rừng sản xuất tăng mạnh.Điều hoàn toàn phù họp với xu hƣớng phát triển kinh tế huyện 3.2.3 Xác định xu hƣớng thay đổi diện tích sử dụng đất sở mơ hình Markov Chain 3.2.3.1 Dự báo biến động diện tích sử dụng đất dựa vào chuỗi Markov Nhiều nghiên cứu gần sử dụng chuỗi Markov để dự đoán sử dụng đất tìm cách mở rộng phạm vi áp dụng mơ hình Turner so sánh kết mơ hình chuỗi Markov với hai mơ hình mơ khơng gian khác để dự báo thay đổi lâu dài vùng Piedmont phía bắc Georgia…McMillen McDonald chứng 43 minh khớp nối chuỗi Markov với mơ hình hồi quy Để ƣớc tính ảnh hƣởng giá trị đất phân vùng thay đổi mà họ ƣớc tính chức để dự báo giá trị đất, sau phục vụ nhƣ giải thích cho xác suất chuyển đổi ma trận sử dụng đất Weng tích hợp việc sử dụng hệ thống thơng tin địa lí khả viễn thám với mơ hình chuỗi Markov để sử dự đốn hậu sử dụng đất có thị hóa cơng nghiệp hóa nhanh chóng đồng sơng Zhujiang Trung Quốc Cuối cùng, Levinson Chen cung cấp mơ hình chuỗi Markov thay đổi sử dụng đất khu vực Twin Cities (Michael Iacono, 2012) Ngồi chuỗi Markov có nhiều ứng dụng nhƣ (Lƣu Thị Hồng Quyên, 2012) Các hệ thống Markov xuất nhiều vật lí, đặc biệt học thống kê Chuỗi Markov dùng để mơ hình hóa nhiều q trình lí thuyết hàng đợi thống kê PageRank trang web dùng Google đƣợc định nghĩa chuỗi Markov Chuỗi Markov có nhiều ứng dụng mơ hình sinh học, đặc biệt tiến trình dân số Một ứng dụng chuỗi Markov gần thống kê địa chất Trong nghành quản lí đất đai: Ngƣời ta ứng dụng GIS, RS chuỗi Markov vào phân tích thay đổi sử dụng đất, ứng dụng mà đề tài hƣớng đến 3.2.3.2 Dự báo biến động diện tích sử dụng đất huyện Hòa Vang giai đoạn từ năm 2015 đến năm 2025, 2035 Trên sở mơ hình chuỗi Markov Levinson Chen tiến hành tính tốn đƣa đƣợc dự báo xu hƣớng biến động đất từ năm 2015 đến năm 2035 Dựa vào tỷ lệ biến động sử dụng đất từ giai đoạn 2005 đến 2015 huyện Hòa Vang theo % tơi tính tốn diện tích biến động sử dụng đất 10 20 năm tới Hình 3.5 Dự báo chu chuyển sử dụng đất từ năm 2015 đến năm 2035 huyện 44 Hòa Vang (đơn vị ha) Hình 3.6 Dự báo chu chuyển đất từ năm 2015 đến năm 2035 Dựa vào hình 3.5 hình 3.6 ta thấy xu hƣớng chu chuyển đất mƣời hai mƣơi năm tới huyện Hòa Vang chủ yếu giảm diện tích đất trống, đất rừng phòng hộ đất lúa, tăng diện tích đất đất rừng sản xuất 45 C KẾT LUẬN Công nghệ viễn thám kết hợp với GIS cho hiệu cao khách quan đánh giá biến đổi lớp phủ mặt đất Kết thực nghiệm rõ, việc kết hợp công nghệ viễn thám GIS hữu hiệu để xác định diện tích biến động, mức độ biến động phần xu hƣớng biến động đối tƣợng Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám kết hợp với GIS để thành lập đồ trạng sử dụng đất thời điểm 2005 2015 Trên sở đó, đề tài thành lập đồ biến động sử dụng đất huyện Hòa Vang năm 2005, 2015 Đây sở giúp nhà hoạch địch, quản lý tài ngun – mơi trƣờng, quy hoạch đánh giá xác trạng khu vực Bên cạnh đó, việc tƣ liệu viễn thám thƣờng xuyên bị lỗi gây nhiều khó khăn cho q trình giải đốn Tuy nhiên, sử dụng cơng cụ sửa lỗi cách xác phù hợp Kết giải đoán đạt đƣợc độ tin cậy cao Việc sử dụng tƣ liệu viễn thám thành lập đồ thực phủ tƣơng đối đơn giản nhanh chóng, đƣợc đầu tƣ ứng dụng rộng rãi tiết kiệm đƣợc chi phí, cơng sức, thời gian, mà kết thu đƣợc tƣơng đƣơng, chí vƣợt trội so với phƣơng pháp đo đạc, thống kê thực địa truyền thống Mặc dù đầu tƣ công sức thời gian song lực thân hạn chế nên nội dung khóa luận nhiều thiếu sót Tác giả mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp q thầy bạn quan tâm đến vấn đề Xin chân thành cảm ơn! 46 D TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bản đồ trạng sử dụng đất thành phố Đà Nẵng năm 2010, 2015, Sở Tài nguyên – Môi trƣờng thành phố Đà Nẵng [2] Trần Thu Hà, Phùng Minh Tám, Phạm Thanh Quế Lê Thị Giang (2015) Ứng dụng GIS viễn thám giám sát biến động diện tích rừng huyện Cao Phong – tỉnh Hòa Bình, Đề tài khoa học, Hà Nội [3] Nguyễn Hải Hòa, Nguyễn Thị Thu Hiền Lƣơng Thị Thu Trang (2013), Ứng dụng GIS ảnh landsat đa thời gian xây dựng đồ biến động diện tích rừng xã vùng đệm Xuân Đài Kim Thượng, vườn quốc gia Xuân Sơn, Đề tài khoa học [4] Nguyễn Xuân Trung Hiếu (2014), Ứng dụng viễn thám GIS thành lập đồ biến động loại thực phủ địa bàn thành phố huế- tỉnh Thừa Thiên Huế, Thừa Thiên Huế [5] Bùi Thu Phƣơng, Trƣơng Quang Hải, Nhữ Thị Xuân, Hà Phƣơng Lê “Nghiên cứu trạng biến động đất theo đầu nguời thành phố Hà Nội với trợ giúp công nghệ viễn thám GIS” [6] Nguyễn Ngọc Thạch (2005), Cơ sở viễn thám, NXB Nông nghiệp, Hà Nội 47 ...ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐÀ NẴNG KHOA ĐỊA LÝ ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS PHÂN TÍCH BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN HÒA VANG, THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG GIAI ĐOẠN 2005 - 2015 Giáo... Vang thời điểm 2005 2015 - Thành lập đồ biến động diện tích sử dụng đất, mục đích sử dụng đất giai đoạn 2005 – 2015 - Phân tích biến động diện tích sử dụng đất huyện giai đoạn 2005 – 2015 - Xác định... thám phân tích biến động sử dụng đất huyện Hòa Vang giai đoạn 2005- 2015 đƣợc thực MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI 2.1 Mục tiêu đề tài Ứng dụng GIS phân tích biến động diện tích sử dụng đất địa bàn