LỜI CẢM ƠN Tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc tới TS Đinh Thị Bảo Hoa, người tận tình bảo, động viên, hướng dẫn giúp đỡ tơi suốt q trình nghiên cứu hồn thiện luận văn tốt nghiệp Tôi xin bày tỏ biết ơn sâu sắc đến thầy cô khoa Địa lý gia đình, bạn bè đồng nghiệp hỗ trợ, động viên khích lệ, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ thời gian học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2010 Tác giả luận văn Vũ Ngọc Thủy MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU, SƠ ĐỒ MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nhiệm vụ .8 a Mục tiêu: b Nhiệm vụ: Cấu trúc đồ án CHƯƠNG - CƠ SỞ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ MẶT ĐẤT 10 1.1 Khái niệm chung lớp phủ mặt đất .10 1.1.1 Khái niệm 10 1.1.2 Phân loại lớp phủ mặt đất .12 1.2 Khái niệm biến động 14 * Biến động chất lượng .15 1.3 Các phương pháp viễn thám nghiên cứu biến động 16 1.4 Tổng quan cơng trình nghiên cứu biến động lớp phủ mặt đất vùng ven đô 19 CHƯƠNG - KHẢ NĂNG KHAI THÁC THÔNG TIN VIỄN THÁM TRONG NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ MẶT ĐẤT 21 2.1 Công nghệ viễn thám theo dõi biến động lớp phủ mặt đất 21 2.1.1 Cơ sở vật lý nguyên lý thu nhận ảnh viễn thám .23 Viễn thám phương pháp xử lý phân tích thơng tin đối tượng phân bố bề mặt Trái Đất thu thập từ ba tầng không gian: Vũ trụ (ngồi khí quyển), Tầng trung (tầng khí quyển), Mặt đất nhằm xác định cách tổng hợp thuộc tính đối tượng nghiên cứu 23 2.1.2 Cơ sở viễn thám ứng dụng theo dõi biến động lớp phủ mặt đất 26 2.2 Cơ sở GIS nghiên cứu biến động lớp phủ mặt đất 32 2.3 Phương pháp nghiên cứu biến động lớp phủ mặt đất 34 2.3.1 Chọn tư liệu ảnh viễn thám .35 2.3.2 Nắn chỉnh hình học 35 2.3.3 Đồng độ phân giải ảnh tư liệu 36 2.3.4 Phân loại ảnh viễn thám 36 2.4.5 Kiểm chứng 43 2.4.6 Kết phân loại .43 CHƯƠNG - ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ MẶT ĐẤT HUYỆN TỪ LIÊM 44 3.1 Đặc điểm chung địa lý tự nhiên kinh tế xã hội huyện Từ Liêm 44 3.2 Nguồn tư liệu sử dụng .47 3.3 Thực nghiệm kết nghiên cứu .48 3.3.1 Nắn chỉnh hình học 48 3.3.2 Cắt ảnh .48 3.3.3 Giải đoán ảnh 48 3.3.4 Phân loại 49 3.3.3 Đánh giá kết phân loại .57 3.3.4 Phân tích liệu GIS 61 3.3.2 Phân tích biến động lớp phủ mặt đất huyện Từ Liêm .62 3.4 Kết đánh giá 65 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 69 Kết luận .69 Kiến nghị 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO .71 DANH MỤC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU, SƠ ĐỒ Hình 1.1 - Sơ đồ tổng quát lớp phủ mặt đất 11 (nguồn : Hệ phân loại lớp phủ CORINE) 11 Bảng 1.1 - Hệ phân loại lớp phủ mặt đất khu vực huyện Từ Liêm .14 Hình 1.2 - Phương pháp phân tích sau phân loại 17 Hình 1.3 - Phương pháp phân loại trực tiếp ảnh đa thời gian .17 Hình 1.4 - Phương pháp nhận biết thay đổi phổ 18 Hình 1.5 - Phương pháp kết hợp 19 Hình 2.1 - Hệ thống vệ tinh giám sát tài nguyên môi trường Trái Đất 22 Hình 2.2 - Khái niệm chung viễn thám .23 Hình 2.3 - Bức xạ điện từ khả khai thác thông tin 24 Hình 2.4 - Cửa sổ khí 25 Hình 2.5 - Phân loại sóng điện từ 25 Hình 2.6 - Đường cong phổ phản xạ .26 Hình 2.7 - Đặc trưng phổ phản xạ số đối tượng tự nhiên 27 Bảng 2.1 - Một số dấu hiệu giải đoán ảnh tổ hợp màu giả ảnh vệ tinh SPOT 31 Sơ đồ 2.1- Quy trình phương pháp nghiên cứu biến động lớp phủ mặt đất 34 Hình 3.1 - Bản đồ quy hoạch sử dụng đất huyện Từ Liêm đến năm 2020 46 Bảng 3.1 - Dữ liệu ảnh vệ tinh sử dụng đề tài .47 Bảng 3.2 - Một số mẫu giải đoán dùng đề tài 50 Hình 3.2 - Chọn vùng mẫu 52 Hình 3.3 - Kiểm tra khác biệt mẫu .52 Hình 3.4 - Tạo project .54 Hình 3.5 - Nhập liệu đầu vào .55 Hình 3.6 - Hiển thị ảnh 55 Hình 3.7 - Kết trình segment 56 Hình 3.8 - Hình ảnh phân biệt hai trình segment 58 Hình 3.9 - Hình minh hoạ đối tượng phân loại theo pixel bị thông tin .59 Bảng 3.3 - Ma trận sai lẫn phương pháp phân loại thống kê 59 Bảng 3.4 -Bảng so sánh diện tích số lớp phương pháp phân loại theo pixel định hướng đối tượng với số liệu thống kê huyện 60 Hình 3.10 - Hình ảnh minh hoạ q trình tính tốn diện tích biến động 62 Biểu đồ 3.1 - Cơ cấu sử dụng đất năm 2003 2008 63 Hình 3.11 - Kết tính biến động hai ảnh phân loại năm 2003 - 2008 64 Bảng 3.5 - Diện tích biến động loại hình sử dụng năm 2003-2008 64 Biểu đồ 3.2 - So sánh diện tích loại hình đất có biến động 65 Hình 3.12 - Tại Từ Liêm nhiều khu đất xen kẹt khu thị khó canh tác 67 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Từ Liêm huyện nằm phía Tây cửa ngõ thủ Hà Nội Theo quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội thủ đô đến năm 2020, nửa huyện Từ Liêm nằm vành đai phát triển đô thị Với tốc độ thị hóa nhanh vậy, diện tích đất nông nghiệp ngày bị thu hẹp chia cắt, khu công nghiệp, khu đô thị bước hình thành Sự biến động có thuận lợi song có khó khăn phức tạp tác động đến tất lĩnh vực kinh tế - văn hoá, xã hội, tập quán nhân dân Những mặt tiêu cực q trình thị hoá mang lại giảm dần hoạt động nông nghiệp phát triển hoạt động phi nông nghiệp khác, gia tăng vấn đề xã hội, môi trường vấn đề sở hạ tầng chưa kịp đáp ứng địi hỏi xuất Do đó, cần phải có định hướng, theo dõi, đánh giá, kiểm kê, quản lý biến động lớp phủ mặt đất Đất đai loại tư liệu sản xuất đặc biệt nhà nước nắm quyền quản lý việc sử dụng Khi xảy q trình thị hố, đất đai bị thay đổi mục đích sử dụng cho phù hợp với nhu cầu phát triển sở hạ tầng thị Mặc dù hàng năm có báo cáo trạng tình hình biến động lớp phủ mặt đất báo cáo chủ yếu dựa phương pháp truyền thống đo vẽ, thành lập đồ, tính tốn diện tích đất, cơng việc phức tạp địi hỏi nhiều thời gian Hơn nữa, sử dụng tài liệu thống kê tài liệu đồ khai thác thơng tin thời sử dụng đất ln biến động Phương pháp viễn thám hệ thông tin địa lý (GIS) dần khắc phục nhược điểm Kỹ thuật viễn thám với khả quan sát đối tượng độ phân giải phổ khơng gian từ trung bình đến siêu cao chu kì chụp lặp lại từ tháng đến ngày cho phép ta quan sát xác định nhanh chóng lượng vị trí thơng tin biến động lớp phủ mặt đất đặc biệt xu hướng biến động Đối với nhà quản lý, thông tin tầm vĩ mơ cần thiết, kết quan sát biến động lớp phủ mặt đất từ viễn thám trợ giúp họ mặt khoa học quản lý vĩ mô, quy hoạch sử dụng đất… Các kết phân loại từ viễn thám tích hợp với liệu thống kê kinh tế xã hội môi trường GIS, thực chức phân tích khơng gian tìm kiếm liệu giúp ta đưa phân tích nhận định nguyên nhân, ảnh hưởng xu hướng biến động lớp phủ mặt đất Chính vậy, phương pháp viễn thám GIS phương pháp quan trọng cấu trúc hệ thống quan trắc biến động lớp phủ mặt đất vùng ven nói chung khu vực Từ Liêm nói riêng Trong khố luận này, tác giả đưa đề tài “Nghiên cứu biến động lớp phủ mặt đất huyện Từ Liêm sở ứng dụng công nghệ viễn thám GIS” Mục tiêu nhiệm vụ a Mục tiêu: - Ứng dụng phương pháp xử lý ảnh viễn thám đa thời gian theo dõi biến động lớp phủ mặt đất - So sánh phương pháp phân loại để chọn phương pháp tối ưu cho việc thành lập đồ biến động từ ảnh viễn thám - Đánh giá kết đồ biến động lớp phủ mặt đất huyện Từ Liêm b Nhiệm vụ: Dựa mục tiêu đề ra, cần thực nhiệm vụ sau: - Thu thập tài liệu liệu ảnh viễn thám đa thời gian có liên quan - Nghiên cứu tổng quan phương pháp viễn thám nghiên cứu biến động lớp phủ mặt đất - Nghiên cứu sở phản xạ đối tượng - Xử lý liệu phòng kết hợp điều tra thực địa - Tiến hành phân loại ảnh theo phương pháp: phương pháp phân loại thống kê phương pháp phân loại hướng đối tượng - Giải thích kết quả, so sánh kết phân loại với số liệu thống kê sử dụng đất huyện Từ Liêm so sánh phương pháp phân loại ảnh - Phân tích biến động lớp phủ mặt đất khu vực Từ Liêm so sánh, đánh giá biến động qua thời kỳ (2003 - 2008) Cấu trúc đồ án Toàn đồ án phần mở đầu kết luận trình bày chương: CHƯƠNG 1: Cơ sở khoa học nghiên cứu biến động lớp phủ mặt đất CHƯƠNG 2: Khả khai thác thông tin viễn thám nghiên cứu biến động lớp phủ mặt đất CHƯƠNG 3: Ứng dụng phương pháp viễn thám GIS nghiên cứu biến động lớp phủ mặt đất huyện Từ Liêm CHƯƠNG - CƠ SỞ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ MẶT ĐẤT 1.1 Khái niệm chung lớp phủ mặt đất 1.1.1 Khái niệm Lớp phủ mặt đất trạng thái vật chất bề mặt trái đất, kết hợp nhiều thành phần thực phủ, thổ nhưỡng, đá gốc mặt nước chịu tác động nhân tố tự nhiên nắng, gió, mưa bão nhân tạo khai thác đất để trồng trọt, xây dựng nhà cửa, cơng trình phục vụ sống người Sự kết hợp tạo lớp phủ mặt đất phong phú, đa dạng nhìn tổng thể lớp phủ mặt đất chia thành hai nhóm mặt nước mặt đất Mặt nước gồm có nước lục địa hệ thống sông, suối, kênh mương, hồ ao nước đại dương - biển phủ trùm phần lớn diện tích bề mặt trái đất Phần diện tích mặt đất lại nơi tập trung hầu hết hoạt động người nhiều loài sinh vật khác trái đất nơi biến đổi ngày, giờ, hoạt động tạo nên phong phú loại hình lớp phủ mặt đất thực phủ gồm cỏ, bụi, rừng, đất canh tác có sinh trưởng….; dân cư đô thị, nông thôn; mạng lưới giao thông; khu công nghiệp, thương mại đối tượng đất chuyên dùng khác; vùng đất trống, đồi núi trọc, cồn cát, bãi cát… Khái niệm lớp phủ mặt đất khác với sử dụng đất, đối tượng chúng lại có tương quan mật thiết Sử dụng đất mô tả cách thức người sử dụng đất hoạt động kinh tế - xã hội xảy mặt đất, hoạt động tác động trực tiếp lên bề mặt đất, mà số loại hình sử dụng đất đối tượng lớp phủ mặt đất, ví dụ đất đô thị đất nông nghiệp Một số loại hình sử dụng đất khác cơng viên theo góc độ lớp phủ bao gồm thảm cỏ, rừng hay cơng trình xây dựng thực tế hệ phân loại lớp phủ mặt đất hành phải xét đến khía cạnh sử dụng đất đưa vào loại hình lớp phủ nhân tạo có thực phủ Hình 1.1 - Sơ đồ tổng quát lớp phủ mặt đất (nguồn : Hệ phân loại lớp phủ CORINE) Trên thực tế khu vực khác trái đất có loại hình lớp phủ mặt đất đặc trưng đối tượng chịu tác động theo hai hướng tự nhiên người với mức độ mạnh, yếu khác Sự tác động làm cho lớp phủ mặt đất biến đổi Sự biến đổi lớp phủ mặt đất ngược lại có ảnh hưởng không nhỏ đến sống người, diện tích rừng suy giảm gây lũ lụt số nơi; gia tăng khu công nghiệp hoạt động nông nghiệp tăng vụ lúa, nuôi trồng thuỷ sản không hợp lý nguyên nhân gây biến đổi khí hậu Như nói lớp phủ mặt đất có quan hệ mật thiết với hoạt động kinh tế xã hội, tài nguyên thiên nhiên môi trường sống người Do đó, để trái đất phát triển bền vững mục tiêu lớn đặt lên hàng đầu quốc gia châu lục Trong năm qua, giới xảy nhiều tượng làm ảnh hưởng lớn đến tài nguyên thiên nhiên môi trường, như: - Sa mạc hóa diễn với tốc độ nhanh - Diện tích rừng ngày bị thu hẹp - Đất ngập nước bị dần - Q trình thị hóa diễn với tốc độ cao 10 a Với scale parameter 15 b Với scale parameter 20 Hình 3.8 - Hình ảnh phân biệt hai trình segment Trên ví dụ hai q trình segment khác nhau, hình a segment với giá trị scale parameter 15 cịn hình b scale parameter với giá trị 20 Ở hình a đối tượng phạm vi khoanh tròn segment thành nhiều polygon so với đối tượng hình b Hai giá trị có nghĩa với khoảng cách parameter nhỏ độ chi tiết ảnh phân đoạn lớn Điều đặc biệt phương pháp phân loại định hướng đối tượng trình phân loại hạn chế sai sót việc thực tách lớp bị lẫn trình segment Vì mà phương pháp phân loại cho kết phân loại giải đoán mắt thường tức dựa vào dấu hiệu ảnh Trong phân loại thống kê dựa vào tính chất phổ, việc phân loại sau lấy mẫu hồn tồn tự động nên kết khơng thể xác giải đốn mắt thường Q trình tạo polygon có đồng yếu tố điều kiện ban đầu Sau thành lập bảng giải có lớp đối tượng giống đối tượng bảng giải phân loại theo phương pháp phân loại thống kê Tiếp theo giai đoạn lấy mẫu, thay việc lấy mẫu theo đồng phổ tương đối pixel phương pháp phân loại thống kê phân loại định hướng đối tượng lấy mẫu 57 theo đồng polygon Vì mà kết phân loại theo định hướng đối tượng tránh manh mún, ưu điểm để sử dụng phương pháp nghiên cứu lớp phủ mặt đất khu vực ven đô Về mặt nhận dạng, khác hai phương pháp thể theo hình sau, hình a kết phân loại theo phương pháp định hướng đối tượng, hình b kết phân loại theo phương pháp phân loại thống kê a b Hình 3.9 - Hình minh hoạ đối tượng phân loại theo pixel bị thơng tin Hình ảnh bên cho thấy, hình b lớp đất mặt nước phương pháp phân loại theo pixel bị lẫn với lớp đất nông nghiệp đất đô thị Đây điều khơng thể xảy sông đứt quãng kết phân loại Điều cho thấy phương pháp phân loại thống kê dấn đến lẫn phổ đối tượng với đối tượng lân cận Sự sai lẫn thể bảng sau: Bảng 3.3 - Ma trận sai lẫn phương pháp phân loại thống kê Lớp đối tượng Lớp phủ đất nông nghiệp Lớp phủ đất Lớp phủ dân Lớp phủ mặt Lớp phủ mặt nông nghiệp cư đất khác nước 98.64 1.36 0 58 Lớp phủ dân cư 0.74 97.08 2.18 0 10.56 89.44 0 1.97 98.03 Lớp phủ mặt đất khác Lớp phủ mặt nước Từ bảng trên, lớp phủ mặt đất khác lớp bị lẫn nhiều lẫn với lớp phủ dân cư, lớp phủ dân cư lẫn sang lớp phủ mặt đất khác, Các lớp đất bị lẫn với chúng có đặc trưng phổ phản xạ tương tự Phân loại định hướng đối tượng lại khác, kết phân loại cho thấy khơng có manh mún lớp đối tượng Đặc biệt, theo quan sát mắt thường ảnh vệ tinh thấy khơng có sai lẫn lớp đối tượng với Đây nhược điểm phương pháp phân loại thống kê theo dõi biến động lớp phủ mặt Vì vậy, khơng nên sử dụng phương pháp việc tính biến động lớp phủ mặt đất khu vực huyện Từ Liêm Về mặt thống kê, theo thống kê diện tích lớp đối tượng hai phương pháp lại có khác so với thống kê thực tế Bảng 3.4 -Bảng so sánh diện tích số lớp phương pháp phân loại theo pixel định hướng đối tượng với số liệu thống kê huyện Diện tích Diện tích (Theo đối (Theo thống Không phân loại tượng) kê) Lớp phủ dân cư 31351100 27808400 32632564 654500 212400 689472 Lớp phủ đất nông nghiệp 36475600 40464800 33055965 Lớp phủ mặt nước 6226900 6746000 6686038 Các loại lớp phủ mặt đất Lớp phủ mặt đất khác Thống kê huyện Dựa vào bảng so sánh diện tích tính phương pháp với số liệu thống kê huyện thấy phương pháp phân loại định hướng đối tượng cho ta kết xác so với phương pháp phân loại thống kê Tuy nhiên, kết 59 mang tính chất thống kê, mặt khơng gian kiểm chứng điều ngồi thực địa Kết luận rút phương pháp phân loại định hướng đối tượng cho ta độ xác đáng tin cậy so với phương pháp phân loại thống kê Vì vậy, phương pháp phân loại áp dụng cho liệu khác để làm tiếp tốn biến động 3.3.4 Phân tích liệu GIS Như trình bày mục 1.2 sở GIS nghiên cứu biến động lớp phủ mặt đất, GIS có chức to lớn việc liên kết liệu với Quá trình phân tích liệu GIS nhằm tìm thơng tin diện tích loại đất diện tích biến động loại đất giai đoạn Chức chồng ghép liệu GIS dựa mối quan hệ không gian đối tượng lớp thông tin với Chức tích hợp thành chức mở rộng có tên GeoProcessing với chức để xử lý phân tích thơng tin từ nhiều lớp thơng tin khác như: - Dissovel (Dissovel feature based): Chập đối tượng kề có chung thuộc tính lựa chọn thành đối tượng - Merge (Merge theme together): Chập hai hay nhiều lớp đồ thành lớp (một shape file) Theme chứa đựng nội dung tất theme đầu vào - Clip (Clip one theme based on another): Chức cho phép tạo file *.shp mà đối tượng tính tốn từ hai lớp theme đầu vào - Intersect (Intersect two theme): Giao hai đối tượng hai theme khác tạo thành đối tượng (nhỏ hơn) có tất thuộc tính hai theme 60 Dữ liệu viễn thám sau hiệu chỉnh hình học phân loại thống khuôn dạng vector Trong GIS, có hai kiểu sử dụng liệu sử dụng liệu ảnh liệu phân loại Trong đề tài khoá luận tốt nghiệp này, tác giả sử dụng liệu phân loại phần mềm SPRING để tiến hành tính biến động phần mềm ArcGIS Trên sở phần mềm GIS lựa chọn, ta tiến hành nhập liệu: ảnh vệ tinh phân loại năm 2003, 2008 đồng dạng vector Sau chuyển liệu vào ArcGIS ta thực phép cộng toán học hai ảnh để có kết biến động loại hình sử dụng đất giai đoạn hai thời điểm Sau có ảnh biến động phân loại lại tác giả tiến hành tính tốn diện tích ảnh cơng cụ Tabulate Area phần mềm ArcGIS Tabulate Area cơng cụ tính bảng chéo hai liệu Arc Toolbox Hình 3.10 - Hình ảnh minh hoạ q trình tính tốn diện tích biến động 3.3.2 Phân tích biến động lớp phủ mặt đất huyện Từ Liêm Bài toán biến động lớp phủ mặt đất thực liệu thời điểm khác năm 2003 2008 Các liệu liệu ảnh vệ tinh 61 SPOT hiệu chỉnh hình học đồng độ phân giải tiến hành phân loại Sau tiến hành phân loại thời điểm với bảng giải ta so sánh diện tích biến động thời điểm khác sau: Diện tích loại đất cấu sử dụng đất tính từ kết phân loại thể biểu đồ sau: Biểu đồ 3.1 - Cơ cấu sử dụng đất năm 2003 2008 Theo biểu đồ cấu thể hai năm ta thấy, diện tích đất nơng nghiệp năm 2008 giảm so với diện tích đất nơng nghiệp năm 2003 (từ 47% xuống cịn 33%), diện tích đất thị có biến động lớn (từ 40% lên 56%) Sau có kết phân loại hai thời điểm, tác giả tiến hành tính diện tích biến động hai thời điểm công cụ Tabulate Area phần mềm ArcGis Phần diện tích biến động bao gồm diện tích loại hình sử dụng đất ổn định bị biến động giai đoạn từ 2003 – 2008 Diện tích thể bảng sau: Phần diện tích khơng biến động có kết mã có hàng đơn vị giống hàng chục, thí dụ: 11, 22, 33, 44; phần diện tích biến động có kết mã hàng đơn vị hàng chục khác nhau, thí dụ: 12, 23, 24, 34, Bảng diện tích biến động thể bảng sau: 62 Hình 3.11 - Kết tính biến động hai ảnh phân loại năm 2003 - 2008 Từ kết nhận sau tính biến động, ta thấy biến động lớp phủ mặt đất huyện Từ Liêm giai đoạn 2003 - 2008 chủ yếu liên quan đến đất nơng nghiệp Đó kết q trình thị hóa, đất nông nghiệp chuyển sang đất Bảng 3.5 - Diện tích biến động loại hình sử dụng năm 2003-2008 Năm 2003 Năm 2008 Đất chuyên dùng Đất chưa sử dụng Đất nông nghiệp Đất mặt nước Đất Đất chưa sử chuyên dùng dụng 29328400 102200 12145100 1882500 64900 44200 51100 42800 1451200 217000 23394700 832000 338600 302600 771200 6405000 Đất nông nghiệp Đất mặt nước Ơ đánh dấu có diện tích không biến động 63 Để thuận lợi cho việc theo dõi biến động đất, tác giả tiến hành xây dựng biểu đồ so sánh diện tích loại hình đất có biến động Biểu đồ 3.2 - So sánh diện tích loại hình đất có biến động Để đánh giá mức độ biến động cho loại đất có liên quan đến đất nơng nghiệp biểu đồ loại đất không bị biến động (các loại đất ổn định) Trên biểu đồ thể tất loại đất biến động có liên quan đến đất nơng nghiệp Từ biểu đồ thấy rằng, giai đoạn năm 2003-2008 có giảm mạnh diện tích đất nơng nghiệp sang loại đất chuyên dùng, loại đất khác có chuyển đổi khơng đáng kể Sau tính tốn thấy diện tích đất nơng nghiệp bị chuyển sang đất chiếm tỉ lệ lớn (gần 80% tổng số diện tích loại đất chuyển đổi liên quan đến đất nông nghiệp) 3.4 Kết đánh giá Theo kết phân loại, sau q trình thị hố xảy ra, dự án xây dựng huyện Từ Liêm khởi công dẫn đến biến động to lớn nhiều loại đất, đặc biệt biến động to lớn loại đất nông nghiệp Loại đất bị giảm cách đáng kể tổng số diện tích loại hình sử dụng đất bị biến động có liên quan đến đất nơng nghiệp tồn huyện Các ngun nhân gây biến động lớp phủ mặt đất huyện Từ Liêm, là: 64 - So với huyện khác, Từ Liêm nơi có tốc độ thị hóa nhanh huyện đông dân Hà Nội với gần 40 vạn người (dự báo đến năm 2015, tăng lên 57,5 vạn người) Dân số tăng cách nhanh chóng dẫn đến nhu cầu đất tăng lên Quỹ đất ngày hạn hẹp buộc người dân phải thu dần quỹ đất dành cho sản xuất nông nghiệp để chuyển đổi thành đất - Sự gia tăng dân số huyện chủ yếu gia tăng học có nhiều trường đại học Vì thế, nhiều gia đình cải tạo lại nhà cửa, số dịch vụ cho thuê nhà, làm quán cơm…thay cho công việc làm nông nghiệp trước Đây nguyên nhân gây giảm đất nông nghiệp Điều thấy rõ xã Cổ Nhuế, Đơng Ngạc, Mỹ Đình… - Cùng với tác động lớn quy hoạch vùng Thủ đô trình nghiên cứu quy hoạch điều chỉnh quy hoạch xây dựng chung Hà Nội gắn với yếu tố mở rộng ranh giới hành đặt vùng nông nghiệp huyện Từ Liêm trước nhiều biến động Hàng loạt dự án đầu tư vào sân vận động Quốc gia Mỹ Đình, Trung tâm hội nghị Quốc gia, Bảo tàng Hà Nội, hệ thống siêu thị BigC, khu cao ốc, văn phòng, tuyến đường trọng điểm,… làm giảm diện tích đất nơng nghiệp khu vực Trong quy hoạch tổng thể huyện Từ Liêm đến năm 2020, có thêm nhiều quan hành chính, khu công nghiệp,… đầu tư Điều dẫn đến diện tích đất nơng nghiệp khu vực bị giảm Tuy nhiên tất dự án thi công ngay, số dự án thu hồi đất chủ đầu tư chưa có vốn nên để khơng Hình ảnh minh hoạ cho tình trạng đất nơng nghiệp bị thu hồi cho dự án xây dựng chưa thi công (dự án “treo”) Đây thực trạng chung toàn huyện Hầu hết dự án sau thu hồi đất không tiến hành thi công tình trạng bị cỏ mọc Thực tế, diện tích đất nơng nghiệp bị thu hồi lớn sau năm thực thu hồi đất mà chưa thi cơng cơng trình để lại tình trạng bỏ phí đất nơng nghiệp 65 Hình 3.12 - Tại Từ Liêm nhiều khu đất xen kẹt khu thị khó canh tác Trong đó, diện tích đất nơng nghiệp nơng dân bị thu hồi ngày nhỏ lẻ, canh tác hệ thống mương máng phục vụ cho việc tưới tiêu không hoạt động từ thực dự án trước Sự thay đổi lớp phủ mặt đất Từ Liêm qua quan sát cho thấy chủ yếu tập trung quanh khu vực ven đô (các xã Cổ Nhuế, Đông Ngạc, Xuân Đỉnh, Trung Văn, Mỹ Đình), khu vực khác khơng có biến đổi đáng kể Tại xã có cụm cơng nghiệp khu công nghiệp Cầu Diễn, Nam Thăng Long có gia tăng diện tích xây dựng giảm diện tích nơng nghiệp Trong trình độ tay nghề người đân huyện thấp, số người không cấp chiếm đại đa số(78,81%), số lao động nông nghiệp Từ Liêm chiếm tới 49% dân số huyện Nếu chuyển dịch cấu đất nông nghiệp tiếp tục với tốc độ thời kỳ số lao động nơng nghiệp bị việc làm tăng nhanh chóng khơng có đất sản xuất Họ xoay sang làm số nghề khác Điều đặt tính cấp thiết phải đào tạo nghề cho nhân dân huyện Công việc nhà quản lý trở nên phức tạp số lao động phi nông nghiệp xuất Ngoài ra, gia tăng dân số cách nhanh chóng đẩy sở hạ tầng hệ thống điện, đường, bệnh viện, trường học ) vào tình trạng tải Đặc biệt du 66 nhập lối sống buông thả phận lớp trẻ làm cho môi trường sống vùng quê vốn yên bình ngày bị đảo lộn Tệ nạn xã hội gia tăng, giá trị đạo đức truyền thống nhiều gia đình bị lung lay… Đất nơng nghiệp Hà Nội giảm dần để dành cho công nghiệp đô thị thực tế trình phát triển Tuy nhiên, thành phố cần phải trì ổn định quỹ đất nơng nghiệp ven đô nhằm bảo đảm mục tiêu cung cấp thực phẩm sạch, tươi sống phục vụ cho thành phố giải việc làm cho người lao động, bảo đảm phát triển bền vững Các huyện ven đô cần quy hoạch lại vùng sản xuất nông nghiệp, chuyển đổi sang trồng rau, hoa, cảnh kết hợp với nhà vườn tạo vành đai xanh cho đô thị Trên sở rà sốt, quy hoạch lại vùng sản xuất, có đầu tư thỏa đáng cho sở hạ tầng kỹ thuật vùng đất nơng nghiệp cịn lại 67 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua trình nghiên cứu tác giả nhận thấy rằng: - Hiện có nhiều phương pháp thành lập đồ trạng lớp phủ mặt đất việc ứng dụng công nghệ viễn thám nghiên cứu biến động lớp phủ mặt đất phương pháp đem lại hiệu cao, rút ngắn thời gian, tiết kiệm công sức, đáp ứng yêu cầu giai đoạn - Độ xác việc theo dõi biến động lớp phủ mặt đất huyện Từ Liêm phụ thuộc chủ yếu vào độ phân giải không gian phương pháp phân loại ảnh vệ tinh Độ phân giải không gian có vai trị quan trọng theo dõi biến động khu vực có sử dụng đất manh mún khu vực ven huyện Từ Liêm khu vực có đặc tính bất đồng cao Độ phân giải không gian LANDSAT thấp (30m) áp dụng cho việc nghiên cứu đô thị khu vực sử dụng đất manh mún mà đề tài lựa chọn ảnh SPOT có độ phân giải cao (10m) Phương pháp phân loại sở quan trọng định độ xác kết phân tích biến động lớp phủ mặt đất Phương pháp phân loại thống kê thường dẫn đến lẫn phổ, thơng tin loại hình sử dụng đất bị phân chia manh mún nên khó khăn cho việc theo dõi quản lý khu vực ven đô Nhược điểm lớn phương pháp phân loại thống kê phân loại lẫn đối tượng như: khu dân cư - hoa màu, lúa nước - khu công nghiệp, … Phương pháp phân loại định hướng đối tượng khắc phục khó khăn phương pháp phân loại thống kê Kết phân loại phù hợp với quan sát mắt thường Sau thực segment với khoảng cách scale parameter 15 tiến hành phân loại diện tích loại hình sử dụng đất phân loại theo phương pháp định hướng đối tượng so với số liệu thống kê thu có hợp lý so với phương pháp phân loại thống kê 68 Như khẳng định phương pháp phân loại định hướng đối tượng cho hiệu phương pháp phân loại thống kê - Cơng nghệ GIS đóng vai trị quan trọng việc tích hợp thơng tin tính tốn biến động cho việc theo dõi biến động lớp phủ mặt đất - Kết phân loại cho thấy, khu vực Từ Liêm nơi có biến động diện tích loại hình sử dụng đất mạnh mẽ Phần lớn diện tích đất nơng nghiệp (gần 80%) bị chuyển đổi thành loại hình khác tổng số diện tích loại hình sử dụng đất bị chuyển đối chiếm khoảng 28% diện tích đất tự nhiên toàn huyện Đây số không nhỏ gây nhiều vấn đề theo dõi quản lý đất khu vực ven đô q trình thị hố Kiến nghị Tuy nhiên, để thành lập đồ theo phương pháp sử dụng tư liệu ảnh viễn thám nguồn tư liệu ảnh phải có tính thời, chất lượng ảnh cao, độ xác tinh cậy đóng vai trị quan trọng Nhưng cho dù độ phân giải thực địa công việc quan trọng để đưa thêm thơng tin vào q trình phân loại - Huyện Từ Liêm nơi có tốc độ thị hố nhanh chóng, chuyển đổi loại đất nơng nghiệp sang đất chuyên dùng nhanh chóng dẫn đến hậu mặt kinh tế, môi trường nhiều vấn đề xã hội khác Vì mà cần phải có biện pháp tăng cường sử dụng viễn thám GIS việc theo dõi quản lý chuyển đổi nhanh chóng loại đất này, đặc biệt loại đất nông nghiệp 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguễn Đình Dương (2005) “Kỹ thuật phương pháp Viễn thám” - Bài giảng cao học Phan Văn Lộc, Trương Anh Kiệt, Nguyễn Trường Xuân (2005) "Trắc địa ảnh" - NXB Giao thông vận tải Hà Nội Đinh Thị Bảo Hoa (2007) “ Nghiên cứu sử dụng hợp lý đất vùng ven đô huyện Thanh Trì, Hà Nội với hỗ trợ công nghệ viễn thám hệ thông tin địa lý” Phạm Vọng Thành (2000) "Quản lý tài nguyên đất tư liệu viễn thám" Bài giảng cao học Nguyễn Ngọc Thạch (2004) "Cơ sở viễn thám" Nguyễn Ngọc Thạnh (chủ biên), Nguyễn Đình Hịe, Trần Văn Thụy, ng Đình Khanh, Lại Vĩnh Cẩm (1997) “Viễn thám nghiên cứu tài nguyên môi trường ” - NXB Khoa học kỹ thuật Hà Nội Trần Đình Trí “Sử dụng tư liệu viễn thám để thành lập đồ động thái nghiên cứu biến động đối tượng bề mặt địa hình” - Luận văn thạc sỹ Nguyễn Thị Thúy Hằng “Nghiên cứu biến động số loại hình sử dụng đất vùng ven huyện Từ Liêm thành phố Hà Nội sở ứng dụng công nghệ viễn thám GIS” - Luận văn thạc sỹ Nhữ Thị Xuân, Đinh Thị Bảo Hoa, Nguyễn Thị Thuý Hằng (2004) “Đánh giá biến động sử dụng đất huyện Thanh Trì, thành phố Hà Nội giai đoạn 1994 - 2003 sở phương pháp viễn thám kết hợp GIS” - Tạp chí khoa học, Phụ trương ngành Địa lý - Địa 10 Hồng Thị Thanh Hương “Nghiên cứu biến động sử dụng đất quận Long Biên, thành phố Hà Nội q trình thị hoá” - Luận văn thạc sỹ 11 Uỷ ban nhân dân huyện Từ Liêm 70 - Thống kê, kiểm kê tăng giảm diện tích đất theo mục đích sử dụng từ năm 2003-2008 - Biến động diện tích đất theo mục đích sử dụng năm 2003-2005 - Báo cáo tổng hợp kinh tế - xã hội huyện Từ Liêm - Niên giám thống kê huyện Từ Liêm 2003 – 2004 www.faculty.wwu.edu 10 www.fao.org 11 www.satimagingcorp.com 12 www.dpi.inpe.br/spring/english/index.html 13 U.S Fish & Wildlife Service (2006), “Object Based Image Classification Using SPRING Software” 14 Rajesh Bahadur Thapa, M A., M.Sc "Spatial Decision Support Model for Peri - Urban Agriculture Case Study of Ha Noi Province, Viet Nam" 71