Ứng dụng viễn thám và gis trong đánh giá biến động sử dụng đất ở thành phố kontum - tỉnh kontum giai đoạn 2006 - 2014.

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

KHOA ĐỊA LÝ

---------------------------

LÊ THỊ HẰNG

ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG ĐÁNH GIÁ BIẾN

ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT Ở THÀNH PHỐ KON TUM – TỈNH

KON TUM GIAI ĐOẠN 2006- 2014

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

CHUYÊN NGÀNH: CỬ NHÂN ĐỊA LÝ

Đà Nẵng, tháng 05 năm 2015

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

KHOA ĐỊA LÝ

---------------------------

LÊ THỊ HẰNG

ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG ĐÁNH GIÁ

BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT Ở THÀNH PHỐ KON TUM –

TỈNH KON TUM GIAI ĐOẠN 2006- 2014

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

CHUYÊN NGÀNH: CỬ NHÂN ĐỊA LÝ

Ngƣời hƣớng dẫn:

TH.S LÊ NGỌC HÀNH

Đà Nẵng, tháng 05 năm 2015

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian thực hiện và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, tôi đã nhận

được sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình của nhiều cơ quan, đoàn thể, cá nhân.

Trước tiên, tôi xin chân thành cảm ơn sự quan tâm, giúp đỡ tận tình của nhà trường;

quý thầy cô giáo khoa Địa lý và các thầy cô giáo đã giảng dạy trong suốt thời gian học

tập. Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo Th.S Lê Ngọc Hành đã

trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian làm đề tài. Đồng thời,

tôi xin gửi lời cảm ơn đến lãnh đạo, tập thể cán bộ và chuyên viên phòng Tài nguyên và

Môi trường thành phố Kon Tum, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong việc thu

thập thông tin để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp.

Cuối cùng, tôi xin được gửi lời cảm ơn gia đình, bạn bè và những người thân luôn

động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.

Trong quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp, do có nhiều hạn chế về thời gian,

kinh nghiệm nên không tránh khỏi sai sót. Rất mong sự góp ý của các thầy, cô giáo

giảng dạy để khóa luận tốt nghiệp được hoàn thiện hơn.

Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn.

Đà Nẵng, ngày 03 tháng 05 năm 2015

Sinh viên

Lê Thị Hằng

MỤC LỤC

Trang

A. PHẦN MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 1

1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ...........................................................................................1

2. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI ...........................................................2

2.1. Mục tiêu của đề tài............................................................................................. 2

2.2. Nhiệm vụ của đề tài ........................................................................................... 2

3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU.........................................................2

3.1. Đối tƣợng nghiên cứu ........................................................................................ 2

3.2. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................... 3

4. LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU ........................................................................................3

4.1. Trên thế giới....................................................................................................... 3

4.2. Ở Việt Nam........................................................................................................ 4

5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ......................................5

5.1. Ý nghĩa khoa học ............................................................................................... 5

5.2. Ý nghĩa thực tiễn................................................................................................ 5

6. QUAN ĐIỂM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.............................................5

6.1. Quan điểm nghiên cứu....................................................................................... 5

6.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................... 6

7. CẤU TRÚC CỦA ĐỀ TÀI ......................................................................................7

B. PHẦN NỘI DUNG..................................................................................................... 8

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ....................................... 8

1.1. ĐẤT ĐAI VÀ BIẾN ĐỘNG ĐẤT ĐAI ...............................................................8

1.1.1. Định nghĩa về đất đai ...................................................................................... 8

1.1.2. Định nghĩa về biến động đất đai ..................................................................... 8

1.1.3. Cở sở lý thuyết của phƣơng pháp nghiên cứu biến động sử dụng đất ............9

1.1.4. Các khái niệm về sử dụng đất và lớp phủ đất............................................... 11

1.1.5. Hệ thống phân loại sử dụng đất hiện nay...................................................... 11

1.2. KHÁI QUÁT VỀ BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT...........................12

1.2.1. Khái niệm về bản đồ hiện trạng sử dụng đất và biến động sử dụng đất....... 12

1.2.2. Quy trình công nghệ thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất..................... 13

1.2.3. Khái quát về bản đồ biến động và phƣơng pháp thành lập bản đồ biến động

sử dụng đất.............................................................................................................. 15

1.3. MỘT SỐ VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ VIỄN THÁM VÀ GIS..................................17

1.3.1. Hệ thống thông tin địa lý .............................................................................. 17

1.3.2. Viễn thám...................................................................................................... 20

1.4. KHÁI QUÁT VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU...................................................25

1.4.1. Vị trí địa lý .................................................................................................... 25

1.4.2. Điều kiện tự nhiên......................................................................................... 26

1.4.3. Đặc điểm kinh tế - xã hội.............................................................................. 31

CHƢƠNG 2. ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN

TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT THÀNH PHỐ KON TUM - TỈNH KON TUM................. 35

2.1. KHÁI QUÁT TƢ LIỆU VÀ LỰA CHỌN HỆ THỐNG PHÂN LOẠI..............35

2.1.1. Khái quát tƣ liệu............................................................................................ 35

2.1.2. Lựa chọn hệ thống phân loại......................................................................... 37

2.2. QUY TRÌNH GIẢI ĐOÁN ẢNH VIỄN THÁM THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN

TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT..........................................................................................38

2.2.1. Hiệu chỉnh hình học ...................................................................................... 38

2.2.2. Nắn ảnh theo dữ liệu nền khu vực nghiên cứu ............................................. 40

2.2.3. Cắt ảnh theo khu vực nghiên cứu ................................................................. 43

2.2.4. Tăng cƣờng chất lƣợng ảnh .......................................................................... 44

2.2.5. Tổ hợp màu ................................................................................................... 45

2.2.6. Xây dựng mẫu phân loại............................................................................... 45

2.2.7. Phân loại........................................................................................................ 46

2.2.8. Kỹ thuật hậu phân loại.................................................................................. 50

2.3. THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT CÁC THỜI ĐIỂM

2006, 2010, 2014........................................................................................................54

2.3.1. Hiện trạng sử dụng đất năm 2006................................................................. 54

2.3.2. Hiện trạng sử dụng đất năm 2010................................................................. 57

2.3.3. Hiện trạng sử dụng đất năm 2014................................................................. 59

CHƢƠNG 3. ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT THÀNH PHỐ KON TUM

GIAI ĐOẠN 2006 – 2014 ............................................................................................. 61

3.1. QUY TRÌNH ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT ...............................61

3.2. CÁC CHỈ TIÊU PHẢN ÁNH BIẾN ĐỘNG......................................................61

3.2.1. Tỷ lệ biến động ............................................................................................. 61

3.2.2. Xu hƣớng biến động ..................................................................................... 62

3.2.3. Chu chuyển đất đai........................................................................................ 62

3.3. ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT Ở THÀNH PHỐ KON TUM GIAI

ĐOẠN 2006 - 2014....................................................................................................63

3.3.1. Đánh giá biến động cho từng giai đoạn ........................................................ 63

3.3.2. Đánh giá biến động cho từng loại hình sử dụng đất ..................................... 73

3.4. ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI

NGUYÊN ĐẤT Ở THÀNH PHỐ KON TUM - TỈNH KON TUM..........................74

3.4.1. Cơ sở của việc đề xuất .................................................................................. 74

3.4.2. Đề xuất một số giải pháp chủ yếu................................................................. 78

C. KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ....................................................................................... 80

D. TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 82

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Viết tắt Ý nghĩa

BSQ Band Sequential (Các kênh nối liên tiếp nhau)

CSDL Cơ Sở Dữ Liệu

ENVI Environment For Visualizing Images

FAO Food Argicuture Organization

GIS Food Argicuture Organization

GPS Global Positioning System

OLI_TIRS Operational Land Imager- Thermal Infrared Sensor

ROI Region Of Interest (Vùng chọn mẫu)

RS Remote Sensing (viễn thám)

SPOT Systeme Pour L’observation de La Terre

TIFF Tagged Information File Format

TM Thematic Mapper

TN & MT Tài nguyên và Môi trƣờng

WGS World Geodetic System

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Trang

Bảng 1.1. Các loại hình sử dụng đất đƣợc chọn nghiên cứu ............................................... 15

Bảng 1.2. Diện tích các loại đất chính toàn thành phố so với toàn tỉnh .............................. 28

Bảng 2.1. Hệ thống phân loại sử dụng đất dùng cho bản đồ hiện trạng sử dụng đất thành

phố Kon Tum........................................................................................................................ 37

Bảng 2.2. Lựa chọn các mẫu để phân loại ........................................................................... 45

Bảng 2.3. Kết quả tính diện tích và phần trăm các đối tƣợng trên ảnh Landsat TM năm

2006 ...................................................................................................................................... 54

Bảng 2.4. Kết quả tính diện tích và %các đối tƣợng trên ảnh Landsat TM năm 2010............ 57

Bảng 2.5. Kết quả tính diện tích và % các đối tƣợng trên ảnh Landsat OLI_TIRS năm 2014 59

Bảng 3.1. Bảng mẫu chu chuyển sử dụng đất từ năm 2006 đến năm 2014 của thành phố

Kon Tum, tỉnh Kon Tum (đơn vị ha)................................................................................... 62

Bảng 3.2. Bảng chu chuyển đất đai thành phố Kon Tum từ năm 2006 đến năm 2010 ....... 64

Bảng 3.3. Bảng chu chuyển đất đai thành phố Kon Tum từ năm 2010 đến năm 2014 ....... 67

Bảng 3.4. Bảng chu chuyển đất đai thành phố Kon Tum từ năm 2006 đến năm 2014 ....... 70

Bảng 3.5. Tình hình sử dụng và biến động một số loại đất chính giai đoạn 2006-2014 ..... 72

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Trang

Hình 1.1. Quy trình thực hiện trong đề tài.................................................................... 14

Hình 1.2. Các thành phần của hệ thống thông tin địa lý............................................... 18

Hình 1.3. Các chức năng của hệ thống thông tin địa lý................................................ 19

Hình 1.4. Nguyên lý thu nhận dữ liệu đƣợc sử dụng trong viễn thám ........................ 21

Hình 1.5. Cơ chế phản xạ phổ của thực vật.................................................................. 23

Hình 1.6. Khả năng hấp phụ và phản xạ của nƣớc ...................................................... 24

Hình 1.7. Đặc tính phản xạ phổ của thổ nhƣỡng .......................................................... 24

Hình 2.1 Các kênh ảnh của ảnh Landsat 7 TM (năm 2006)......................................... 35

Hình 2.2. Ảnh Landsat chụp ngày 26/12/2006 ............................................................. 35

Hình 2.3. Dữ liệu ảnh Landsat TM ngày 4/12/2010..................................................... 36

Hình 2.4. Dữ liệu ảnh Landsat OLI_TIRS 30/01/2014 ................................................ 36

Hình 2.5. Dữ liệu ảnh Landsat OLI_TIRS năm 2014 cắt theo ranh giới...................... 36

Hình 2.6. Thực hiện chồng lớp (Layer stacking).......................................................... 39

Hình 2.7. Thực hiện chỉnh sửa Sensor Type và Pixel size ........................................... 39

Hình 2.8. Chỉnh sửa Wavelengths và giá trị Geographic corner.................................. 39

Hình 2.9. Cắt ảnh khu vực nghiên cứu theo khung ...................................................... 39

Hình 2.10. Sơ đồ quy trình nắn ảnh .............................................................................. 40

Hình 2.11. Hộp thoại chọn thông tin trƣớc khi nắn...................................................... 41

Hình 2.12. Chọn các điểm khống chế........................................................................... 41

Hình 2.13. Hộp thoại hiển thị danh sách các điểm khống chế..................................... 42

Hình 2.14. Hộp thoại chọn nắn ảnh.............................................................................. 42

Hình 2.15. Hộp thoại chọn phƣơng pháp nắn ảnh........................................................ 42

Hình 2.16. Kết quả sau khi nắn chỉnh .......................................................................... 43

Hình 2.17. Chồng file ranh giới trƣớc khi cắt hoàn chỉnh ........................................... 43

Hình 2.18. Chồng lớp tạo mặt nạ (Build Mask)........................................................... 43

Hình 2.19. Kết quả sau khi cắt theo ranh giới.............................................................. 44

Hình 2.20. Hộp thoại tăng cƣờng chất lƣợng ảnh ........................................................ 44

Hình 2.21. Tổ hợp màu các band ảnh khác nhau ......................................................... 45

Hình 2.22. Kết quả chọn vùng mẫu .............................................................................. 48

Hình 2.23. Báo cáo sự khác biệt giữa các mẫu............................................................. 49

Hình 2.24. Hộp thoại Maximum Likelihood Parameters............................................. 50

Hình 2.25. Kết quả phân loại Maximum Likelihood ................................................... 50

Hình 2.26. Hộp thoại thống kê kết quả......................................................................... 51