Đang tải... (xem toàn văn)
Lớp phủ đất đề cập đến lớp phủ bề mặt trên mặt đất như thảm thực vật, cơ sở hạ tầng đô thị, nước, đất trống.... Việc xác định lớp phủ đất giúp thiết lập bản đồ chuyên đề, phân tích, và phát hiện thay đổi. Trong khi đó, sử dụng đất đề cập đến mục đích mà đất phục vụ, như giải trí, môi trường sống của động vật hoang dã hoặc nông nghiệp. Biến động lớp phủ, sử dụng đất thể hiện sự tương tác giữa các hoạt động của con người với môi trường sinh thái như khai thác tài nguyên rừng tự nhiên, chuyển đổi đất rừng sang đất nông nghiệp, đất phi nông nghiệp và các hoạt động khác tác động trực tiếp trên đất.
DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Hệ thống phân loại lớp phủ mặt đất Bảng 1.2 Đặc trưng cảm ảnh vệ tinh Landsat Bảng 2.1 Thu thập liệu 16 Bảng 2.2 Khóa giải đốn ảnh cho khu vực nghiên cứu 19 Bảng 2.3 Hệ thống phân loại thực phủ khu vực nghiên cứu 20 Bảng 2.4 Thống kê số điểm mẫu loại thực phủ 22 Bảng 3.1 Ma trận sai số năm 2013 32 Bảng 3.2 Ma trận sai số năm 2017 32 Bảng 3.3 Ma trận sai số năm 2022 33 Bảng 3.4 Thống kê loại thực phủ giai đoạn 2013 – 2017 34 Bảng 3.5 Thống kê loại thực phủ giai đoạn 2017 – 2022 34 Bảng 3.6 Thống kê loại thực phủ giai đoạn 2013 – 2022 35 Bảng 3.7 Thống kê biến động thực phủ giai đoạn 2013 – 2017 36 Bảng 3.8 Thống kê biến động thực phủ giai đoạn 2017 – 2022 36 Bảng 3.9 Thống kê biến động thực phủ giai đoạn 2013 – 2022 36 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Nguyên lý thu thập liệu ảnh viễn thám Hình 1.2 Các thành phần hệ thống viễn thám Hình 2.1 Phương pháp nghiên cứu 15 Hình 2.2 Ranh giới thành phố Huế 18 Hình 2.3 Phương pháp phân loại gần 21 Hình 2.4 Các điểm mẫu khảo sát thực địa 22 Hình 3.1 Bản đồ hành thành phố Huế 24 Hình 3.2 Bản đồ phân loại thực phủ thành phố Huế năm 2013 .29 Hình 3.3 Bản đồ phân loại thực phủ thành phố Huế năm 2017 .30 Hình 3.4 Bản đồ phân loại thực phủ thành phố Huế năm 2022 .31 Hình 3.5 Bản đồ biến động thực phủ Thành phố Huế giai đoạn 2013 – 2017 38 Hình 3.6 Bản đồ biến động thực phủ Thành phố Huế giai đoạn 2017 – 2022 40 Hình 3.7 Bản đồ biến động thực phủ Thành phố Huế giai đoạn 2013 – 2022 41 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ LULC Lớp phủ sử dụng đất GIS Hệ thống thông tin địa lý MLC Maximum Likelihood Classification K Kappa MỤC LỤC MỞ ĐẦU .1 Đặt vấn đề Mục tiêu đề tài Ý nghĩa đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1.Cơ sở lý luận vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Khái niệm thay đổi lớp phủ, sử dụng đất (LULC) .4 1.1.2 Ứng dụng công nghệ viễn thám vào đánh giá LULC 1.2.Cơ sở thực tiễn vấn đề nghiên cứu 12 1.2.1 Tình hình nghiên cứu giới 12 1.2.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 12 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 2.1.Đối tượng nghiên cứu 14 2.2.Phạm vi nghiên cứu .14 2.3.Nội dung nghiên cứu 14 2.4.Phương pháp nghiên cứu .14 2.4.1 Phương pháp thu thập số liệu 16 2.4.2 Xử lý ảnh 16 2.4.3 Giải đoán ảnh 18 2.4.4 Phương pháp Maximum Likelihood Classification (MLC) 20 2.4.5 Đánh giá độ xác phương pháp phân loại 21 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 24 3.1.Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội thành phố Huế 24 3.1.1 Điều kiện tự nhiên 24 3.1.2 Điều kiện xã hội 28 3.2.Xây dựng đồ lớp phủ, sử dụng đất .28 3.3.Đánh giá biến động sử dụng đất 32 3.4.Xây dựng đồ biến động lớp phủ, sử dụng đất .37 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 43 4.1 Kết luận 43 4.2 Kiến nghị 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 PHỤ LỤC 46 MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Lớp phủ đất đề cập đến lớp phủ bề mặt mặt đất thảm thực vật, sở hạ tầng đô thị, nước, đất trống Việc xác định lớp phủ đất giúp thiết lập đồ chuyên đề, phân tích, phát thay đổi Trong đó, sử dụng đất đề cập đến mục đích mà đất phục vụ, giải trí, mơi trường sống động vật hoang dã nông nghiệp (Significance of Land Use / Land Cover (LULC) Maps) Biến động lớp phủ, sử dụng đất thể tương tác hoạt động người với môi trường sinh thái khai thác tài nguyên rừng tự nhiên, chuyển đổi đất rừng sang đất nông nghiệp, đất phi nông nghiệp hoạt động khác tác động trực tiếp đất Bản đồ LULC đóng vai trị vơ quan trọng chương trình lập kế hoạch, quản lý giám sát cấp địa phương, khu vực cấp quốc gia Thông tin này, mặt, giúp hiểu rõ khía cạnh sử dụng đất, mặt khác, cung cấp thơng tin hỗ trợ cho việc hình thành sách chương trình cần thiết cho quy hoạch phát triển Sự thay đổi lớp phủ, sử dụng đất tác động thảm thực vật bao phủ bề mặt trái đất, kết tác động đến biến đổi khí hậu tồn cầu Để đảm bảo phát triển bền vững, cần theo dõi trình diễn mơ hình lớp phủ, sử dụng đất khoảng thời gian dài Sự phát triển kinh tế gia tăng dân số tăng suốt hai thập kỷ qua có nhiều chứng cho thấy xu hướng gia tăng tiếp tục thúc đẩy tương lai Sự thay đổi tác nhân làm thay đổi khí hậu Ngày nay, gia tăng dân số, phát triển đô thị, tăng trưởng kinh tế - xã hội số vấn đề khác làm thay đổi nhanh chóng lớp phủ bề mặt, tác động lớn tới đất đai, đặc biệt thành phố lớn Có nhiều chứng cho thấy xu hướng gia tăng tiếp tục thúc đẩy tương lai (Remote Sensing Applications) Trước áp lực đó, đất đai lớp phủ mặt đất biến động không ngừng với phát triển xã hội Đây nguồn tài nguyên đặc biệt khai thác sử dụng khơng thể làm tăng thêm mặt số lượng Việc chuyển đổi mục đích sử dụng đất khơng hợp lý khơng giám sát dẫn đến biến đổi khí hậu tương lai Do việc theo dõi, nghiên cứu, quản lý sử dụng loại tài nguyên cách hiệu hợp lý vấn đề quan trọng Sự đời công nghệ viễn thám hệ thống thông tin địa lý (GIS) trở thành công cụ hỗ trợ đắc lực cho quản lý tài nguyên thiên nhiên giám sát môi trường Công nghệ ứng dụng rộng rãi nhiều ngành, nhiều lĩnh vực từ khí tượng – thủy văn, địa chất, môi trường nông – lâm – ngư nghiệp,… Theo dõi biến động loại lớp phủ mặt đất ảnh vệ tinh cho kết với độ xác cao, tiết kiệm thời gian, kinh phí từ giúp nhà quản lý có thêm nguồn tư liệu để giám sát thường xuyên biến động sử dụng đất Thành phố Huế nằm vị trí trung tâm đất nước, trục Bắc - Nam tuyến đường bộ, đường sắt, đường hàng không đường biển, gần tuyến hành lang Đông - Tây tuyến đường Xun Á Có 265,99 km diện tích tự nhiên quy mô dân số 652.572 người (Theo Cổng thông tin điện tử Thừa Thiên Huế) Vì vậy, nghiên cứu thực đề tài “Đánh giá thay đổi lớp phủ, sử dụng đất thành phố Huế” nhằm xây dựng đồ thay đổi lớp phủ, sử dụng đất cho thành phố Huế Mục tiêu đề tài *Mục tiêu chung Đánh giá biến động lớp phủ mặt đất nhằm xác định loại thực phủ, sử dụng đất địa bàn thành phố Huế ảnh vệ tinh Landsat đánh giá độ xác phương pháp áp dụng Từ vạch chiến lược quản lý phát triển nguồn tài nguyên đất đạt hiệu *Mục tiêu cụ thể - Xây dựng đồ lớp phủ, sử dụng đất phương pháp giải đoán ảnh vệ tinh Landsat cho năm đánh giá - Đánh giá sai số mơ hình lớp phủ, sử dụng đất - Xây dựng đánh giá biến động lớp phủ, sử dụng đất cho thành phố Huế giai đoạn nghiên cứu Ý nghĩa đề tài *Ý nghĩa khoa học Kết đề tài góp phần quản lý phát triển nguồn tài nguyên đất địa bàn thành phố Huế đạt hiệu *Ý nghĩa thực tiễn Đề tài giúp cho tỉnh Thừa Thiên Huế nói chung thành phố Huế nói riêng đánh giá biến động lớp phủ, sử dụng đất, phân tích ưu điểm, hạn chế yếu tố ảnh hưởng công tác xây dựng đồ lớp phủ Kết đề tài giúp tìm mặt thuận lợi mặt khó khăn làm sở đề xuất số giải pháp nhằm nâng cao hiệu công tác xây dựng đồ lớp phủ, khắc phục hạn chế, khó khăn, vướng mắc để nâng cao hiệu công tác quản lý phát triển nguồn tài nguyên đất địa bàn thành phố CHƯƠNG TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Cơ sở lý luận vấn đề nghiên cứu 1.1.1 Khái niệm thay đổi lớp phủ, sử dụng đất (LULC) Lớp phủ mặt đất lớp phủ vật chất quan sát nhìn từ mặt đất thông qua vệ tinh viễn thám, bao gồm thực vật (mọc tự nhiên tự trồng cấy) sở xây dựng người (nhà cửa, đường sá,…) bao phủ bề mặt đất Nước, băng, đá lộ hay dãi cát coi lớp phủ mặt đất (The FAO AFRICOVER Progamme, 1998) Sokal (1974) định nghĩa phân loại việc xếp đối tượng theo nhóm tập hợp khác dựa mối quan hệ chúng Một hệ thống phân loại miêu tả tên lớp tiêu chuẩn phân biệt chúng Các hệ thống phân loại có hai định dạng bản, phân cấp khơng phân cấp Một hệ thống phân cấp thường linh hoạt có khả kết hợp nhiều thơng tin chi tiết (The FAO AFRICOVER Progamme, 1998) Trong phạm vi nghiên cứu đề tài sử dụng hệ thống phân loại phân cấp, có tham khảo theo hệ thống phân loại FAO, tổng hợp có chọn lọc phù hợp với điều kiện thực tiễn Việt Nam Bảng 1.1 Hệ thống phân loại lớp phủ mặt đất Cấp Cấp 1.1 Khu dân cư 1.2 Khu thương mại dịch vụ 1.3 Nhà máy công nghiệp Đô thị thành phố 1.4 Giao thông 1.5 Cơng trình cơng cộng 1.6 Cơng trình phúc lợi 1.7 Khu giải trí thể thao 1.8 Khu hỗn hợp 1.9 Đất trồng đất khác Lúa – hoa màu 2.1 Mùa màng đồng cỏ 2.2 Cây ăn 2.3 Chuồng trại gia súc Cấp Cấp 2.4 Nông nghiệp khác 3.1 Đất đồng cỏ Đất bỏ hoang 3.2 Đất bụi 3.3 Đất hỗn hợp 4.1 Rừng thường xanh 4.2 Rừng rụng Đất rừng 4.3 Rừng hỗn giao 4.4 Rừng chặt trụi 4.5 Vùng rừng bị cháy 5.1 Suối kênh 5.2 Hồ hố nước Mặt nước 5.3 Bồn thu nước 5.4 Vịnh cửa sông 5.5 Nước biển 6.1 Đất ướt có thực vật tạo rừng Đất ướt 6.2 Đất ướt có thực vật khơng tạo rừng 6.3 Đất ướt khơng có thực vật Đất hoang 7.1 Hồ bị khô 7.2 Bãi biển 1.1.2 Ứng dụng công nghệ viễn thám vào đánh giá LULC 1.1.2.1 Tổng quan viễn thám Viễn thám khoa học thu nhận thông tin bề mặt trái đất mà không tiếp xúc trực tiếp với bề mặt Điều thực nhờ vào việc quan sát thu nhận lượng phản xạ, xạ từ đối tượng sau phân tích, xử lý, ứng dụng thơng tin nói