Luận văn tốt nghiệp quản lý đất đai ứng dụng gis và viễn thám đánh giá biến động đất trồng lúa giai đoạn 2010 – 2015 trên địa bàn tỉnh hậu giang

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY ĐÔ KHOA SINH HỌC ỨNG DỤNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG ĐẤT TRỒNG LÚA GIAI ĐOẠN 2010 – 2015 TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH HẬU GIANG SINH VIÊN THỰC HIỆN LÊ VĂN TIÊN MSSV: 13D850103103 LỚP: QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI - KHĨA 2017 i TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY ĐƠ KHOA SINH HỌC ỨNG DỤNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI MÃ NGÀNH 52850103 ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG ĐẤT TRỒNG LÚA GIAI ĐOẠN 2010 – 2015 TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH HẬU GIANG SINH VIÊN THỰC HIỆN LÊ VĂN TIÊN MSSV: 13D850103103 LỚP: QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI K8 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN NGUYỄN QUỐC HẬU 2017 ii XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Luận văn: “Ứng dụng GIS viễn thám đánh giá biến động đất trồng lúa giai đoạn 2010 – 2015 địa bàn tỉnh Hậu Giang” Sinh viên thực hiện: LÊ VĂN TIÊN Lớp: ĐH QLĐĐ K8 Luận văn hoàn thành theo yêu cầu cá hướng dẫn hội đồng bảo vệ luận văn tốt nghiệp Đại học chuyên ngành Quản Lí Đất Đai, Khoa Sinh học ứng dụng – Đại học Tây Đô Cần Thơ, ngày tháng năm 2017 Xác nhận Cán hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên) LÊ VĂN TIÊN NGUYỄN QUỐC HẬU CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG iii LỜI CẢM ƠN Trong suốt quãng thời gian năm học tập rèn luyện trường Đại học Tây Đô em xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu, quý Thầy Cô, đặc biệt quý Thầy Cô thuộc khoa Sinh Học Ứng Dụng quan tâm, dạy tận tình, tạo mơi trường tốt để em đạt kết tốt học tập Cùng với nổ lực, cố gắn thân hướng dẫn nhiệt tình quý Thầy Cơ giúp em hồn thành tốt luận văn tốt nghiệp Với lòng biết ơn sâu sắc em xin gửi lời cảm ơn đến: - Thầy Mai Linh Cảnh quan tâm, hỗ trợ tích cực giải đáp thắc suốt trình em theo học trường - Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy Nguyễn Quốc Hậu, giảng viên khoa Nông Nghệp trường Cao Đẳng Cộng Đồng Vĩnh Long tận tình hướng dẫn, bảo em để em hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp - Con xin cảm ơn gia đình có cơng nuôi dưỡng tạo điều kiện tốt để học tập đến ngày hơm Cuối lời Cuối lời em xin gửi lời chúc sức khỏe đến tồn thể q Thầy, Cơ trường Đại Học Tây Đô, chúc quý Thầy Cô thành công công tác giảng dạy truyền đạt kiến thức bổ ích cho hệ tiếp sau chúng em Xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực LÊ VĂN TIÊN i TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu “Ứng dụng GIS viễn thám đánh giá biến động đất trồng lúa giai đoạn 2010 – 2015 địa bàn tỉnh Hậu Giang” tiến hành thời gian từ ngày 1/3/2017 đến ngày 13/7/2017 Phương pháp nghiên cứu đề tài ứng dụng ảnh viễn thám, cụ thể ảnh viễn thám MODIS (MOD09Q1) công nghệ GIS với mục tiêu thành lập bảng đồ trạng sử dụng đất trồng lúa giai đoạn 2010 – 2015 địa bàn tỉnh Hậu Giang từ đánh giá khả ứng dụng ảnh MODIS theo dõi, đánh giá biến động diện tích đất trồng lúa giai đoạn 2010 – 2015 địa bàn tỉnh Hậu Giang Từ kết tính tốn số NDVI khu vực vùng nghiên cứu, thiết lập chuỗi ảnh đa phổ với 65 kênh (đối với năm 2010 năm 2015) 46 kênh (đối với năm 2012, 2013, 2014) giải đoán đối tượng trồng Trên sở tiến hành thành lập bảng đồ trạng sử dụng đất lúa phương pháp chuyển đổi liệu từ ENVI sang MapInfo, sử dụng chức tích hợp phần mềm MapInfo để tính tốn diện tích đất trồng lúa giai đoạn 2010 – 2015 Từ kết giải đoán ảnh viễn thám, diện tích đất lúa giai đoạn 2010 – 2015 biến động chủ yếu theo chiều hướng giảm cụ thể sau: Tổng diện tích đất lúa năm 2010 so với năm 2015 giảm 4,18% địa phương có diện tích giảm nhiều huyện Phụng Hiệp, tổng diện tích đất lúa năm 2015 so với năm 2010 giảm 6,03%, bên cạnh địa phương có diện tích đất lúa giảm huyện Long Mỹ có diện tích đất lúa năm 2015 tăng 9,61% so với diện tích năm 2010 Từ ứng dụng như: Thành lập đồ trạng sử dụng đất trồng lúa, tính diện tích đất trồng lúa địa bàn tỉnh, cug cấp liệu thuộc tính đối tượng, việc ứng dụng cơng nghệ GIS kết hợp với công nghệ viễn thám đem lại hiệu cao theo dĩa đánh giá biến động trạng sử dụng đất trồng lúa địa bàn tỉnh Hậu Giang ii DANH SÁCH BẢNG Bảng Nội dung Trang 2.1 Các thông số kỹ thuật vệ tinh MOISD 2.2 Đặc điểm số kênh phổ ảnh MODIS 2.3 Đặc điểm ảnh MOD09Q1 10 4.1 Khóa giải đốn ảnh MODIS khu vực tỉnh Hậu Giang 40 4.2 Ma trận sai số phân loại ảnh 49 4.3 Các giá trị tính tổng cột dòng theo kết Bảng 4.2 51 4.4 Diện tích đất trồng lúa sau tính tốn bảng đồ trạng thành lập 53 4.5 So sánh diện tích đất trồng lúa sau giải đốn ảnh so với số liệu kiểm kê sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Hậu Giang năm 2015 55 iii DANH SÁCH HÌNH Hình Nội dung Trang 2.1 Các thành phần GIS 12 2.2 Giao diện phần mềm ENVI 4.8 13 2.3 Giao diện phần mềm Mapinfo 10.5 14 2.4 Sự phát triển lúa vụ Đông xuân - Hè Thu biến động số NDVI (Nguồn: Trần Thị Hiền, 2010) 17 2.5 Tương quan phát triển lúa vụ Đông xuân Hè Thu biến động số NDVI (Nguồn: Trần Thị Hiền, 2010) 17 2.6 Bản đồ hành tỉnh Hậu Giang 19 3.1 Sơ đồ trình xử lý ành Modis 21 3.2 Sơ đồ bước thực đề tài 23 4.1 Ảnh MODIS09Q1 thu thập 25 4.2 Các bước trình cắt sơ vùng nghiên cứu 26 4.3 Ảnh trước cắt sơ (a) ảnh sau cắt sơ (b) 26 4.4 Các bước trình cắt ảnh theo địa giới hành 27 4.5 Ảnh trước cắt theo địa giới hành (a) ảnh sau cắt theo địa giới hành (b) 28 4.6 Các bước trình hiệu chỉnh hình học 39 4.7 Trước sau hiệu chỉnh hình học 30 4.8 Các bước tiến hành lọc ảnh 30 4.9 Mối quan hệ số thực vật NDVI với diện thực vật 32 4.10 Các bước tiến hành trình ghép chuỗi ảnh NDVI 33 4.11 Ảnh Hậu Giang tổ hợp dựa kênh phổ 6, 14 47 34 4.12 Các bước thực trình che chuỗi ành NDVI 35 4.13 Bản đồ phân loại khơng kiểm sốt năm 2010 36 4.14 Giá trị NDVI đối tượng phân loại không kiểm soát năm 2010 37 4.15 Các giai đoạn phát triển lúa (giai đoạn trước xạ, giai đoạn phát triển, giai đoạn lúa chín giai đoạn sau thu hoạch) 37 4.16 Bản đồ phân loại không kiểm soát năm 2015 38 4.17 Giá trị NDVI đối tượng phân loại khơng kiểm sốt 39 4.18 Các bước tiến hành khoanh ROI 41 4.19 Vị trí điểm khảo sát 42 4.20 Các bước thực để lấy giá trị NDVI 44 4.21 Biểu đồ biến động NDVI khu vực thực vật phát triển tốt quanh năm 45 iv Hình Nội dung Trang 4.22 Biểu đồ biến động NDVI khu vực thực vật phát triển tốt quanh năm có chu kỳ theo năm 45 4.23 Biểu đồ biến động NDVI khu vực thực vật phát triển 46 4.24 Biểu đồ thể thay đổi giá trị NDVI khu vực trồng lúa vụ năm 47 4.25 Biểu đồ thể thay đổi giá trị NDVI khu vực trồng lúa vụ năm liên tiếp 47 4.26 Biểu đồ thể thay đổi giá trị NDVI khu vực trồng lúa vụ thu đông sớm năm 47 4.27 Biểu đồ thể thay đổi giá trị NDVI khu vực trồng lúa vụ thu đông sớm năm liên tiếp 48 4.28 Biểu đồ thể thay đổi giá trị NDVI khu vực trồng lúa vụ thu đông muộn năm 48 4.29 Biểu đồ thể thay đổi giá trị NDVI khu vực trồng lúa vụ thu đông muộn năm liên tiếp 48 4.30 Bản đồ trạng sử dụng đất lúa năm 2010 địa bàn tỉnh Hậu Giang 52 4.31 Bản đồ trạng sử dụng đất lúa năm 2015 địa bàn tỉnh Hậu Giang 53 4.32 Biểu đồ diện tích đất trồng lúa năm 2010 2015 địa bàn tỉnh Hậu Giang 54 4.33 Biểu đồ so sánh diện tích đất lúa năm 2010 kết giải đoán ảnh MODIS so với số liệu kiểm kê Sở TN&MT 56 4.34 Biểu đồ so sánh diện tích đất lúa năm 2015 kết giải đoán ảnh MODIS so với số liệu kiểm kê Sở TN&MT 56 4.35 Biểu đồ tương quan số liệu điều tra với diện tích giải đốn ảnh MODIS 57 v DANH SÁCH CÁC TỪ VẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng anh Tiếng việt GIS Geographic Information System Hệ thống thông tin địa lý ENVI The Environment for Visualizing Môi trường thể ảnh ĐBSCL NDVI Đồng sông Cửu Long Chỉ số khác biệt thực vật The Normalized Difference Vegetation Index TN&MT Tài nguyên Môi trường ĐX Đông Xuân HT Hè Thu TĐm Thu Đông muộn MODIS Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer Hệ thống quét ảnh đa phổ độ GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu UTM Universal Transverse Mercator Hệ tọa độ chuyển đổi tổng hợp WGS-84 World Geodetic Systerm 84 Hệ tọa độ giới xây dựng năm 1984 ROI Region Of Interest Vùng đại diện vi MỤC LỤC NỘI DUNG TRANG LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ii DANH SÁCH BẢNG iii DANH SÁCH HÌNH iv DANH SÁCH CÁC TỪ VẾT TẮT vi CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Nội dung đề tài 1.4 Ý nghĩa đề tài CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Cơ sở khoa học sử dụng đất 2.1.1 Khái niệm vai trò đất đai 2.1.2 Khái niệm phân loại đất nông nghiệp 2.2 Biến động trạng sử dụng đất 2.2.1 Định nghĩa sử dụng đất .6 2.2.2 Biến động sử dụng đất, trường hợp nguyên nhân biến động đất đai 2.2.3 Khái quát đồ biến động sử dụng đất 2.3 Tổng quan viễn thám GIS 2.3.1 Khái niệm viễn thám 2.3.2 Nguyên lý hoạt động viễn thám 2.3.3 Nguyên tắc sử dụng ảnh viễn thám theo dõi biến động 2.3.4 Đặc điểm ảnh viễn thám MODIS 2.4 Tổng quan GIS 10 2.4.1 Khái niệm GIS 10 2.5 Giới thiệu phần mềm xử lý ảnh ENVI 12 2.6 Giới thiệu phần mềm Mapinfo .13 2.7 Tổng quan số đề tài nghiên cứu viễn thám công nghệ GIS .15 2.8 Tồng quan khu vực nghiên cứu .17 2.8.1 Vị trí địa lí 18 2.8.2 Điều kiện tự nhiên 18 vii Bảng 4.3: Các giá trị tính tổng cột dịng theo kết Bảng 4.2 Lúa vụ Lúa vụ TĐ sớm Lúa vụ TĐ muộn Cây lâu năm Cây hàng năm Rừng Đất khác Lúa vụ 1188 1548 612 1008 1512 288 468 Lúa vụ TĐ sớm 1287 1677 663 1092 1638 312 507 Lúa vụ TĐ muộn 396 516 204 336 504 96 156 Cây lâu năm 1056 1376 544 896 1344 256 416 Cây hàng năm 1551 2021 799 1316 1974 376 611 Rừng 264 344 136 224 336 64 104 Đất khác 330 430 170 280 420 80 130 Tổng Tổng giá trị đường chéo 6133 Tổng giá trị ô bảng tính 33901 Kết thể Bảng 4.3 tính theo tổng cột dịng loại sử dụng đất theo thực tế theo giải đoán tương ứng Cụ thể cột lúa vụ tính sau: Lấy giá trị cột tổng đứng (cột đứng) Bảng 4.2 nhân (*) cho giá trị ô lúa vụ cột tổng dòng (số 33), kết ghi vào cột lúa vụ Bảng 4.3 Các giá trị cột lại Bảng 4.3 cách tính tương tự cột lúa vụ, khác phải nhân cho số tương ứng cột tổng dịng cần tính, cụ thể giá trị cột tổng dịng cần tính đối tượng lại sau: 43 (lúa vụ TĐ sớm), 17 (lúa vụ TĐ trễ), 28 (cây lâu năm), 42 (cây hàng năm), (rừng), 13 (đất khác) + Kết tính độ xác tồn cục: T = (150/184)*100 = 81,5% E = 6133/33901 = 0.1809 + Hệ số Kappa: K = (0.8152 – 0.1809)/(1 – 0.1801) = 0.77 51 4.3 Thành lập bảng đồ trạng sử dụng đất tỉnh Hậu Giang dựa liệu ảnh giải đốn Từ kết phân loại khơng kiểm soát, ta tiến hành xuất đối tượng giải đoán sang tệp với định dạng shp, Sử dụng phần mềm Mapinfo để tiến hành thành lập đồ trạng sử dụng đất trồng lúa qua giai đoạn địa bàn tỉnh Hậu Ging Từ kết thành lập bảng đồ trạng sử dụng đất qua giai đoạn địa bàn tỉnh Hậu Giang, tiến hành tính diện tích, qua cho thấy tình hình biến động diện tích đất trồng lúa giai đoạn 2010 – 2015 địa bàn tỉnh Tuy nhiên nghiên cứu sử dụng ảnh MOD09Q1 tính tốn phân loại dựa giá trị NDVI nên có phân loại nhầm đối tượng dẫn đến sai số diện tích giải đốn so với kết kiểm kê đất đai năm 2010 năm 2015 Tỉnh * Kết thành lập đồ trạng sử dụng đất trồng lúa năm 2010 năm 2015 Trên sở giải đoán ảnh MODIS năm 2010 năm 2015 phần mềm ENVI 4.8, sử dụng công cụ tích hợp phần mềm MapInfo để tính tốn diện tích xây dựng bảng đồ trạng sử dụng đất trồng lúa năm 2010 năm 2015 địa bàng tỉnh Hình 4.30: Bản đồ trạng sử dụng đất lúa năm 2010 địa bàn tỉnh Hậu Giang 52 Hình 4.31: Bản đồ trạng sử dụng đất lúa năm 2015 địa bàn tỉnh Hậu Giang 4.4 Tình hình biến động diện tích đất trồng lúa địa bàn tỉnh Hậu Giang giai đoạn 2010 – 2015 4.4.1 Tình hình biến động diện tích đất trồng lúa giai đoạn 2010 - 2015 Dựa liệu ảnh MODIS năm 2010 năm 2015 sau giải đốn sử dụng chức tích hợp phần mềm MapInfo để tính diện tích đất lúa địa bàn tỉnh năm 2010 năm 2015 (Bảng 4.4) Bảng 4.4 Diện tích đất trồng lúa sau tính tốn bảng đồ trạng thành lập Đơn vị: Năm 2010 1534,46 11574,44 2238,12 Năm 2015 189,0 10952,0 983,65 Tăng (+) giảm (-) -1345,46 - 622,44 - 1254,47 Phụng Hiệp Long Mỹ TP Vị Thanh 24847,78 31810,73 6295,56 23348,65 34896,04 4204,7 - 1499,13 + 3085,31 - 2090,86 Vị Thủy 21866,39 21593,7 - 272,69 100367,48 96167,73 - 4199,75 Huyện Châu Thành Châu Thành A TX Ngã Bảy Tổng 53 Qua số liệu tính tốn diện tích đất trồng lúa năm 2010 năm 2015 thông qua bảng đồ trạng sử dụng đất trồng lúa thành lập cho thấy diện tích đất trồng lúa có biến động huyện địa bàn tỉnh Nhìn chung diện tích đất lúa biến động giai đoạn 2010 – 2015 diễn tương đối nhiều với tổng diện tích đất trồng lúa năm 2010 so với năm 2015 giảm 4199,75 giảm 4.18% diện tích, cụ thể diện tích đất lúa biến động nhiều huyện Long Mỹ (nay huyện Long Mỹ TX Long Mỹ) diện tích đất lúa tăng từ 31810,73 tăng 3058,31 lên 34869,04 (tăng 9,61% so với diện tích năm 2010) có tăng diện tích diện tích hàng năm địa bàn giảm mạnh (năm 2015 giảm 75.3% diện tích so với năm 2010) vùng trồng hàng năm địa bàn chuyển sang trồng lúa Diện tích lúa giảm nhiều địa bàn TP Vị Thanh với tổng diện tích đất trồng lúa năm giảm 33,2% từ 6295,56 năm 2010 giảm xuống 4204,7 năm 2015, với q trình thị hóa, q trình chuyển đổi mục đích đất trồng lúa sang loại hình canh tác khác đem lại hiệu kinh tế cao đặc biệt chuyển từ đất trồng lúa sang trồng loại hàng năm khác khóm, mía làm cho diện tích đất trồng lúa địa bàn giảm mạnh giai đoạn 2010 – 2015 Huyện Phụng Hiệp với diện tích đất lúa năm 2010 24847,78 giảm xuống cịn 23348, 65 (giảm 6,03% diện tích so với năm 2010), Thị Xã Ngã Bảy diện tích đất lúa theo trạng giải đốn cịn lại không nhiều vào khoảng 983,65 ha, giảm 1254,47 so với năm 2015, huyện Châu Thành A diện tích đất trồng lúa giảm 622,4 Nhìn chung nguyên nhân dẫn đến trạng đất trồng lúa biến động nhiều phần năm gần tình hình thời tiết, khí hậu biến đổi nhiều khiến cho trình canh tác lúa gặp nhiều khó khăn đặc biệt tình trạng xâm nhiễm mặn diễn vụ Đông Xuân nên phần nhiều diện tích đất trồng lúa chuyển sang loại hình canh tác khác phần nhiều chuyển sang loại ăn lâu năm loại trồng ngắn ngày khác Bên cạnh loại ăn trái đem lại hiệu cao nên phần diện tích đất lúa vùng người dân chuyển mục đích sử dụng sang trồng loại ăn lâu năm số loại ngắn ngày khác Diện tích đất trồng lúa địa bàn huyện Vị Thủy coi bình ổn với diện tích đất trồng lúa giảm tương đối thấp 273 Trên huyện cịn lại diện tích đất trồng lúa giảm cao, đáng ý địa bàn huyện Châu Thành diện tích đất trồng lúa năm 2010 1534,46 đến năm 2015 số 189 (giảm 87.68% so với diện tích năm 2010), vùng chuyên canh ăn trái nên diện tích đất trồng lúa giảm mạnh chuyển mục đích sử dụng đất sang loại hình sử dụng đất khác phần nhiều chuyển sang trồng ăn trái Diện tích đất trồng lúa giảm chủ yếu người dân chuyển đổi mục đích sử dụng đất hay số yếu tố khách quan thời tiết, khí hậu đặc biệt tình trạng xâm nhiễm mặn diễn vụ Đơng Xn Tình hình biến động diện tích 54 đất trồng lúa giai đoạn 2010 – 2015 địa bàng tỉnh Hậu Giang thể qua biểu đồ Hình 4.32 40000 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 DIỆN TÍCH ĐẤT TRỒNG LÚA NĂM 2010 VÀ NĂM 2015 Năm 2010 Năm 2015 Châu Thành Châu Phụng hiệp Long Mỹ Thành A TP Vị Thanh Vị Thủy TX Ngã Bảy Huyện Hình 4.32: Biểu đồ diện tích đất trồng lúa năm 2010 2015 địa bàn tỉnh Hậu Giang Từ số liệu q trình giải đốn ảnh tiến hành so sánh với số liệu thu thập để kiểm tra tính xác số liệu giải đốn 4.4.2 So sánh kết giải đoán ảnh với số liệu thu thập từ quan Nhà Nước Diện tích đất lúa kiểm tra độ xác cách tính tương quan diện tích đất trồng lúa theo kết giải đoán số liệu kiểm kê đất đai thu thập từ Sở TN&MT tỉnh Hậu Giang Kết tính tương quan thực phần mềm Excel cho kết Hình 4.35 Bảng 4.5: So sánh diện tích đất trồng lúa sau giải đốn ảnh so với số liệu kiểm kê sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Hậu Giang năm 2010 năm 2015 Đơn vị: Huyện Châu Thành Châu Thành A TX Ngã Bảy Phụng Hiệp Long Mỹ TP Vị Thanh Vị Thủy Tổng Kết giải đoán năm 2010 Số liệu kiểm kê 2010 Kết giải đoán năm 2015 Số liệu kiểm kê 2015 1534,46 2832,49 189 231 11547,44 9725,86 10952 8269 2238,12 2385,03 983,65 1089 25847,8 21358,74 23348,65 19322 31010,74 25233,08 34896,04 28253 6295,6 4110,37 4204,7 3888 21866,4 16998,62 21593,7 17380 100367,5 82644,19 96167,73 79088 55 Từ số liệu Bảng 4.5 thấy diện tích đất lúa sau giải đoán ảnh lệch so với số liệu kiểm kê đất đai Sở TN&MT tỉnh Hậu Giang, nhiên số liệu diện tích từ ảnh giải đốn chấp nhận được, khơng thể giải đốn đối tượng sơng ngịi, kênh rạch nên đề tải sử dụng số liệu diện tích sơng ngịi kênh rạch theo kết kiểm kê đất đai Số liệu kiểm tra độ xác ảnh sau giải đoán bảng 4.2 cho thấy độ xác tồn cục T= 81,5% hệ số Kappa đạt 0,7743 độ xác 81,5% (sai số 18,5%) kết giải đốn chấp nhận Bên cạnh số liệu Sở TN&MT Tỉnh ghi nhận dựa sở người dân đăng ký mục đích sử dụng đất kết giải đoán ảnh viễn thám ghi nhận diện đối tượng thực tế thời điểm chụp ảnh, nhiên sai số xảy tương đối Ví dụ trường hợp thử đất rộng 6.25 ha, theo mục đích sử dụng đất đăng ký đất hàng năm thời điểm ảnh MODIS chụp người sử dụng đất chuyển mục đích sang trồng lúa nên dẫn đến sai sót trạng sử dụng đất DIỆN TÍCH ĐẤT TRỒNG LÚA TỈNH HẬU GIANG NĂM 2010 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 Châu Thành Châu Thành A TX Ngã Bảy Phụng Hiệp Long Mỹ TP Vị Thanh Vị Thủy Kết giải đoán năm 2010 Số liệu kiểm kê 2010 Huyện Hình 4.33: Biểu đồ so sánh diện tích đất lúa năm 2010 kết giải đốn ảnh MODIS so với số liệu kiểm kê Sở TN&MT DIỆN TÍCH ĐẤT TRỒNG LÚA TỈNH HẬU GIANG NĂM 2015 35000 30000 25000 20000 15000 10000 5000 Châu Thành Châu Thành A TX Ngã Bảy Phụng Hiệp Huyện Long Mỹ TP Vị Thanh Vị Thủy Kết giải đốn năm 2015 Kết kiểm kê 2015 Hình 4.34: Biểu đồ so sánh diện tích đất lúa năm 2015 kết giải đoán ảnh MODIS so với số liệu kiểm kê Sở TN&MT 56 Bằng phương pháp tính tương quan diện tích đất trồng lúa giải đoán từ ảnh MODIS với số liệu kiểm kê Sở TN&MT tỉnh Hậu Giang cho thấy hai hai nguồn số liệu có chênh lệch nhiên có tính tương quan chặt chẽ với (r2 = 0,9993) với độ tin cậy 95% Hình 4.35 thể rõ chênh lệch diện tích diện tích giải đốn năm 2010 năm 2015 so với số liệu kiểm kê năm 2010 năm 2015 Nguyên nhân số liệu giải đoán ảnh cho kết diện tích đất lúa địa bàn tỉnh sai số nhiều so với số liệu kiểm kê đất đai Sở TN&MT tỉnh Hậu Giang nguyên nhân đề tài sử dụng ảnh MODIS09Q1 với độ phân giải không giang thấp (250m) nghĩa đối tượng có diện đồng vùng 6,25 ngồi thực tế phân loại thành lớp đối tượng Do diện tích canh tác khơng phải đất lúa phân bố rãi rác với diện tích nhỏ 6,25 thành đối tượng ảnh Chẳng hạn khu vực huyện Vị Thủy đối tượng lâu năm nằm rải rác địa bàn huyện với diện tích nhỏ nên phần nhỏ đối tượng thể hiện, mặt khác địa bàn huyện có diện tích đất trồng lúa tương đồi lớn phân bố tập trung nên đối tượng khác dễ bị phân loại nhầm sang đối tượng lúa TƯƠNG QUAN GIỮA KẾT QUẢ ĐIỀU TRA VÀ KẾT QUẢ GIẢI ĐOÁN ẢNH MODIS Diện tích điều tra 120000 R2 = 0,9993 100000 80000 60000 40000 Điều tra 20000 Giải đoán 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 Diện tích giải đốn Hình 4.35: Biểu đồ tương quan số liệu điều tra với diện tích giải đốn ảnh MODIS 4.5 Khả ứng dụng ảnh MODIS09Q1 công nghệ GIS đánh giá biến động diện tích đất trồng lúa Kết giải đoán ảnh cung cấp số liệu để theo dõi tình hình biến động diện tích đất trồng lúa trở thành biện pháp hỗ trợ hữu ích cho trình theo dõi đánh giá biến động diện tích đất trồng lúa địa bàn tỉnh phương pháp thống kê số liệu truyền thống Kết so sánh cho thấy số liệu diện tích đất trồng lúa giải đốn có đồng tương số liệu thu thập Điều cho thấy sử dụng ảnh MODIS để theo dõi đánh giá tình hình biến động diện tích đất trồng lúa địa bàn tỉnh Hậu Giang Đặc biệt xem phân bố diện tích đất trồng 57 lúa tình hình biến động diện tích đất trồng lúa địa phương địa bàn tỉnh từ đề xuất giải pháp để trì diện tích đất trồng lúa Đề tài cịn cho thấy lợi ích từ công nghệ GIS phần mềm MapInfo mang lại Ngoài chức biên tập đồ, việc ứng dụng cơng nghệ GIS kết hợp với phần mềm MapInfo cịn cung cấp chức khác tính diện tích từ bảng đồ trạng thành lập được, đặc biệt ta truy vấn liệu thuộc tính đến đối tượng bảng đồ Từ lợi ích cho thấy việc áp dụng công nghệ GIS kết hợp với công nghệ viễn thám đem lại hiệu cao theo dõi đánh giá biến động diện tích đất trồng lúa địa bàn Tỉnh 58 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Kết giải đoán ảnh MODIS (MOD09Q1) cho thấy diện tích đất trồng lúa địa bàn tỉnh Hậu Giang giảm dần từ năm 2010 đến năm 2015, diện tích lúa giảm thể qua đồ trạng sử dụng đất lúa năm 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015 địa bàn tỉnh Hậu Giang - Diện tích đất lúa địa bàn tỉnh năm 2015 giảm 4.18% diện tích so với năm 2010 - Diện tích đất lúa địa bàn TP Vị Thanh giảm nhiều (giảm 33,2% từ 6295,56 năm 2010 giảm xuống 4204,7 năm 2015) huyện Phụng Hiệp giảm 1499,13 (6,03% diện tích so với năm 2010), địa bàn huyện Vị Thủy có diện tích đất lúa biến động địa bàn tồn tỉnh - Riêng diện tích đất lúa địa bàn huyện Long Mỹ tăng đáng kề từ 31810,73 tăng 3058,31 lên 34869,04 (tăng 9,61% so với diện tích năm 2010) Cịn lại địa phương tỉnh diện tích đất lúa giảm đặc biệt điạ bàn huyện Châu Thành diện tích đất lúa năm 2015 cịn lại Diện tích đất trồng lúa giải đốn từ ảnh có đồng tương số liệu kiểm kê đất đai Sở TN&MT tỉnh Hậu Giang, độ xác trình giải đốn đạt 82,5%, hệ số tương quan kết giải đoán số liệu thu thập R2 = 0,9993 Điều cho thấy sử dụng ảnh MOD09Q1 để theo dõi đánh giá biến động diện tích đất trồng lúa địa bàn tỉnh Hậu Giang Từ ứng dụng như: Thành lập đồ trạng sử dụng đất trồng lúa, tính diện tích đất trồng lúa địa bàn tỉnh, cug cấp liệu thuộc tính đối tượng, việc ứng dụng công nghệ GIS kết hợp với công nghệ viễn thám đem lại hiệu cao theo dõi đánh giá biến động trạng sử dụng đất trồng lúa địa bàn tỉnh Hậu Giang Bên cạnh việc ứng dụng cơng nghệ GIS kết hợp với cơng nghệ viễn thám cịn ứng dụng lĩnh vực khác đánh giá tác động biến đổi khí hậu đất nơng nghiệp hay ứng dụng để theo dõi tình hình xâm nhập mặn 5.2 Kiến nghị Trong thực thực trạng biến động đất đai cần thiết sử dụng ảnh MOD09Q1 với độ phân giải 250m chu kỳ lặp lại ngày để theo dõi, đánh giá trạng sử dụng đất trồng lúa địa bàn tỉnh, bên cạnh cịn sử dụng để theo dõi tình hình xâm nhiễm mặn hay để theo dõi tiến độ xuống giống địa bàn tỉnh Để phục vụ cho công tác đánh giá biến động đất đai địa bàn Tỉnh đạt độ xác cao, cần kết hợp nhiều phương pháp phân loại loại liêu ảnh viễn thám khác để giải đoán 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt Đặng Văn Đức (2001), hệ thống thông tin địa lý NXB Khoa học Kỹ Thuật Hà Nội Kiều Thị Kim Dung (2009) “ứng dụng ảnh viễn thám công nghệ gis để thành lập đồ biến động sử dụng đất địa bàn phường khai quang thành phố vĩnh yên – tỉnh Vĩnh Phúc” Lê Quang Trí, Lê Tấn Lợi, Võ Tịng Anh (1999) Bài Giảng Viễn Thám I Khoa Nông Nghiệp, Trường Đại Học Cần Thơ Lê Quang Trung ctv (2000), định nghĩa viễn thám chuyên ngành viễn thám Lê Văn Khoa (200) Đất Và Môi Trường NXB Giáo Dục Lê Văn Trung (2005) Viễn Thám NXB Đại học Quốc Gia, Thành Phố Hồ Chí Minh Lê Văn Trung, Lâm Đạo Nguyên, Phạm Bách Việt (2006) Thực hành viễn thám, NXB Đại học Quốc Gia, TP Hồ Chí Minh Nguyễn Kim Lợi , Vũ Minh Tuấn (2009) Thực hành Hệ thống thông tin địa lý (MapInfo +ArcView3.3a) Nhà xuất Nông nghiệp Nguyễn Kim Lợi ctv (2009) định nghĩa hệ thống thơng tin địa GIS Nguyễn Kim Lợi, Trần Thống Nhất (2007) hệ thống thông tin địa lý, phần mềm ArcView 3.3, nhà xuất Nông Ngiệp, Thành Phố HCM Nguyễn Ngọc Đệ (2008), Giáo trình lúa trường Đại Học Cần Thơ Nguyễn Xuân Trung Hiếu (2013) “ứng dụng viễn thám gis thành lập đồ biến động loại thực phủ địa bàn Thành Phố Huế - tỉnh Thừa Thiên Huế.” Lê Quang Trí (2005) Giáo trình quy hoạch sử dụng đất Phạm Văn Thông (2010) Ứng dụng GIS RS khai thác thủy sản Trường Đại Học Nha Trang Phùng Văn Tiến (2009) “Ứng dụng viễn thám giám sát biến động diện tích đất trồng lúa huyện Cần Đước tỉnh Long An 2000 – 2006” Phạm Thị Xuân Thọ, Nguyễn Xuân Bắc, giáo trình lý thuyết thực hành MapInfo TS Phạm Thị Xuân Thọ, Nguyễn Xuân Bắc, giáo trình tổng quan hệ thống thơng tin địa lý phần mềm mapinfo Trần Hùng (2007) ứng dụng ảnh Modis Trần Hùng Phạm Quang Lợi (2008) Tài liệu hướng dẫn thực hành xử lý phân tích ảnh viễn thám với phần mềm ENVI Công ty TNHH tư vấn GEOVIỆT – Hà Nội Trần Thị Hiền (2010) Nghiên cứu sử dụng ảnh viễn thám MODIS theo dõi tiến độ xuống giống vùng đất trồng lúa Đồng Bằng Sông Cửu Long Luận văn Thạc sỹ Khoa Nông nghiệp Sinh Học Ứng Dụng Trường Đại Học Cần Thơ 60 Viện Khoa Học Khí Tượng Thủy Văn Môi Trường, 2012 Báo cáo Thu thập, tổng hợp số liệu có xử lý ảnh viễn thám phục vụ lập dự án đầu tư công trình nạo vét tàu 5.000 – 10.000 DWT có lợi dụng thủy triều cửa Định An sông Hậu Tài liệu Tiếng Anh FAO, 1995a Agriculer towards the year 2010, Food and Agriculer Organization of the United Nations, Romes, Italy FAO, 1995b Planning For sustainable use of land resources: Towards a new approach, Publications Division, Food and Agriculer Organization of the United Nations, Romes, Italy Tài liệu Website https://wist.echo.nasa.gov/wistbin/api/ims.cgi?mode=ECHOLOGIN&EchoLoginevent = BADTID http://modis.gsfc.nasa.gov 61 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Bản đồ trạng sử dụng đất trồng lúa năm 2010 năm 2011 địa bàn tỉnh Hậu Giang theo kết giải đoán Bản đồ trạng sử dụng đất trồng lúa năm 2010 Bản đồ trạng sử dụng đất trồng lúa năm 2011 62 Phụ lục 2: Bản đồ trạng sử dụng đất trồng lúa năm 2012 năm 2013 địa bàn tỉnh Hậu Giang theo kết giải đoán Bản đồ trạng sử dụng đất trồng lúa năm 2012 Bản đồ trạng sử dụng đất trồng lúa năm 2013 63 Phụ lục 3: Bản đồ trạng sử dụng đất trồng lúa năm 2014 năm 2015 địa bàn tỉnh Hậu Giang theo kết giải đoán Bản đồ trạng sử dụng đất trồng lúa năm 2014 Bản đồ trạng sử dụng đất trồng lúa năm 2015 64 Phụ lục 4: Bản đồ trạng sử dụng đất năm 2010 năm 2015 địa bàn tỉnh Hậu Giang theo kết giải đoán Bản đồ trạng sử dụng đất năm 2010 Bản đồ trạng sử dụng đất năm 2015 65