Luận văn thạc sĩ Quản lý môi trường: Ứng dụng GIS và viễn thám trong đánh giá tác động của mực nước biển dâng tại tỉnh Bến Tre

NHẬN XÉT LUẬN VĂN THẠC SiNhận xét của CBHD 0 Nhận xét của CB chấm Huynh biện [X]Họ tên học viên: Châu Nguyễn Ngân Hà ' Đề tài Luận văn: Ứng dụng GIS và Viễn thám trong đánh giá tác động

eo Ol cs

CHAU NGUYEN NGAN HA

UNG DUNG GIS VÀ VIÊN THÁM TRONG ĐÁNH GIA TÁC ĐỘNG CUA

MUC NUOC BIEN DANG TAI TINH BEN TRE

Chuyên ngành: Quan lý môi trườngMã so: 60.85.10

LUẬN VAN THAC SĨ

TP HO CHÍ MINH, tháng 7 năm 2014

Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS.TS Lê Văn Trung

TS Phạm Thị Mai Thy

Cán bộ chấm nhận xét 1: TS Lâm Dao Nguyên - 5 5 +:Cán bộ chấm nhận xét 2: PGS TS Bùi Tá Long .-cc

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Truong Đại học Bách Khoa, DHQG Tp HCM

ngày 19 thang 7 năm 2014

Thanh phân Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:(Ghi rõ họ, tên, học ham, học vi của Hội đồng cham bảo vệ luận văn thạc sĩ)

1 PGS.TS Lê Văn Trung

2.PGS TS Bùi Tá Long

3 PGS TS Nguyễn Phước Dân

4 TS Lam Đạo Nguyên

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên

ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nêu có).CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRUONG KHOA MOI TRUONG

NHIEM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Châu Nguyễn Ngân Hà MSHV: 12260649

Ngày, thang, năm sinh: 28/03/1988 Noi sinh: Bên Tre Chuyên ngành: Quản lý môi trường Mã số: 60.85.10

IL TÊN ĐÈTÀI - ¬

UNG DUNG GIS VÀ VIÊN THÁM TRONG ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CUA MUCNƯỚC BIEN DANG TẠI TINH BEN TRE

NHIEM VU VA NOI DUNG:Nghiên cứu ứng dung GIS và Viễn thám trong đánh giá tac động của mực nước biếndâng do biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến sản xuất lúa và cây trồng cho tỉnh Bến Tre.Đề xuất giải pháp thích ứng phù hợp trong tình hình mới

II NGAY GIAO NHIEM VU : 20/01/2014

II NGAY HOAN THANH NHIEM VU: 20/06/2014IV CAN BO HUONG DAN (Ghi rõ học ham, học vi, họ, tên):

PGS.TS Lê Văn TrungTS Phạm Thị Mai Thy

NHẬN XÉT LUẬN VĂN THẠC Si

(Nhận xét của CBHD 0 Nhận xét của CB chấm Huynh biện [X])Họ tên học viên: Châu Nguyễn Ngân Hà '

Đề tài Luận văn: Ứng dụng GIS và Viễn thám trong đánh giá tác động của mực nước

biển dâng tại tỉnh Bến Tre

Chuyên ngành: Quản lý môi trường

Người nhận xét: TS Lâm Đạo Nguyên

Cơ quan công tác: Trung tâm Ứng dụng Công nghệ Vệ tinh miền Nam

Ý KIÊN NHẬN XÉT

1 Về nội dung & đánh giá thực hiện nhiệm vụ của Luận văn:

- Nội dung nghiên cứu của luận văn đang được quan tâm bởi các nhà quản lý

môi trường và nông nghiệp, cung cấp cái nhìn tổng quát hơn về thay đổi cơ

cầu sử dụng đất do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu (BĐKH), mà cụ thể là

tác động của mực nước biển dang Đây là hướng nghiên cứu phù hợp với xu

thế chung, khi mà hậu quả của BDKH đối với môi trường, tài nguyên và conngười ngày càng rõ nét hơn Kết quả nghiên cứu sẽ giúp các nhà quản lý có

thể truy vấn một cách nhanh chóng và hỗ trợ công tác lập quy hoạch, quản lý

và sử dụng nguồn tài nguyên đất đai thích hợp ứng phó với BĐKH.

-~_ Cầu trúc của luận văn rõ ràng và đầy đủ, bố cục và phân bố các chương hợp

lý oy nhiên, phan giải pháp nên đưa vào chương 5 không nên đặt ở chương

6 Kết luận và kiến nghị.

- Luận văn về cơ bản đã thực hiện được các mục tiêu đề ra.

2 Về phương pháp thực hiện, độ tin cậy của các số liệu:

- Các phương pháp được nêu trong mục phương pháp nghiên cứu là phù hợp.Tuy nhiên cần trình bày chi tiết ứng dụng và mục đích sử dụng các phươngpháp này thay vì liệt kê tên phương pháp.

- Các số liệu sử dụng trong luận văn được thu thập từ các nguồn đáng tin cậy.3 Về kết quả khoa học của Luận văn:

đất, hỗ trợ các nghiên cứu liên quan đến BĐKH và thay đổi cơ cầu cây trồngtrong nông nghiệp.

._ Về kết quả thực tiễn của Luận văn:Kết quả luận văn có thể dùng để hỗ trợ công tác quản lý và đánh giá tác

động của mực nước biển dâng ảnh hưởng đến cơ cầu sử dụng dat.Hỗ trợ công tác quy hoạch và phát triển kinh tế cho tỉnh Bến Tre trong sản

xuất nông nghiệp cũng như hạn chế tác động và rủi ro của BDKH Những (hiếu sót và van đề cần làm rõ:

Trong Mục 3.2, phần tổng quan các nghiên cứu lien quan, nên có nhận xét

đánh giá đê từ đó chọn phương pháp thực hiện cho đê tài.

Quy trình thực hiện (chương 4) nên được trình bày kèm theo một sơ đồ tôngquát,

Cần nêu rõ số lượng điểm khống chế dùng nắn ảnh (Trang 38)?

Phương pháp phân loại sử dụng trong nghiên cứu này là gì (Trang 39)?

Mộ số ban đồ phân loại ghi sai tỉ lệ (1:4.0002) nhu hình 5.1, 5.3, Nên trình

bày bản đồ sử dụng đất cùng thời điểm để so sánh đối chiếu.Quỹ đạo bán lập là gì, xem lại chu kỳ lặp, sửa lỗi: lập, gần hồng ngoại, quet,mã (hóa) (Trang 26).

Dữ liệu được chon là ảnh Lansat 7 va 8 (Trang 35), nam 1995 chưa có ảnh

Landsat 7.

Định nghĩa ma trận khi thì hàng a cột a, khi thì hang i cột i (Trang 46, 47),ma trận sai sô (trang 46) hay ma trận nhâm lân (trang 55)?

Kết luận tổng điện tích tính toán so với số liệu thống kê không có sự khác

biệt nhiều, tổng diện tích đất của tỉnh đương nhiên phải tương đương nhau

(Trang 53).Viết không rõ ràng, ENVI thống kê từ đâu, sao lại ngoài ra còn được kiểmtra độ chính xác bằng các điểm thực địa, kết quả phân tích và tính toán chothấy có thé tin tưởng trong quá trình thực hiện bằng ENVI (Trang 57)?

Tên các bảng không thống nhất mặc di có cùng mục đích trình bày, ví dụ

Bảng 5-1 và 5-10, 5-2 và 5-6 Tên các hình trang 23 không thông nhat.

Trang 5: các Mục 2.2 - 2.3 cần bỏ dau 2 chấm, sửa lỗi: Viễm.

Trang 6: sửa lỗi: sharpfile, các Mục 5.1.1 — 5.1.3 không thống nhất.

Trang 36: Viết hoa tên riêng.

6 Ý kiến kết luận (mức độ đáp ứng yêu cau đối với Luận văn Thạc si, dé nghịcan bộ chấm cho điểm đánh giá Luận văn trong phiếu này theo thang điểm 1 0)- Luận văn cần phải được xem xét chỉnh sửa theo gop ý.

Điểm đánh giá:

7 Câu hỏi của người nhận xét dành cho học viên

Câu I.- Trong phần mục tiêu cụ thể có xác định vùng nhạy cảm, bị ảnh hưởng

khi nước biển dâng Tuy nhiên trong kịch bản của Sở TNMT trình bày ở trang

22-23 đã có xác định vùng dé bị tốn thương theo các kịch bản Điểm khác biệt

trong kết quả xác định của đề tài là gì? Trong phần thực hiện không thấy trình

bày phương pháp thực hiện mục tiêu này.

Câu 2 Hướng mở cho đề tài là gì? Tác giả có dự định thực hiện thêm nội dung gì

để hoàn thiện hơn cho dé tai này nếu có điều kiện tiếp tục nghiên cứu.

Ngày |4 thang 07 năm 2014

Người nhận xét

_ JSC

TS Lâm Đạo Nguyên

NHẬN XÉT LUẬN VĂN THẠC SĨ

(Nhận xét của CBHD O Nhận xét của CB cham phản biện jÝ )

Họ và tên Học Viên: M.ˆ 3 WEBA000/0109210390XGTJNG0EUIBĐEE

4 5 \z ¿2

AME 2224-+<- A RA MA Pete A Bet

Y KIEN NHAN XETng & đánh giá thực hiện nhiệm vụ của Luận van:

rủ

2V, K.«synŸ Nơi on aseecvens tạ 2 2346545906996 TL

cát Gy CS Kho te2582466464x26 MGs sereecnes ys se 9SsÄs«soae “ zy “ aan Tớ #enoanrnee „4000941090164 nh nhe seeienirreeigiee gxre6ð Pa

nh ACE ngcan VER Ket Pet Mele Rete Alba lode tc, CA Ig de

* 2 Cc +

-⁄+C2Z—

-— mene _ (.(.((À(.(À((( | (| (AC CC CỐ ỐC

Ứng dụng GIS và viễn thám trong đánh gia tác động của mực nước biển dang tạitỉnh Bến Tre

Học viên : Châu Nguyễn Ngân Hà

Hướng dẫn: PGS.TS LÊ VĂN TRUNG - TS Phạm Thị Mai Thy

Việc tích hợp các thông tin viễn thám với hệ thống thông tin địa lý (GIS), phục vụcho công tác quản lý, theo dõi tình hình thay đôi sử dụng đất dưới ảnh hưởng của mực

nước biển đâng trên địa bàn tỉnh Bến Tre là cần thiết Nghiên cứu phân tích ảnh hưởngcủa mực nước biển dâng gây ra biến động các loại hình sử dụng đất, nhằm góp phan giúpnhà quản lý có tầm nhìn dài han trong lập quy hoạch phát triển bền vững thích nghi với

tình hình mới.Học viên đã phân tích ảnh Landsat trên phần mềm ENVI, đưa ra được biến động sử

dụng đất trong các năm 1995, 2005 và 2014 Sau đó, bằng phần mềm ArcMap phân tíchsự biến động qua các năm, đồng thời dựa vào dữ liệu vùng bị ngập theo kịch bản biến đổi

khí hậu được cung cấp dé đưa ra mối liên hệ với khả năng biến động sử dụng đất.

Nhìn chung luận văn đã thể hiện đủ các nội dung đã được yêu cầu bởi để tài bao

gồm 6 chương, 19 tài liệu tham khảo có thể tóm tắt như Sau:

1 Lam rõ được dữ liệu vùng bị ngập theo kịch bản biến đổi khí hậu của Sở tài nguyên

và môi trường và cho thấy được một số vùng có địa hình thấp bị ảnh hưởng như:

diện tích đất trồng lúa giảm mạnh, từ 140.966ha (năm 1995) còn 49.857ha (năm

2005) và tiếp tục giảm còn 22.887ha (năm 20 14); nuôi trồng thủy sản lại ¡ tăng mạnh

từ trên 8.000ha (năm 1995) lên gần 50.000ha (năm 2014) „ Ty nhện, edi ì đanh oy ee,

2 Xây dựng Cơ sở dữ liệu GIS, Phân tích & đề xuất các biệp pháp silent han ché anhhưởng của nước biển dâng Đối với các công trình đê đập cần phải nâng cấp hoặcxây mới nhằm diéu tiết lũ, ngăn triều, giữ ngọt Những vùng trũng như Ba Tri,

Giồng Trôm cần xây đê ngăn triều bao quanh vùng trồng cây lương thực nhằm

nhằm hỗ trợ cho công tác quy hoạch, quản lý tài nguyên trong khu vực nghiên cứuVề mặt khoa học: học viên đã góp phần tạo giải pháp & đề xuất các biệp pháp giảm

thiểu ngập theo kịch bản biến đổi khi hậu nhằm góp phần phát triển bền vững khu vực

Dé tài đã góp phan thành lập kết quả bản đồ sử dụng đất trong các năm 1995, 2005

và 2014 Tích hợp với dữ liệu được lưu trữ và quan lý trong GIS tao kha năng cap nhat va

sử dụng thông tin rất linh động và tiết kiệm chỉ phí Kết quả mang lại của luận văn

không chỉ tạo công cụ giải quyết vấn để trong thực tế, còn minh chứng khả năng ứng

dụng GIS và viễn thám trong đánh giá tác động của mực nước biển dâng tại tỉnh Bến Tre.Tóm lại, đề tài đã đáp ứng đúng mục tiêu đặt ra, đạt được một số kết quả lý thú

trong phạm vi thực hiện, và đã chứng minh thực tế giải pháp thích hợp và rất htt hiệutrong ứng dụng GIS và viễn thám.

Để nghị hội đồng công nhận học viên được tốt nghiệp Thạc sỹ chuyên ngành vì đã

hoàn thành xuất sắc các nội dung và yêu cầu dé ra.

x €

Đánh giá : GiớL(9,0- điểm)” < ho (q lý ^^)

Ngày 19 tháng 07 năm 2014Hướng dẫn chính

—

PGS.TS Lê Văn Trung

đánh giá tác động của mực nước biến dâng tại tỉnh Bến Tre”, học viên đã nhậnđược nhiều sự quan tâm và giúp đỡ tận tình của thay và cô hướng dan, gia đình và banbè.

Học viên chân thành gửi lời cám ơn đến PGS.TS Lê Văn Trung và TS PhạmThị Mai Thy đã tận tình hướng dan, góp ý giúp đỡ trong lĩnh vực chuyên môn dé họcviên có thé hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp này Bên cạnh đó, học viên cũng chân thànhgửi lời cám ơn đến Sở Tài nguyên Môi Trường tỉnh Bến Tre đã cung cấp tài liệu cầnthiết cho luận văn

Học viên chân thành gửi lời cám ơn đến các thay cô giáo trường Dai Học BáchKhoa Thành Phố Hỗ Chí Minh đã truyền dạy những kiến thức cân thiết trong suốt quátrình học viên học tập tại trường.

Học viên cũng bày tỏ lòng biết ơn đến bạn bè và đặc biệt là gia đình đã hỗ trợ,khích lệ học viên trong suốt quá trình học tập cũng như thời gian thực hiện luận văn

Thành Phố Hỗ Chí Minh, ngày 25 tháng 06 năm 2014

Nước biến dâng cao ảnh hưởng rất nhiều đến những khu vực ven biển đặc biệt là khuhoạt động nông nghiệp là chính như đồng bằng sông Cửu Long mà Bến Tre là mộttrong sô đó.

Đề tài “Ứng dụng GIS và viễn thám trong đánh giá tác động của mực nướcbiến dâng tại tinh Bến Tre” được thực hiện nhằm góp phan vào việc đánh giá mức độtác động thế nào đến hoạt động nông nghiệp Kết quả đạt được sẽ giúp cho người dâncũng như chính quyén địa phương có những biện pháp ứng phó phù hợp

Đề tài đã dé xuất giải pháp tích hợp các thông tin GIS hiện có của tỉnh Bến Trevới thông tin được phân tích ảnh từ Landsat trên phan mềm ENVI nhằm đưa ra đượcbiến động sử dụng đất trong các năm 1995, 2005 và 2014 Từ đó, băng phan mémArcMap phan tich su bién động qua các năm, đồng thời xác định mối liên hệ dựa vàodữ liệu vùng bị ngập theo kịch bản biến đối khí hậu đã được cung cấp

Kết quả đã thành lập được ban dé sử dụng dat năm 1995, 2005 và 2014, ban débiến động mục đích sử dụng đất qua các giai đoạn, xây dựng được cơ sở dữ liệu GIS hỗtrợ công tác đánh giá hiện trang tác động của mực nước biển dâng theo các kịch banbiến đổi khí hậu, thông qua thống kê và hình ảnh Từ đó, đưa ra các vùng nhạy cảmbị ảnh hưởng khi nước biển dâng, dự đoán khả năng biến động sử dụng đất và đề xuấtcác giải pháp hạn chế ảnh hưởng mực nước biến dâng theo đơn vị hành chính của TỉnhBến Tre, nhằm giúp nhà quản lý có giải pháp phát triển bền vững phù hợp

coastal zone, specially for agricultural areas such as the Mekong Delta in general andBen Tre Province in particular.

“Application of GIS and remote sensing for assessing the impact of sea levelrise in Ben Tre Province” has been done in this research to evaluate how agriculturalactivities will be impacted The results will help local people as well as localauthorities have the appropriate response.

Thesis has proposed a solution which integrates the existing GIS information ofBen Tre and analysis information of the Landsat images by ENVI software to map landuse in 1995 , 2005 and 2014 And then, the changes over those years were obtained ,and the relationship with inundated areas of climate change scenarios created byVietnamese MONRE was defined.

The results were land use maps of the years 1995, 2005 and 2014 and the landuse changing map over the periods 1995-2005 and 2005-2014 Besides outcome alsobuilt a GIS database that supports the assessment the impact of sea level rise in theclimate change scenario by statistical data, maps and images Consequently thesensitive areas affected by sea-level rise are determined, and the upcoming land usechanges are also predicted In addition, the solutions were proposed to reduce theimpact of sea level rise for sustainable development of Ben Tre Province.

Môi Trường 2012 thuộc khoa Môi Trường, trường Đại Học Bách Khoa TPHCM, mãsố học viên 12260649.

Học viên xin cam đoan luận văn tốt nghiệp cao học với tên dé tài “Ứng dụngGIS và viễn thám trong đánh giá tác động của mực nước biển dâng tại tỉnh Bến Tre” làcông trình thực hiện của bản thân dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Lê Văn

Trung và TS Phạm Thị Mai Thy.

Các dữ liệu, hình ảnh thông tin tham khảo đều được thu thập và cung cấp từnhững nguồn đáng tin cậy, được công bố rộng rãi và được kiểm chứng, các thông tin sửdụng đều được học viên trích dẫn trong phần tài liệu tham khảo

Các kết quả thực hiện, bảng đồ, đồ thị và số liệu tính toán trong luận văn này dohọc viên thực hiện một cách nghiêm túc và trung thực.

Thành Phố Hỗ Chí Minh, ngày 25 tháng 08 năm 2014

Học viên

TOM TAT LUAN VAN 2ABSTRACT 3LOI CAM DOAN CUA TAC GIA 4

MUC LUC 5

DANH MUC BANG 7DANH MUC HINH 9DANH MUC CAC CHU VIET TAT 11CHUONG 1 GIỚI THIEU 12CHUONG 2 TONG QUAN VE DOI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 152.1 Didu kién tu nhisn r.íddtdtdảŸÕỐẦẦ 15

2.2 Tai nguyén 000) 0 0i.ŒaiiiiiiiŸÔẢẲŸ3Ầ3ẢẢ 18

KlPtrdaai 25

3.1.2 Ảnh Landsat : c2 S1 112511 51111111 5111111 11111101011 1111101 11010111 ưệt 263.2 Ung dụng của Landsat trong xác định cơ cau sử dụng đất - ¿5555 55+s+c+s+xvessecscee 28

3.2.1 TTOTØ HƯỚC nh họ TT nà 283.2.2 NgOải nƯỚC Họ và 30

3.3 Một số khái niệm -:-E ¿E121 SE 911321 1515111 151111 111011115111 1111110111011 H1 31

4.2.1 Thu thập dữ liệu và sỐ liỆU - - + + +E+E E228 EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEECECkrkrkrkrkrkrrrrrred 36

4.2.2 Xử lýảnh Gv 38

4.2.3 Hiệu chỉnh hình học và kiỂm tra - - -c c1 S111 111111111111 E1 11 E1 H1 HH kg rrệt 394.2.4 Cắt chọn khu vực nghiÊn CỨU - - E01 vn nà 39

4.2.5 Phân loại ảnh - -c ccc S100 0000 1103 010 1100 1100 1H vn ng ng cv cv n 404.2.6 Xử lý sau phân lOạI - - - - + + x3 0 0 Tự 464.2.7 Danh gia độ chính xác phân lOại - - - - - - << S2 0 0 0n ng 47

4.2.8 Chuyên dữ liệu sang Sharpfile - +2 52222 E2 SE EEEEEEEEEEEEEEEEErkrkrkrkrkrerkrrrrred 494.2.9 _ Tiến hành phân tích sự chuyển đổi sử dụng đất - ¿552222222 +e2e se cezxeeeresed 49CHƯƠNG 5 KET QUÁ THỰC HIEN 515.1 Kết quả thu được từ phân tích ảnh Landsat ccccccscccscsesssssescsessssesessscscsescecsestsssescseseseseeees 515.1.1 Ảnh vệ tinh Landsat năm 1995.00 cece ees eeeesseeseesneseseesteesessesseenesnseaneanesseseenseees 515.1.2 Ảnh vệ tinh Landsat năm 2005 - + ©+ tk 21211211 11 11111111111 535.1.3 Ảnh vệ tỉnh Landsat 2014 -¿ +++èEề HE 111211 11 11 T1 T111 g 575.2 _ Kết quả phân tích biến động sử dụng đất - - - 5+ 222222 2E SE EEEEEEeEEkekerrkrkrrerrrrrreree 60

Bảng 2-2: Mực nước biển dâng theo các kịch bản bản biến đổi khi hậu [4] 22Bảng 2-3: Thống kê diện tích sử dụng đất trong các năm 2000, 2005 và 2012 ở tỉnh; 86151777 24Bảng 3-1: Day phố và bước sóng hoạt động của hệ thống Landsat MMS [6] 26Bang 3-2: Bước sóng hoạt động của hệ thống Landsat TM - -¿-55 55255: 27Bang 4-1: Các ảnh vệ tinh Landsat được sử dụng - «s5 - <5 css**eexes 37Bang 4-2: Các điểm mẫu dé phân loại ¿52525252 S2 S+E+EEvEEeEcEcerxrkrereerree 42Bang 5-1: Tóm tắt kết quả phân loại sử dụng đất được thực hiện từ ảnh vệ tinh Landsat¡080 cccececcccccsceccccscscecccscscecccscececsceecscscscnscececscescecscsctscseseectcseseeees 51Bảng 5-2: Ma trận nhằm lẫn được thống kê sau khi thực hiện phân loại cho ảnhLandsat năm 1995 cc CC HQ 00011 HH TH HH HH TH TH HH ch nu nu cr 52Bảng 5-3: Sai số thực hiện và sai số bỏ sót các lớp phân loại năm 1995 52Bảng 5-4: Hiện trạng và biến động sử dung dat qua các năm tỉnh Bến Tre [4 53Bảng 5-5: Bảng so sánh kết quả phân tích sử dụng đất được thực hiện từ ảnh vệ tinhLandsat TM năm 2005 và số liệu thống kê từ niên giám thống kê năm 2005 Sở TNMTtỉnh Bến Tre - -.- t3 810 1538138158151 8111111118111 1111111 E11 11 H1 HT HH ng 54Bang 5-6: Ma trận nhầm lẫn năm 2005 c.cccccccccssscsessssscesessscscsescscsescscsesesesescseeseeeess 56Bang 5-7: Sai số thực hiện và sai số bỏ sót năm 2005 ¿ 2 +2 cs£2c+c+xzezzcs2 56Bảng 5-8 : Ma trận nhằm lẫn năm 20 4 +: + + +22 S2 E2 E£E£E£E££E+E£E£E£EzErererscee 58Bang 5-9: Sai số thực hiện và sai số bỏ sót năm 2014 ¿2 2 22s +s£zczxzxzecscee 58Bang 5-10: Bảng tóm tắt phân loại năm 20 14 - ¿2 + 2 2 +52 £+E+E+E+E+*+e£s£szezcscez 59

Bang 6-1: Kí hiệu các hình thức chuyền đối cây trồng - 555555 c<c<cscsc+2 73Bảng 6-2: Biến động sử dung đất giữa năm 1995 và 2005 -ccccccccecscec 76

Bang 6-3: Biến động hình thức sử dụng đất giai đoạn 1995 - 2005 theo ranh giới huyén 77

Bảng 6-4: Biến động sử dụng đất giữa năm 2005 và 2014 - 5 -c+ccscscec 80Bảng 6-5: Biến động sử dung đất theo don vị hành chính giai đoạn 2005 -2014 82

Hình 2-2: Địa hình tỉnh Bến Tre [⁄4] =1 SE E9 8E SE vs 18Hình 2-3: Vùng dễ bị tốn thương nhất theo vùng — Kịch bản nước dâng 12 cm [4] 23

Hình 2-4: Vùng bị tổng thương trong kịch bản nước biển dâng 33 cm trong năm 2050 [4 23

Hình 4-1: Các điểm khảo sát thực địa 2c xxx E112 21 1S xnxx se 36Hình 4-2: Chọn vị trí đối tượng cần quan fẦm - - - cv 37Hình 4-3: Ảnh trước và sau khi được gapfÏll ¿5+ + 5S xxx ‡t+xzxcxcrrreree 38Hình 4-4: Anh Landsat khu vực tỉnh Bến 'TTC G s + k3 E 2E SE E#vEsvrkseeseed 40Hình 4-5: Tổ hợp màu RGB - 4,5,3 (a) và 5 „4,3 (b) -.c-c n2 HH rưe 41Hình 4-6: Anh năm 1995 sau khi phân loại có kiểm định -. - 5-5 5 2 2s +s5s552 46Hình 4-7: Ảnh trước (bên trái) và sau (bên phải) khi phân tích Post Classification 47Hình 4-8: Các trường được chèn thêm VàO E11 xe 49Hình 4-9: Bảng màu thể hiện sự thay đối hình thức canh tác giai đoạn 2005 - 2014 50Hình 5-1: Kết quả phân loại sử dụng đất năm 1995 ¿+ 2 2 ++x+s£z£zEzvsererzcee 53Hình 5-2: Biểu đồ so sánh diện tích kết quả thực hiện và số liệu niên giám thống kê1020 007A 0 0 a Q00 10H HH TH ng TH TH ng KH TH TH KH TH HH TH KH gu cà 55Hình 5-3: Kết quả phân loại sử dụng đất năm 2005 ¿+ 2 5+2 2 £+£+c+xzezzce2 57Hình 5-4: Kết quả phân loại sử dụng dat từ ảnh vệ tinh Landsat 8 năm 2014 59Hình 5-5: Biểu đồ thay đổi diện tích sử dụng đất trong năm 1995, 2005, 2014 62Hình 5-6: Ban đồ chuyển đối mục đích canh tác giai đoạn 1995 — 2005 tỉnh Bến Tre 63Hình 5-7: Bản đồ chuyển đối mục đích canh tác giai đoạn 2005 - 2014 tỉnh Bến Tre 64

Hình 5-8: Sự thay đối diện tích trồng lúa ở tỉnh Bến Tre trong 3 năm khảo sát

CHUONG 1 GIOI THIEU

Trong tình hình biến đối khí hậu như hiện nay làm nhiệt độ tang, mực nước biểndâng gây ngập lụt, nhiễm mặn nguồn nước ở các cửa sông ngày càng tram trọng và gâynhiều ảnh hưởng đến các vùng miền ở cửa sông, đặc biệt là các tỉnh thuộc đồng bangsông Cửu Long như Ca Mau, Bạc Liêu, Sóc Trang, Tra Vinh, Bén Tre, Tién Giang,Long An Những tinh nay cũng đã được cảnh báo sẽ còn bị ảnh hưởng nhiều bởi mựcnước biến dâng trong tương lai Điều này sẽ tác động có hại đối với nông nghiệp và đờisống người dân trong khu vực Theo nhận định của Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnhBến Tre thì Bến Tre là tỉnh năm cuối nguồn và nam ngay biến nên chịu ảnh hưởngnặng nề của biến đổi khí hậu đặc biệt là khi nước biển dâng Bên cạnh đó Bến Tre làmột tỉnh nông nghiệp, thế mạnh phát triển là kinh tế vườn và kinh tế biển Dé đối phóvà thích nghi với tình hình này, tỉnh Bến Tre đã có những dự án trồng rừng phòng hộven biển nhằm đối phó với tình hình mực nước biến dâng trong tương lai Theo kịchbản phát thải thấp nhất (B1), kịch bản phát thải trung bình (B2) và kịch bản phát thảicao nhất (AIFI) vào giữa thé kỷ 21 mực nước biến có thé dâng thêm 28 đến 33 cm vàđến cuối thé kỷ 21 mực nước biến dâng thêm từ 65 đến 100 cm so với thời kỳ 1980 —1999 Vấn đề này gây ảnh hưởng khá nhiều đến kinh tế - xã hội của tỉnh Bến Tre Dođó, việc đánh giá sự ảnh hưởng của nguồn nước do biến đối khí hậu làm dâng mựcnước biên là quan trọng và cần thiệt.

e Tính mới cua đề tàiĐề tài nghiên cứu “Ứng dụng GIS và viễn thám trong đánh giá tác động củamực nước biến dâng tại tỉnh Bến Tre” nhằm góp phân tạo ra cơ sở dữ liệu GISchuẩn xác và công cụ tự động hỗ trợ nhà quản lý phân tích được tình trạng tác độngcủa mực nước biên dâng ảnh hưởng sản suât lúa của từng khu vực theo các kịch bản

của Bộ Tài nguyên và Môi trường Ngoài ra, kết quả đạt được sẽ góp phan tạo giảipháp thích ứng phù hợp phục vụ phát triển nông nghiệp bên vững.

e Y nghĩa khoa hocKết quả dat được của dé tài sẽ hệ thông hóa những dữ liệu có sẵn như hiện trangsử dụng đất, mức độ ngập do triều dé tạo nên cơ sở dữ liệu logic và hoàn chỉnh, tạocơ sở khoa học trong đánh giá tác động của mực nước biển dâng Ngoài ra, nhữngnguyên nhân thay đổi về chế độ thủy văn do biến đổi khí hậu sẽ tạo cơ sở ban đầu choviệc phân tích dự đoán khả năng thay đối mục đích sử dụng đất, điều chỉnh mùa vụ,đồng thời số liệu đạt được của đề tài sẽ hỗ trợ cho những nghiên cứu sâu hơn có liênquan đên sản xuât lúa và cay trông.

e Y nghĩa thực tiênTạo cơ sở dữ liệu GIS sử dụng đất được chiết xuất từ ảnh vệ tinh cho Tỉnh BếnTre phục vụ hiệu quả công tác quản lý và đánh giá tác động của mực nước biến dângảnh hưởng đến sản xuất lúa và cây trồng một cách cụ thé và chi tiết Cơ sở dữ liệu GISđược khởi tạo sẽ có ý nghĩa rất quan trọng trong qui hoạch phát triển kinh tế xã hội nóichung và sản xuất nông nghiệp nói riêng, nhằm hạn chế được các rủi ro gây ra bởi sựbiến đối khí hậu mà Bến Tre là một trong các tinh bị ảnh hưởng nặng né và thườngxuyên.

e Muc tiêu nghiên cứu của dé tài:

Mục tiêu tổng quát: Nghiên cứu ứng dụng GIS và Viễn thám trong đánhgiá tác động của mực nước biển dâng do biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến sản xuất lúavà cây trồng cho tỉnh Bến Tre

Mục tiêu cụ thể:

+ Thành lập bản đồ sử dụng đất năm 1995, 2005 và 2014 được rút ra từ ảnh vệtinh cho tỉnh Bến Tre.

+ Xây dựng cơ sở di liệu GIS hỗ trợ công tác đánh giá hiện trạng tác động củamực nước biến dâng theo các kịch bản biến đổi khí hậu

+ Xác định vùng nhạy cam, bi ảnh hưởng khi nước biên dâng.+ Để xuất các giải pháp hạn chế ảnh hưởng mực nước biển dâng theo đơn vị hànhchính của Tỉnh Bến Tre

e Đối tượng và phạm viĐề tài nghiên cứu sử dụng công nghệ viễn thám và GIS đánh giá tác động củamực nước biên dâng do biên đôi khí hậu của Tỉnh Bên Tre.

CHƯƠNG 2 TONG QUAN VE DOI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

2.1 Diéu kiện tự nhiên

Bến Tre là một trong 13 tỉnh thuộc đồng bằng sông Cửu Long và năm cuốinguồn sông Cửu Long Diện tích tự nhiên của tỉnh là 2.360 km”, dân số khoảng 1,4triệu người Địa hình băng phang, rải rác có những côn cát xen kẽ với ruộng vườn,không có rừng cây lớn, bốn bề sông nước bao quanh Bến Tre có bốn con sông lớn:Tiên Giang, Ba Lai, Hàm Luông, Cổ Chiên bao bọc và chia Bến Tre thành ba phân: cùlao An Hóa, cù lao Bảo và cù lao Minh gồm 8 đơn vị hành chính Có xu thế thấp dan từhướng Tây Bắc xuống hướng Đông Nam và nghiêng ra biến

+ Cù lao An Hoá (gồm 2 huyện Châu Thành, Bình Đại).+ Cù lao Bảo (gồm Thành phố Bến Tre và 2 huyện Giỗng Trôm, Ba Tri).+ Cù lao Minh (gồm 4 huyện Cho Lach, Mỏ Cay Nam, Mỏ Cay Bắc, Thanh Phú)

BAN DO HANH CHÍNH TINH BEN TRE

Chau Thanh

Chợ Lach Tp Bén Tre

Binh Dai

Ranh giới Giong Trom

HUYEN Mô CayBa Tri

: 3 Ba Tri

Binh DaiChau ThanhCho LachGiòng Trôm

youre - Thạnh Phú

Mõ Cày Coordinate System: WGS 1984 UTM Zone 48N

Projection: Transverse Mercator

Thanh Phi) = Datum: WGS 1984 3, False Easting: 500.000.0000 \Tp Bên Tre False Northing: 0.0000 tá :

Vi tri dia li:

+ Điểm cực Nam nam trên vi độ 9°48’ Bắc.+ _ Điểm cực Bắc năm trên vĩ độ 1020 Bắc.+ Điểm cực Đông năm trên kinh độ 106°48’ Đông.+ Điểm cực Tây nam trên kinh độ 105°57’ Đông

Phía bắc giáp tỉnh Tiên Giang, có ranh giới chung là sông Tiền, phía tây và namgiáp tỉnh Vĩnh Long và tỉnh Tra Vinh, có ranh giới chung là sông Cổ Chiên, phía đônggiáp biển Đông với chiều dài bờ biển 65 km

Khí hậuTỉnh Bến Tre thuộc trong vùng cận xích đạo khí hậu nhiệt đới gió mùa, với haimùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 nămsau Lượng mưa trung bình hàng năm từ 2.000 đến 2.300 mm, nhiệt độ trung bình hàngnăm từ 26°C — 27°C, các hướng gió chính: Gió mùa Tây Nam có mưa am từ tháng 5đến tháng 11, gió mùa Đông Bắc với đặc tính khô han từ tháng 12 đến tháng 4 nămsau.

Với vị trí nam tiếp giáp biến Đông, Bến Tre vừa hưởng nhiều thuận lợi cũngnhư bat lợi từ biển Tuy năm gan biến nhưng Bến Tre lại ít chịu ảnh hưởng của bão lũ,khí hậu ôn hòa, mát mẻ quanh năm Đây là điều kiện thuận lợi cho việc đầu tư, sảnxuất, kinh doanh và du lịch của tinh Tuy nhiên, do nam ở cuối nguồn, lại gần biển nênđây cũng là bat lợi cho tinh trong tình hình nước biến dâng cao như hiện nay

Địa hìnhBên tre có địa hình thap, từ 1 dén 2m so với mặt nước biên, có những vung datgiồng cao khoảng 3 đến 5 m nhưng không nhiều

Bảng 2-1: Diện tích phân theo độ cao [4|

irre WET Ø'£ l#°*tđứ£E ese Lò@*2017f€ TE tU8“Yớ€ I05*315€ 1494010 E (erste

Á i

Vinh Long

Chú giải= Ranh giới tinh Ben Tre

Ê |Í[_ ] Ranh gói huyện

Ranh giới xã

Độ cao (m)

= 8.7-

a

P“2.6E6scL

2.2 Tài nguyên thiên nhiên2.2.1 Tài nguyên đất

Bến Tre là tỉnh có nguồn tài nguyên đất phong phú, với nhiều loại đất như: datcát, đất phù sa, đất phèn, đất mặn phù hợp với các loại cây trông khác nhau, từ câycông nghiệp, cây ăn quả đến những loại hoa màu ngăn ngày Sản xuất nông nghiệpcủa tỉnh ngày càng mở rộng, nhu cầu thâm canh, tăng vụ ngày càng được chú trọng [1]

2.2.2 Tainguyén nước

Bốn con sông lớn chảy qua Bến Tre giữ vai trò quan trọng trong đời sống kinhtế, văn hóa của nhân dân trong tỉnh như: cung cấp nước ngọt cho sinh hoạt và nôngnghiệp, góp phan làm tươi đẹp cảnh quan, điều hòa khí hậu Hệ thống sông, rạch trongtỉnh còn là điều kiện thuận lợi cho Bến Tre phát triển mạng lưới giao thông đường thủyvà thủy lợi.

Bên Tre có hàng trăm sông, rạch và kênh, trong khi đó có trên 60 con sông,rạch, kênh rộng từ 50 — 100m Dang chú ý có các sông rạch, kênh quan trọng sau day:

+ Sông Bến Tre: dài khoảng 30 km, chảy từ trung tâm cù lao Bảo (Tân Hao Giéng Trôm), một nhánh nối với kênh Chet Sậy qua sông Ba Lai, một nhánh qua thịxã, đồ ra sông Hàm Luông Đây là con đường thủy quan trọng của tỉnh

-+ Rạch Cái Mon: dài 11 km, chảy qua vùng cây ăn trái nổi tiếng trù phú VĩnhThành, Vĩnh Hòa (huyện Chợ Lách) đồ ra sông Hàm Luông

+ Rạch Mỏ Cay: chảy qua thị tran Mỏ Cay (thông với kênh Mỏ Cay — Thom) raHòa Lộc, nhập với rạch Giỗồng Keo, đồ ra sông Ham Luong

+ Kênh Mo Cay — Thom: được dao từ năm 1905, nối rạch Mỏ Cày với rạch Thom,tạo thành con đường lưu thông giữa sông Hàm Luông và sông Cổ Chiên, dài 15 km.Con kênh này cũng với kênh Chet Say — An Hóa bên ct lao Minh làm thành con đườngthủy quan trọng nối liền Mỹ Tho (Tiền Giang), Bến Tre, Mỏ Cay và Trà Vinh

+ Rạch Băng Cung: là một nhánh của sông Hàm Luông chảy từ Đại Điền, MỹHưng, An Thạnh đến Giao Thạnh, đồ ra sông Hàm Luông như một cánh cung dài 23km, một nhánh đồ ra sông Cổ Chiên

+ Rạch Ba Tri: chảy từ Phú Lễ, Phú Ngãi qua thị tran Ba Tri rồi ra sông HàmLuông, dai 8 km vừa có giá trị giao thông, vừa có giá trị tưới tiêu cho các cánh đồngcủa huyện Ba Tri.

+ Kênh Đồng Xuân: được đào từ năm 1888 đến năm 1890, dài 11 km nối liền rạchBa Tri với rạch Tân Xuân.

+ Kênh Chet Say — An Hóa: được dao năm 1878, dài 6 km nối liền sông Bến Trevới sông Ba Lai Đến năm 1905, đoạn kênh An Hóa dài 3,5 km nối sông Ba Lai vớisông Mỹ Tho được đào tiếp, tạo nên con đường thủy quan trọng từ sông Hàm Luôngqua thị xã Bến Tre đến sông Mỹ Tho và đi các tỉnh bạn

Các dòng chảy ở Bến Tre không đơn thuần là nước từ thượng nguôn đồ về màcòn có sự xâm lấn của nước biến Dù nhiều hay ít các con sông lớn nhỏ đều chịu tácđộng của chế độ thủy triều biển Đông Do đó, khi mực nước biển dâng kết hợp với địahình thấp và sông ngòi chằng chịt, Bến Tre sẽ dễ xảy ra hiện tượng ngập, đặc biệt làvùng ven biên.

2.3 Tài nguyên động vật, thực vat

2

Với địa thế là 3 cù lao lớn ghép lại, năm ở giữa môi trường sông và biến, chịuảnh hưởng của khí hậu gió mùa nhiệt đới nên cảnh quan tự nhiên của Bến Tre mangđặc trưng của miễn dia lý động vật, thực vật miền Tây Nam Bộ Những con sông lớnvà vùng biển Đông đã mang lại cho Bến Tre nhiều loại thủy sản nước ngọt và cả nướcmặn, đây là nguồn nguyên liệu vô cùng phong phú cho ngành công nghiệp chế biếnthủy sản của tỉnh phát triển Một số loài thủy hải sản có ở Bến Tre như tôm st, tôm thẻchân trăng, nghéu sò, ca vược, cá dứa, cá bạc má, cá thiéu, cá mỗi, cá cơm, nghêu, cuabién,

Cây lương thực chính ở Bến Tre cũng như các tinh Đồng Băng sông Cửu Longchính là lúa, và các loại hoa màu phụ như khoai lang, bắp, các loại rau Một số loại câycông nghiệp ngắn và dài ngày như dừa, mía, thuốc lá, cdi Bến Tre noi tiếng với nhiềuloại cây ăn trái như cam, quýt, sầu riêng, chuối, chôm chôm, măng cụt, mãng cầu, XOàicát, bon bon, khóm, vú sữa, bưởi da xanh

Với 3 huyện giáp biển gém Ba Tri, Bình Đại và Thanh Phú, cùng với các cánhrừng phòng hộ tuy không lớn những dang được bảo vệ nhằm ổn định vành đai rừngphòng hộ ven biến, thông qua việc trồng mới và quản lý lâm sản xuất nhập khẩu trênđịa bàn tỉnh Năm 2010, Bến Tre đã trồng mới 72 ha rừng, chăm sóc 336 ha và bảo vệ3.461 ha.

Chính do sự phong phú về thực vật va động vật đã giúp cho nên kinh tế Bến Trephát trién tốt

2.4 Anh hưởng của nước biến dâng do biến đối khí hậu đối với tỉnh Bến Tree Dự đoán ảnh hướng của biến đối khí hậu

Theo Chương trình Phát triển Liên Hiệp Quốc (UNDP - United NationDevelopment Programme) công bố năm 2008 nhiệt độ trung bình toàn cầu đã tăngkhoảng 0,7°C, làm cho nhiệt độ toàn cầu tăng lên, các vùng biển Am lên, băng tại cáccực đang tan ra và mực nước biển đang dâng lên Nước biến dâng sẽ gây ngập lụt vanhiễm mặn nguồn nước sẽ làm thay đối sâu sắc trong tất cả các lĩnh vực Đặc biệt, dophụ thuộc trực tiếp vào các nguôn tài nguyên thiên nhiên và nhạy cảm với biến đối khíhậu nên nông nghiệp, nguồn nước, và thủy san là những ngành dễ bị tốn thương nhất.Theo đó, Đông Nam Á là một trong những khu vực trên thế giới sẽ chịu ảnh hưởngnặng nề nhất của biến đối khí hậu do khu vực này có đường bờ bién dài, mức độ tậptrung dân số và các hoạt động kinh tế ven biến cao, đồng thời phụ thuộc nhiều vào sảnxuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy hải sản Tình trạng ngập lũ sẽ làm thu hẹp diệntích đất nông nghiệp, chuyển đối cơ cau cây trồng, xê dịch mùa vu cây trồng theo độmặn các mùa

e Anh hưởng của nước biến dâng đối với Bến Tre

Theo báo cáo chuyên đề kịch bản biến đổi khí hậu thời kỳ 2010 — 2100 của SởTài Nguyên và Môi Trường cung cấp, các kịch bản tính toán nước biển dâng được tínhtoán dựa vào kịch bản phát thải thấp nhất (B1), kịch bản phát thải trung bình (B2) vàkịch bản phát thải cao nhất (A1FI).

Bang 2-2: Mực nước biến dâng theo các kịch bản bản biến đổi khi hậu [4]

10° Y010° 100'N1

10501000%+L

95%01%LL#5%00w

!09*XợE

Hình 2-4: Vùng

T T T T T T

1000 109*100£ ENSUE 10620 0°E WOVE 109°3đ0109°350E 106*400'E 109°45£

bị ton thương trong kịch bản nước biến dâng 33 cm trong năm

2050 [4]

Bên cạnh do, theo thống kê mực nước từ các trạm đo thuộc tỉnh Bến Tre qua cácnăm và tính toán của sở TNMT tỉnh Bến Tre cho thấy tốc độ dâng lên của mực nướctrung bình năm tại các trạm An Thuận, Bình Đại, Bến Trại và Mỹ Hoa thuộc tỉnh BếnTre dao động trong khoảng 0,454 - 1,076 cm/nam [4] Tuy không dâng quá cao nhưngcũng có ảnh hưởng đến tình hình nông nghiệp Niên giám thống kê tỉnh Bến Tre năm2000, 2005 và 2012 cho thay các nam 2000, 2005 và 2012 có sự sụt giảm diện tíchtrồng lúa và các loại cây hoa màu trồng hàng năm Qua 12 năm từ năm 2000 đến năm2012 diện tích lúa đã giảm Tương tự với cây ăn quả và cây công nghiệp ngăn ngàynhư mía, bắp, khoai mì Ngay cả nuôi trồng thủy sản cũng có sự thu hẹp nhẹ từ nhữngảnh hưởng trực tiếp cũng như gián tiếp đến các hệ sinh thái quan trọng và nghề cá venbờ (như hệ sinh thái rừng ngập mặn, đất ngập nước ), những tác động đó chủ yếu làdo chất lượng môi trường sống của các loài thủy hải sản bị hủy hoại, làm giảm chấtlượng và trữ lượng thủy sản nuôi trông và đánh bắt ven bờ.

Bang 2-3: Thông kê diện tích sứ dụng đất trong các năm 2000, 2005 và 2012 6 tinh

Ben Tre [5] x Dat trong , Dat nudi , Công

Đơn Dat trong cây Dat lam : Dat chưa Sông; cay lau trông , trình, đôvị: Ha hàng năm nghiệp sử dụng suôi

năm thủy sản thị2000 70.905 73.353 6.162 23.071 2.427 37.177 15.4782005 51.405 85.390 6.421 37.663 802 37.073 16.5582012 47.983 96.107 4.512 29.132 144 36.731 19.331

CHƯƠNG 3 CƠ SỞ LÝ THUYÉT

3.1 Tong quan về viễn thám3.1.1 Viễn thám

Viễn thám theo tiếng anh là “Remote Sensing”, thường được viết tắt là RS Cóthé định nghĩa là phương pháp sử dụng bức xạ điện từ - cụ thé là 3 loại: ánh sáng,nhiệt, sóng cực ngăn - như một phương tiện dé điều tra và đo đạc những đặc tính củađối tượng Nói cách khác viễn thám là tập hợp những tri thức và kỹ thuật dùng để xácđịnh các đặc trưng bề mặt và bau khí quyền của qua đất hay một hành tinh khác nhờnhững phép đo thực hiện băng một vệ tinh ở cách đối tượng khảo sát một khoảng cáchthích hợp Có 3 loại điện từ viễn thám được sử dụng nhiều nhất là: trong lĩnh vực ánhsáng nhìn thay; trong hong ngoại gan, trong hồng ngoại trung bình; trong phạm vi siêucao tân.

Viễn thám có thể thực hiện bang khi cau, máy bay hoặc vệ tinh Trước nhữngnăm 1970, viễn thám được sử dụng chủ yếu băng máy bay Khi ngành công nghệ vũ trụra đời và phát triển thì ảnh chụp từ vệ tính ngày càng được ưa chuộng Năm 1972, HoaKi đã phóng vệ tinh Landsat đầu tiên dùng để quan sát những vùng diện tích rộng lớntrên mặt đất Sau đó Pháp cũng phóng lên bầu trời vệ tinh SPOT và ERS của Châu Âu,MOS của Nhật và RADARSAT của Canada Các vệ tinh viễn thám thường bay ở độ

cao 900 km theo một quỹ đạo địa cực nghiêng khoảng 98° so với xích đạo và có quỹ

đạo đồng bộ mặt trời

Hiện nay viễn thám đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau từ dân sựđến quân sự như: trong quản lý sự biến đổi môi trường, trong điều tra đất, trong lâmnghiệp, diễn biến của rừng, trong quản lý sử dụng đất, trong địa chất, trong nghiên cứutài nguyên nước, trong địa chất công trình, trong khảo c6 học, trong khí tượng thủy văn

3.1.2 Anh Landsat

Anh Landsat có nhiều thé hệ với số lượng kênh pho va độ phân giải khác nhau.Tuy nhiên, thế hệ ảnh Landsat TM được thu từ vệ tinh Landsat - 4 và -5 và ảnh LandsatETM+ được thu từ vệ tinh Landsat - 7 được sử dụng pho biến nhất [6]

Quỹ đạo vệ tỉnh Landsat.+ Độ cao bay: 705km, gốc nghiêng mặt phang quỹ đạo: 98°+ Quỹ đạo đồng bộ mặt trời

+ Thời gian bay qua xích đạo: 9h39 sáng.+ Chu ki lập: 18 ngày.

+ Bê rộng tuyến chụp: 185 km [6].Có các loại bộ cảm biến được sử dụng là MSS (Multispectral Scanner) va TM(Thematic Mapper).

+ Hệ thống Landsat MSS hoạt động ở day phổ nhìn thay và gan hong ngoại: Sửdụng 4 băng phổ: mỗi băng phổ sử dụng 16 bộ thu, có sử dụng sợi quang học; tính hiệuđược mã hóa thành 64 cấp độ sáng; độ phân giải mặt đất là 80 m x80 m; góc quét từĐông sang Tây là 11,6°; thời gian lộ quang là 33 mili giây; độ rộng mỗi đường quét là

185 km [6].Bang 3-1: Day pho và bước sóng hoạt động của hệ thống Landsat MMS [6]

Kênh phô Dạng phản xạ phô Bước sóng (mp)

1 Nhìn thay — xanh lục 0.5 - 0.62 Nhin thay - do 0.6 - 0.7

3 Hong ngoại 0.7 - 0.8

4 Hong ngoại 0.8 - 1.1

+ Hệ thống Landsat TM sử dung vùng pho nhìn thấy, gần hong ngoại va hongngoại nhiệt: độ rộng đường quét: 185 km; góc quét: 14.8°; độ phân giải mặt đất: 30 m x30 m và độ phân giải 120m x 120m để đo nhiệt độ bề mặt

Bang 3-2: Bước sóng hoạt động của hệ thong Landsat TM

2 : Độ phân giải không

Kênh phô | Bước sóng (mp) Tên gọi phô Lưu trữ (bit)

gian (m)

1 0.45 - 0.52 Nhin thay - Xanh lam 30 8

2 0.53 - 0.6 Nhin thay - Xanh luc 30 8

3 0.63 - 0.69 Nhin thay - Do 30 8

4 0.76 - 0.90 Can hông ngoại 30 8

5 1.55- 1.75 Hong ngoại sóng ngăn 30 86 10.4 - 12.5 Hong ngoại nhiệt 120 8

7 2.08 - 2.25 Hong ngoai song ngan 30 8

(Nguôn: Climategis.com)e Anh vé tinh Landsat 7 va 8

Ảnh vệ tinh Landsat 7, phóng lên ngày 15 thang 4 năm 1999, là vệ tinh nhân tạothứ 7 của chương trình Quan sát Trái Đất (hay chương trình Landsat) Mục đích chínhcủa Landsat 7 là cập nhật những hình ảnh vệ tính mới nhất so với những ảnh đã đượcthu thập từ các vệ tinh trước đó, và có thé chụp những anh không mây Chương trìnhLandsat do USGS quản lý và vận hành, va dữ liệu thu thập từ Landsat 7 có thé đượcthu thập và phân bối bởi USGS Landsat 7 có các đặc điểm: có 7 kênh mang số thứ tựtừ 1 đến 7 và kênh toàn sắc (Panchromatic hay viết tat là PAN) Kênh 1, 2 và 3 thuộcvùng bức xạ nhìn thay; kênh 4, 5 và 7 thuộc vùng hồng ngoại có độ phân giải 30 mét;kênh 6 thuộc vùng hồng ngoại nhiệt có độ phân giải 60m; và kênh Pan có độ phân giải15m Mỗi ngày có khoảng 250 ảnh được gửi về [18,19]

Vệ tinh Landsat 8 đã được phóng thành công lên quỹ đạo từ tháng 2/2013, vệtinh Landsat 8 gửi về EROS khoảng hơn 400 ảnh mỗi ngày Ảnh vệ tinh Landsat 8 cóthêm 2 kênh phô mới so với ảnh vệ tinh Landsat 7, trong đó một kênh phố cho phép vệtinh thu thập được thông tin ở các tầng nước sâu hơn trong đại dương, sông, hồ; trongkhi đó kênh phố mới còn lại có thé phát hiện mây cirrus và chỉnh sửa các hiệu ứng khíquyền Đồng thời băng phố hồng ngoại của Landsat 8 được chia thành hai, cho phépxác định nhiệt độ bề mặt chính xác hơn [18,19]

3.2_ Ứng dung của Landsat trong xác định cơ cau sử dụng dat3.2.1 Trong nước

Việc sử dụng ảnh Landsat trong quản lý tài nguyên thiên nhiên ở Việt Namngày càng được quan tâm và ứng dụng rộng rãi Đặc biệt là trong quản lý hiện trạng đấtđai và quản lý rừng Một số nghiên cứu tiêu biểu được thực hiện ở một số địa phươngnhư Ca Mau, Cần Giờ, Cần Thơ

Một nhóm tác giả thuộc trường Đại Học Nông Lâm TP HCM, Trung tâm viễn

thám và GIS - Viện Dia lý Tai nguyên TP HCM và trường Khoa Hoc Xã Hội và NhânVăn TP HCM đã cùng nhau nghiên cứu dé tai “Ung dụng viễn thám quang học vàradar trong giám sát rừng ngập mặn khu vực tỉnh Cà Mau”, các tác giả đã sử dụng cácloại ảnh quang học như SPOT, Landsat, Aster nhằm giám sát sự biến động của rừngngập mặn Kết quả đã giúp được địa phương theo dõi được việc phá rừng và nhữngthay đổi về cau trúc cũng như sinh khối của rừng ngập mặn Nghiên cứu kết hợp cả ảnhradar và ảnh quang học nhằm tận dụng ưu điểm của từng lọai ảnh và hạn chế đượcnhược điểm của từng loại dữ liệu Đối với ảnh quang học, khả năng phân loại ảnh tốtvới kênh NDVI có thể thể hiện các khu vực với mức độ che phủ thực vật khác nhau,tuy nhiên anh có vi trí và bố cục của các đối tượng tốt nhưng ảnh Landsat có độ phângiải nhỏ hon ảnh SPOT khó phân loại chi tiết các khu vực nhỏ [20]

Nghiên cứu “Theo dõi sự thay đối hiện trạng rạn san hô và cỏ biển sử dụng ảnhLandsat và ALOS ở huyện Phú Quốc, tỉnh Kiên Giang” của nhóm tác giả Nguyễn ThịHồng Điệp, Phan Kiều Diễm, Võ Quang Minh, Lê Minh Họp thuộc trường Đại HọcCần Thơ Nghiên cứu kết hợp cả ảnh Landsat vào năm 2001 và ảnh ALOS AVNIR-2vào năm 2009 có độ phân giải lần lượt là 30m và 10m kết hợp với kiểm tra thực địa đểtheo dõi hiện trạng thay đối của rạn san hô ở Phú Quốc Bằng cách phân loại các thànhphân chính PCA và phương pháp phân loại Maximum Likelihook Classifier sau đó

kiểm tra độ chính xác bang thuc dia da cho thay két quả có độ chính xác từ 88,2% chosan hô và 92,8% cho cỏ biển [21].

Tác giả Trần Hà Phương và Nguyễn Thanh Hùng cũng có nghiên cứu về hiệntrang sử dụng đất của tinh Dak Lak trong giai đoạn 2000 đến 2010 vào năm 2012 Cáctác giả đã sử dụng bản đỗ nền địa hình năm 2000, tỉ lệ 1:50.000 với lưới chiéu UTM,

Datum Indian 1960, vùng 49 và ảnh Landsat năm 2000 và năm 2010 có độ phân giải 30mx 30m làm dữ liệu trong quá trình nghiên cứu Nghiên cứu sử dụng phương pháp

Maximum likelihood dé phân loại có kiểm định Sau phân loại được chuyền sang ArcGISđể hiệu chỉnh, biên tập lại và kết hợp với ban đồ nên để thành lập ban đồ ảnh số hiện trạngsử dụng đất năm 2000 và 2010 [7]

Ngoài ra còn những nghiên cứu cho đồng bang sông Cửu Long trong tình hìnhxâm nhập mặn ngày càng rõ rệt như hiện nay Tuy nhiên, da số lại sử dụng anh MODISdé thực hiện Điển hình như “Đánh giá khả năng ứng dụng anh MODIS theo dõi diễnbién cơ cấu mùa vu lúa năm 2000 — 2010 làm cơ sở xây dựng bản đồ hiện trạng năm2011 ở Đông Băng sông Cửu Long” của tác giả Trần Thanh Thi và Võ Quang Minh.Anh MODIS có chu kì lập 8 ngày khá phù hợp cho những nghiên cứu vẻ thay đổi thựctrạng của thảm thực vật, tuy nhiên độ phân giải khá thấp 250m lại là một phần khókhăn cho nghiên cứu, nhưng đối với biến động cơ cấu mùa vụ thông qua phương phápgiải đoán ảnh bang chỉ số thực vật NDVI thì ảnh MODIS vừa ít tốn kém vừa phù hợpvới 2 kênh RED và NIR Một nghiên cứu khác của tác giả Võ Quang Minh cùng vớiđồng nghiệp của mình về diễn biến lũ ở đồng bang song Cửu Long cũng sử dụng ảnhMODIS có độ phân giải 500m “Đánh giá khả năng sử dụng ảnh MODIS theo dõi diễnbiến cơ cấu mùa vu lúa năm 2000-2012 làm cơ sở xây dựng bản đồ hiện trạng năm2011 ở đồng băng sông Cửu Long” [15]

3.2.2 Ngoài nước

Một nghiên cứu của 2 tác giả Ashraf M Dewan a Yasushi Yamaguchi về dé tài“Sử dụng viễn thám va GIS dé phát hiện và giám sát việc sử dụng đất và thay đổi độche phủ đất ở Dhaka của Bangladesh trong Metropolitan 1960-2005”, họ đã sử dụngthuật toán Maximum likelihood supervised trong ENVI dé phân tích dữ liệu vệ tinh détheo dõi sự thay đối của bề mặt dat Bằng cach sử dụng các hình ảnh vệ tinh có độ phangiải cao như SPOT, IRS, IKONOS và đữ liệu thực địa Bài nghiên cứu đã xác định sựthay đối độ phủ mặt đất trong vòng 45 năm qua và cung cấp những tài liệu có giá trịcác nhà quy hoạch đô thị và các nhà sản xuất đưa ra quyết định sử dụng đất bền vữngvà quy hoạch môi trường Cụ thể, ảnh Landsat 1, 4, 5 and 7, và dữ liệu IRS-1D đã đượcsử dụng, thêm vào đó cả phan mém ArcGIS (ESRI 2005) and Erdas Imagine (LeicaGeosystems 2006) cũng duoc sử dung Kết qua có độ chính xác tổng thé (overallaccuracy) dao động từ 85% đến 90% và các bản đồ đã lập cho thấy từ năm 1960 đếnnăm 2005 khu vực xây dựng tăng khoảng 15,924 ha, trong khi đó đất nông nghiệpgiảm 7.614 ha, thảm thực vật giảm 2.336 ha, đất ngập nước/vùng đồng bằng giảm6.385 ha, và các cơ quan nước giảm khoảng 864 ha Diện tích đất đô thị tăng từ 11%(năm 1960) đến 344% vào năm 2005 Tương tự như vậy, sự phát triển của bãi rác/loạiđất trong khoảng 256% trong cùng ky.[8]

Nhóm tác gia Jieying Xiao, Y.S., Jingfeng Ge, Ryutaro Tateishi, ChangyuanTang, Yanqing Liang, Zhiying Huange đã cùng nhau nghiên cứu một dé tài về “Đánhgiá việc mở rộng, thay đổi và sử dụng đất đô thị ở Thạch Gia Trang, Trung Quốc bangcách sử dung GIS và viễn thám” vào năm 2004 Nghiên cứu cho thay sự mở rộngkhông gian đô thị trong khoảng thời gian từ 1934 đến 2001, và sự thay đổi sử dụngdat/che phủ mat đất từ 1987 đến 2001 Các bản đô giấy được số hóa và đưa vào GISnhằm mục đích nghiên cứu và làm bản đồ nên, sử dụng anh Landsat 5 của năm 1987 vaanh Landsat 7 của năm 2001 dé thực hiện Kết quả thực hiện có độ chính xác tổng thé