ung dung GIs trong xay dung ban do HTR DUng anh landsat 8

Đề tài sử dụng phương pháp nghiên cứu dựa trên việc ứng dụng kỹ thuật viễn thám kết hợp với GIS để xây dựng, thành lập bản đồ hiện trạng rừng, bản đồ trữ lượng từ đó chồng ghép, xử lý, l

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM

CHUYÊN NGÀNH QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Người hướng dẫn: ThS TRƯƠNG VĂN VINH

Thành phố Hồ Chí Minh

Tháng 1/2015

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian học tập và thực hiện khóa luận tốt nghiệp tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình từ quý Thầy, Cô giáo, gia đình và bạn bè Tôi xin

tỏ lòng biết ơn chân thành đến:

Ba Mẹ là người đã sinh thành, nuôi dạy tôi khôn lớn, luôn quan tâm, động viên giúp đỡ tôi trong cuộc sống

Toàn thể Quý Thầy, Cô Trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh, đặc biệt là Quý Thầy, Cô trong Khoa Lâm Nghiệp đã truyền đạt cho tôi nhiều kiến thức quý báu trong suốt bốn năm đại học

Các Anh Chị trong Khoa Lâm Nghiệp cùng tập thể lớp DH11QR đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ, chia sẻ động viên tôi trong suốt bốn năm đại học

Tôi xin chân thành cảm ơn các Cán bộ hiện đang làm việc tại Ban Quản lý rừng Tràm Gáo Giồng đã tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện trong suốt trời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp

Tôi xin chân thành cảm ơn thầy ThS Trương Văn Vinh đã truyền đạt cho tôi nhiều kiến thức bổ ích và tận tình hướng dẫn, góp ý cho tôi trong suốt thời gian thực hiện khóa luận này

TP HCM, ngày 10 tháng 01 năn 2015

Sinh viên thực hiện Trần Quốc Nghĩa

TÓM TẮT

Đề tài “Ứng dụng ảnh viễn thám xây dựng bản đồ hiện trạng rừng tại

Ban Quản lý rừng Tràm Gáo Giồng, huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp” được

thực hiện từ tháng 10 năm 2014 đến tháng 1 năm 2015

Đề tài sử dụng phương pháp nghiên cứu dựa trên việc ứng dụng kỹ thuật viễn thám kết hợp với GIS để xây dựng, thành lập bản đồ hiện trạng rừng, bản đồ trữ lượng từ đó chồng ghép, xử lý, lưu trữ các dữ liệu thông qua việc thu thập các

dữ liệu hiện có tại thời điểm hiện tại

Kết quả nghiên cứu của đề tài như sau:

- Bản đồ chỉ số thực vật NDVI tại Ban Quản lý rừng Tràm Gáo Giồng đã được xây dựng với 72,16% diện tích là thực vật nhiều, thực vật trung bình 15,39%, thực vật ít 11,05% và nơi không có hoặc rất ít thực vật chiếm diện tích 1,4%

- Xây dựng bản đồ hiện trạng rừng với 8 kiểu: Hồ sen, mặt nước, rừng tràm, rừng tràm tái sinh sau khai thác, tràm và cỏ, đồng cỏ, đất xây dựng và đất trống Trong đó rừng tràm có diện tích cao nhất 1.090,19 ha chiếm 72,02%, hiện trạng rừng tràm tái sinh sau khai thác có diện tích 222,56 ha chiếm 14,7%, có diện tích thấp nhất là hiện trạng đất xây dựng chiếm 0,06%

- Bản đồ trữ lượng tại Ban Quản lý rừng Tràm Gáo Giồng được thành lập với

5 cấp tuổi trong đó ở cấp tuổi T0 (từ 1 – 2 tuổi) có diện tích 147,213 ha chiếm 11,6% diện tích đất có rừng, ở cấp tuổi TI (từ 3 – 6 tuổi) có diện tích 112,853 ha với tổng trữ lượng 6.254,54 m3 chiếm 8,9%, đối với cấp tuổi TII (từ 6 – 9 tuổi) có diện tích 534,236 ha tổng trữ lượng đạt 50.296,72 m3, TIII (trên 9 tuổi) có diện tích

diện tích 145,856 ha tổng trữ lượng đạt 20.982,99 m3, chiếm tỉ lệ 11,5%

- Từ kết quả xây dựng bản đồ hiện trạng rừng tại khu vực nghiên cứu, đề tài

đã thành lập sổ quản lý rừng gồm các biểu thống kê về diện tích và trữ lượng nhằm phục vụ cho công tác quản lý bảo vệ rừng tại Ban Quản lý rừng Tràm Gáo Giồng

MỤC LỤC

TRANG

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii

DANH SÁCH CÁC HÌNH ix

DANH SÁCH CÁC BẢNG xi

Chương 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.3 Giới hạn nghiên cứu 2

1.4 Ý nghĩa nghiên cứu 2

Chương 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 3

2.1 Khái quát về viễn thám, ảnh vệ tinh Landsat và ảnh Google Earth 3

2.1.1 Viễn thám 3

2.1.1.1 Định nghĩa 3

2.1.1.2 Nguyên lý cơ bản của viễn thám 3

2.1.2 Khái quát về ảnh vệ tinh Landsat 6

2.1.3 Khái quát về ảnh Google Earth 8

2.2 Hệ thống thông tin địa lý (GIS) 9

2.3 Một số đề tài nghiên cứu ở trong và ngoài nước 11

2.3.1 Những nghiên cứu tại Việt Nam 11

2.3.2 Những nghiên cứu trên Thế giới 13

Chương 3 ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15

3.1 Đặc điểm khu vực nghiên cứu 15

3.1.1 Điều kiện tự nhiên 15

3.1.1.1 Vị trí địa lý 15

3.1.1.2 Địa hình 15

3.1.1.3 Khí hậu – thủy văn 15

3.1.1.4 Tài nguyên đất đai 16

3.1.1.5 Tài nguyên nước 16

3.1.1.6 Tài nguyên sinh vật 17

3.1.2 Điều kiện về kinh tế – xã hội 17

3.1.2.1 Điều kiện về kinh tế 17

3.1.2.2 Điều kiện về xã hội 19

3.2 Nội dung nghiên cứu 20

3.3 Phương pháp nghiên cứu 21

3.3.1 Nội nghiệp 21

3.3.1.1 Thu thập dữ liệu 22

3.3.1.2 Phân loại và giải đoán bằng ảnh Landsat 8 22

3.3.1.3 Phân loại bằng ảnh Google Earth 35

3.3.1.4 Thành lập bản đồ 37

3.3.1.5 Ứng dụng phần mềm Diễn biến rừng thành lập sổ quản lý rừng tại Ban Quản lý rừng Tràm Gáo Giồng, huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp 39

3.3.1.6 Chuyển dữ liệu điểm, ranh từ Mapinfo vào máy GPS để xác định tọa độ điểm ngoài thực địa 40

3.3.2 Ngoại nghiệp 41

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 42

4.1 Kết quả 42

4.1.1 Kết quả tính toán chỉ số thực vật NDVI 42

4.1.2 Kết quả quá trình phân loại ảnh Landsat 8 44

4.1.3 Bản đồ hiện trạng rừng phân loại bằng ảnh Landsat 8 45

4.1.4 Kết quả quá trình phân loại ảnh Google Earth 48

4.1.5 Bản đồ hiện trạng rừng phân loại bằng ảnh Google Earth 48

4.1.6 Thành lập bản đồ bố trí ô điều tra và điểm kiểm chứng 50

4.1.7 Đánh giá độ chính xác kết quả giải đoán bằng ảnh Landsat 8 53

4.1.8 Đánh giá độ chính xác kết quả giải đoán bằng ảnh Google Earth 56

4.1.9 Hiệu chỉnh và thành lập bản đồ hiện trạng rừng hoàn chỉnh 57

4.2 Kết quả thành lập bản đồ trữ lượng 59

4.3 Kết quả thành lập sổ quản lý rừng 61

4.3.1 Báo cáo diện tích theo tiểu khu 61

4.3.2 Báo cáo trữ lượng theo xã 63

4.4 Thảo luận 64

Chương 5 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 66

5.1 Kết luận 66

5.2 Kiến nghị 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO 68

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

chuẩn hóa)

không và Vũ trụ Mỹ)

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1: Nguyên lý thu nhận dữ liệu viễn thám 6

Hình 2.2: Dữ liệu vector và raster 11

Hình 2.3: Dữ liệu vector và raster 11

Hình 3.1: Phương pháp nghiên cứu 22

Hình 3.2: Phương pháp tổ hợp màu 25

Hình 3.3: Một số hình ảnh khi tổ hợp màu 26

Hình 3.4: Phương pháp tăng độ phân giải 27

Hình 3.5: Hình ảnh trước và sau khi tăng độ phân giải cho ảnh viễn thám 28

Hình 3.6: Phương pháp giải đoán ảnh 29

Hình 3.7: Hình ảnh khi tiến hành giải đoán ảnh 29

Hình 3.8: Hình ảnh sau khi lọc nhiễu 32

Hình 3.9: Phương pháp tính chỉ số NDVI 33

Hình 3.10: Một số hình ảnh khi tính chỉ số NDVI 34

Hình 3.11: Khả năng phản xạ năng lượng của cây 35

Hình 3.12: Phương pháp thành lập bản đồ trữ lượng 38

Hình 3.13: Phương pháp thành lập sổ quản lý rừng 39

Hình 3.14: Một số hình ảnh thao tác trên phần mềm Diễn biến rừng 40

Hình 3.15: Phương pháp đổ điểm và ranh vào máy GPS 41

Hình 4.1: Bản đồ phân loại NDVI tại BQL rừng Tràm Gáo Giồng – Đồng Tháp 43

Hình 4.2: Biểu đồ thể hiện phần trăm diện tích theo chỉ số thực vật NDVI 44

Hình 4.3: Kết quả phân loại bằng ảnh Landsat 8 45

Hình 4.4: Bản đồ hiện trạng rừng phân loại bằng ảnh Landsat 8 tại BQL rừng Tràm Gáo Giồng – Đồng Tháp 46

Hình 4.5: Biểu đồ thể hiện diện tích rừng phân loại bằng ảnh Landsat 8 47

Hình 4.6: Kết quả phân loại ảnh Google Earth 48

Hình 4.7: Bản đồ hiện trạng rừng phân loại bằng ảnh Google Earth 49

tại BQL rừng Tràm Gáo Giồng – Đồng Tháp 49

Hình 4.8: Biểu đồ diện tích rừng phân loại bằng ảnh Google Earth 50

Hình 4.9: Bản đồ bố trí ô điều tra và điểm kiểm chứng ngoài thực địa 51

Hình 4.10: Một số điểm mẫu bổ sung để kiểm chứng 54

Hình 4.11: Bản đồ hiện trạng rừng tại BQL rừng Tràm Gáo Giồng – Đồng Tháp 58

Hình 4.12: Biểu đồ thể hiện diện tích từng hiện trạng so với khu vực 59

Hình 4.13: Bản đồ trữ lƣợng tại BQL rừng Tràm Gáo Giồng – Đồng Tháp 60

Hình 4.14: Biểu đồ thể hiện tỉ lệ diện tích của từng cấp tuổi 61

Hình 4.15: Tổng diện tích rừng tại tiểu khu A 62

Hình 4.15: Tổng diện tích rừng tại tiểu khu B 62

Hình 4.16: Tổng diện tích rừng tại tiểu khu C 63

Hình 4.17: Tổng trữ lƣợng rừng trên địa bàn xã Gáo Giồng 64

DANH SÁCH CÁC BẢNG

BẢNG TRANG

Bảng 2.1: Đặc điểm của một số dải phổ 5

Bảng 2.2: Các thế hệ vệ tinh Landsat 7

Bảng 2.3: Một số đặc điểm ảnh vệ tinh Landsat 8 8

Bảng 3.1: Bảng chỉ dẫn tổ hợp màu cho ảnh vệ tinh Landsat 8 23

Bảng 3.2: Khóa giải đoán ảnh cho khu vực nghiên cứu sử dụng ảnh Landsat 8 30

Bảng 3.3: Phân lớp NDVI theo Gross 33

Bảng 3.4: Khóa giải đoán ảnh cho khu vực nghiên cứu sử dụng ảnh Google Earth 36 Bảng 4.1: Tỉ lệ diện tích phân bố thực vật sau khi tính NDVI so với toàn khu vực 42 Bảng 4.2: Các loại mã hiện trạng và tỉ lệ diện tích rừng phân loại bằng ảnh Landsat 8 47

Bảng 4.3: Các loại mã hiện trạng và tỉ lệ diện tích rừng phân loại bằng ảnh Google Earth 49

Bảng 4.4: Một số điểm mẫu kiểm chứng 51

Bảng 4.5: Ma trận đánh giá độ chính xác của kết quả giải đoán bằng ảnh Landsat 854 Bảng 4.6: Tổng hợp một số điểm sai lệch về trạng thái so với thực tế đối với ảnh Landsat 8 55

Bảng 4.7: Ma trận đánh giá độ chính xác của kết quả giải đoán bằng ảnh Google Earth 56

Bảng 4.8: Tổng hợp một số điểm sai lệch về trạng thái so với thực tế đối với ảnh Google Earth 57

Bảng 4.9: Các loại hiện trạng và tỉ lệ diện tích từng hiện trạng rừng 58

Bảng 4.10: Diện tích và trữ lƣợng của từng cấp tuổi 60

Hệ thống thông tin địa lý và viễn thám đã hỗ trợ đắc lực trong việc quản lý một số cơ sở dữ liệu, đánh giá, lưu trữ và mô tả được nhiều dạng dữ liệu Công nghệ này được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành, nhiều lĩnh vực từ môi trường, đất đai, giao thông và đặc biệt là ngành lâm nghiệp,…Trong đó không thể không kể đến việc ứng dụng ảnh Landsat 8 trong việc thành lập bản đồ thực phủ Việc ứng dụng công nghệ này vào việc đánh giá thay đổi hiện trạng sử dụng đất và thành lập bản

đồ hiện trạng rừng có rất nhiều ưu điểm so với những năm trước đây

Trước đây, để xây dựng một bản đồ hiện trạng rừng phải thông qua các công việc như: đo đạc, khảo sát thực tế, sau đó khoanh vẽ bằng tay trên giấy Đối với việc xây dựng bản đồ bằng ảnh viễn thám, công việc đầu tiên là giải đoán ảnh và khoanh vẽ hiện trạng trên ảnh, sau đó tiến hành kiểm chứng các điểm ảnh ngoài thực địa nên giảm thời gian, độ chính xác cao, bản đồ dễ dàng cập nhật một cách thường xuyên so với cách truyền thống

Để tăng cường công tác quản lý thì việc xác định diện tích và mục đích sử dụng đất là điều quan trọng Do đó bản đồ hiện trạng rừng là tài liệu quan trọng trong công tác quản lý, thiết kế và quy hoạch sử dụng đất Hiện nay có nhiều phương pháp thành lập bản đồ hiện trạng rừng như đo vẽ trực tiếp, phương pháp sử dụng ảnh viễn thám và hệ thống thông tin địa lý, khoanh vẽ hiện trạng trong ảnh Google Earth, Trong đó, phương pháp sử dụng ảnh viễn thám và hệ thống thông

tin địa lý được xem là có hiệu quả cao trong xử lý thông tin, thành lập bản đồ hiện trạng rừng và đánh giá biến động sử dụng đất

Ban Quản lý rừng Tràm Gáo Giồng thuộc huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp nơi đây tập trung nhiều loài chim quý và nhiều loài thực vật đặc trưng vùng ngập nước như cây Tràm, cây Gáo, Lau sậy,… nhưng đa số là rừng Tràm

Nơi đây đa số là rừng trồng, khoanh nuôi và khai thác theo chu kì, là vùng đất ngập phèn mùa khô thì nắng cháy nên dễ xảy ra cháy rừng, người dân quanh vùng chặt phá nên các kiểu sử dụng đất thay đổi liên tục qua từng năm nên đề tài

“Ứng dụng ảnh viễn thám xây dựng bản đồ hiện trạng rừng tại Ban Quản lý rừng Tràm Gáo Giồng, huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp” được tiến hành,

nhằm góp phần phục vụ công tác quản lý, sử dụng tài nguyên rừng hợp lý hơn tại khu vực nghiên cứu

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Ứng dụng ảnh viễn thám nhằm xây dựng bản đồ hiện trạng rừng phục vụ cho công tác quản lý và sử dụng tài nguyên rừng một cách hợp lý tại Ban Quản lý rừng Tràm Gáo Giồng, huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp

1.3 Giới hạn nghiên cứu

- Đề tài chỉ nghiên cứu tại Ban Quản lý rừng Tràm Gáo Giồng, huyện Cao

Lãnh, tỉnh Đồng Tháp

- Sử dụng ảnh Landsat 8 chụp ngày 18/09/2014 độ phân giải 15 m x 15 m và ảnh Google Earth chụp ngày 21/11/2014 dùng làm dữ liệu để giải đoán

1.4 Ý nghĩa nghiên cứu

- Việc ứng dụng ảnh Landsat 8, ảnh Google Earth trong việc thành lập bản

đồ hiện trạng rừng giúp giảm thời gian thực hiện ngoài thực địa so với cách truyền thống khoanh vẽ bằng tay, qua đó giảm được chi phí trong quá trình thành lập bản

đồ Ngoài ra còn giúp tăng độ chính xác và đáp ứng xu thế ứng dụng công nghệ viễn thám thành lập bản đồ như hiện nay

Chương 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

2.1 Khái quát về viễn thám, ảnh vệ tinh Landsat và ảnh Google Earth

2.1.1 Viễn thám

2.1.1.1 Định nghĩa

Theo Nguyễn Khắc Thời (2011), viễn thám được hiểu là một ngành khoa học

và nghệ thuật để thu nhận thông tin về một đối tượng, một khu vực hoặc một hiện tượng thông qua việc phân tích tài liệu thu nhận được bằng các phương tiện Những phương tiện này không có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tượng, khu vực hoặc với hiện tượng được nghiên cứu

Mặc dù hiện nay có rất nhiều định nghĩa khác nhau về viễn thám nhưng chúng ta cần hiểu rằng “Viễn thám là khoa học thu thập thông tin từ Trái đất mà không chạm vào vật đó” Theo quan điểm của một số tác giả khác:

- Phương pháp viễn thám là phương pháp sử dụng năng lượng từ ánh sáng, nhiệt, sóng cực ngắn như một phương tiện để điều tra và đo đạc những đặc tính của

đối tượng (Floy Sabin 1987) (Nguồn: Dẫn theo Nguyễn Khắc Thời, 2011)

- Viễn thám là quan sát về một đối tượng nào đó bằng một phương tiện nằm

cách xa vật một khoảng cách nhất định (Barret và Curtis, 1976) (Nguồn: Dẫn theo

Nguyễn Khắc Thời, 2011)

- Viễn thám được định nghĩa như là phép đo lường các thuộc tính của đối tượng trên bề mặt Trái đất sử dụng dữ liệu thu được từ máy bay và vệ tinh

(Schowengerdt, Robert A.) (Nguồn: Dẫn theo Nguyễn Xuân Trung Hiếu, 2009)

2.1.1.2 Nguyên lý cơ bản của viễn thám

Đối tượng nghiên cứu chủ yếu là các sự vật, hiện tượng, các quá trình xảy ra trên bề mặt Trái đất nghiên cứu một cách gián tiếp thông qua hình ảnh thu nhận được Nguyên tắc hoạt động liên quan đến sóng điện từ, sóng điện từ được phản xạ

hoặc bức xạ từ vật thể là nguồn cung cấp thông tin chủ yếu về đặc tính của đối tượng Ảnh viễn thám cung cấp thông tin về các vật thể tương ứng với năng lượng bức xạ ứng với từng bước sóng đã xác định Đo lường và phân tích năng lượng phản xạ phổ ghi nhận bởi ảnh viễn thám, cho phép tách thông tin hữu ích về từng lớp phủ mặt đất khác nhau do sự tương tác giữa bức xạ điện từ và vật thể

Thiết bị dùng để cảm nhận sóng điện từ phản xạ hay bức xạ từ vật thể được gọi là bộ cảm biến Bộ cảm biến có thể là các máy chụp ảnh hoặc máy quét

Toàn bộ quá trình thu nhận và xử lí ảnh viễn thám có thể chia thành 5 phần

sẽ phản xạ hay bức xạ lại lượng năng lượng khác nhau, bộ cảm biến sẽ thu nhận thông tin này Việc chọn phổ để sử dụng cho thu nhận ảnh viễn thám thông qua sự tương tác giữa sóng điện từ và khí quyển, sau đây là một số đặc điểm của dải phổ thường được sử dụng trong kỹ thuật viễn thám

Bảng 2.1: Đặc điểm của một số dải phổ

Rất ít bị hấp thụ bởi oxy, hơi nước và năng lượng phản xạ cực đại ứng với bước sóng 0,5 μm trong khí quyển Năng lượng do dải sóng này cung cấp giữ vai trò trong viễn thám

Năng lượng phản xạ mạnh ứng với các bước sóng hồng ngoại gần từ 0,77 ÷ 0,9 μm Sử dụng trong chụp ảnh hồng ngoại theo dõi sự biến đổi thực vật

từ 1,55 ÷ 2,4 μm

Hồng ngoại

Một số vùng bị hơi nước hấp thụ mạnh, dải sóng này giữ vai trò trong phát hiện cháy rừng và hoạt động núi lửa Bức xạ nhiệt của Trái đất năng lượng cao nhất tại bước sóng 10 μm

Vô tuyến

Khí quyển không hấp thụ mạnh năng lượng các bước sóng lớn hơn 2 cm, cho phép thu nhận năng lượng cả ngày lẫn đêm không bị ảnh hưởng của mây, sương mù hay mưa

- Thông tin về năng lượng phản xạ của các vật thể được ảnh viễn thám thu nhận và xử lý tự động trên máy hoặc giải đoán trực tiếp từ ảnh dựa trên kinh nghiệm của các chuyên gia

- Ảnh sau khi được tách lọc sẽ được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau như: nông nghiệp, môi trường, lâm nghiệp, địa chất,…

Mỹ Tiếp theo sau đó lần lƣợt các vệ tinh landsat 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 đƣợc phóng lên quỹ đạo, đã mở ra một kỉ nguyên mới về nghiên cứu Trái đất bằng một công nghệ viễn thám tiên tiến

(Nguồn: Tổng hợp từ nhiều trang web)

Trong nội dung đề tài này chúng tôi đã sử dụng ảnh Landsat 8 vào năm 2014

để làm tư liệu phục vụ cho nghiên cứu Vệ tinh Landsat 8 có tuổi thọ 40 năm quan sát Trái đất, cung cấp những thông tin quan trọng trong nhiều lĩnh vực như quản lý đất đai, theo dõi diễn biến rừng, môi trường,…

So với Landsat 7 thì vệ tinh Landsat 8 có cùng độ rộng dải chụp, cùng độ phân giải ảnh và chu kì là 16 ngày Vệ tinh landsat 8 mang 02 bộ cảm: Operational Land Imager (OLI) và Thermal InfraRed Sensor (TIRS) Bộ cảm OLI ở Landsat 8 thu nhận thêm dữ liệu ở 02 dải mới nhằm quan sát mây ti và quan sát chất lượng nước ở các hồ và đại dương ven bờ Đối với bộ cảm TIRS thu nhận dữ liệu ở 02 dải phổ hồng ngoại nhiệt, phục vụ theo dõi tiêu thụ nước

Bảng 2.3: Một số đặc điểm ảnh vệ tinh Landsat 8

2.1.3 Khái quát về ảnh Google Earth

Ngày 04/09/1998, Larry Page và Sergey Brin, khi đó là 2 nghiên cứu sinh tại trường đại học Stanford đã cùng nhau lập ra công ty Google Inc, những sản phẩm chính của công ty này là công cụ tìm kiếm Google, được nhiều người đánh giá là công cụ tìm kiếm hữa ích và mạnh mẽ nhất trên Internet Trải qua một thời gian dài phát triển, mãi đến tháng 6 năm 2005 Google ra mắt phần mềm Google Earth sản phẩm là sự kết hợp giữa Google và NASA

Google Earth là một thế giới ảo, hiển thị các hình ảnh vệ tinh độ phân giải khác nhau của bề mặt Trái đất, hầu hết các khu vực được bao phủ bởi các hình ảnh

vệ tinh với độ phân giải khoảng 15 m, tuy nhiên Google đang tích cực thay thế hình ảnh này bằng độ phân giải 2,5m, độ phân giải tốt nhất hiện nay là khoảng 15cm tại một số thành phố như Berlin, Zurich, Hamburg,… cho phép người dùng xem nhiều thứ như các thành phố, nhà, cây cối,…

2.2 Hệ thống thông tin địa lý (GIS)

Để phục vụ cho công tác quản lý đất đai, quản lý diện tích rừng,… Bản đồ giấy đã được sử dụng, nhưng khi sử dụng bản đồ giấy một số khuyết điểm xuất hiện như:

- Muốn vẽ một bản đồ phải tiến hành đo đạc ngoài thực địa, rất mất thời gian, giá thành đắt

- Lượng thông tin truyền tải rất hạn chế, nếu ghi quá chi tiết và cụ thể thì rất khó đọc, khó sử dụng

- Các dạng tài nguyên đất hay hiện trạng rừng luôn luôn thay đổi theo thời gian, bản đồ giấy không thể cập nhật các thông tin kịp thời

- Bản đồ giấy chỉ cung cấp cho người đọc dữ liệu mang tính không gian, không cung cấp được dữ liệu định tính

- Bản đồ giấy không thể thực hiện được các bài toán không gian (độ dốc, hướng phơi, cao độ và trữ lượng rừng để đánh giá mức độ thích nghi)

Hiện nay, nhu cầu về quản lý tài nguyên đất, tài nguyên rừng ngày càng tăng (cấp sổ đỏ, giải tỏa, đền bù,…) vì vậy cần phải có tài liệu bản đồ cập nhập nhanh chóng, chính xác Do đó, bản đồ giấy không còn thuận tiện nữa Vì vậy hệ thống thông tin địa lý (GIS) ra đời nhằm phục vụ nhu cầu ngày càng cao của con người

Hệ thống thông tin địa lý (GIS) được hình thành vào những năm 1960 và phát triển mạnh trong những năm gần đây Ngày nay, GIS là công cụ trợ giúp trong nhiều lĩnh vực từ hoạt động kinh tế - xã hội, quốc phòng của nhiều nước trên Thế giới GIS trợ giúp các cơ quan chính phủ, các nhà quản lý, doanh nghiệp, cá nhân,

…đánh giá được hiện trạng, thông qua các chức năng thu nhận, quản lý cơ sở dữ liệu, truy vấn, phân tích

Một hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một hệ thống máy tính dùng chụp hình, lưu trữ, kiểm tra và hiển thị dữ liệu liên quan đến các vị trí trên bề mặt của Trái đất GIS có thể hiện thị nhiều loại dữ liệu trên một bản đồ như đường xá, nhà cửa, sông suối và thảm thực vật Điều này cho phép người dùng dễ dàng sử dụng, phân tích, tính toán, thực hiện được các bài toán về các mối quan hệ giữa các dữ liệu

Cho đến nay, có rất nhiều định nghĩa khác nhau về GIS như:

Theo NASA “GIS là một hệ thống tích hợp phần cứng máy tính, phần mềm

và các nhân viên được đào tạo liên kết địa hình, nhân khẩu học, tiện ích, cơ sở, hình

ảnh và dữ liệu tài nguyên” (Nguồn: Dẫn theo N O Uluocha, 2014)

Theo Kenneth Dueker (1979) thì cho rằng “Một hệ thống thông tin địa lý là một trường hợp đặc biệt của hệ thống thông tin mà cơ sở dữ liệu bao gồm các quan sát trên không gian phân bố các tính năng, hoạt động hoặc các sự kiện, đó là định nghĩa trong không gian như điểm, đường thẳng, hoặc các khu vực Một hệ thống thông tin địa lý thao tác dữ liệu về các điểm, đường và các khu vực để lấy dữ liệu cho các truy vấn đặc biệt và phân tích”

Burrough (1986) định nghĩa GIS là một hộp công cụ mạnh được dùng để lưu trữ và truy vấn tùy ý, biến đổi và hiển thị dữ liệu không gian từ thế giới thực cho những mục tiêu đặc biệt

Goodchild và ctv (1992) hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống sử dụng cơ

sở dữ liệu để trả lời các câu hỏi về bản chất địa lý của các thực thể địa lý

Còn theo Aronoff (1989) định nghĩa GIS như là “một hệ thống dựa trên máy tính cung cấp bốn bộ sau đây về khả năng xử lý dữ liệu tham chiếu hình học:

GIS bao gồm các thành phần chính sau: Phần cứng, phần mềm, dữ liệu và con người

- Phần cứng: Là các thiết bị được sử dụng, hổ trợ nhiều hoạt động cần thiết

để phân tích không gian địa lý khác nhau ví dụ như máy tính, máy in,…

- Phần mềm: Cung cấp những chức năng và những công cụ cần thiết để nhập, lưu trữ, phân tích và hiển thị thông tin địa lý

- Dữ liệu: Là thành phần cốt lõi của bất bì một hệ thống thông tin địa lý nào,

có 02 loại dữ liệu chính được sử dụng đó là vector và raster

Dữ liệu vector là những dữ liệu không gian như điểm, đường và đa giác

Dữ liệu raster là dữ liệu di động dựa trên các hình ảnh hay mô hình độ cao

- Con người: Người quản lý hệ thống và phát triển các dự án nhằm ứng dụng GIS để nghiên cứu các vấn đề cấp thiết và liên quan

Hiện nay GIS được ứng dụng một cách rộng rãi ở nhiều ngành nghề khác nhau từ quản lý tài nguyên, đánh giá tác động của môi trường, quản lý đất đai, thành lập bản đồ hiện trạng, theo dõi thông tin những cây gỗ phát triển,…

2.3 Một số đề tài nghiên cứu ở trong và ngoài nước

2.3.1 Những nghiên cứu tại Việt Nam

Hệ thống thông tin địa lý (GIS) đã có quá trình phát triển cách đây hơn 50 năm Tuy nhiên, tại Việt Nam GIS chỉ mới thật sự phát triển mạnh mẽ trong khoảng

10 năm trở lại đây dù rằng GIS đã được đưa vào Việt Nam từ thập niên 80 của thế

kỷ XX GIS được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực như quản lý tài nguyên thiên

Hình 2.2: Dữ liệu vector và raster Hình 2.3: Dữ liệu vector và raster

nhiên, quản lý đất đai, giám sát môi trường, … nên tùy vào mục đích từng công việc

ta áp dụng các công cụ GIS khác nhau phục vụ tốt nhất yêu cầu công việc

Ở Việt Nam một số đề tài nghiên cứu về lớp phủ bề mặt đất, đánh giá biến động đất hay thành lập bản đồ hiện trạng đang được ứng dụng rộng rãi

Ứng dụng viễn thám và GIS thành lập bản đồ thực phủ địa bàn thành phố

Huế - Tỉnh Thừa Thiên Huế (Nguyễn Xuân Trung Hiếu, 2009) tác giả dùng phương

pháp phân loại có kiểm định đối với dữ liệu ảnh Landsat 7 năm 2001 và 2010 để thành lập bản đồ thực phủ năm 2001 và 2010, từ đó xây dựng bản đồ đánh giá biến động các loại thực phủ tại thành phố Huế - Tỉnh Thừa Thiên Huế, đề tài đã phân ra

05 lớp thực phủ khác nhau và có độ chính xác Kappa ~ 0.82

Thành lập bản đồ thảm thực vật trên cơ sở phân tích, xử lý ảnh viễn thám tại

Tủa Chùa, Lai Châu (Hoàng Xuân Thành, 2006), tác giả đã dùng phương pháp phân

loại có kiểm định đối với dữ liệu ảnh Landsat TM5 chụp năm 2006 thành lập sơ đồ thảm phủ thực vật tỉ lệ 1:50.000 đã phân ra 7 lớp thực phủ khác nhau là rừng ổn định, rừng non, rừng hỗn hợp, lúa và hoa màu, cây bụi, đất trống đồi trọc và nước với chỉ số Kappa ~ 0.7

Ứng dụng GIS và viễn thám thành lập bản đồ đất ngập nước tại tỉnh Kon Tum của tác giả Nguyễn Thùy Linh (2010) thông qua ảnh vệ tinh, dữ liệu DEM, bản đồ thủy văn, bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2005 tác giả đã xây dựng được bản đồ chỉ số thực vật (NDVI), bản đồ chỉ số ẩm địa hình (TWI), bản đồ các vùng ngập thường xuyên, bản đồ các vùng trồng lúa và thủy sản Từ đó thành lập bản đồ các vùng có khả năng đất ngập nước, sau đó dựa vào phương pháp phân loại Hydrogeomorphic Method để xuất bản đồ phân loại đất ngập nước tỉnh Kon Tum

Ứng dụng viễn thám và GIS để phân tích, đánh giá hiện trạng sử dụng đất đô

thị quận 2, thành phố Hồ Chí Minh” (Trần Thị Hải Hà, 2006) tác giả sử dụng ảnh

Spot lấy năm 2006 tại quận 2 để thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất phục vụ kiểm kê đất đai hàng năm và định kì, kết hợp giữa dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính được cập nhập thường xuyên là công cụ hiệu quả giúp cho việc quy hoạch sử dụng đất sau này

Ứng dụng GIS trong xây dựng bản đồ điều chế rừng trồng keo lai (Acacia

auriculiformis A Mangium) tại rừng liên kết giữa công ty trồng rừng Châu Á - Ban

quản lý rừng phòng hộ Xuân Lộc, Đồng Nai (Trần Thị Quyết, 2012), ứng dụng GIS

xây dựng cơ sở dữ liệu cho bản đồ hiện trạng và xây dựng bản đồ chuyên đề phục

vụ công tác quản lý, điều chế tại khu vực nghiên cứu Kết quả thu được là xây dựng

cơ sở dữ liệu có thể cập nhật tự động theo thời gian cho bản đồ hiện trạng rừng, đồng thời xây dựng được bản đồ trồng rừng theo tuổi tại khu vực nghiên cứu làm cơ

sở để xây dựng các bản đồ chuyên đề Dự báo trữ lượng gỗ sản phẩm các năm tiếp theo giai đoạn 2012 – 2020 thông qua các mô hình sinh trưởng cây Keo lai tại Lâm trường Xuân Lộc, làm cơ sở để quản lý sản lượng khai thác hằng năm

Ứng dụng GIS trong xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ công tác quản lý bảo vệ

rừng tại tiểu khu 702, 716 xã Mô Rai, huyện Xa Thầy, tỉnh Kon Tum (Nguyễn Thị

Thanh Tâm 2009), ứng dụng GIS trên cơ sở sử dụng phần mềm chuyên dụng

Mapinfo, xây dựng được hệ thống cơ sở dữ liệu phục vụ công tác quản lý, bảo vệ, truy xuất và cập nhật dữ liệu Kết hợp với Excel để nghiên cứu đặc điểm cấu trúc trạng thái Kết quả đã thu được bản đồ hiện trạng rừng tiểu khu TK 702, 716 xã Mô Rai tỷ lệ 1/10000, bản đồ giao khoán bảo vệ rừng xã Mô Rai tỷ lệ 1/10000, hệ thống

cơ sở dữ liệu thông tin

Ứng dụng GIS đánh giá biến động sử dụng đất tỉnh Kon Tum giai đoạn 2005 – 2010 (Ưng Kim Nguyên, 2014), ứng dụng GIS trên cơ sở sử dụng phần mềm chuyên dụng Mapinfo, đề tài áp dụng chuỗi Markov thành lập bản đồ biến động sử dụng đất của 02 thời điểm 2005, 2010 và dự báo xu hướng biến động sử dụng đất Dựa vào kết quả đánh giá biến động và xu hướng biến động sử dụng đất đề xuất ra các giải pháp sử dụng đất bền vững

2.3.2 Những nghiên cứu trên Thế giới

Từ năm 1972 vệ tinh Landsat 1 được phóng lên vũ trụ sau đó lần lượt các vệ tinh tiếp theo được phóng lên, trải qua thời gian hơn 40 năm tồn tại và phát triển, viễn thám đã trở thành công cụ hữu ích trong việc quan sát Trái đất Ảnh viễn thám được ứng dụng vào việc thành lập bản đồ thực phủ và trong tương lai sẽ trở thành

dữ liệu đầu vào quan trọng trong việc thành lập bản đồ thực phủ

Hiện nay trên Thế giới cũng có rất nhiều nghiên cứu về bản đồ thực phủ cũng như nghiên cứu, đánh giá biến động các loại hình sử dụng đất nhằm phục vụ cho công tác đánh giá, dự báo và hướng biến động trong tương lai

Trong nghiên cứu “New Technologies and Sustainability Methods ” (John N

Hatzopoulos, 2010) sử dụng ảnh vệ tinh Lansat - TM (năm 2000) để tạo cơ sở dữ

liệu về môi trường và cơ sở hạ tầng bao gồm phân loại, lập bản đồ chi tiết tại vùng đảo Cyclades Hy Lạp Không dừng lại ở việc xây dựng bản đồ, đề tài còn ứng dụng GIS để xây dựng các mô hình để mô phỏng một quá trình nào đó theo thời gian

Trong nghiên cứu “Land Use/ Land Cover Changes Detection And Urban

Sprawl Analysis” (K Sundarakumar, M Harika, SK Aspiya Begum, S Yamini, K

Balakrishna, 2012) đã sử dụng dữ liệu ảnh viễn thám qua các năm 1973, 1990,

2001 và 2009 để đánh giá sử dụng đất và thay đổi độ che phủ đất tại thành phố Vijayawada Ấn Độ

“Assessing Applycation Of Markov Chain Analysis Inpredicting Land Cover

Change: A Case Study Of Nakuru Municipality” (K W Mubea và ctv, 2010,) trong

nghiên cứu này có sự kết hợp của ảnh viễn thám, hệ thống thông tin địa lý (GIS),

và chuỗi Markov trong phân tích và dự đoán thay đổi sử dụng đất Kết quả cho thấy tình hình phát triển đô thị không đồng đều, diện tích đất rừng bị mất mát đáng

kể và quá trình thay đổi sử dụng đất đã không ổn định Kết quả dự đoán về sử dụng đất cho năm 2015 là sự gia tăng đáng kể của đất đô thị và nông nghiệp

Chương 3

ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG

PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đặc điểm khu vực nghiên cứu

3.1.1 Điều kiện tự nhiên

3.1.1.1 Vị trí địa lý

Xã Gáo Giồng là 1 trong 18 xã, thị trấn của huyện Cao Lãnh có diện tích tự nhiên là 5.539,52 ha; trong đó, diện tích sản xuất 3.530,24 ha được chia thành 06 ấp (ấp 1, 2, 3, 4, 5, 6) với 1.804 hộ, 8.118 nhân khẩu, diện tích rừng Tràm Gáo Giồng khoảng 1.513,77 ha Xã nằm về phía Bắc của huyện Cao Lãnh Vị trí địa lý của xã như sau:

- Phía Bắc và Tây Bắc: giáp xã Hưng Thạnh, huyện Tháp Mười

- Phía Nam: giáp xã Tân Nghĩa, xã Phong Mỹ

- Phía Đông: giáp xã Phương Thịnh

- Phía Tây: giáp xã Bình Tấn, huyện Thanh Bình

3.1.1.2 Địa hình

Địa hình của xã không bằng phẳng, chênh lệch giữa đất lung và đất gò bình quân 50cm, nguồn nước mặt trên địa bàn xã khá dồi dào được chia thành 2 mùa rõ rệt là mùa lũ và mùa kiệt, có thể lợi dụng triều để tưới tiêu tự chảy và kết hợp với bơm tưới trong thời gian đỉnh triều thấp

3.1.1.3 Khí hậu – thủy văn

Xã Gáo Giồng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa với những đặc trưng cơ bản sau:

Nắng nhiều, nhiệt độ cao đều trong năm, trung bình từ 280C - 330C, biên độ nhiệt chênh lệch ngày và đêm tương đối lớn, rất thuận lợi cho thâm canh tăng vụ, tăng năng suất và nâng cao chất lượng nông sản

Lượng mưa bình quân hàng năm thấp và chia làm hai mùa rõ rệt:

- Mùa mưa: Từ tháng 5 đến tháng 11, chiếm trên 90% lượng mưa cả năm, đặc biệt các tháng mưa lớn trùng với các tháng mùa lũ đã xảy ra tình trạng nước lũ dâng cao ở sông rạch và ngập trong đồng ruộng do mưa lớn tại chỗ

- Mùa khô: Từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau chỉ chiếm dưới 10% lượng mưa của năm Trong thời gian này lượng nước phục vụ tưới tiêu còn hạn chế

3.1.1.4 Tài nguyên đất đai

Xã có 03 nhóm đất chính là đất phù sa, đất phèn ít và nhóm đất bị xáo trộn (thổ cư lập líp), trong nhóm đất phù sa được chia làm 02 loại đất là đất phù sa được bồi và đất phù sa loang lổ đỏ vàng

- Đất phù sa với diện tích 3.874,64 ha

- Đất phèn ít với diện tích 1.431,53 ha

- Đất bị xáo trộn với diện tích 106,88 ha

- Đất sông rạch và mặt nước chuyên dùng 126,47 ha

Nhóm đất phù sa chiếm 69,94% diện tích tự nhiên, đây là nhóm đất tốt, giàu dinh dưỡng, ít có yếu tố hạn chế, thích hợp với nhiều loại cây trồng Tuy nhiên trong quá trình sử dụng cần chú ý các biện pháp thủy lợi nhằm tiêu úng để hạn chế quá trình Gley và nhiễm phèn Khả năng sử dụng thích hợp cho việc trồng lúa nước

2 – 3 vụ là chính, ngoài ra có những nơi có địa hình cao có thể trồng hoa màu và cây ăn trái

Nhóm đất phèn chiếm 25,84% diện tích tự nhiên phân bố ở sâu phía trong nội đồng Đặc điểm của nhóm đất này được chia làm nhiều loại đất với mức độ phèn và độ sâu xuất hiện tầng phèn khác nhau Khả năng sử dụng đất phèn phụ thuộc vào mức độ cung cấp nước ngọt vào mùa khô

Nhóm đất bị xáo trộn đa phần có nguồn gốc từ đất phù sa, nhưng do tác động của con người trong quá trình sử dụng nên một số tính chất đã biến đổi, trong quá trình sử dụng cần chú ý đến biện pháp chống rửa trôi xói mòn

3.1.1.5 Tài nguyên nước

Tài nguyên nước mặt: Xã có nguồn nước ngọt dồi dào được cung cấp bởi kênh trục chính An phong Mỹ Hòa và các kênh cấp 1 khác như kênh Ranh Đường

Gạo, kênh Mười Tạ, kênh Gáo Giồng,… nước lũ đầu mùa hàng năm mang về một lượng phù sa tương đối lớn bồi đắp cho đồng ruộng, tiết kiệm phân bón, tăng độ phì của đất, chống lão hóa đất, giúp sản xuất 3 vụ lúa cho năng suất cao

Tài nguyên nước ngầm: Vùng nước ngầm có chất lượng tương đối tốt và trữ lượng cao đủ điều kiện khai thác phục vụ nước sinh họat

3.1.1.6 Tài nguyên sinh vật

Động thực vật trong rừng Tràm tương đối phong phú, đa dạng như: rắn, rùa, lươn, cá đồng, tôm, cò, cồng cộc,… và các loại cây rất đặc trưng của vùng Đồng Tháp Mười như: Tràm, sậy, lúa ma, sen, súng, cỏ mồm, cỏ năng,

3.1.2 Điều kiện về kinh tế – xã hội

3.1.2.1 Điều kiện về kinh tế

+ Nguồn lực về kinh tế

Trong những năm qua, việc ứng dụng khoa học công nghệ vào sản xuất đã tạo ra được nhiều mô hình thâm canh, nuôi trồng có hiệu quả, khai thác được lợi thế, tiềm năng của từng tiểu vùng sinh thái như: 2 vụ lúa, 01 vụ thủy sản hoặc 01 vụ lúa, 01 vụ thủy sản cho hiệu quả kinh tế cao, phát triển chăn nuôi vịt chạy đồng

Sản xuất tiểu thủ công nghiệp và dịch vụ trên địa bàn xã trong những năm gần đây có dấu hiệu khởi sắc; nhân dân chủ động mở rộng quy mô hoạt động trên

cơ sở các phương tiện sẵn có, đồng thời đầu tư mua sắm máy móc trang thiết bị phục vụ cho sản xuất góp phần giải quyết việc làm cho người lao động

Thu nhập bình quân đầu người đều tăng qua các năm, năm 2010 đạt 16 triệu đồng/năm/người; tỷ lệ hộ nghèo còn 15,3 % (theo chuẩn nghèo mới)

Nhìn chung, nông nghiệp giữ vai trò quan trọng trong cơ cấu kinh tế, chiếm khoảng 79% tổng thu nhập, chủ yếu các ngành trồng lúa với sản lượng hàng năm bình quân đạt 39.000 tấn, khai thác rừng sản xuất từ 40 – 50 ha/năm, nuôi cá, nuôi tôm, trồng rau màu

+ Kết cấu hạ tầng và cơ sở vật chất

a Kết cấu hạ tầng nông thôn

Giao thông nông thôn kết hợp đê bao: đã xây dựng 49,4 km nền hạ, bê tông hóa 14,5 km, mặt đường rộng 2 – 3 m, đã tạo điều kiện thuận lợi cho nhân dân đi lại

và phục vụ sản xuất

Thủy lợi nội đồng: đã nạo vét 39.100 m, khối lượng 67.860 m3 Đào mới 34.423,4 m với khối lượng 50.016 m3 thủy lợi nội đồng, với kinh phí 295 triệu đồng, xây mới 15 cống, kinh phí 345 triệu đồng Trong xã hiện có 09 trạm bơm điện, hệ thống cống, thủy lợi nội đồng đáp ứng được yêu cầu tưới, tiêu cho 3.447/3.530 lúa 2 – 3 vụ

Cầu nông thôn: xây mới 07 cầu với tổng chiều dài 238 m, kinh phí 200 triệu đồng, trong đó xã hội hóa được 55 triệu đồng

Điện: được xác định là mũi đột phá, đã cải tạo lưới điện hạ thế 07 km, kéo mới 11 km hạ thế hỗn hợp Sử dụng chung lưới điện 3 pha 7 km ở kênh Giữa với xã Phương Thịnh, nâng tổng số hộ sử dụng điện lên 1.660 hộ đạt tỷ lệ 92%

Đưa dân vào sống ổn định ở cụm dân cư có cuộc sống gần như đô thị đạt 22,9% ( 413/1.804 hộ )

Nước sạch: đã khai thác sử dụng 03 trạm cấp nước và đầu tư mới 01 trạm ở điểm Đồn nâng số hộ sử dụng nước lên 769 hộ, đạt tỷ lệ 42,6%

Xây dựng bãi rác tập trung với diện tích 0,5 ha, kinh phí 395 triệu đồng, góp phần giải quyết rác ở 02 chợ, hạn chế ô nhiễm môi trường ở 03 cụm dân cư

Tổng số vốn đầu tư xây dựng trên địa bàn xã từ năm 2006- 2010 ước đạt hơn

30 tỷ đồng, trong đó vốn Tỉnh, Huyện là 29,7 tỷ đồng, ngân sách xã là 1,3 tỷ đồng,

đã đáp ứng cơ bản kết cấu hạ tầng kỹ thuật nông nghiệp, nông thôn của xã

b Giáo dục – đào tạo

Công tác giáo dục và đào tạo được đặc biệt quan tâm, quy mô giáo dục được

mở rộng, chất lượng giáo dục được nâng lên nhất là công tác xóa mù chữ phổ cập tiểu học đúng độ tuổi, phổ cập giáo dục trung học cơ sở được công nhận năm 2006

và tiếp tục được duy trì Hiện toàn xã có 01 trường mầm non, diện tích 1.719 m2, có

02 phòng học, 17 giáo viên, 12 lớp với 244 trẻ/8 nhóm, 01 Trường tiểu học ở ấp 4

và ấp 5, diện tích 8.900 m2, có 19 phòng; 27 giáo viên, 19 lớp với 531 học sinh; 01

14 lớp, 369 học sinh; 01 trường Trung học cơ sở Gáo Giồng, diện tích 14.820 m2,

có 20 phòng học và 04 phòng chức năng, 20 giáo viên, 08 lớp với 286 học sinh

Các điểm trường đều chưa đạt chuẩn do thiếu phòng, trang thiết bị học tập, sân chơi, nhà vệ sinh, nhất là bậc mầm non, mẫu giáo phải hoạt động lồng ghép với mầm non, phải mượn tạm nhà dân vì thiếu cơ sở vật chất

c Y tế

Xã có trạm y tế nằm ở trung tâm xã với diện tích 1.000 m2

(đã đạt chuẩn quốc gia), có 12 giường bệnh phục vụ khám và điều trị bệnh cho nhân dân trên địa bàn Công tác chăm sóc sức khỏe nhân dân được quan tâm, xây dựng vườn thuốc nam có trên 30 lọai cây thuốc theo danh mục quy định, kết hợp chặt chẽ đông, tây y trong khám chữa bệnh cho nhân dân, xã hội hóa mua xe cứu thương 135 triệu đồng

d Văn hóa thông tin

Các hoạt động thông tin, văn hóa, thể thao, thể dục được tổ chức thường xuyên, ngày càng thu hút đông đảo người dân tham gia Hiện nay xã có Trung tâm học tập cộng đồng 150 chỗ, 8 tụ điểm vui chơi ở 6 ấp tổ chức nhà dân Tuy nhiên,

cơ sở vật chất cho các hoạt động thể dục thể thao còn thiếu cụ thể như: sân bóng đá, khu vui chơi cho thiếu nhi, nhà văn hóa xã và các ấp để phục vụ nhu cầu vui chơi giải trí của người dân vùng nông thôn

Đã có trụ sở Ban nhân dân ở 6/6 ấp được sử dụng trong các cuộc họp dân, tuyên truyền, tập huấn chuyển giao tiến bộ kỹ thuật Tuy nhiên, mới chỉ có xây dựng khung nhà tạm bợ, cơ sở vật chất và trang thiết bị còn thiếu

3.1.2.2 Điều kiện về xã hội

+ Đặc điểm dân số

Dân số toàn xã là 1.804 hộ; 8.118 nhân khẩu; trong đó: Chủ yếu là dân tộc kinh, tỷ lệ tăng dân số tự nhiên năm 2010 là 0,15%, bao gồm: Ấp 1: 395 hộ; 1.738 nhân khẩu; Ấp 2: 247 hộ; 996 nhân khẩu; Ấp 3: 230 hộ; 944 nhân khẩu; Ấp 4: 228 hộ; 1.022 nhân khẩu; Ấp 5: 505 hộ; 2.525 nhân khẩu; Ấp 6: 199 hộ; 893 nhân khẩu

Tổng số lao động trong độ tuổi 6.543 /8.118 người, chiếm tỷ lệ 80,6%; trong

đó số người có việc làm 5.118/6.543 người tỷ lệ 78,2 %; chia ra: tỷ trọng lĩnh vực nông, lâm nghiệp, thủy sản chiếm 79%, công nghiệp xây dựng 10%, dịch vụ chiếm

11%, số lao động đi làm việc ngoài địa phương 600/5.118 chiếm 11,7%, đây là điều kiện thuận lợi cho xã tăng thu nhập bình quân trên người

+ Đặc điểm phân bố dân cư

Xã Gáo Giồng nằm trong vùng ngập sâu của huyện Cao Lãnh Do đặc điểm lịch sử, phần lớn dân cư của xã phân bố dọc theo các tuyến đường và kênh chính trong xã, hình thành nên các tuyến dân cư rõ rệt và được cung cấp những cơ sở hạ tầng cơ bản như giao thông bộ, hệ thống điện Ngoài ra vẫn còn một số hộ nằm rải rác trong đồng, trên kênh rạch Việc khuyến khích, tạo điều kiện cho những hộ dân trên vào cụm, tuyến dân cư là cần thiết đối với công tác phát triển hạ tầng và quản

lý dân cư

+ Mức sống dân cư

Theo kết quả khảo sát đời sống nhân dân cuối năm 2010 cho thấy toàn xã có 360/1.804 hộ giàu chiếm 19,9%, 200 hộ khá chiếm 11,08%, 130 hộ trung bình chiếm 7,2%, 277 hộ nghèo chiếm 15,3%, 168 hộ cận nghèo chiếm 9,3%

Tỷ lệ hộ có xe máy 1.518/1.804 chiếm 84,1%, hộ có ti vi 1.438/1.804 chiếm 79,7%, hộ có máy vi tính 51/1.804 chiếm 2,8%, hộ có máy giặt 15/1.804 chiếm 0,83%, hộ có tủ lạnh 153/1.804 chiếm 8,48%, hộ có máy lạnh 16/1.804 chiếm tỷ lệ 0,88%

Đến năm 2010 bình quân đất nông nghiệp toàn xã 03 ha/lao động nông nghiệp Đây là một tỷ lệ cao so với mức bình quân chung của toàn huyện và là một

trong những ưu thế của Gáo Giồng (Nguồn: Cổng thông tin điện tử Huyện Cao

Lãnh)

3.2 Nội dung nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu của khóa luận, chúng tôi tiến hành nghiên cứu các nội dung sau:

- Sử dụng ảnh Landsat 8 thành lập bản đồ chỉ số thực vật NDVI làm cơ sở thành lập bản đồ hiện trạng rừng

- Sử dụng ảnh Landsat 8 và ảnh Google Earth thành lập bản đồ hiện trạng rừng

- Xây dựng bản đồ sản lượng rừng tại khu vực nghiên cứu

- Ứng dụng phần mềm Diễn biến rừng để thành lập sổ quản lý rừng

3.3 Phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Nội nghiệp

Mục đích của việc thực hiện đề tài nhằm thành lập bản đồ hiện trạng rừng tại Ban Quản lý rừng Tràm Gáo Giồng, huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp và thống kê diện tích các kiểu sử dụng đất nhằm cung cấp cho cơ quan quản lý tại địa phương phục vụ công tác quản lý, quy hoạch, phát triển du lịch Chính vì vậy, phương pháp nghiên cứu cần được xác định cụ thể, phù hợp với điều kiện của khu vực nghiên cứu Phương pháp được thực hiện thông qua quá trình thu nhận thông tin từ ảnh Landsat 8 và ảnh Google Earth

Đề tài được thực hiện qua các giai đoạn chính sau: Thu thập dữ liệu (đồng nhất về một hệ quy chiếu của các dữ liệu Raster và Vector), xử lý, phân tích sau đó tiến hành giải đoán ảnh, thành lập bản đồ hiện trạng rừng Trong đó có việc phân loại ảnh là quá trình tách hay gộp thông tin dựa trên tính chất phổ của các đối tượng cần nghiên cứu Loại phổ bao gồm các nhóm pixel đồng nhất về giá trị độ sáng Các bước thực hiện được mô tả ở hình 3.1

Xác định địa điểm, mục tiêu nghiên cứu

Dữ liệu GIS

Bản đồ hiện trạng rừng

Hình 3.1: Phương pháp nghiên cứu

3.3.1.1 Thu thập dữ liệu

+ Đối với ảnh Landsat 8:

Hiện nay có rất nhiều địa chỉ cung cấp cho người dùng những nguồn ảnh viễn thám miễn phí, đề tài tiến hành thu thập dữ liệu ảnh Landsat 8 chụp ngày 18/09/2014 tại khu vực nghiên cứu tại địa chỉ http://earthexplorer.usgs.gov/

+ Đối với ảnh Google:

Đề tài sử dụng dữ liệu ảnh Google chụp ngày 21/11/2014, tiến hành lấy ảnh bằng mềm Google Satellite Maps Downloader để giải đoán ảnh

Ngoài ra, để thực hiện nội dung nghiên cứu đã được xác định, chúng tôi tiến hành thu thập một số tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tại khu vực, đồng thời thu thập một số tài liệu liên quan khác như: Ranh giới khu vực, bản đồ hoặc số liệu về năm trồng, năm khai thác của từng lô phục vụ cho việc giải đoán ảnh

Sau khi lập ô đo đếm và thiết lập điểm GPS kiểm chứng, tiến hành lập 60 ô điều tra 500 m2

đo đếm các chỉ tiêu về chiều cao (Hvn, C1,3 ), đồng thời kiểm chứng hiện trạng rừng trên bản đồ so với thực tế sử dụng máy GPS để xác định tọa độ

3.3.1.2 Phân loại và giải đoán bằng ảnh Landsat 8

Trình tự phân loại gồm các bước cơ bản sau đây:

Bước 1: Tìm hiểu, xác định các loại thông tin cần phân chia trong khu vực cần nghiên cứu, tìm hiểu về thời gian chụp ảnh, độ phân giải, bóng mây,…

Bước 2: Lựa chọn vùng mẫu trên ảnh, dữ liệu trên ảnh phải tương ứng với vùng mẫu trên ảnh Google Earth Các số liệu lấy được trên vùng mẫu có ý nghĩa quyết định trong việc thành lập các chỉ tiêu, từ đó lựa chọn ra phương pháp phân loại

Bước 3: Phân loại dựa trên các chỉ tiêu đã thiết lập, các pixel sẽ được gán cho từng hiện trạng, loại hình sử dụng đất

Bước 4: Sau khi ảnh được phân loại sẽ được làm trơn bằng các thuật toán lọc trên phần mềm ArcGis

Bước 5: Đánh giá độ chính xác và mức độ tin cậy của ảnh sau khi phân loại + Tổ hợp màu

Phương pháp tổ hợp màu là phương pháp dựa trên chuẩn nền màu trong viễn thám để hỗ trợ cho công tác giải đoán ảnh Với lợi thế cùng một lúc có thể sử dụng nhiều kênh phổ khác nhau để phân tích giải đoán các đối tượng cần nghiên cứu Phương pháp tổ hợp màu sử dụng các kênh ảnh đa phổ kết hợp hiển thị cùng lúc trên 03 kênh ảnh, tương ứng với 03 loại màu cơ bản là đỏ, xanh lá cây và xanh lam Tùy vào mục đích mà ta lựa chọn các dạng tổ hợp màu khác nhau

Bảng 3.1: Bảng chỉ dẫn tổ hợp màu cho ảnh vệ tinh Landsat 8

ao hồ, kênh mương nhỏ, các trục đường giao thông nhánh, các yếu tố thực phủ thì rất khó phân biệt và dễ nhầm lẫn Phương pháp tổ hợp này chủ yếu được sử dụng in ấn hoặc tạo lớp nền ảnh tự nhiên khi xây dựng CSDL bản đồ chuyên đề

xanh nước biển (blue)

Dùng để nhận biết các vùng đất canh tác nông nghiệp Đất trống, đất trồng màu, đất trồng lúa có tông màu nâu Khu vực đô thị có màu ánh tím Thực vật có màu xanh lá cây Thủy văn có màu đen và màu xanh nước biển

tố thủy văn có màu đen và thể hiện rất rõ trên ảnh

(Nguồn: Lê Đại Ngọc, 2009)

Phương pháp này cho kết quả màu sắc đẹp, rõ nét làm nổi bật được 2 nhóm lớp thuỷ hệ và thực vật; có thể nhận biết chính xác yếu tố mặt nước bằng màu xanh nước biển hoặc đen; phân biệt rõ được ranh giới các vùng rừng già, rừng non mới trồng, vùng đất trồng lúa, trồng màu bằng màu xanh lá cây đậm và nhạt; các

vùng đất trống hay khu đô thị có màu hồng và màu tím

So với tổ hợp màu hồng ngoại, phương pháp này có hiệu quả hơn trong việc giải đoán các đối tượng thuộc nhóm lớp thuỷ hệ và thực vật bởi vì màu sắc khá tương đồng với cảm nhận của mắt người

Để tổ hợp màu cho 03 kênh ảnh theo phương pháp tổ hợp màu tự nhiên chúng tôi sử phần mềm ArcGis 10.2, và để thực hiện được chúng ta cần thao tác qua các bước sau đây:

- Add data > Mở file Ranh.shp > Add data > Mở 03 kênh phổ 4 3 2

- Windows > Image Analysis > Chọn 03 kênh phổ 4 3 2 > Composite Bands

- Quét vùng ranh > Windows > Image Analysis > Chọn file đã tổ hợp > Clip Ảnh viễn thám sau khi tải về có diện tích khá lớn, dung lượng ảnh lớn, chúng

ta chỉ cần tổ hợp và thực hiện các thao tác trên ranh giới Ban Quản lý rừng Tràm Gáo Giồng nên cần loại bỏ những khu vực không cần thiết

Hình 3.3: Một số hình ảnh khi tổ hợp màu

+ Tăng cường chất lượng ảnh Landsat 8

Tăng cường chất lượng ảnh là một thao tác làm nổi bật hình ảnh gốc sao cho người giải đoán dễ nhìn, dễ nhận biết các hiện trạng, loại hình trên ảnh hơn Các

phương pháp thường dùng nhất trong việc tăng cường chất lượng ảnh là biến đổi cấp độ xám, chuyển đổi histogram, tổ hợp màu, nhằm giúp cho việc giải đoán ảnh được chính xác hơn

Khi tổ hợp màu theo phương pháp tổ hợp màu tự nhiên thì chất lượng ảnh là

30 m x 30 m, ta kết hợp với kênh 8 (độ phân giải là 15 m x 15 m), sẽ tạo ra ảnh tăng cường với độ phân giải cao hơn, hình ảnh được rỏ nét hơn, thuận lợi hơn trong công việc giải đoán

Hình 3.4: Phương pháp tăng độ phân giải

- Sau khi tổ hợp màu và loại bỏ những khu vực nằm ngoài khu vực nghiên cứu ta tiếp tục thực hiện một số thao tác tiếp theo để tăng độ phân giải của ảnh lên

- Add data > Mở kênh 08 > kích chuột phải vào lớp layer Clip_Composite > Data > Export Data Lưu lớp layer lại với tên mới (Band432_15mx15m)

- Trên lớp layer mới ta kích chuột phải > Properties > Kích vào Sharpening > Chọn kênh phổ 8 > Ok

Pan Sau khi chèn kênh phổ 8 vào ta đã nâng độ phân giải của ảnh lên 15m, lưu lớp layer Band432_15mx15m bằng cách kích chuột phải > Data > Export Data

- Kiểm tra độ phân giải: Kích chuột phải vào layer Band432_15mx15m > Properties > Source

Hình 3.5: Hình ảnh trước và sau khi tăng độ phân giải cho ảnh viễn thám

+ Giải đoán ảnh

Chúng ta cần xác định các loại hiện trạng cần phân chia, sau đó chọn các vùng mẫu trên ảnh tương ứng với hiện trạng cần thành lập Vùng lấy mẫu phải rộng, lượng pixel phải đủ lớn Vùng lấy mẫu phải có các giá trị pixel nằm ở vị trí trung tâm, không được xem lẫn với các giá trị pixel của các loại hiện trạng khác, tránh sai xót nhiều sau khi phân loại

Với phương pháp này chúng ta có thể kết hợp được nhiều nguồn thông tin bên ngoài, phục vụ cho công tác giải đoán như: Kết hợp sử dụng ảnh Google Earth, bản đồ giấy để giải đoán bằng mắt thường

Phương pháp phân tích bằng mắt thường đã được áp dụng từ rất lâu, chúng ta cần phân biệt các đặc tính được thể hiện trên ảnh như:

- Màu sắc ảnh: Phản ánh mức độ bức xạ năng lượng mặt trời của từng hiện trạng sau khi đã sử dụng tổ hợp màu tự nhiên 03 kênh phổ 4, 3 và 2

- Cấu trúc mảng: Hiện trạng giống nhau và gần nhau sẽ có cấu trúc mảng giống nhau như thô và mịn,…

Hình 3.6: Phương pháp giải đoán ảnh

Sau khi tổ hợp màu và tăng độ phân giải của ảnh lên chúng ta tiến hành giải đoán ảnh bằng cách gôm các pixel đồng nhất thành một lớp và thực hiện qua bước sau đây

- Khởi động phần mềm ArcGis 10.2

- Add Data > Mở file Band432_15mx15m > Customize > Toolbars > Image Classification > Training Sample Manager > Draw Polygon Tiến hành khoanh các vùng trên ảnh, sau đó gộp các vùng có giá trị pixel tương đồng thành một lớp thông

Hình 3.7: Hình ảnh khi tiến hành giải đoán ảnh