Luận văn ứng dụng tư liệu viễn thám và hệ thống thông tin địa lý xác định biến động đất đô thị trên địa bàn thành phố buôn mê thuột tỉnh đắc lắc

luận văn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI --------------------------- NGUYỄN THỊ NGỌC QUYÊN ỨNG DỤNG TƯ LIỆU VIỄN THÁM VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ðỊA LÝ XÁC ðỊNH BIẾN ðỘNG ðẤT ðÔ THỊ TRÊN ðỊA BÀN THÀNH PHỐ BUÔN MA THUỘT - TỈNH ðẮK LẮK LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành: Quản lý ñất ñai Mã số : 606216 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Khắc Thời HÀ NỘI - 2010 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp . i LỜI CAM ðOAN Tôi xin cam ñoan, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa ñược sử dụng ñể bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam ñoan, các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc./. Tác giả luận văn Nguyễn Thị Ngọc Quyên Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp . ii LỜI CẢM ƠN ðể hoàn thành ñược ñề tài, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành ñến: Ban giám hiệu Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, lãnh ñạo Viện Sau ðại học, Khoa Tài nguyên và Môi trường, cùng các thầy cô giáo ñã giảng dạy, truyền ñạt kiến thức cho tôi trong những năm tháng học tập tại trường. Thầy PGS.TS Nguyễn Khắc Thời ñã hết lòng quan tâm, trực tiếp hướng dẫn tôi trong quá trình thực hiện ñề tài. Thầy PGS.TS Phạm Vọng Thành tận tình giúp ñỡ trong quá trình thu thập ảnh làm tư liệu ñầu vào cho luận văn. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia ñình, bạn bè ñã giúp ñỡ, ñộng viên và ñóng góp ý kiến cho tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành ñề tài. Do thời gian thực hiện có hạn, kinh nghiệm thực tiễn của bản thân chưa nhiều, luận văn khó tránh khỏi những thiếu xót, kính mong nhận ñược sự ñóng góp ý kiến của quý thầy cô ñể ñề tài hoàn thiện hơn. Tác giả luận văn Nguyễn Thị Ngọc Quyên Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp . iii MỤC LỤC Trang LỜI CAM ðOAN .i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC .iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .v DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU .vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii 1. MỞ ðẦU 1 1.1 Tính cấp thiết của ñề tài .1 1.2 Mục ñích .3 1.3 Yêu cầu .3 1.4 Phạm vi nghiên cứu 4 1.5 Cấu trúc của luận văn .4 2. TỔNG QUAN VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU 5 2.1 Cơ sở lý luận .5 2.1.1 Các vấn ñề về ñô thị, ñô thị hóa . 5 2.1.2 Hệ thống thông tin ñịa lý (GIS) . 10 2.1.3 Tổng quan về viễn thám 11 2.2 Cơ sở thực tiễn . 29 2.2.1 Thực trạng ñô thị hoá trên thế giới . 29 2.2.2 Thực trạng ñô thị hoá ở Việt Nam . 31 2.2.3 Tình hình nghiên cứu ứng dụng GIS và ảnh viễn thám trên thế giới 34 2.2.4 Tình hình nghiên cứu ứng dụng GIS và ảnh viễn thám ở Việt Nam . 37 3. ðỐI TƯỢNG, ðỊA ðIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.41 3.1 ðối tượng nghiên cứu 41 3.2 ðịa ñiểm nghiên cứu . 41 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp . iv 3.3 Nội dung nghiên cứu . 41 3.4 Phương pháp nghiên cứu 41 3.4.1 ðiều tra thu thập số liệu thứ cấp 41 3.4.2 Phương pháp ñiều tra, khảo sát thực ñịa 42 3.4.3 Phương pháp chuyên gia 43 3.4.4 Phương pháp xây dựng bản ñồ từ ảnh viễn thám . 43 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .44 4.1 ðánh giá chung về ñiều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội trên ñịa bàn 44 4.1.1 ðiều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu . 44 4.1.2 ðiều kiện kinh tế - xã hội 47 4.1.3 Nhận ñịnh chung về ñiều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội 51 4.2 ðánh giá khái quát tình hình quản lý và sử dụng ñất trên ñịa bàn . 52 4.2.1 Tình hình quản lý Nhà nước về ñất ñai thành phố Buôn Ma Thuột 52 4.2.2 Tình hình sử dụng ñất tại thành phố Buôn Ma Thuột . 56 4.2.3 Nhận ñịnh chung về tình hình quản lý và sử dụng ñất trên ñịa bàn . 60 4.3 Ứng dụng tư liệu ảnh viễn thám ñánh giá mức ñộ biến ñộng ñất ñô thị 61 4.3.1 Quy trình nghiên cứu biến ñộng sử dụng ñất Tp Buôn Ma Thuột 61 4.3.2 Ứng dụng Envi thành lập bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất từ ảnh 61 4.4 Tích hợp với tư liệu bản ñồ và GIS thành lập bản ñồ biến ñộng ñất ñô thị . 69 4.4.1 Ứng dụng phần mềm Mapinfo xử lý biên tập bản ñồ hiện trạng. . 69 4.4.2 Ứng dụng phần mềm Arcview thành lập bản ñồ biến ñộng 70 4.4.3 Nhận xét về kết quả thực nghiệm . 76 4.5 ðề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả QLNN về ñất ñai trên ñịa bàn 77 4.5.1 ðối với chính sách ñịa phương và cơ quan chuyên môn 77 4.5.2 ðối với người sử dụng ñất . 78 4.5.3 Về ứng dụng các phần mềm chuyên dụng và hệ thống thông tin ñịa lý 78 5. KẾT LUẬN 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp . v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Band: Kênh ảnh ( Band). CSDL: Cơ sở dữ liệu DT: Diện tích ðKTN: ðiều kiện tự nhiên FAO: Tổ chức Nông lương thế giới ( Food and Agriculture Organizatin) GCP: ðiểm khống chế mặt ñất ( Ground Control Point) GIS: Hệ thống thông tin ñịa lý (Geographic Information System) GPS: Hệ thống ñịnh vị toàn cầu (Global Positioning System) KTXH: Kinh tế xã hội MNCD: Mặt nước chuyên dùng QLNN: Quản lý Nhà nước UNDP: Chương trình phát triển Liên Hiệp quốc (United National Development Programme) UTM: Hệ lưới chiếu (Universal Transverse Mercator) WGS 84: Hệ tọa ñộ thế giới xây dựng năm 1984 (World Geodetic System) WRI ( World Resouce Institute): Viện Tài nguyên Thế giới Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp . vi DANH MỤC CÁC BẢNG, BIỂU Bảng 2.1 Thông tin dữ liệu ảnh vệ tinh . 42 Bảng 4.1. Các loại ñất trên ñịa bàn thành phố Buôn Ma Thuột . 46 Bảng 4.2. Kết quả cấp GCNQSDð trong giai ñoạn 2005 - 2009 . 54 Bảng 4.3. Kết quả giải quyết khiếu nại, tố cáo, tranh chấp ñất ñai thành phố Buôn Ma Thuột từ năm 2005 - 2009 55 Bảng 4.4. Hiện trạng sử dụng ñất thành phố Buôn Ma Thuột . 57 Bảng 4.5. Biến ñộng ñất ñai Tp Buôn Ma Thuột giai ñoạn 2000 - 2009 . 58 Bảng 4.6. Bảng khóa giải ñoán ảnh vệ tinh năm 2000 và 2009 . 65 Bảng 4.7. Ma trận sai số phân loại ảnh năm 2000 67 Bảng 4.8. Ma trận sai số phân loại ảnh năm 2009 . 68 Bảng 4.9. Thống kê diện tích ñất năm 2000 71 Bảng 4.10. Thống kê diện tích ñất năm 2009 71 Bảng 4.11. So sánh diện tích giải ñoán và số liệu thống kê năm 2009 72 Bảng 4.12. Biến ñộng các loại ñất giai ñoạn 2000-2009 Tp Buôn Ma Thuột 73 Bảng 4.13. So sánh diện tích các loại ñất tại thời ñiểm nghiên cứu . 74 Bảng 4.14. Tổng hợp diện tích ñất nông nghiệp chuyển mục ñích sử dụng sang ñất phi nông nghiệp 75 Biểu ñồ 4.1. Cơ cấu ñất ñai năm 2009, thành phố Buôn Ma Thuột . 56 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp . vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Quá trình thu nhận hình ảnh của các ñối tượng 11 Hình 2.2 Quá trình chia mẫu 22 Hình 4.1 Nghiên cứu biến ñộng bằng phương pháp so sánh sau phân loại . 61 Hình 4.2 Quá trình nắn ảnh vệ tinh 2009 62 Hình 4.3 Quá trình nắn ảnh vệ tinh 2000 62 Hình 4.4 Kết quả cắt ảnh vệ tinh 2000 và 2009 63 Hình 4.4 Quá trình chọn mẫu tiến hành trên ảnh vệ tinh 2009 63 Hình 4.5 Kết quả kiểm tra khả năng phân biệt giữa các ñối tượng . 64 Hình 4.6 Quá trình phân loại ảnh vệ tinh 2000 và 2009 66 Hình 4.7 Quá trình xử lý biên tập bản ñồ hiện trạng 2000 từ ảnh 69 Hình 4.8 Quá trình xử lý biên tập bản ñồ hiện trạng 2009 từ ảnh 69 Hình 4.9 Bản ñồ hiện trạng năm 2000 ñược thành lập từ ảnh . 70 Hình 4.10 Bản ñồ hiện trạng năm 2009 ñược thành lập từ ảnh . 70 Hình 4.11 Bản ñồ biến ñộng ñất ñai Tp Buôn Ma Thuột giai ñoạn 2000 - 2009 . 75 Hình 4.12 Bản ñồ biến ñộng ñất ñô thị từ ñất nông nghiệp Tp Buôn Ma Thuột giai ñoạn 2000 - 2009 . 75 Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp . 1 1. MỞ ðẦU 1.1 Tính cấp thiết của ñề tài ðô thị hoá là một quá trình tập trung dân cư ñô thị. ðồng thời ñó là quá trình chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo hướng sản xuất nông nghiệp giảm, sản xuất phi nông nghiệp tăng. Bộ mặt ñô thị ngày càng hiện ñại, không gian ñô thị mở rộng. ðô thị hóa là quá trình tất yếu và khách quan ñã diễn ra trong nhiều thế kỷ ở các nước phát triển và ñang xảy ra mạnh mẽ ở các nước ñang phát triển. Việt Nam cũng không nằm ngoài xu thế phát triển ñó, ñặc biệt ñang trong giai ñoạn ñầu của công cuộc công nghiệp hoá - hiện ñại hoá ñất nuớc. Từ năm 1990 các ñô thị Việt Nam bắt ñầu phát triển, lúc ñó cả nước mới có khoảng 500 ñô thị (tỷ lệ ñô thị hoá vào khoảng 17-18%), ñến năm 2000 con số này lên 649 và năm 2003 là 656 ñô thị. Tính ñến nay, cả nước có khoảng 700 ñô thị, trong ñó có 5 thành phố trực thuộc Trung ương, 44 thành phố trực thuộc tỉnh, 45 thị xã và trên 500 thị trấn. Bước ñầu ñã hình thành các chuỗi ñô thị trung tâm quốc gia: Các ñô thị trung tâm quốc gia gồm Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Hải Phòng, ðà Nẵng, Huế. Các ñô thị trung tâm vùng gồm các thành phố như: Cần Thơ, Biên Hoà, Vũng Tàu, Buôn Ma Thuột, Nha Trang, Nam ðịnh, Thái Nguyên, Việt Trì, Hạ Long, Hoà Bình. Nhiệm vụ ñẩy mạnh CNH-HðH ñất nước ñòi hỏi phải tăng tốc ñộ ñô thị hóa. Với tình hình như vậy, chúng ta cần rút kinh nghiệm của các nước, ñể quản lý và phát triển ñô thị nước ta theo hướng phát triển bền vững. Vì thế, trong quá trình phát triển hệ thống ñô thị cần phải tích cực ñầu tư, xây dựng CSHT. Chính vì lẽ ñó, ngày 20/10/2008, Thủ tướng Chính phủ ñã ký Quyết ñịnh số 1519/Qð-TTg lấy ngày 8/11 hằng năm là Ngày ðô thị Việt Nam, nhằm ñộng viên và thu hút sự quan tâm của các tầng lớp nhân dân, chính Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nông nghiệp . 2 quyền các ñô thị các nhà quy hoạch, kiến trúc, các nhà ñầu tư phát triển ñô thị, các chuyên gia và các tổ chức xã hội - nghề nghiệp tích cực tham gia xây dựng và phát triển ñô thị. Thực tế cho thấy, tốc ñộ ñô thị hoá ở nước ta ñang diễn ra một cách khá ào ạt tại khắp các ñịa phương trên cả nước. Buôn Ma Thuột là ñô thị trung tâm của vùng Tây Nguyên, tốc ñộ ñô thị hoá cũng hoà chung vào xu hướng phát triển của cả nước. Bên cạnh những tác dụng mà việc ñô thị hoá ñem lại cho cuộc sống như sự văn minh, những tiện nghi, việc làm cho một bộ phận người lao ñộng thì việc ñô thị hoá thiếu quy hoạch và không khoa học như hiện nay ñang tiềm ẩn một hiểm họa khôn lường, ñó là quỹ ñất nông nghiệp vốn ñã hạn hẹp, nay lại càng bị thu hẹp nhiều hơn bởi tốc ñộ ñô thị hoá. Thực tiễn khách quan ñã ñòi hỏi phải có sự ñánh giá về tốc ñộ ñô thị hoá tại ñịa phương ñể chính quyền và các cơ quan chức năng có những cái nhìn tổng quan ñể công tác quản lý nguồn tài nguyên quý giá của quốc gia ñuợc hợp lý hơn và hiệu quả hơn. Trong thời ñại công nghệ thông tin ñang bùng nổ, các phương pháp truyền thống ñang dần trở nên lạc hậu và kém hiệu quả, ñòi hỏi cần có một sự chuyển biến mới, mà trong ñó việc áp dụng các khoa học kỹ thuật, công nghệ thông tin là sự lựa chọn cần thiết và mang tính tất yếu. ðúng lúc ñó, sự ra ñời và phát triển của hệ thống thông tin ñịa lý (GIS - Geographic Information Systems) và ảnh viễn thám ñã mở ra nhiều hướng ứng dụng trong nhiều ngành khoa học và quản lý. ðặc biệt trong lĩnh vực quản lý ñất ñai, việc ứng dụng này ñã khắc phục ñuợc nhiều hạn chế của phuơng pháp truyền thống và hiệu quả hơn trong xử lý số liệu nhằm hình thành các loại bản ñồ chuyên ñề phục vụ trong công tác quản lý nhà nước về ñất ñai ñồng thời có khả năng cung cấp cho các nhà quản lý thông tin nhanh hơn, hiệu quả hơn về các biến ñộng và các các diễn biến ñang xảy ra ñối với tài nguyên ñất.