Ứng dụng viễn thám và gis trong thành lập bản đồ biến động giai đoạn 2010 – 2014 và dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2019 trên địa bàn huyện đô lương – tỉnh nghệ an

333 TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA ĐỊA LÝ - QLTN ===  === NGUYỄN VĂN ANH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG THÀNH LẬP BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG GIAI ĐOẠN 2010 – 2014 VÀ DỰ BÁO BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT ĐẾN NĂM 2019 TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN ĐÔ LƯƠNG - TỈNH NGHỆ AN NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG Vinh, tháng năm 2015 TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA ĐỊA LÝ - QLTN ===  === KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG THÀNH LẬP BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG GIAI ĐOẠN 2010 – 2014 VÀ DỰ BÁO BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT ĐẾN NĂM 2019 TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN ĐÔ LƯƠNG - TỈNH NGHỆ AN NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN : TS Lương Thị Thành Vinh SINH VIÊN THỰC HIỆN : Nguyễn Văn Anh MSSV : 1153071136 LỚP : 52K1 – QLTN&MT Vinh, tháng năm 2015 LỜI CẢM ƠN Trên thực tế khơng có thành cơng mà không gắn liền với hỗ trợ, giúp đỡ dù hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp người khác Trong suốt thời gian từ bắt đầu học tập giảng đường trường Đại học Vinh đến nay, em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ dạy bảo tận tình quý Thầy Cơ, gia đình bạn bè Với lịng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy, cô công tác giảng dạy Khoa Địa Lý – Quản Lý Tài Nguyên, trường Đại Học Vinh tận tâm dạy bảo truyền đạt kiến thức quý báu cho em suốt trình học tập năm qua Và em xin chân thành cảm ơn giảng viên TS.Lương Thị Thành Vinh – người hướng dẫn tận tình, tạo điều kiện giúp đỡ em suốt trình học tập thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo UBND huyện Đô Lương, Lãnh đạo phịng Tài ngun Mơi trường phịng ban ngành có liên quan tạo điều kiện thuận lợi, cung cấp tài liệu, số liệu xác thực để em hoàn thành đề tài Bên cạnh đó, em muốn chuyển lời cảm ơn chân thành đến gia đình bạn bè ln động viên giúp đỡ em thời gian vừa qua Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài .1 Mục tiêu, nhiệm vụ phạm vi nghiên cứu Quan điểm nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu .4 Cấu trúc đề tài NỘI DUNG Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG THÀNH LẬP BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT 1.1 Cơ sở lý luận 1.1.1 Tổng quan viễn thám 1.1.2 Tổng quan GIS .8 1.1.3 Chuỗi Markov 11 1.1.4 Tổng quan biến động sử dụng đất 13 1.2 Cơ sở thực tiễn 31 1.2.1 Tổng quan tình hình ứng dụng viễn thám GIS giới 31 1.2.2 Tổng quan tình hình ứng dụng viễn thám GIS Việt Nam .31 CHƯƠNG 2: KHÁI QUÁT VỀ HUYỆN ĐÔ LƯƠNG - TỈNH NGHỆ AN 34 2.1 Khái quát huyện Đô Lương – tỉnh Nghệ An 34 2.1.1 Vị trí địa lý - điều kiện tự nhiên .34 2.1.2 Đặc điểm dân cư kinh tế - xã hội 40 2.2 Đánh giá chung điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội môi trường 47 2.2.1 Những lợi 47 2.2.2 Khó khăn 48 2.3 Hiện trạng sử dụng đất địa bàn huyện Đô Lương .48 2.3.1 Đất nông nghiệp 49 2.3.2 Đất phi nông nghiệp 49 2.3.3 Đất chưa sử dụng 51 2.3.4 Đất đô thị 51 2.3.5 Đất khu dân cư nông thôn 51 Chương 3:ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG THÀNH LẬP BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG GIAI ĐOẠN 2010 – 2014 VÀ CHUỖI MARKOV TRONG DỰ BÁO BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT ĐẾN NĂM 2019 TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN ĐÔ LƯƠNG - TỈNH NGHỆ AN 52 3.1 Tiến hành quy trình thành lập đồ biến động sử dụng đất 52 3.1.1 Dữ liệu ảnh phục vụ cho trình thành lập đồ biến động sử dụng đất huyện Lương - tỉnh Nghệ An 52 3.1.2 Thực nghiệm kết nghiên cứu .53 3.1.3 Thành lập đồ trạng sử dụng đất huyện Đô Lương 60 3.1.4 Thành lập đồ biến động sử dụng đất huyện Đô Lương giai đoạn 2010 - 2014 65 3.1.5 Phân tích, đánh giá biến động sử dụng đất giai đoạn 2010 – 2014 .68 3.1.6 Dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2019 .72 3.1.7 Đề xuất số giải pháp sử dụng đất bền vững .73 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76 Kết luận 76 Kiến nghị .76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT GIS: Hệ thống thông tin địa lý UBND: Ủy ban nhân dân QL: Quốc lộ QĐ-CP: Quyết định phủ CN-TTCN: Cơng nghiệp, tiểu thủ cơng nghiệp TTCN: Tiểu thủ cơng nghiệp NĐ-CP: Nghị định phủ KT-XH: Kinh tế xã hội DHQG HN: Đại học quốc gia Hà Nội DHNN HN: Đại học nông nghiệp Hà Nội DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1 Thông tin liệu ảnh sử dụng đề tài .52 Bảng 3.2 Diện tích loại đất ảnh sau phân loại năm 2010 61 Bảng 3.3 Diện tích loại đất ảnh sau phân loại năm 2014 61 Bảng 3.4 So sánh liệu ảnh phân loại với liệu kiểm kê đất đai (đơn vị: ha) 64 Bảng 3.5 Mã loại hình sử dụng đất năm 2010 năm 2014 65 Bảng 3.6 Thống kê diện tích theo loại hình sử dụng đất thời điểm năm 2010 2014 theo trạng sử dụng đất 68 Bảng 3.7 Thống kê diện tích loại hình theo mã 69 Bảng 3.8 Ma trận biến động diện tích loại hình sử dụng đất giai đoạn 2010 2014 sau chồng lớp .70 Bảng 3.9 Ma trận biến động diện tích loại hình sử dụng đất giai đoạn 2010 2014 sau hiệu chỉnh 70 Bảng 3.10 Ma trận xác suất thay đổi xác định từ việc chồng ghép đồ trạng sử dụng đất giai đoạn 2010 – 2014 72 Bảng 3.11 So sánh kết dự báo đến năm 2019 quy hoạch sử dụng đất huyện Đô Lương năm 2020 73 DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1 Quy trình thành lập đồ biến động phương pháp so sánh sau phân loại 17 Hình 1.2 Quy trình thành lập đồ biến động phương pháp phân loại ảnh đa thời gian .18 Hình 1.3 Quy trình thành lập đồ biến động phương pháp mạng nhị phân 20 Hình 1.4 Quy trình thành lập đồ biến động phương pháp cộng màu kênh ảnh .22 Hình 1.5.Quy trình thành lập đồ biến động lớp đất phủ 25 Hình 2.1 Vị trí huyện Đơ Lương đồ tỉnh Nghệ An 34 Hình 3.1 Khu vực nghiên cứu ảnh vệ tinh Landsat chụp huyện Đơ Lương .52 Hình 3.2 Khu vực nghiên cứu ảnh vệ tinh Landsat chụp huyện Đô Lương .53 Hình 3.3 Toạ độ cặp điểm nắn ảnh Landsat năm 2010 sai số nắn ảnh 54 Hình 3.4 Sai số nắn ảnh landsat năm 2010 theo vector giao thơng 54 Hình 3.5 Ảnh vệ tinh Landsat LT khu vực Đô Lương năm 2010 (7-4-2) 55 Hình 3.6 Ảnh vệ tinh Landsat LC khu vực Đô Lương năm 2014 (7-5-4) 55 Hình 3.7 Mẫu khố giải đốn 57 Hình 3.8 mẫu phân loại năm 2010 58 Hình 3.9 mẫu phân loại năm 2014 58 Hình 3.10 ảnh phân loại năm 2010 59 Hình 3.11 ảnh phân loại năm 2014 59 Hình 3.12 Độ phân tách lớp năm 2010 59 Hình 3.13 Độ phân tách lớp năm 2014 60 Hình 3.14 Ma trận sai số phân loại ảnh Landsat năm 2010 .60 Hình 3.15 Ma trận sai số phân loại ảnh Landsat năm 2014 .60 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Đất đai tài nguyên thiên nhiên quý giá quốc gia yếu tố mang tính định tồn phát triển người sinh vật khác trái đất C.Mác viết: “Đất đai tài sản mãi với loài người, điều kiện để sinh tồn, điều kiện thiếu để sản xuất, tư liệu sản xuất nơng, lâm nghiệp” Bởi vậy, khơng có đất đai khơng có ngành sản xuất nào, người tiến hành sản xuất cải vật chất để trì sống trì nịi giống đến ngày Trải qua trình lịch sử lâu dài người chiếm hữu đất đai biến đất đai từ sản vật tự nhiên thành tài sản cộng đồng, quốc gia Cho đến ngày với phát triển kinh tế - xã hội q trình thị hoá, thực trạng biến động nhu cầu sử dụng sử dụng đất gới nói chung Việt Nam nói riêng diễn ngày nhanh chóng, theo nhiều chiều hướng khác Ở huyện Đơ Lương, sau thời gian thực công tác dồn điền đổi thửa, thực trạng sử dụng đất có nhiều thay đổi rõ rệt, cơng tác đo vẽ, kiểm kê đất diễn chậm thiếu hiệu quả, không đáp ứng kịp thời nhu cầu cần thiết đo vẽ để thành lập đồ, đặc biệt xem xét biến động nhu cầu sử dụng đất so với năm trước để xem xét đánh giá so với kế hoạch đề dự báo biến động nhằm cung cấp thông tin cho việc lập kế hoạch phát triển kinh tế giai đoạn Hiểu yêu cầu cần thiết đó, để đáp ứng cách nhanh chóng, kịp thời trạng sử dụng đất thời điểm đồng thời xem xét biến động sử dụng đất thời gian qua, chọn đề tài “Ứng dụng viễn thám gis thành lập đồ biến động giai đoạn 2010 – 2014 dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2019 địa bàn huyện Đô Lương – tỉnh Nghệ An” với mong muốn góp phần vào việc giải khó khăn cơng tác đo vẽ, tính tốn diện tích dự báo biến động sử dụng đất vốn nhiều công sức thời gian Mục tiêu, nhiệm vụ phạm vi nghiên cứu 2.1 Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu đề tài ứng dụng công nghệ viễn thám GIS thành lập đồ biến động sử dụng đất địa bàn huyện Đô Lương giai đoạn 2010 – 2014 dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2019 nhằm phục vụ cho công tác kiểm kê lập kế hoạch sử dụng đất 2.2 Nhiệm vụ Nhiệm vụ đề tài bao gồm có nhiệm vụ chính: - Tổng quan sở lí luận sở thực tiễn ứng dụng viễn thám GIS thành lập đồ biến động sử dụng đất - Khái quát huyện Đô Lương – tỉnh Nghệ An - Ứng dụng viễn thám GIS thành lập đồ biến động sử dụng đất giai đoạn 2010 - 2014 chuỗi Markov dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2019 địa bàn huyện Đô Lương – tỉnh Nghệ An 2.3 Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu đề tài giới hạn: - Về mặt thời gian: đề tài thực từ ngày 02/01/2015 đến ngày 15/05/2015 - Về không gian: đề tài nghiên cứu thực phạm vi ranh giới hành huyện Đô Lương – tỉnh Nghệ An - Về nội dung: đề tài tập trung thành lập đồ đánh giá độ xác kết biến động thu - Về liệu: trình nghiên cứu dựa chủ yếu vào tư liệu ảnh đa thời gian bao gồm ảnh Landsat chụp năm 2010 2014 Một số liệu bổ sung khác bao gồm loại đồ, số liệu thống kê, số số liệu thực địa kết hợp sử dụng Quan điểm nghiên cứu 3.1 Quan điểm hệ thống Trong tự nhiên, không vật tượng tồn cách độc lập, riêng lẻ mà phận toàn chứa đựng vật thể Trong nghiên cứu đất đai vậy, cần phải xem xét cách toàn diện nhiều mặt, nhiều mối quan hệ, trạng thái vận động phát triển hình thức sử dụng Hệ thống sử dụng đất tập hợp yếu tố tự nhiên tác động người có mối quan hệ với tạo thành chỉnh thể trọn vẹn Trong thực tiễn, vật tượng chỉnh thể tồn vẹn hệ thống cấu trúc nhiều phận, nhiều thành tố Các phận có vị trí độc lập, có chức riêng có quy luật vận động riêng chúng lại có quan hệ biện chứng Trong loại hình sử dụng đất huyện Đơ Lương, đất nơng nghiệp có diện tích lớn nhất, chiếm khoảng 40% tổng diện tích đất tự nhiên, phù hợp với điều kiện địa hình bán sơn địa tương đối phẳng Đất chưa sử dụng có diện tích nhỏ nhất, chiếm khoảng 2% tổng diện tích đất tự nhiên, lý loại hình bao gồm khu vực đất bãi bồi ven sông, khu vực vùng núi đá thực vật che phủ Để đánh giá độ xác đồ trạng sử dụng đất thành lập tư liệu viễn thám, đề tài sử dụng phương pháp so sánh kết đồ trạng năm 2010 (giải đoán ảnh) năm 2014 (giải đoán ảnh) với kết tổng kiểm kê năm 2010 2014 phịng Tài Ngun Mơi Trường thuộc UBND huyện Đô Lương để thấy mức độ sai khác Bảng 3.4 So sánh liệu ảnh phân loại với liệu kiểm kê đất đai (đơn vị: ha) MỤC TT ĐÍCH SỬ DỤNG Mã ĐẤT (1) (2) (3) Kiểm kê Kết diện tích phân loại năm năm 2010 2010 (4) (5) Kiểm kê Kết Mức độ diện tích phân loại Mức độ sai khác năm năm sai khác 2014 2014 (7) (8) (6) (9) Tổng diện tích tự DTN 35,008.53 35,406.00 +397.47 35,008.53 35,417.08 +408.55 NNP 17,275.81 16,200.10 -1,075.71 16,786.40 15,716.92 -1,069.48 LNP 8,889.83 8,710.53 -179.3 8,870.24 8,104.23 -766.01 PNN 7,361.59 6,529.06 -832.53 7,803.22 9,416.48 +1,613.26 CSD 1,073.56 1,390.54 +316.98 499.77 723.06 +223.29 DMN 1,492.84 1,675.77 +182.93 1069.42 1,456.29 +386.87 nhiên Đất nông nghiệp Đất lâm nghiệp Đất phi nông nghiệp Đất chưa sử dụng Đất mặt nước Theo kết phân tích bảng… cho thấy, nhìn chung diện tích sử dụng đất hạng mục đồ trạng sử dụng đất năm 2010 năm 2014 64 huyện Đô Lương so với kết kiểm kê UBND huyện cịn có sai khác Tổng diện tích đất tự nhiên đồ trạng sử dụng đất (ảnh phân loại) mà cụ thể diện tích đất phi nơng nghiệp lớn so với kết tổng kiểm kê phịng TN&MT huyện Đơ Lương cung cấp Lý ở đồ trạng sử dụng đất (ảnh phân loại) tính tốn diện tích hệ thống trục đường giao thơng, cơng tác kiểm kê lại khơng tính đến Tuy nhiên mức độ sai khác không lớn, điều cho thấy mức độ đáng tin cậy kết đề tài 3.1.4 Thành lập đồ biến động sử dụng đất huyện Đô Lương giai đoạn 2010 - 2014 Trên sở đồ trạng sử dụng đất xây dựng trên, ứng loại hình có kí hiệu viết tắt riêng ta tiến hành gán mã cho loại hình sử dụng đất khác theo bảng 3.5 Bảng 3.5 Mã loại hình sử dụng đất năm 2010 năm 2014 Mã loại Loại hình STT sử dụng đất Năm 2010 Năm 2014 NNP 1 LNP 2 PNN 3 CSD 4 DMN 5 Sau gán mã, ta tiến hành chồng lớp đồ trạng thời điểm 2010 2014 dựa phương pháp chồng xếp đồ công cụ intersect Arc Toolbox ta đồ biến động sử dụng đất giai đoạn 2010 – 2014 Dữ liệu đồ sử dụng phương pháp dạng vector biên tập cở sở liệu GIS dạng shape file, việc thực tính tốn biến động thực phần mềm ArcGis Đây phương pháp sử dụng phổ biến, tiện dụng cho cách theo dõi định kỳ 65 66 67 3.1.5 Phân tích, đánh giá biến động sử dụng đất giai đoạn 2010 – 2014 Bản đồ trạng sử dụng đất năm 2010 2014 có loại hình sử dụng đất tổng diện tích tự nhiên hai thời điểm khơng có sử thay đổi đáng kể khoảng 35,400.00 Sau tính tốn thứ tự loại hình có thay đổi Đất phi nơng nghiệp tăng, loại hình cịn lại giảm, diện tích giảm khơng đáng kể Bảng 3.6 Thống kê diện tích theo loại hình sử dụng đất thời điểm năm 2010 2014 theo trạng sử dụng đất MỤC ĐÍCH SỬ TT DỤNG ĐẤT (1) (2) Tổng diện tích tự nhiên Mã Kết phân Kết phân Biến động loại năm 2010 loại năm 2014 diện tích (3) (4) (5) (6) TN 35,417.08 35,417.08 Đất nông nghiệp NN 16,200.10 15,716.92 -.483.18 Đất lâm nghiệp LN 8,710.53 8,104.23 -606.3 Đất phi nông nghiệp PNN 6,529.06 9,416.48 +2,887.42 Đất chưa sử dụng CSD 1,390.54 723.06 -667.48 Đất mặt nước MN 1,675.77 1,456.29 -219.48 Bảng thống kê diện tích theo loại hình sử dụng đất thời điểm 2010 2014 theo trạng cho ta thấy chúng có biến động diện tích loại hình thời điểm có chênh lệch Nhưng dựa vào bảng 3.6 ta biết diện tích loại đất tăng hay giảm (ha) cách gần khu vực bị biến đổi đồ mà khơng thể cho ta biết diện tích bị biến động chuyển thành loại đất GIS hỗ trợ thực cách nhanh chóng, xác hiệu thao tác đơn giản Qua bảng 3.6 cho thấy diện tích đất tự nhiên theo trạng sử dụng đất huyện Đơ Lương năm 2014 so với năm 2010 thì: - Nhóm đất nơng nghiệp khoảng 15,716.92 giảm 483.18 - Nhóm đất lâm nghiệp khoảng 8,104.23 giảm 606.3 - Nhóm đất phi nơng nghiệp khoảng 9,416.48 tăng 2,887.42 - Nhóm đất chưa sử dụng khoảng 723.06 giảm 667.48 68 - Nhóm đất mặt nước khoảng 1,456.29 giảm 219.48 Sau chồng xếp đồ trạng sử dụng đất năm 2010 2014 arcgis ta tiến hành tính tốn để kết quả: Bảng 3.7 Thống kê diện tích loại hình theo mã (đơn vị: ha) Tên chuyển đổi STT Mã Diện tích 11 Đất nơng nghiệp cịn lại 12 Đất nơng nghiệp chuyển sang đất lâm nghiệp 35.88 13 Đất nông nghiệp chuyển sang đất phi nông nghiệp 383.08 14 Đất nông nghiệp chuyển sang đất mặt nước 178.71 15 Đất nông nghiệp chuyển sang đất chưa sử dụng 81.97 21 Đất lâm nghiệp chuyển sang đất nông nghiệp 375.84 22 Đất lâm nghiệp lại 23 Đất lâm nghiệp chuyển sang đất phi nông nghiệp 155.52 24 Đất lâm nghiệp chuyển sang đất mặt nước 155.22 10 25 Đất lâm nghiệp chuyển sang đất chưa sử dụng 207.13 11 31 Đất phi nông nghiệp chuyển sang đất nông nghiệp 349.37 12 32 Đất phi nông nghiệp chuyển sang đất lâm nghiệp 134.74 13 33 Đất phi nơng nghiệp cịn lại 5515.91 14 34 Đất phi nông nghiệp chuyển sang đất mặt nước 284.62 15 35 Đất phi nông nghiệp chuyển sang đất chưa sử dụng 244.42 16 41 Đất mặt nước chuyển sang đất nông nghiệp 113.24 17 42 Đất mặt nước chuyển sang đất lâm nghiệp 78.11 18 43 Đất mặt nước chuyển sang đất phi nông nghiệp 323.95 19 44 Đất mặt nước lại 1021.34 20 45 Đất mặt nước chuyển sang đất chưa sử dụng 139.13 21 51 Đất chưa sử dụng chuyển sang đất nông nghiệp 122.83 22 52 Đất chưa sử dụng chuyển sang đất lâm nghiệp 261.80 23 53 Đất chưa sử dụng chuyển sang đất phi nông nghiệp 572.87 24 54 Đất chưa sử dụng chuyển sang đất mặt nước 56.24 25 55 Đất chưa sử dụng lại 376.80 13,713.59 7,816.82 69 Từ kết trên, ta có ma trận biến động sử dụng đất giai đoạn 2010 - 2014 Bảng 3.8 Ma trận biến động diện tích loại hình sử dụng đất giai đoạn 2010 - 2014 sau chồng lớp (Đơn vị: ha) CSD LNP DMN NNP PNN CSD 376.80 261.80 56.24 122.83 572.87 LNP 207.13 7,816.82 155.22 375.84 155.52 DMN 139.13 78.11 1021.34 113.24 323.95 NNP 81.97 35.88 178.71 13,713.59 383.08 PNN 244.42 134.74 284.62 349.37 5515.91 Tuy nhiên, thực tế có số trường hợp biến động khơng có khả xảy địa bàn như: - Đất lâm nghiệp chuyển sang đất mặt nước - Đất phi nông nghiệp chuyển sang đất chưa sử dụng - Đất phi nơng nghiệp chuyển sang đất lâm nghiệp Do ta tiến hành hiệu chỉnh ma trận cho hợp lý, trường hợp khơng có khả xảy đưa diện tích gộp vào diện tích loại hình biến động giai đoạn trước Ví dụ: Đất lâm nghiệp chuyển sang đất mặt nước theo kết tính tốn 155.22 (ha), trường hợp khơng có khả xảy nên diện tích đất lâm nghiệp chuyển sang đất mặt nước = Diện tích đất lâm nghiệp cịn lại = 155.22 + 7,816.82 = 7,972.04 (ha), diện tích loại hình biến động khác giữ ngun Tương tự tính tốn trường lại, kết thực bảng 3.9 Bảng 3.9 Ma trận biến động diện tích loại hình sử dụng đất giai đoạn 2010 - 2014 sau hiệu chỉnh (Đơn vị:ha) CSD LNP DMN NNP PNN 2010 CSD 376.80 261.80 56.24 122.83 572.87 1,390.54 LNP 207.13 7,972.04 375.84 155.52 8,710.53 DMN 139.13 78.11 1021.34 113.24 323.95 1,675.77 NNP 315.88 378.71 13,795.56 1,783.08 16,200.10 PNN 0 1422.69 5,106.37 6,529.06 2014 723.06 8,104.23 1,456.29 15,716.92 9,416.48 35,417.08 70 Dựa vào ma trận bảng 3.9 ta thấy rõ diện tích loại hình sử dụng đất từ năm 2010 đến năm 2014 biến động khơng lớn có thay đổi cụ thể: - Đất chưa sử dụng phần lớn chuyển sang đất phi nông nghiệp với khoảng 572.87 ha, chuyển sang đất lâm nghiệp khoảng 261.80 ha, giữ lại 376.80 ha, số chuyển sang đất nơng nghiệp khoảng 122.83 ha, thấp đất mặt nước khoảng 56.24 - Đất lâm nghiệp giữ lại khoảng 7,972.04 ha, 738.49 chuyển sang loại hình cịn lại, nhiều đất nơng nghiệp khoảng 375.84 ha, chuyển sang đất chưa sử dụng khoảng 207.13 ha, khoảng 155.52 chuyển sang đất phi nông nghiệp - Đất nông nghiệp 315.88 chuyển sang đất lâm nghiệp, đất mặt nước khoảng 378.71, cao đất phi nông nghiệp khoảng 1,783.08 giữ lại đến 13,795.56 - Đất phi nông nghiệp chuyển sang đất nơng nghiệp với diện tích khoảng 1,422.69 ha, cịn lại giữ ngun mà khơng có chuyển sang loại hình đất khác Kết biến động diện tích loại hình sử dụng đất giai đoạn 2010 – 2014 cho thấy diện tích đất phi nơng nghiệp có gia tăng lớn, loại đất cịn lại có xu hướng giảm, giảm lớn đất chưa sử dụng đất nông nghiệp, lâm nghiệp đất mặt nước khơng có thay đổi đáng kể Điều phản ánh huyện Đô Lương đà phát triển mạnh mẽ, sở hạ tầng đầu từ xây dựng đồng có quy mô, giai đoạn thực công tác xây dựng nơng thơn Lý giải cho tình hình biến động sử dụng đất giai đoạn 2010 – 2014 bao gồm số nguyên nhân sau: - Diện tích đất rừng nhiều nguyên nhân như: khai thác bừa bãi, mức, phá rừng để trồng trọt, không trồng rừng bảo vệ rừng theo quy định, cháy rừng,… Phần lớn diện tích rừng bị chuyển sang đất nông nghiệp (375.84 ha) chiếm đến 50 % tổng diện tích rừng bị mất, thay đổi phân bố chủ yếu vùng địa hình chân đồi, người dân khai hoang để trồng loại hàng năm như: hành tăm,… Khoảng 28% tổng diện tích rừng bị chuyển sang đất chưa sử dụng, thay đổi diễn chủ yếu vùng địa hình có độ cao lớn, sườn dốc đứng mật độ thảm thực vật thưa nên dễ bị xói mịn Ngồi ra, cịn ngun nhân cháy rừng việc khai thác khoáng sản số xã như: xã Trù 71 Sơn… Còn lại 32% chuyển sang đất phi nông nghiệp Đất lâm nghiệp nhận đất chưa sử dụng chuyển sang khoảng 261.80 ha, nguyên nhân sách quy hoạch huyện tỉnh triển khai việc giao đất rừng cho dân có tác động tích cực đến việc chăm sóc bảo vệ rừng - Đất nơng nghiệp có xu hướng giảm việc xây dựng cơng trình cơng cộng như: chợ, nhà văn hố xóm, trạm xã,… để đáp ứng nhu cầu xã hội người dân Diện tích mà đất nơng nghiệp chuyển sang đất phi nông nghiệp 383.08 chiếm 78% diện tích nơng nghiệp bị 3.1.6 Dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2019 Chuỗi Markov hỗ trợ tiến hành đánh giá dự báo biến động cho thời điểm tương lai cách xác đáng tin cậy Để tiến hành dự báo biến động ta cần có ma trận xác suất thay đổi kiểu sử dụng đất (ma trận Markov) Để có ma trận ta lấy diện tích loại hình sử dụng đất thời điểm năm 2010 chuyển sang loại hình sử dụng đất thời điểm 2014 chia cho tổng diện tích loại hình sử dụng đất thời điểm năm 2010 Ví dụ: - Xác suất thay đổi CSD chuyển sang CSD = Diện tích đất CSD cịn lại/ Tổng diện tích đất CSD năm 2010 - Xác suất thay đổi đất CSD chuyển sang LNP = Diện tích đất CSD chuyển sang LNP/Tổng diện tích đất CSD năm 2010 - Xác suất thay đổi đất LNP chuyển sang CSD = Diện tích đất LNP chuyển sang CSD/Tổng diện tích đất LNP năm 2010 Tương tự, ta kết bảng 3.10 Bảng 3.10 Ma trận xác suất thay đổi xác định từ việc chồng ghép đồ trạng sử dụng đất giai đoạn 2010 – 2014 CSD LNP DMN NNP PNN CSD 0.27 0.19 0.04 0.09 0.41 LNP 0.02 0.91 0.04 0.02 DMN 0.08 0.05 0.61 0.07 0.19 NNP 0.02 0.02 0.85 0.11 PNN 0 0.22 0.78 Để dự báo tình hình sử dụng đất tương lai, mà cụ thể cho năm 2019, ta tiến hành nhân ma trận trạng sử dụng đất năm 2010 bảng 3.10 lại với theo công thức (3), kết sau: 72 0.2 0.1 0.0 0.0 0.4 9 0.0 0.9 0.0 0.0 0.0 0.0 0.6 0.0 0.1 0.0 0.0 0.8 0.1 2 0 0.2 0.7 0 Để đánh giá mức độ xác kết dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2019 huyện Đô Lương, ta đem kết so với quy hoạch sử dụng đất đến năm 2020 xem xét đến giá trị sai lệch loại hình sử dụng đất với Bảng 3.11 So sánh kết dự báo đến năm 2019 quy hoạch sử dụng đất huyện Đô Lương năm 2020 Dự báo sử dụng đất Quy hoạch sử dụng Mức độ sai khác đến năm 2019 đất đến năm 2020 diện tích CSD 473.81 667.6 +193.80 LNP 7,839.38 9,059.18 +1,219.80 DMN 1,171.54 1,068.41 -103.13 NNP 15,922.19 16,346.31 +424.12 PNN 9,808.37 8,300.86 -1507.51 STT Mã Dựa vào bảng 3.11 ta thấy số liệu dự báo chuỗi Markov kết quy hoạch sử dụng đất tỉnh có chênh lệch khơng q lớn Do chuỗi Markov cơng cụ hỗ trợ q trình thành lập, đánh giá dự báo có sở độ xác tương đối cao Trên sở ta tiến hành đề xuất số phương pháp sử dụng đất mục đích giúp hyện định hướng phát triển bền vững tương lai 3.1.7 Đề xuất số giải pháp sử dụng đất bền vững Căn kết dự báo báo cáo định hướng chiến lược phát triển bền vững huyện Đô Lương giai đoạn 2010-2020, nhìn chung tình hình dự báo tương đối hợp lý, phù hợp với chiến lược quy hoạch tỉnh Đô Lương huyện nghèo 73 so với huyện khác tỉnh Nền kinh tế kinh tế nông nghiệp, sản xuất nhỏ, kỹ thuật lạc hậu Đời sống người dân nhiều khó khăn Tài ngun rừng khống sản khai thác mức độ thấp gây cân đối tới môi trường sinh thái, ảnh hưởng tới triển vọng phát triển bền vững lâu dài Theo Định hướng chiến lược phát triển bền vững Đô Lương giai đoạn 2010-2020 cho biết Đô Lương hướng tới tương lai huyện trì phát triển kinh tế với tốc độ nhanh, bền vững Phát triển nông nghiệp - nông thôn trọng tâm, đẩy mạnh phát triển công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp - xây dựng, trọng phát triển thương mại dịch vụ - du lịch gắn với bảo vệ môi trường, đẩy mạnh sản xuất nông, lâm nghiệp, tiếp tục thực chương trình chuyển dịch cấu kinh tế nơng nghiệp - nông thôn, đầu tư xây dựng sở hạ tầng nông thôn gắn với công tác xây dựng nông thôn Với định hướng tương lai Đơ Lương quy hoạch, phát triển kinh tế - xã hội đôi với việc bảo vệ môi trường Do tương lai Đơ Lương cần mở rộng, thu hẹp loại hình sử dụng đất đáp ứng đủ điều kiện sau: - Đất chưa sử dụng phải quy hoạch sử dụng triệt để, tránh tình trạng hoang phí tài nguyên đất Đất chưa sử dụng chuyển sang tất loại hình sử dụng đất đặc biệt lâm nghiệp nông nghiệp mạnh huyện - Đất lâm nghiệp cần bảo vệ, trì phát triển để tăng khả chống xói mịn đất, hạn chế thiên tai lũ lụt, hạn hán, điều tiết nguồn nước nhằm sử dụng hiệu nguồn tài nguyên nước - Đất nông nghiệp cần mở rộng để quy hoạch sử dụng bền vững, đẩy mạnh trình chuyển đổi ruộng đất vùng ruộng đất manh mún, phân tán, dồn điền đổi để tạo điều kiện thích hợp cho canh tác theo phương thức lớn, đại, nâng cao hệ số sử dụng đất hiệu kinh tế đơn vị diện tích Bên cạnh cần mở rộng sản xuất thị trường sản phẩm nông nghiệp sạch, trọng khâu kiểm tra chất lượng sản phẩm, làm tốt công tác chuyển giao kỹ thuật tiến tới hộ nông dân, đặc biệt thành tựu công nghệ sinh học - Đô Lương huyện có tốc độ tăng dân số mức cao năm gần thị trấn Đô Lương định hướng phát triển để trở thành thị xã, xã lại giai đoạn đẩy nhanh tiến độ xây dựng nông thôn nên diện tích đất phi nơng nghiệp tương lai ngày mở rộng, đồng thời phải đáp ứng tiêu chí phát triển bền vững như: 74 + Phù hợp với phân bố trình độ phát triển lực lượng sản xuất + Đơ thị phải phát triển bền vững, đáp ứng tiêu chuẩn "thành phố sống tốt", có kinh tế phát triển, xã hội văn minh môi trường xanh, sạch, đẹp + Áp dụng tiến khoa học, cơng nghệ, giữ gìn sắc, văn hóa dân tộc kết hợp đảm bảo an ninh, quốc phòng trật tự an toàn xã hội 75 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Qua việc nghiên cứu thực nghiệm đề tài đạt kết sau: - Kết đề tài nghiên cứu cho thấy ứng dụng công nghệ viễn thám GIS phương pháp nghiên cứu biến động tối ưu nhất, đóng vai trị quan trọng thành lập đồ biến động sử dụng đất góp phần cung cấp thơng tin có hệ thống kịp thời cho cơng tác kiểm kê đất đai, công tác đối chiếu kết thực kế hoạch sử dụng đất công tác lập kế hoạch sử dụng đất - Đề tài xây dựng đồ trạng sử dụng đất năm 2010 năm 2014 từ ảnh vệ tinh Landsat LT 2010, Landsat LC 2014 - Thành lập đồ biến động sử dụng đất giai đoạn 2010 – 2014 địa bàn huyện Đô Lương – tỉnh Nghệ An, phục vụ cho công tác dự báo đến năm 2019 lập kế hoạch sử dụng đất tương lai Bên cạnh lợi đó, việc ứng dụng kỹ thuật viễn thám hệ thông tin địa lý công tác theo dõi, đánh giá biến động sử dụng đất cịn nhiều khó khăn đặc biệt liên quan tới kỹ thuật xử lý số liệu vệ tinh Phương pháp phân loại sử dụng kênh đa phổ thời điểm khác để phát biến động đòi hỏi phải chọn vùng mẫu thể vùng biến động khơng biến động cách phù hợp, phải có hỗ trợ công tác kiểm tra thực địa chặt chẽ hơn, khoa học đảm bảo độ xác cao Kiến nghị Với tính vượt trội có nhiều bước tiến mới, cơng nghệ viễn thám gis phương pháp cho tương lai công tác đo vẽ thành lập đồ Tuy vậy, phòng tài nguyên mơi trường bàn tỉnh Nghệ An nói riêng nước nói chung, cơng nghệ khơng cán biết đến chưa có hội tiếp cận làm việc Mặt khác, cơng nghệ viễn thám gis địi hỏi trình độ định cán chuyên ngành, việc áp dụng công nghệ vào thực tiễn công việc trở thành vấn đề khó phịng tài ngun mơi trường Vì mà em xin đưa số kiến nghị sau: - Cần có cách nhìn khác từ phía nhà lý ứng dung khoa học công nghệ vào làm việc cấp địa phương 76 - Nên tiến hành mở lớp tập huấn đào tạo cơng nghệ cho cán phịng tài ngun mơi trường cán cấp xã để chủ động quản lý từ cấp nhỏ - Đầu tư kinh phí cho việc cung cấp tư liệu viễn thám, để đảm bảo chất lượng tốt phục vụ cho cơng tác giải đốn - Cần có nghiên cứu để phát triển công nghệ theo hướng phù hợp với yêu cầu thực tiễn đặt ra, nhằm hạn chế làm việc theo phương pháp thủ công gây lãng phí, tốn khơng mang lại hiệu cao công việc 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt Lê Quang Trí (2005), Quy hoạch sử dụng đất đai, NXB DHQG HN Nguyễn Ngọc Thạch (2005), Cơ sở viễn thám, NXB ĐHQG HN Nguyễn Tiến Mạnh (2008), Nghiên cứu biến động sử dụng đất đai biến động hai thời kỳ 2000-2005 thị trấn Văn Điển – Thanh Trì – Hà Nội phân tích nguyên nhân dẫn đến biến động Phịng tài ngun mơi trường huyện Đơ Lương, chi cục thống kê Đô Lương năm 2014 Trần Thị Băng Tâm (2006), Hệ thống thông tin địa lý, NXB ĐHNN HN Uỷ ban nhân dân huyện Đô Lương, niên giám thống kê năm 2014 Vũ Hữu Long, Phạm Khánh Chi, Trần Hùng (2011), “Sử dụng tư liệu ảnh vệ tinh MODIS nghiên cứu mùa vụ trồng, lập đồ trạng biến động lớp phủ vùng đồng sông Hồng giai đoạn 2008 – 2010”, Kỷ yếu hội thảo Ứng dụng GIS toàn quốc năm 2011, NXB Nông nghiệp Tiếng anh Michael Iacono (2012), A Markov Chain model of land use change in the twin cities, 1958-2005 Trang web http://eathexplower.usgs.vn http://landsat.usgs.gov http://www.google.com/maps 78 ... dung đề tài ? ?Ứng dụng viễn thám gis thành lập đồ biến động sử dụng đất giai đoạn 2010 – 2014 dự báo biến động sử dụng đất đến năm 2019 địa bàn huyện Đô Lương – tỉnh Nghệ An? ?? vật tượng đất đai gắn... thực tiễn ứng dụng viễn thám GIS thành lập đồ biến động sử dụng đất - Khái quát huyện Đô Lương – tỉnh Nghệ An - Ứng dụng viễn thám GIS thành lập đồ biến động sử dụng đất giai đoạn 2010 - 2014 chuỗi... ĐỊA LÝ - QLTN ===  === KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG THÀNH LẬP BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG GIAI ĐOẠN 2010 – 2014 VÀ DỰ BÁO BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT ĐẾN NĂM 2019 TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN ĐÔ