3.1. Kết quả xử lí ảnh viễn thám.
Kết quả tăng cường chất lượng ảnh
Đề tài sử dụng phương pháp mean (3x3) để lọc ảnh, có nghĩa là giá trị của ô được thực hiện phép toán bằng trung bình cộng của 8 ô khác xung quanh.
36
Hình 3.2: Ảnh sau khi tăng cường chất lượng ảnh
Ta nhận thấy ảnh sau xử lý (Hình 3.2) nhẵn hơn ảnh chưa xử lý (Hình 3.1), có sự chuyển tiếp màu sắc giữa các ô giá trị chứ không phải biến đổi ngẫu nhiên như chưa xử lý.
Lợi thế của phương pháp này giúp ta điều chỉnh được các ô có giá trị bất thường khác xa so với xung quanh, ngoài ra nó còn giúp ta xác định các ô không có giá trị bằng cách lấy trung bình cộng của các giá trị xung quanh.
Kết quả cắt ảnh
Cắt ảnh giúp ta xác định đúng đối tượng nghiên cứu, thuận lợi trong việc giải đoán cũng như tính toán kết quả.
37
Hình 3.3: Ảnh trước và sau khi cắt ranh giới
Kết quả tính chỉ số NDVI
Trong khâu xử lí ảnh viễn thám đề tài chỉ sử dụng duy nhất phần mềm xử lí ảnh viễn thám là ENVI. Envi dùng để tính chỉ số thực vật, thông qua đó ta có thể biết được thực vật phân bố ở đâu là chủ yếu, mật độ là dày hay mỏng, diện tích thực vật của khu vực nghiên cứu.
38
Nhìn vào bản đồ có thể cho ta biết thực vật tập trung ở khu vực trung tâm, tập trung dầy và cục bộ ở một số khu vực, và các khu vực đó chính là công viên, các khu vực đó có chỉ số NDVI là từ 0.36 đến 0.42.
Các khu vực rìa và rìa bên trái không có thực vật có giá trị NDVI từ 0.01 đến 0.08, tập trung nhiều nhà cửa, và công trình kiến trúc không thấm.
Bên cạch các công viên có lớp phủ dầy đặt thì ta thấy các đường thẳng có chỉ số NDVI từ 0.17 đến 0.23, đó là các trục đường chính và có nhiều cây xanh tán rộng lâu năm.
Một phần cũng do độ phân giải của ảnh thấp 30x30 mét nên nhiều vùng thực vật nhỏ lẽ đã bị bỏ qua, và thể hiện không thành hình trên ảnh trên, nó có thể chỉ là các đốm vàng nhỏ.
Để thuận tiện trong việc thao tác trên Mapinfo cũng như theo yêu cầu đề tài thì ta phải gộp chỉ số NDVI từ -1 đến 0.2 thành 1 đối tượng, và từ 0,2 đến 1 thành 1 đối tượng. Khi phân loại lại đối tượng ta có:
39
Sau khi phân loại ta chuyển đối tượng từ raster sang vector để có thể thao tác trên Mapinfo. Mục đích của thao tác trên Mapinfo là để tính diện tích, tạo thêm các trường để tính toán ra được mức độ đáp ứng của khu vực nghiên cứu.
3.2. Thành lập bản đồ phân bố thực vật.
Sau quá trình xử lí ảnh viễn thám và biên tập cơ sở dữ liệu, nghiên cứu đã thành lập được bản đồ phân bố thực vật tại Quận 1 và Quận 3 ở hai thời kì là năm 1989 và 2014. Tổng diện tích cả hai quận năm 1989 là 1.88 km2 và năm 2014 là 0.95 km2, giảm một nữa trong vòng 25 năm. Có khá nhiều vùng bị mất đi hoặc thu hẹp diện tích, nhìn vào bản đồ phân bố thực vật ta có thể dễ dàng nhận ra được.
40
Hình 3.7: Bản đồ phân bố thực vật năm 2014
Bằng phương pháp khảo sát thực địa kết hợp GIS thì nghiên cứu cũng đã thành lập được bản đồ phân bố thực vật (Hình 3.8)
41
Hình 3.8: Bản đồ phân bố thực vật bằng phương pháp khảo sát
Ngoài ra trong quá trình thực hiện đề tài tác giả nhận thấy giữa 2 phương pháp tính diện tích thực vật: viễn thám và khảo sát thực địa, mỗi phương pháp có những ưu và nhược điểm riêng. Phương pháp viễn thám có thể thực hiện trên diện rộng, nhưng những khu vực có diện tích thực vật nhỏ hơn 90 m2 sẽ không được thể hiện trên bản đồ. Phương pháp khảo sát thực địa chính xác hơn, nhưng hạn chế về diện rộng. Vì vậy để có thể thành lập bản đồ phân bố thực vật chính xác thì ta có thể dùng dữ liệu khảo sát để hiệu chỉnh cho viễn thám, nhưng nếu có sai số quá lớn giữa viễn thám và thực địa thì ta có thể lấy dữ liệu viễn thám hiệu chỉnh cho thực địa (do sai số hay sót điểm khảo sát trong quá trình nhập liệu, thao tác tính toán).
42
Bảng 3.1: Một số điểm mẫu trước và sau khi hiệu chỉnh
ST T T
Ảnh viễn thám Ảnh khảo sát Ảnh sau hiệu chỉnh So sánh với ảnh Google Earth 1 2 3
Từ bản đồ phân bố thực vật khảo sát ta hiệu chỉnh cho bản đồ phân bố thực vật viễn thám, ta được bản đồ phân bố thực vật chính xác và trực quan hơn
43
44
3.3. Đánh giá mức độ đáp ứng tiêu chuẩn cây xanh đô thị
Từ bản đồ kết quả sau hiệu chỉnh ta có thể tính được diện tích thực vật phân bố của mỗi quận từ đó tính được mức độ đáp ứng tiêu chuẩn cây xanh đô thị
Bảng 3.2 Kết quả mức độ đáp ứng tiêu chuẩn cây xanh đô thị
Tên Quận Diện tích thực vật (m2) Dân Số (Người) Chỉ tiêu đề ra (m2/Người) Chỉ tiêu đạt được (m2/Người) Quận 1 1298000 198815 10 6.53 Quận 3 275300 198229 10 1.39
Theo tiêu chuẩn cây xanh đô thị thì thành phố có quy mô dân số từ 50.000 người đến 250.000 người thì tiêu chuẩn sẽ là 10 m2/người.
Đối với quận 3: chỉ tiêu đạt được chỉ 1.39 m2/người, rất thấp so với chỉ tiêu đề ra, nguyên nhân là vì quận 3 không có công viên lớn, thực vật chủ yếu là nằm trên các trục đường lớn và các cơ quan công ty.
Quận 1 thì tập trung nhiều công viên nên diện tích thực vật cao dẫn đến chỉ tiêu đạt được là 6.53 m2/người, nhưng vẫn không đáp ứng được chỉ tiêu đề ra.
Có nhiều lý do mà cả 2 Quận điều không đáp ứng đó là:
+ Có quá nhiều dân sống trên một đơn vị diện tích, dù cơ sở hạ tầng đã đạt chuẩn nhưng dân số quá đông tập trung cao vào một khu vực rất dễ làm cho khu vực đó quá tải so với thiết kế ban đầu.
+ Trong quá trinh xây dựng các công trình đã sử dụng chồng chéo diện tích thực vật của nhau. Ví dụ rất nhiều công trình xung quanh một công viên, và tất cả các công trình đó điều sử dụng diện tích thực vật của công viên đó để đạt được tiêu chuẩn xây dựng riêng của công trình.
+ Đô thị hóa nhanh chống, các khu trung tâm thương mại được xây dựng trên các khung công viên nhỏ, từ đó làm mất đi diện tích phủ xanh của khu vực.
+ Các cây xanh bị mất đi do ngã đổ.
Các giải pháp tăng diện tích cây xanh
45
Tuyên truyền, vận động: Tổ chức tuyên truyền đến các tầng lớp nhân dân về vai trò, lợi ích của cây xanh đối với môi trường sống, cảnh quan và sức khoẻ của người dân đô thị và các lợi ích vô hình khác, nhằm:
+ Từng bước xây dựng, nâng cao ý thức của người dân đối với công tác bảo vệ cây xanh. Tạo thành dư luận xã hội, lên án những hành vi phá hoại cây xanh, đặc biệt là cây xanh công cộng.
+ Tạo sự đồng thuận của người dân đối với chủ trương chuẩn hoá cây xanh đường phố (chấm dứt việc trồng cây tạp, trồng các chủng loài cây theo quy hoạch của tuyến đường).
+ Tạo sự thống nhất từ các cấp chính quyền địa phương, các tổ chức, người dân trong việc trồng, chăm sóc, bảo vệ cây xanh;
+ Khuyến khích mọi người dân tham gia giám sát công tác trồng, duy trì, quản lý cây xanh đường phố của các đơn vị chuyên ngành liên quan.
Chính quyền địa phương phát động nhân dân trồng cây theo đúng quy hoạch chủng loại cây trên tuyến đường, với sự hỗ trợ cây giống, vật tư và hướng dẫn kỹ thuật của các doanh nghiệp và Công ty Công viên - Cây xanh, nhằm từng bước chuẩn hóa cây xanh đường phố. Giao cây xanh bóng mát trên đường phố cho các tổ chức, hộ dân ở mặt tiền đường phố chăm sóc, bảo vệ.
Giải pháp công trình
46
Hình 3.10 : Xanh hóa sân thượng
Hoặc ta có thể trồng cây ở hành lang, xây thêm khung sắt để tăng diện tích phát triển cho thực vật:
47
Xây dựng các công trình, nhà ở theo hướng xanh hóa như công trình của kiến trúc sư Võ Trọng Nghĩa: công trình gồm 5 khối nhà tách biệt, cây được trồng phía trên mỗi khối nhà đem tới bầu không khí trong lành:
48
Ngoài các biện pháp tăng diện tích cây xanh trong nhà, ta còn có thể tăng cây xanh bên ngoài như xanh hóa bê tông bằng cách phủ xanh các tuyến đường, cây cầu bằng các cây xanh, bồn hoa, mảng cỏ.
Học tập mô hình xanh hóa giao thông của singapore: các tuyến phố được quy hoạch tăng cường xanh theo mô hình phủ xanh ba tầng. Tầng thứ nhất gồm các cây lớn, cây lâu năm. Khoảng giữa là các cây mới trồng và các loại hoa, dây leo phủ lên giàn treo, bờ tường, mố cầu… Tầng cuối cùng là nơi trồng các loại cây nhỏ, cỏ xanh không chỉ đẹp mà còn tăng diện tích đất thấm nước.
Hình 3.13: Mô hình cây xanh 3 tầng.
Nên áp dụng mô hình này ở các trục đường Trần Quốc Thảo, Trương Định, Lê Quý Đôn quận 3, và Trần Hưng Đạo, Nam Kỳ Khởi Nghĩa, Phó Đức Chính, Nguyễn Thái Bình quận 1. Vì các trục đường này đã có tầng thứ nhất là các loại cây lâu năm và tầng ba là các loại cây cỏ xanh, ta chỉ trồng thêm tầng hai là các loại hoa, cây bụi, dây leo bờ tường.
49
Kết luận
Thành phố Hồ Chí Minh là thành phố lớn nhất và có tốc độ phát triển ổn định nhất nước ta. Bên cạnh việc phát triển kinh tế thì thành phố Hồ Chí Minh đang đối mặt với sự giảm đi của diện tích thực vật, đe dọa đến sức khỏe cũng như môi trường sống của người dân. Vì vậy việc nghiên cứu theo dõi diện tích thực vật là cần thiết.
Bằng phương pháp viễn thám và GIS đề tài đã xây dựng được bản đồ phân bố thực vật năm 1989 và năm 2014, từ đó cho thất diện tích thực vật giảm đi 0.93 km2 trong vòng 25 năm là kết quả của quá trình đô thị hóa. Đồng thời nghiên cứu cũng đã tính toán được diện tích lớp phủ thực vật hiện tại cho Quận 1 và Quận 3 lần lượt là 1.3 km2 và 0.28 km2. Chỉ tiêu cây xanh hợp lý đề ra là 10 m2/người, tuy nhiên chỉ tiêu đạt được cho Quận 1 và Quận 3 lần lượt là 6.53 và 1.39 m2/người, như vậy cả hai quận đều không đạt được chỉ tiêu đề ra. Để tăng chỉ tiêu cây xanh cần có các biện pháp trồng thêm cây xanh trên các con đường hoặc tại các tòa nhà làm tăng mỹ quan đô thị.
Ta có thể ứng dụng nghiên cứu này để đánh giá mức độ đáp ứng tiêu chuẩn cây xanh đô thị tại một thời điểm bất kì. Kết quả sẽ giúp cho cơ quan quản lý nắm bao quát thông tin về diện tích thực vật từ đó đề ra hướng giải quyết tối ưu nhằm cải thiện tình hình.
Hướng nghiên cứu tiếp theo: Để nghiên cứu được chính xác hơn ta cần sử dụng những ảnh về tinh có độ phân giải cao hơn để thành lập bản đồ một cách chi tiết hơn. Đồng thời có thể kết hợp với các chỉ số khác để khai thác được nhiều thông tin từ diện tích thực vật đã có như: độ dày lớp phủ, mức độ phát triển của thực vật…
50