* Khái niệm chung về biến động: Cụm từ biến động đƣợc nhắc đến ở mọi nơi, mọi lúc ví nhƣ: Biến động thị trƣờng, biến động giá cả, biến động không gian, biến động dân số, biến động tâm lí... Nhƣ vậy, biến động đƣợc hiểu là sự biến đổi, thay đổi, thay thế trạng thái này bằng một trạng thái khác liên tục của các sự vật, hiện tƣợng tồn tại trong môi trƣờng tự nhiên cũng nhƣ môi trƣờng xã hội.
* Biến động về diện tích đối tƣợng (biến động lƣợng).
Giả sử cùng đối tƣợng A ở thời điểm T1 có diện tích là S1, ở thời điểm T2 có diện tích là là S2. Nhƣ vậy, ta nói rằng A bị biến đổi diện tích ở thời điểm T1 so với T2 (sự biến đổi này có thể bằng nhau, lớn hay nhỏ hơn) nếu ta dùng kỹ thuật để chồng xếp hai lớp thông tin này thì phần diện tích của phần trùng nhau sẽ đƣợc gán giá trị cũ của đối tƣợng A, còn giá trị khác sẽ là giá trị của phần biến động. Giá trị biến động này là bao nhiêu tăng hay giảm phụ thuộc vào thuật toán đƣợc sử dụng.
* Biến động về bản chất đối tƣợng.
Trên 2 bản đồ hiện trạng đƣợc xây dựng cùng một khu vực ở hai thời điểm khác nhau, diện tích A ở thời điểm T1 có giá trị M1, ở thời điểm T2 có giá trị M2 ta sử dụng thuật toán chồng ghép hai lớp thông tin tại hai thời điểm T1,T2 sẽ xuất hiện giá trị M khác M1, M2. Giả sử diện tích A không đổi ta nói rằng có sự thay đổi về chất của A, trên thực tế đây là sự thay đổi loại hình sử dụng đất.
* Nguyên tắc nghiên cứu biến động bằng GIS.
tất nhiên có sự giới hạn về chu vi và diện tích có thể biến đổi (bằng nhau, lớn hơn hay nhỏ hơn) nếu ta chồng xếp hai lớp thông tin đó thì phần diện tích trùng nhau của đối tƣợng sẽ đƣợc gán giá trị cũ, còn các giá trị khác sẽ là các giá trị của các lớp thông tin biến động, tuỳ theo phép toán sử dụng trên lớp thông tin về chúng kết quả sẽ thể hiện sự tăng hoặc giảm về mặt diện tích của đối tƣợng trên thực tế:
Hình 1.1: Nguyên tắc nghiên cứu biến động trong GIS
Một trong các phƣơng pháp nghiên cứu biến động là thiết lập ma trận biến động (ma trận hai chiều). Trong các phần mềm xử lí chuyên dụng (AcrGIS, ILLWIS, IDRISI), ma trận đƣợc thực hiện trong chức năng CROSSING. Nguyên tắc của CROSSING là tạo bản đồ mới thể hiện sự biến động về số lƣợng giữa các đối tƣợng, sự biến động đó đƣợc thể hiện bằng một bảng thống kê hai chiều một cách rõ ràng.
Giả sử có hai bản đồ Avà B, thể hiện hiện trạng lớp phủ bề mặt của cùng một khu vực nhƣng ở hai thời điểm kác nhau, khi đó ma trận biến động đƣợc thành lập sẽ có dạng nhƣ sau: Bảng 1.1: Ma trận biến động b 1 2 3 4 5 1 1 12 13 14 15 2 21 2 23 24 25 3 31 32 3 34 35 4 41 42 43 4 45 5 51 52 53 54 5
Ghi chú: A bản đồ thời điểm A. B bản đồ thời điểm B.
1, 2, 3, 4... các đơn vị thuộc thời điểm gốc A, B. 12, 13, 14... các đơn vị biến động. Lúa Màu Đất ở Đất ở Màu Lúa Đất ở Lúa Màu Lúa → Đất ở Màu → Đất ở Năm thứ 1 Năm thứ 2 Biến động
Các đơn vị nằm theo đƣờng chéo của ma trận là các đơn vị không biến động, các đơn vị bản đồ khác nằm ngoài động chéo nói lên tính chất của sự biến động, ví dụ đơn vị biến động 12, 13, 45, 54...
Nhƣ vậy, với n đối tƣợng trên bản đồ thành phần sẽ có n*n đối tƣợng trên bản đồ biến động. Kết quả thu đƣợc là bản đồ đƣợc thể hiện đầy đủ số lƣợng pixel của các loại hình biến động và diện tích của từng đối tƣợng biến động (đơn vị tính diện tích m2 hoặc ha).
Biến động đƣợc thể hiện qua hai hình thức chính nhƣ sau:
Biến động về diện tích: Biến động về diện tích thể hiện qua các thời gian khác nhau.
Biến động về bản chất của đối tƣợng: Khi chồng hai bản đồ hiện trạng sử dụng đất tại hai thời điểm khác nhau ta thấy đối tƣợng không thay đổi về diện tích mà thay đổi về bản chất ở đây là thay đổi về mục đích sử dụng đất thì ta gọi là biến động về bản chất của đối tƣợng theo thời gian.
CHƢƠNG 2
