5. Quan điểm và phương pháp nghiên cứu
2.1.3. Điều kiện kinh tế xã hội
2.1.3.1. Tình hình kinh tế
chủ nghĩa, nền kinh tế huyện Hải Lăng cũng đã có bước phát triển. Đời sống người dân ngày càng được cải thiện nhờ chuyển dịch cơ cấu kinh tế hợp lý, theo hướng tăng giá trị công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp, dịch vụ và phát triển nông nghiệp toàn diện. Tốc độ tăng trưởng kinh tế năm 2012 đạt 12,7%, trong đó: Nông - lâm - ngư nghiệp: 4,7%; Công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp và xây dựng: 21,9%; Dịch vụ: 17,4%. Về cơ cấu kinh tế, ngành nông - lâm - ngư nghiệp chiếm khoảng 42%, ngành công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp và xây dựng chiếm 27%, ngành dịch vụ chiếm 31%.
2.1.3.2. Dân số, lao động
Theo số liệu thống kê năm 2011 của Phòng Thống kê huyện Hải Lăng thì huyện có 22.641 hộ với tổng dân số là 86.225 người, mật độ dân số 203 người/km2. Hải Lăng là huyện có quy mô dân số tương đối lớn trong tỉnh, mật độ dân số rất cao so với trung bình của tỉnh (126 người/km2). Tuy vậy, sự phân bố dân cư lại không đồng đều, cao nhất ở Thị trấn Hải Lăng đạt 1.020 người/km2 và thấp nhất là ở xã Hải Lâm 47 người/km2 do nhiều yếu tố tác động như: địa hình, tài nguyên đất đai, giao thông, văn hóa xã hội, y tế,... Dân số trong độ tuổi lao động của Huyện là 40.145 người.
2.1.3.3. Giáo dục, y tế * Giáo dục
Hệ thống giáo dục những năm qua đã được quan tâm đầu tư phát triển cả về chất lượng đào tạo và cơ sở vật chất phục vụ dạy và học.
Cơ sở vật chất, thiết bị dạy và học tiếp tục được đầu tư, mua sắm, phục vụ tốt cho nhu cầu dạy và học. Chất lượng giáo dục được nâng cao so với các năm trước. Phong trào học sinh giỏi tiếp tự dành được thành tích cao. Đội ngũ giáo viên và nhân viên trường học không ngừng được đào tạo nâng cao về trình độ. Tích cực thực hiện công tác huy động học sinh trong độ tuổi đến trường. Công tác phổ cập giáo dục được đẩy mạnh. Duy trì và củng cố vững chắc kết quả phổ cập giáo dục tiểu học đúng độ tuổi và phổ cập THCS; hoàn thành phổ cập giáo dục mầm non 5 tuổi ở 100% xã, thị trấn. Tích cực chỉ đạo thực hiện phổ cập bậc Trung học, kết quả có 40% xã, thị trấn đạt chuẩn( tăng 25%). Công tác xây dựng trường chuẩn quốc gia được chú trọng. Trong năm qua đã công nhận thêm 2 trường đạt chuẩn quốc gia, nâng tổng số trường đạt chuẩn quốc gia lên 32/61 trường và công nhận
thêm 14 trường đạt chuẩn trường học thân thiện, học sinh tích cực nâng tổng số lên 42/61 trường.
* Y tế
Công tác bảo vệ và CSSKND tiếp tục được chỉ đạo thực hiện tốt, đã khám và chữa bệnh cho 115.362 lượt người, đạt 104,9% kế hoạch. Đẩy mạnh việc thực hiện đề án 1816 về việc luân chuyển cán bộ chuyên môn y tế từ tuyến huyện về trạm y tế. Triển khai thực hiện Đề án xây dựng xã đạt chuẩn Quốc gia về y tế giai đoạn 2012- 2015, định hướng đến năm 2020. Trong năm, có 3 xã đạt chuẩn đạt 75% kế hoạch. Công tác phòng, chống, phát hiện và bao vây dịch bệnh trên địa bàn huyện được thực hiện có hiệu quả.
2.2. Quy trình và các bước giải đoán ảnh thành lập bản đồ sử dụng đất
Hình 2.1: Sơ đồ quy trình giải đoán và thành lập bản đồ biến động sử dụng đất lúa huyện Hải Lăng giai đoạn 2000- 2010
Ảnh Landsat ETM+ năm 2010 Ảnh Landsat ETM+ năm 2000 - Đăng kí, hiệu chỉnh ảnh -Tăng cường chất lượng ảnh - Tạo chỉ số NIDV Tiền xử lý ảnh ENVI -Vùng mẫu(khóa giải đoán) -Phân loại giám định Phân loại ảnh Bản đồ HTSD Đất năm 2000 Bản đồ HTSD Đất năm 2010 Bản đồ biến động đất lúa Giai đoạn 2000-2010 MAPINFO
2.2.2. Các bước giải đoán ảnh viễn thám bằng phần mềm Envi.
- Bước 1: Ghép kênh và hiệu chỉnh thông số ảnh: Sử dụng lệnh Layer Stacking gộp các band 7,5,4,3,2,1. Điều chỉnh thông số ảnh phù hợp với vị trí vùng nghiên cứu.
Hình 2.2: Ghép kênh và hiệu chỉnh thông số ảnh
- Bước 2 : cắt nhỏ ảnh theo phạm vi vùng nghiên cứu để thu hẹp vùng giải đoán. Tăng cường chất lượng ảnh, nâng cao khả năng nhận biết đối tượng giải đoán
- Bước 3: Tạo chỉ số thực vật: Giá trị chỉ số thực vật (NDVI) dao động trong khoảng(-1 1) , giá trị càng thấp thực vật càng thưa thớt, độ che phủ thấp.
- Bước 4: chọn mẫu phân loại: tến hành chọn mẫu phân loại, giúp phần mềm xác định những pixel có cùng một số đặc trưng đối tượng về phổ phản xạ. Từ đó, gộp những đối tượng có chung đặc điểm về thành một lớp.
Để phân loại theo phương pháp này chúng ta bắt buộc phải xác định xem sẽ phân làm mấy loại đất từ đó đi chọn mẫu cho các loại đất đó, việc này có thể được tiến hành ngay trên ảnh hoặc tiến hành ngoài thực địa, để hạn chế sai số, đảm bảo khách quan chính xác thì chúng ta phải đi thực địa để lấy mẫu là tốt nhất. Đối với ảnh năm 2000, cần phải sử dụng bản đồ HTSD Đất để lấy mẫu.
.
- Bước 5: Phân loại ảnh: đề tài sử dụng thuật toán phân loại có kiểm định là phân loại theo xác suất cực đại (maximum likelihood). Việc lựa chọn tập mẫu được tiến hành thông qua khảo sát biểu đồ hình cột (histogram) của ảnh vệ tinh cho từng đối tượng kết hợp với những hiểu biết về vùng nghiên cứu: huyện Hải Lăng là một vùng có tình trạng sử dụng đất khá tập trung, nên trên một pixel ảnh chỉ có 1 đối tượng. Tuy nhiên, ở một số nơi đất đai sử dụng manh mún, các đối tượng khác nhau có giá trị phổ giống nhau là những khó khăn để có một kết quả phân loại chính xác. Để hạn chế thấp nhất nhược điểm trên, tác giả chọn phương pháp phân loại có kiểm định theo nguyên tắc xác suất giống nhau lớn nhất (MLC - maximum likelihood classified) thực hiện phân loại ảnh Landsat huyện Hải Lăng.
- Bước 6: chuyển sang vector: bản đồ hiện trạng sử dụng đất được biên tập ở phần mềm Mapinfo, để nhận được dữ liệu từ Envi, tác giả chuyển ảnh từ image File sang Vector File với đuôi .Shp.
Hình 2.7: Chuyển sang Vector
2.3. Ứng dụng GIS và viễn thám thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Hải Lăng năm 2000, 2010 huyện Hải Lăng năm 2000, 2010
2.3.1. Khái quát tư liệu và lựa chọn hệ thống phân loại
2.3.1.1. Khái quát tư liệu trong đề tài a. Nguồn tư liệu ảnh a. Nguồn tư liệu ảnh
Dữ liệu gồm 8 file ứng với 8 kênh phổ lưu trữ ở dạng file “.TIFF” theo khuôn dạng BSQ (Dạng BSQ – Band Sequential: các kênh được ghi nối tiếp nhau), các ảnh này đã được đăng ký trong hệ tọa độ WGS84. Dữ liệu ảnh Landsat ETM+ bao gồm 6 kênh phổ, 2 kênh nhiệt và một kênh toàn sắc. Để sử dụng cho luận văn, tác giả đã tiến hành ghép 6 kênh phổ bao gồm các kênh 1, 2, 3, 4, 5 và kênh 7 để tạo thành ảnh ghép đa phổ.
* Ảnh Landsat chụp ngày 30/5/2000
Hình 2.9: Ảnh viễn thám khu vực nghiên cứu
Hình 2.11: Ảnh viễn thám khu vực nghiên cứu được cắt theo ranh giới
Đây là ảnh Landsat ETM+ (còn gọi là Landsat 7) có độ phân giải không gian là 30m. Ảnh này cũng chụp vào thời điểm vụ lúa Hè Thu gieo xạ xong, cây lúa đang phát triển. Ảnh chụp có 2 đám mây nhỏ phía tây nam nhưng trong phạm vi nghiên cứu không bị che. Để phù hợp với phạm vi nghiên cứu và thuận lợi cho việc giải đoán ảnh, tác giả đã cắt ảnh theo khung ảnh làm đối tượng giải đoán trong đề tài( hình 2.3).
* Ảnh Landsat chụp ngày 14/8/2010
Hình 2.12: Ảnh viễn thám khu vực nghiên cứu năm 2010
Hình 2.14: Ảnh khu vực nghiên cứu sau khi cắt theo ranh giới huyện
Đây là ảnh Landsat ETM+ có độ phân giải không gian là 30m. Ảnh này cũng chụp vào thời điểm vụ lúa Hè Thu sắp thu hoạch, ngoài rìa bị sọc răng cưa do lỗi của sensor, phía Tây Nam của ảnh bị mây che phủ. Trong phạm vi của huyện bị ảnh hưởng, có mây ở rìa phía tây, chất lượng ảnh này kém hơn ảnh thời điểm năm 2000.
Như vậy, cả hai ảnh được sử dụng trong đề tài có chất lượng tương đối tốt và đều chụp vào cùng thời điểm phát triển của lúa. Ảnh hưởng của mây ở phía tây nơi phân bố chủ yếu là rừng, diện tích lúa không đáng kể. Điều này sẽ giúp cho việc đánh giá biến động diện tích sử dụng đất lúa trong giai đoạn 2000- 2010 có độ tin cậy và chính xác.
b. Nguồn tài liệu khác
Các nguồn tài liệu hỗ trợ để thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Hải Lăng gồm có:
- Các file vector nền như: hệ thống thủy văn, hệ thống giao thông, đường đẳng cao, ranh giới huyện…
2.3.1.2. Lựa chọn hệ thống phân loại
Đối với bản đồ hiện trạng sử dụng đất cấp huyện, đề tài lựa chọn tỉ lệ bản đồ là 1: 200.000. Căn cứ vào tỉ lệ bản đồ và chất lượng của ảnh, đề tài phân loại đất thành các mẫu giải đoán như sau:
STT Loại đất Ký hiệu
1 Đất trồng lúa LUA 2 Đất trồng màu và cây hàng năm khác HNK 3 Đất khu dân cư nông thôn ONT 4 Đất khu dân cư đô thị ODT 5 Đất rừng phòng hộ RPH 6 Đất rừng sản xuất RSX
7 Đất trống CSD
8 Đất mặt nước SON
Bảng 2.1: Hệ thống phân loại sử dụng đất dùng cho bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Hải Lăng
Các mẫu được chọn tương ứng với các đối tượng sử dụng đất khu vực nghiên cứu mà ảnh vệ tinh có khả năng cung cấp thông tin, gồm các loại sử dụng đất sau đây:
- Đất trồng lúa: Bao gồm toàn bộ diện tích đất đươc sử dụng để trồng lúa và tại thời điểm chụp ảnh thì lúa vẫn đang phát triển.
- Đất trồng màu và cây hàng năm khác: Gồm đất trồng các loại hoa màu và các loại cây hàng năm không phải lúa như: lạc, khoai, ngô, sắn…
- Đất khu dân cư nông thôn: Là đất để xây dựng nhà ở nông thôn, xây dựng các công trình phục vụ cho đời sống, vườn ao trong cùng một thửa đất thuộc khu dân cư được công nhận là đất ở.
- Đất khu dân cư đô thị: Bao gồm đất ở đô thị và các loại đất chuyên dùng ở đô thị như: đất trụ sở, cơ quan, công trình sự nghiệp, đất quốc phòng an ninh, đất sản xuất kinh doanh phi nông nghiệp và đất có mục đích công cộng.
- Đất rừng phòng hộ: bao gồm rừng tự nhiên phòng hộ hoặc rừng trồng phòng hộ.
- Đất mặt nước: Bao gồm đất sông suối, kênh rạch, ao, hồ, đất nuôi trồng thủy sản và đất có mặt nước chuyên dùng.
- Đất trống: Bao gồm đất xói mòn trơ sỏi đá, các bãi cát, đất có dự án xây dựng nhưng chưa xây dựng, đất trồng cây hàng năm hoặc lâu năm nhưng đã bị bỏ trống.
2.3.2. Ứng dụng viễn thám và GIS thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2000, 2010 2000, 2010
2.3.2.1. Giải đoán bằng phần mềm Envi
Độ chính xác của kết quả phân loại tùy thuộc vào độ chính xác của quá trình lấy mẫu, vì vậy các mẫu được lựa chọn hết sức cẩn thận.
Bảng 2.2: Các mẫu ảnh trên ảnh Landat ETM+ được chọn để đưa vào phân loại
Đối tượng
Ảnh mẫu Yếu tố giải đoán Thuyết minh Đất trồng
lúa
Màu xanh đen, cấu trúc khá mịn, phân bố ở vùng đồng bằng, có hình dạng ô thửa. Tổ hợp màu tương ứng các kênh 5,4,3 ảnh Landsat ETM + độ phân giải 30 m Đất trồng màu và cây hàng năm khác
Màu xanh lá cây nhạt, cấu trúc mịn tương đối, phân bố ở các bãi bồi ven sông hoặc xen lẫn trong vùng trồng lúa, sát vùng rừng trồng. Tổ hợp màu tương ứng các kênh 5,4,3 ảnh Landsat ETM + độ phân giải 30 m Đất khu dân cư nông thôn
Màu xanh, cấu trúc lốm đốm do nhà ở xen lẫn với cây lâu năm, cây hoa màu.
Tổ hợp màu tương ứng các kênh 5,4,3 ảnh Landsat ETM + độ phân giải 30 m
Đất dân cư đô thị Màu tím nhạt do độ phản xạ mạnh, cấu trúc hạt thô, thể hiện rất rõ nét trên ảnh. Tổ hợp màu tương ứng các kênh 5,4,3, ảnh Landsat ETM + độ phân giải 30 m Đất rừng phòng hộ Màu xanh thẫm, phân bố ở vùng núi, có độ nhàu rất rõ do cấu trúc nhiều tầng Tổ hợp màu tương ứng các kênh 5,4,3, ảnh Landsat ETM + độ phân giải 30 m Đất rừng sản xuất Màu xanh nhạt, phân bố ở rìa của các khu rừng tự nhiên hoặc trên các sườn đồi thấp Tổ hợp màu tương ứng các kênh 5,4,3 ảnh Landsat ETM + độ phân giải 30 m Đất mặt nước
Màu đen, sông có dạng tuyến, hồ có dạng vùng, cấu trúc mịn Tổ hợp màu tương ứng các kênh 5,4,3 ảnh Landsat ETM + độ phân giải 30 m Đất trống Màu trắng hoặc trắng ngã sang màu vàng rất dễ nhận biết trên ảnh. Tổ hợp màu tương ứng các kênh 5,4,3 ảnh Landsat ETM + độ phân giải 30 m Mây Màu trắng sáng, phân bố thành từng cụm, vệt kéo dài. Tổ hợp màu tương ứng các kênh 5,4,3 ảnh Landsat ETM + độ phân giải 30 m
2.3.2.2. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2000
Trên cơ sở dữ liệu giải đoán từ Envi, tác giả tiến hành cắt ảnh theo ranh giới huyện và biên tập bản đồ hiện trạng sử dụng đất của huyện Hải Lăng.
Bảng 2.3: Thống kê diện tích và tỷ lệ bằng lệnh Redistricts Mã đất Diện tích(ha) tỷ lệ(%) LUA 9.035,0 13,3 RSX 19.443,0 28,3 ONT 18.664,7 27,2 RPH 6.545,3 9,5 ODT 965,7 1,4 SON 1.374,7 2,0 HNK 3.658.9 5,3 CSD 8.910,3 13
(Nguồn: thống kê số liệu ảnh bằng phần mềm Mapinfo) Hình 2.17: Biểu đồ cơ cấu sử dụng đất huyện Hải Lăng năm 2000
BIỂU ĐỒ CƠ CẤU SỬ DỤNG ĐẤT HUYỆN HẢI LĂNG NĂM 2000
56% 29% 15% datnongnghiep datphinong nghiep datchuasdung
2.3.2.3. Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2010
Bảng 2.4: cơ cấu sử dụng đất huyện Hải Lăng năm 2010
Mã đất Diện tích(ha) tỷ lệ(%) LUA 11116.84 16.33 RSX 20513.85 30.13 ONT 18383.47 27.00 RPH 8564.3 12.58 ODT 1710.46 2.51 SON 945.67 1.39 HNK 4081.47 5.99 CSD 2768.52 4.07
(Nguồn: thống kê số liệu ảnh bằng phần mềm Mapinfo) Hình 2.18: Biểu đồ cơ cấu sử dụng đất huyện Hải Lăng năm 2010
BIỂU ĐỒ CƠ CẤU SỬ DỤNG ĐẤT HUYỆN HẢI LĂNG NĂM 2010
66% 29% 5% datnongnghiep datphinong nghiep datchuasdung
CHƯƠNG 3. ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG SỬ DỤNG ĐẤT LÚA CỦA HUYỆN HẢI LĂNG GIAI ĐOẠN 2000-2010
3.1. Phương pháp phân tích biến động theo bản đồ và các chỉ tiêu phản ánh biến động biến động
3.1.1. Phương pháp phân tích biến động theo bản đồ
Việc phân tích biến động lại dựa vào kết quả chồng xếp hai lớp vector của hai thời điểm. Việc chồng xếp này dựa vào các chức năng phân tích không gian của GIS. Chức năng cơ bản nhất trong việc phân tích biến động chính là chức năng Intersection. Có thể mô tả chức năng này qua sơ đồ sau:
Hình 3.1 : Mô tả về chức năng intersection
Bản chất của công cụ intersection này là lấy phần giao nhau của các
đối tượng trên hai lớp khác nhau tạo thành nhiều đối tượng mới (nhỏ hơn). Về thuộc tính, lớp đối tượng mới tạo ra này có tất cả thuộc tính của hai lớp dữ liệu đầu vào.
Sau khi tạo được lớp vector mới, việc phân tích biến động cũng được thực