Với mục đích nghiên cứu biến động sử dụng đất khu vực huyện Thường Tín trong giai đoạn 2000 – 2011 để nhằm mục đích theo dõi các loại hình sử dụng đất biến đổi ra sao và có kế hoạch phát triển cho những năm tiếp theo. Trong khuôn khổ luận văn, học viên sử dụng dữ liệu ảnh vệ tinh SPOT 4 độ phân giải 10 mét vào tháng 3 năm 2000 và ảnh vệ tinh SPOT 5 độ phân giải 2,5 mét vào tháng 3 năm 2011 để đáp ứng cho việc thành lập bản đồ biến động sử dụng đất. Dưới đây là mô tả chi tiết các quy trình như trên hình 3.5
1 - Nắn chỉnh hình học
Ảnh số bị méo hình do nhiều yếu tố liên quan tới như vận tốc của vệ tinh, sự quay của Trái Đất, sự phản xạ của quyển khí, dịch chuyển của địa hình và sự phi tuyến tính của các trường nhìn của bộ cảm. Méo hình học là sự sai lệch vị trí giữa tọa độ ảnh đo được và tọa độ ảnh lý tưởng được tham chiếu với hệ tọa độ biết trước dùng cho Trái Đất. Nhằm đưa các tọa độ ảnh thực tế về tọa độ biết trước phải thực hiện nắn chỉnh hình học. Bản chất của hiệu chỉnh hình học là xây dựng mối tương quan giữa hệ tọa độ ảnh đo và hệ quy chiếu chuẩn. Hệ tọa độ quy chiếu chuẩn có thể là hệ tọa độ mặt đất UTM, GAUSS, hệ tọa độ địa lý hoặc hệ tọa độ ảnh khác
Trong thực tế có hai cách chính được sử dụng để nắn chỉnh hình học một ảnh số:
- Nắn chỉnh một ảnh số trên cơ sở các điểm khống chế tọa độ trên bản đồ hoặc từ các điểm tọa độ đã biết được đo ngoài thực địa (ảnh với bản đồ) - Nắn chỉnh một ảnh số dựa trên cơ sở tọa độ của một ảnh đã nắn cùng độ
phân giải hoặc ảnh đã nắn có độ phân giải cao hơn (ảnh với ảnh)
Trong luận văn sử dụng cách nắn chỉnh ảnh với bản đồ, dựa trên việc chọn các cặp điểm khống chế tương ứng trên ảnh và trên bản đồ. Sau khi chọn đủ số điểm trải đều khắp ảnh, ta sẽ chọn các mơ hình nắn khác nhau. Tiếp theo, máy tính sẽ hiện kết quả ảnh đã nắn theo bản đồ, kèm theo bảng chi tiết sai số về số lượng các điểm ta đã chọn.
Ta tiến hành chọn mẫu phân loại bằng cách khoanh vùng. Các vùng mẫu thường được xác định tại những khu vực đồng nhất và nhận biết rõ trên ảnh SPOT. Ví dụ như mặt nước thường rất dễ nhận biết trên ảnh, lúa với cấu trúc ô thửa, đường giao thông với phổ phản xạ mạnh với dạng hình tuyến dài tạo nên sự khác biệt, khu dân cư tập trung với cấu trúc lổn nhổn đặc trưng .... Có thể phóng to ảnh của khu vực nghiên cứu để tăng cường tính chính xác về sự đồng nhất trong việc lựa chọn mẫu giải đoán. Với việc xây dựng bảng chú giải các loại hình sử dụng đất ở trên thì ta sẽ có rất nhiều mẫu để tiến hành phân loại
3 – Giải đoán ảnh viễn thám
Trong giải đoán hhh viễn thám, đầu tiên ta phải định nghĩa rõ ràng các lớp phân loại và lựa chọn có tính đến đặc thù của tư liệu ảnh SPOT với độ phân giải cao. Luận văn dựa trên luật đất đai năm 2003 chia ra các loại hình sử dụng đất chính trong khu vực nghiên cứu. Thơng qua việc xác định chìa khóa giải đốn ở trên, ta tiến hành phân loại tất cả các đối tượng trên ảnh để đưa các nhóm đối tượng sử dụng đất về các nhóm đã phân loại ở trên.
4 – Kết quả giải đoán
Kết quả giải đoán sẽ cho ta sản phẩm ảnh phân loại và bảng chú giải thể hiện các loại hình sử dụng đất đã phân loại
5 – Tính tốn diện tích các đối tượng
Dựa trên việc phân loại đối tượng sử dụng đất thành từng vùng, nhờ vào phần mềm sử dụng sẽ thống kê được diện tích bao phủ của các đối tượng sử dụng đất trong phạm vi nghiên cứu. Từ đó tiến hành xây dựng biểu đồ phần trăm thể hiện các đối tượng sử dụng đất qua đó sắp xếp lại việc sử dụng quỹ đất khu vực nghiên cứu một cách hợp lý hơn
6 – Bản đồ hiện trạng sử dụng đất
Sau khi phân loại xong các đối tượng trên ảnh, ta tiến hành bổ sung thêm các yếu tố cơ sở: lưới tọa độ, tỷ lệ bản đồ, bảng chú giải màu sắc và các ký hiệu trên bản đồ, tên bản đồ, năm thành lập. Lúc này bản đồ hiện trạng sử dụng đất đã được
7 – Sử dụng phần mềm GIS
Sau khi hoàn thành bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2000 và năm 2011 khu vực huyện Thường Tín, ta sử dụng phần mềm Microstation để tiến hành xây dựng bản đồ biến động sử dụng đất trong giai đoạn 2000 – 2011. Như đã nêu ở trên, luận văn sẽ dùng phương pháp so sánh sau phân loại để đánh giá tình hình biến động sử dụng đất. Đây là phương pháp khá phổ biến để điều tra biến động. Với cách tiếp cận này, hai ảnh chụp ở hai thời điểm khác nhau được phân loại độc lập và chồng xếp lên nhau.
8 – Bản đồ biến động sử dụng đất huyện Thường Tín
Sau đó sử dụng phần mềm Microstation để xác định các đối tượng sử dụng đất thay đổi trong mỗi lớp. Ngồi ra người ta có thể lập các số liệu thống kê và bản đồ biến động để nhấn mạnh bản chất của sự thay đổi giữa các thời gian chụp ảnh. Hiển nhiên độ chính xác của việc này phụ thuộc vào độ chính xác của từng phân loại độc lập sử dụng trong phân tích.
3.3. Kết quả phân loại ảnh SPOT và bản đồ biến động sử dụng đất huyện Thƣờng Tín giai đoạn 2000 - 2011 Thƣờng Tín giai đoạn 2000 - 2011
3.4. Ứng dụng hệ thơng tin địa lý trong nghiên cứu phân tích biến động diện tích các loại hình sử dụng đất huyện Thƣờng Tín
Sau khi xây dựng xong bản đồ hiện trạng sử dụng đất và bản đồ biến động sử dụng đất khu vực huyện Thường Tín trong giai đoạn 2000 – 2011, ta tiến hành tính tốn diện tích hiện trạng của các loại hình sử dụng đất trong năm 2000 và năm 2011 và có được bảng thống kê, bảng phân tích biến động và biểu đồ cơ cấu diện tích các loại đất bị chuyển dịch sau:
Bảng 3.1: Diện tích các loại hình sử dụng đất năm 2000 và 2011
Diện tích năm 2000 (km2)
Diện tích năm 2011 (km2)
Đất chuyên trồng lúa nước 91,14 86,3
Đất trồng cây hàng năm khác 5,76 3,38
Đất ở 22,09 23,83
Đất trụ sở cơ quan, cơng trình
sự nghiệp nhà nước 0,21 0,37
Đất quốc phòng 0,1 0,1
Đất an ninh 0,12 0,14
Đất sản xuất, kinh doanh phi
nông nghiệp 0,04 0,04
Đất khu công nghiệp 0,12 2,87
Đất sản xuất vật liệu xây dựng
gốm sứ 0,03 1,18
Đất cơng trình năng lượng 0 0,07
Đất cơ sở y tế 0,12 0,1
Đất cơ sở giáo dục – đào tạo 0,04 0,13
Đất nghĩa trang, nghĩa địa 0,34 0,47
0,12 3,38 91,14 2,32 0,03 5,16 5,76 22,09 86,3 2,76 1,18 2,87 5,85 23,83 0 20 40 60 80 100
LUC HNK ONT SON SKK SKX DGT
2001 2011
Hình 3.6: Biểu đồ thể hiện diện tích sử dụng đất huyện Thƣờng Tín giai đoạn 2000 – 2011 (km2) 12 10 21 4 0 12 4 34 14 10 37 4 7 10 13 47 0 10 20 30 40 50 CAN CQP TSC SKC DNL DYT DGD NTD 2001 2011
Hình 3.7: Biểu đồ thể hiện diện tích sử dụng đất huyện Thƣờng Tín giai đoạn 2000 – 2011 (ha)
Theo kết quả phân tích cho thấy q trình chuyển dịch mạnh nhất là sự gia tăng của đất ở (ONT), đất khu công nghiệp (SKK) và đất sản xuất vật liệu xây dựng gốm sứ (SKX). Sự giảm mạnh của các loại đất nơng nghiệp đóng vai trị chủ yếu bao gồm đất trồng lúa (LUC) và đất trồng cây hàng năm khác (HNK). Quá trình chuyển dịch yếu hơn đối với các loại đất cịn lại. Trong đó cơ cấu chuyển dịch của từng loại đất thể hiện qua bảng phân tích biến động và biểu đồ dưới đây
Bảng 3.2: Bảng phân tích tình hình tăng giảm diện tích đất theo mục đích sử dụng (km2)
Năm
2000
LUC HNK ONT TSC CQP CAN SKC SKK SKX DGT DNL DYT DGD NTD SON
LUC 91.14 85.59 2.63 0.09 0.02 1.97 0.05 0.43 0.07 0.08 0.21 HNK 5.76 0.12 2.86 0.11 0.44 1. 1 1.13 ONT 22.09 0.53 20.99 0.07 0.34 0.01 0.01 0.14 TSC 0.21 0.02 0.19 CQP 0.1 0.1 CAN 0.12 0.12 SKC 0.04 0.04 SKK 0.12 0.12 SKX 0.03 0.03 DGT 2.32 2.32 DNL 0 0 DYT 0.12 0.02 0.1 DGD 0.04 0.04 NTD 0.34 0.06 0.02 0.26 SON 5.16 0.52 0.06 4.58 127.59 86.3 3.38 23.83 0.37 0.1 0.14 0.04 2.87 1.18 2.76 0.07 0.1 0.13 0.47 5.85
Bảng phân tích tình hình tăng giảm diện tích đất theo mục đích sử dụng được dùng để đánh giá sự biến động của hai ảnh huyện Thường Tín đã phân loại trong giai đoạn 2000 – 2011. Trong bảng này, theo hàng chéo là diện tích các loại hình sử dụng đất đã chuyển sang mục đích sử dụng khác, cịn hàng ngang là chi tiết số liệu về diện tích giảm để chuyển thành các loại đất khác của loại đất trong hàng chéo. Hàng dọc là chi tiết số liệu về diện tích tăng của các loại đất khác sang loại đất trong hàng chéo. Ví dụ như ở hàng 1, ta có diện tích đất trồng lúa năm 2000 là 91,14 km2 và trong hàng đó ta thấy đất trồng lúa chuyển sang đất ở là 2.63 km2, chuyển sang đất trụ sở là 0.09 km2, chuyển sang đất an ninh là 0,02 km2, chuyển sang đất khu công nghiệp là 1,97 km2
trang nghĩa địa là 0,06 km2. Ta thấy ở hàng cuối cùng chính là diện tích của các loại hình sử dụng đất năm 2011 đã được mơ tả q trình biến động ở trên. Dựa vào bảng phân tích trên ta có thể đánh giá xu thế biến đổi của các đối tượng sử dụng đất, ví dụ như loại chuyển dịch nhiều nhất là đất trồng lúa, đất ở, đất khu công nghiệp và đất sản xuất vật liệu xây dựng gốm sứ. Việc tính tốn diện tích hồn tồn tự động nhờ phần mềm, ta chỉ cần viết thuật toán để phần mềm tự động tìm các loại hình sử dụng đất biến đổi rồi từ đó diện tích biến động của từng đối tượng sẽ được tính ra theo đơn vị tính tùy thuộc vào người thành lập.
43% 32% 1% 7% 1% 3% 8% 1% 1% 1% 2% LUC-ONT LUC-TSC LUC-CAN LUC-SKK LUC-SKX LUC-DGT LUC-DNL LUC-DGD LUC-NTD HNK-LUC ONT-LUC NTD-LUC
Hình 3.8: Biểu đồ cơ cấu chuyển dịch diện tích đất trồng lúa từ năm 2000 – 2011 (6,26 km2) 3% 13% 32% 33% 15% 4% HNK-LUC HNK-ONT HNK-SKK HNK-SKX HNK-SON SON-HNK
Hình 3.9: Biểu đồ cơ cấu chuyển dịch diện tích đất trồng cây hàng năm khác từ năm 2000 – 2011 (3,42 km2)
12% 2% 9% 4% 66% 2% 3% 1% ONT-LUC ONT-TSC ONT-SKK ONT-DGT ONT-DGD ONT-SON LUC-ONT HNK-ONT TSC-ONT DYT-ONT SON-ONT
Hình 3.10: Biểu đồ cơ cấu chuyển dịch diện tích đất ở từ năm 2000 – 2011 (3,94 km2) 72% 16% 12% LUC-SKK HNK-SKK ONT-SKK
Hình 3.11: Biểu đồ cơ cấu chuyển dịch diện tích đất khu cơng nghiệp từ năm 2000 – 2011 (2,75 km2) 61% 8% 28% 3% HNK-SON ONT-SON SON-HNK SON-ONT
Hình 3.12: Biểu đồ cơ cấu chuyển dịch diện tích đất sơng hồ ao từ năm 2000 – 2011 (1,85 km2)
Hội nghị Trung ương 7 khóa VII đề ra chủ trương cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa :” Cải biến nước thành nước có cơ sở hạ tầng – kỹ thuật hiện đại, có cơ cấu kinh tế hợp lý, quan hệ sản xuất tiến bộ phù hợp với trình độ phát triển của sức sản xuất, mức sống vật chất và tinh thần cao, quốc phòng an ninh vững chắc, dân giàu nước mạnh, xã hội công bằng văn minh
Khi đã có những bước tiến mạnh mẽ trong cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa thì Việt Nam đã trở thành một nước cơng nghiệp. Huyện Thường Tín tuy là một huyện vùng ven thành phố nhưng tốc độ đơ thị hóa ở đây diễn ra mạnh mẽ nên nó cũng đóng góp trong cơng cuộc đổi mới này, để giúp cho đất nước ta hoàn thành các nhiệm vụ đặt ra nâng cao đời sống xã hội cả về vật chất và tinh thần
Nguyên nhân để đánh giá biến động
Qua phân tích biến động tình hình sử dụng đất, ta thấy rằng trong thời gian 11 năm mà diện tích đất nơng nghiệp giảm với số lượng tương đối lớn. Do huyện Thường Tín có tốc độ đơ thị hóa cao nên diện tích đất nơng nghiệp được chuyển sang sử dụng vào đất ở, đất khu công nghiệp, đất sản xuất kinh doanh với diện tích khá lớn. Trong 11 năm trở lại đây, các doanh nghiệp trong nước cũng như nước ngoài đầu tư nhiều vào huyện Thường Tín cho các dự án như: khu công nghiệp Quất Động, khu cơng nghiệp Hà Bình Phương, khu cơng nghiệp Hà Hồi … nên đất xây dựng vào các dự án này tăng nhanh đồng thời hệ thống đường giao thông cũng phải được mở rộng (tiêu biểu là quốc lộ 1A) để đáp ứng được sự địi hỏi của một đơ thị có tốc độ đơ thị hóa cao. Dân cư tăng nhanh kéo theo diện tích đất ở ngày một mở rộng một phần do sinh đẻ, một phần là do công việc đem lại từ các khu cơng nghiệp nên đã hình thành các cụm dân cư mới ngay cạnh các khu công nghiệp. Sự chuyển đổi mục đích sử dụng đất nơng nghiệp một mặt làm cho người dân mất tư liệu sản xuất tạo ra một lực lượng lao động dư thừa lớn, mặt khác đó cũng là một điều kiện thuận lợi để tạo ra bước phát triển kinh tế - xã hội vững chắc theo hướng dịch vụ kinh doanh
Trải qua 11 năm phát triển mạnh mẽ, trên địa bàn huyện Thường Tín thể hiện sự gia tăng mạnh của đất ở từ 22,09 km2
(năm 2000) lên 23,83 km2; đất khu công nghiệp từ 0,12 km2 lên 2,87 km2; đất sản xuất vật liệu xây dựng gốm sứ từ 0,03 km2
lên 1,18 km2. Tuy nhiên để có được những diện tích đất phi nơng nghiệp tăng đáng kể như vậy, đất nơng nghiệp của Thường Tín đã giảm từ 96,93 km2 xuống 89,68 km2.
Dưới sức ép của sự phát triển dân số và kinh tế - xã hội mạnh mẽ nên việc sử dụng đất phải dựa trên quan điểm tiết kiệm để sử dụng có hiệu quả tránh lãng phí đất, đồng thời có biện pháp nâng cao hiệu quả kinh tế và hệ số sử dụng đất để đảm bảo phát triển đời sống xã hội. Xã hội ngày càng phát triển nhu cầu sử dụng đất ngày càng gia tăng nhất là khu vực có mức độ đơ thị hóa cao như huyện Thường Tín. Việc đánh giá biến động tình hình sử dụng đất có ý nghĩa lý luận và thực tiễn rất lớn. Thông qua số liệu biến động đất đai của huyện Thường Tín đã cho thấy trong thời gian từ năm 2000 – 2011 tình hình biến động đất đai lớn nhưng huyện đã quản lý được quỹ đất một cách chặt chẽ, hợp lý và đúng pháp luật. Sự biến động này có ảnh hưởng tới việc phát triển kinh tế xã hội của huyện trong giai đoạn tới.
3.6. Dự báo tốc độ phát triển các loại hình sử dụng đất huyện Thƣờng Tín năm 2015 bằng mơ hình dự báo Markov 2015 bằng mơ hình dự báo Markov
Sử dụng chuỗi MARKOV dự đoán thay đổi sử dụng đất trong một giai đoạn nào đó. Mơ hình chuỗi MARKOV Chain được ứng dụng để xác định khả năng thay đổi các kiểu sử dụng đất dựa trên sự tiến triển của các kiểu sử dụng đất và các nhân tố ảnh hưởng đến sự thay đổi. Tổng qt mơ hình hóa được minh họa như sau:
Có thể viết lại dưới dạng tổng quát của ma trận: