Chương 1. CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT
1.4. Tổng quan các công trình ứng dụng viễn thám trong nghiên cứu biến động hiện trạng sử dụng đất
Ngày nay với sự tiến bộ nhanh chóng của khoa học công nghệ, tư liệu vệ tinh đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong công tác theo dõi, giám sát tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường đặc biệt là trong việc theo dõi diễn biến lớp phủ và hiện trạng sử dụng đất.
1.4.1. Tình hình nghiên cứu hiện trạng sử dụng đất trên thế giới
Hiện nay trên thế giới viễn thám đã và đang trở thành một phương pháp nghiên cứu rất có hiệu quả bởi nhũng ưu thế vốn có của nó mà những nguồn tư liệu và các phương pháp khác không có được. Bên cạnh đó, sự phát triển của khoa học địa lý cho phép mở ra những hướng ứng dụng mới cho viễn thám, đặc biệt trong hướng địa lý ứng dụng và càng ngày càng thể hiện tính hiệu quả trong các lĩnh vực khác nhau của địa lý như: đánh giá các loại tài nguyên, nghiên cứu môi trường, các hệ sinh thái, … Một trong những ứng dụng hiệu quả nhất mà viễn thám đem lại cho
khoa học địa lý đó là nghiên cứu biến động hiện trạng sử dụng đất. Đã có rất nhiều các công trình nghiên cứu về hiện trạng sử dụng đất, sử dụng các loại tư liệu khác nhau với nhiều độ phân giải mặt đất cũng như độ phân giải phổ khác nhau, có thể kể ra một số công trình như:
- Zang Xia, Sun Rui, Zang Bing, Tong Quingxi, 2008, Phân loại lớp phủ khu vực Bắc Trung Quốc sử dụng ảnh MODIS đa thời gian.
- Jan Feranec, Gerard Hazeu, Susan Christensen, Gabriel Jaffrain, 2006, Biến động lớp phủ mặt đất ở châu Âu (khu vực nghiên cứu: Hà Lan và Slovakia)
- Fei Yuan, Kali.E.Sawaya, Brian.C.Loeffeholz, Marvin. E.Bauer, 2005,Phân loại lớp phủ mặt đất và phân tích biến động lớp phủ khu vực thành phố Twin(Minnoseta), sử dụng ảnh Landsat đa thời gian.
1.4.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
Nghiên cứu biến động hiện trạng sử dụng đất là một trong những lĩnh vực quan trọng và khó khăn trong điều tra, giám sát môi trường, trong đó ảnh vệ tinh đã được sử dụng như một công cụ hữu hiệu. Nhiều cơ quan nghiên cứu khoa học, điều tra cơ bản, giáo dục ở nước ta đã quan tâm đến ứng dụng công nghệ viễn thám để thực hiện nhiệm vụ này như Viện Địa lý, Địa chất, Vật lý, Nghiên cứu biển thuộc Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia, Trung tâm Viễn thám, Liên đoàn Bản đồ Địa chất thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường, Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp, Viện Điều tra Quy hoạch Rừng thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (Đại học Quốc gia Hà Nội)... , đã tiến hành nhiều thử nghiệm dưới dạng các đề tài nghiên cứu, các dự án và đã thu được những kết quả ban đầu quan trọng.
Trong chương trình của Cục Bảo vệ Môi trường, Trung tâm Viễn thám quốc gia - Bộ Tài nguyên và Môi trường và một số cơ quan khác đã sử dụng ảnh vệ tinh đa thời gian để khảo sát biến động của bờ biển, lòng sông, biến động rừng ngập mặn, diễn biến rừng, biến động lớp phủ mặt đất và sử dụng đất (ở một số vùng).
thành lập các bản đồ rừng ngập mặn tỷ lệ 1: 100 000 phủ trùm toàn dải ven biển và tỷ lệ lớn hơn cho từng vùng, bản đồ đất ngập nước toàn quốc tỷ lệ 1: 250.000. Tuy
mới là bước đầu, nhưng cũng đã có một số công trình sử dụng tư liệu viễn thám vào nghiên cứu biến động lớp phủ/sử dụng đất. Nhóm nghiên cứu của Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp đã “Ứng dụng tư liệu viễn thám và hệ thông tin địa lý trong đánh giá biến động lớp phủ và sử dụng đất ở lưu vực Srepok, Tây Nguyên, Việt Nam”. Kết quả nghiên cứu cho thấy chặt phá rừng để mở rộng đất canh tác nông nghiệp là xu hướng chính trong biến động sử dụng đất ở khu vực này. Trong
“Áp dụng viễn thám và GIS để nghiên cứu hiện trạng và biến động môi trường tỉnh Ninh Thuận” (TS. Nguyễn Ngọc Thạch và nnk, Hà Nội - 1999). ảnh vệ tinh đa thời gian là nguồn tư liệu để phân tích sự thay đổi về vị trí và diện tích các đơn vị môi trường, sự biến đổi thảm thực vật, biến đổi hình thức sử dụng đất, biến đổi về diện tích và vị trí các loại tai biến. Đồng thời, với mục đích mở rộng ứng dụng công nghệ viễn thám, Viện Địa lý và Cục Bảo vệ Môi trường đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu thử nghiệm sử dụng tư liệu viễn thám độ phân giải trung bình phục vụ giám sát, quản lý môi trường và tài nguyên” (Hà Nội 2002). Trong đó các tác giả đã thử nghiệm sử dụng ảnh MODIS để thành lập bản đồ lớp phủ bề mặt và sử dụng đất, bản đồ phân bố rừng và thảm thực vật tỷ lệ 1: 500 000 vùng Tây Nguyên và Đông Nam Bộ và một số bản đồ khác. Bản đồ sử dụng đất và biến động sử dụng đất do Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp thành lập từ xử lý và phân loại tự động dữ liệu ảnh vệ tinh (SPOT 3, 4, 5 và Landsat ETM) phục vụ nghiên cứu ảnh hưởng của đô thị hoá ở các thành phố cấp 2: Hải Dương và Vĩnh Yên tới sự thay đổi về sử dụng đất vùng ven đô theo thời gian (1988-2003). Trần Trọng Đức (Đại học Bách khoa Tp. Hồ Chí Minh) đã nghiên cứu biến động rừng ngập mặn theo thời gian bằng cách sử dụng phương pháp phân tích biến động sau phân loại cho khu vực huyện Cần Giờ với độ chính xác xấp xỉ gần 80%. So sánh bản đồ rừng ngập mặn ở 2 thời điểm cho thấy có sự suy giảm diện tích rừng ngập mặn từ khoảng 39.000 ha năm 1993 xuống còn dưới 36.000 ha năm 2003.
Như vậy, trong những năm qua nhiều tổ chức của nước ta đã tiếp cận với công nghệ viễn thám trong lĩnh vực điều tra, giám sát môi trường, nói chung, nghiên cứu biến động lớp phủ mặt đất, nói riêng. Tuy nhiên, những kết quả thu được còn mang
tính đơn lẻ, tản mạn và được thực hiện trong khuôn khổ của các đề tài, các dự án với các mục tiêu khác nhau, rất khó áp dụng trên diện rộng. Các công trình nghiên cứu chủ yếu mới chỉ khai thác thế mạnh của viễn thám trong lập bản đồ.
Bên cạnh đó có thể kể ra một số các công trình đã được thực hiện và công bố như sau:
- Trần Anh Tuấn, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, 2011, Ứng dụng mô hình Markov và Cellular Automata trong nghiên cứu dự báo biến đổi lớp phủ bề mặt.
- Nguyễn Đình Minh, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, 2009, Phân loại sử dụng đất và lớp phủ đất đô thị ở Hà Nội bằng dữ liệu Terra ASTER
- Chu Hải Tùng và nnk, Trung tâm Viễn thám Quốc gia, 2008, Nghiên cứu khả năng ứng dụng kết hợp ảnh vệ tinh radar và quang học để thành lập một số thông tin về lớp phủ mặt đất.
- Trương Quang Tuấn, Trần Văn No, Đỗ thị Việt Hương, trường đại học Khoa học, Đại học Huế, 2008, Ứng dụng GIS và viễn thám trong việc thành lập bản đồ hiện trạng thảm thực vật năm 2008 tỷ lệ 1:50000, huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh.
- Nguyễn Văn Sinh, Trung tâm Viễn thám Quốc gia, 2008, Nghiên cứu sự biến động lớp phủ thực vật bằng ảnh đa thời gian và ảnh hưởng của nó tới đa dạng sinh học ở các khu vực bảo tồn thiên nhiên ở Nam Bộ