Trong phạm vi địa giới hành chính huyện Gia Bình, tỉnh Bắc Ninh.
3.2. THỜI GIAN NGHIÊN CỨU Năm 2010 và năm 2015.
3.3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
- Các loại hình sử dụng đất chính trên địa bàn huyện Gia Bình.
- Tư liệu ảnh vệ tinh SPOT5 năm 2010 và ảnh vệ tinh SPOT6 năm 2015.
- Các phần mềm xử lý dữ liệu ENVI, ArcGIS…..
3.4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
3.4.1. Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, tình hình quản lý đất đai của huyện Gia Bình
- Điều kiện tự nhiên: vị trí địa lý; địa hình, địa mạo; khí hậu, thủy văn; tài nguyên thiên nhiên, cảnh quan và môi trường, đánh giá chung về điều kiện tự nhiên của huyện.
- Điều kiện kinh tế, xã hội: khái quát về thực trạng phát triển kinh tế, xã hội;
dân số, lao động; thực trạng phát triển cơ sở hạ tầng; nhận xét chung về thực trạng phát triển kinh tế - xã hội của huyện.
- Tình hình quản lý, sử dụng đất của huyện: thực trạng quản lý và sử dụng đất của huyện. Phân tích, đánh giá đưa ra những hạn chế, tồn tại.
3.4.2. Xây dựng bản đồ sử dụng đất ở các thời điểm năm 2010, 2015 huyện Gia Bình
- Tăng cường chất lượng ảnh;
- Hiệu chỉnh hình học ảnh;
- Xây dựng tệp mẫu các loại hình sử dụng đất và đánh giá độ tin cậy tệp mẫu;
- Giải đoán ảnh vệ tinh, thành lập bản đồ sử dụng đất hai thời điểm năm 2010 và năm 2015;
- Đánh giá độ chính xác bản đồ.
3.4.3. Đánh giá biến động đất đai giai đoạn 2010 -2015 huyện Gia Bình - Xây dựng bản đồ biến động và đánh giá biến động đất đai giai đoạn 2010 – 2015.
3.4.4. Đánh giá khả năng ứng dụng viễn thám và hệ thống thông tin địa lý trong nghiên cứu biến động đất đai
3.5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.5.1. Phương pháp điều tra, thu thập số liệu thứ cấp
- Điều tra thu thập các thông tin, tài liệu, số liệu về điều kiện tự nhiên, về thực trạng phát triển kinh tế - xã hội, hiện trạng sử dụng đất qua các năm 2010 đến 2015.
- Tình hình quản lý đất đaj khu vực nghjên cứu.
- Thu thập tài liệu, số liệu có sẵn như bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2010, 2015 khu vực nghiên cứu.
- Thu thập ảnh vệ tinh: Trong phạm vi đề tài, dữ liệu ảnh được sử dụng là ảnh SPOT5), ảnh chụp năm 2010, độ phân giải 10m (đa phổ) và 2.5 m (PAN) và ảnh SPOT6), ảnh chụp năm 2015, độ phân giải 6m (đa phổ).
- Các tàj ljệu sổ sách có ljên quan phục vụ cho nghjên cứu của đề tàj.
3.5.2. Phương pháp điều tra, thu thập số liệu sơ cấp
- Dựa vào phạm vi nghiên cứu của đề tài, tiến hành khảo sát thực địa bằng GPS cầm tay 154 mẫu trong đó 70 mẫu phục vụ xây dựng tệp mẫu ảnh và 84 mẫu phục vụ đánh giá độ chính xác bản đồ.
- Phỏng vấn cán bộ địa chính, hộ gia đình sử dụng đất để tìm hiểu tình hình sử dụng đất, thời vụ... phục vụ giải đoán ảnh.
3.5.3. Phương pháp đánh giá biến động đất đai
Sử dụng phương pháp đánh giá biến động sau phân loại ảnh vệ tinh. Giải đoán ảnh vệ tinh ở hai thời điểm năm 2010 và 2015 để thành lập bản đồ sử dụng đất năm 2010 và 2015. Sử dụng các chức năng trong phần mềm ArcGIS chồng xếp
Ảnh VT 2015 Ảnh VT 2010
Bản đồ biến động giai đoạn
2010-2015 Phân loại Bản đồ SDĐ
năm 2010
Bản đồ SDĐ năm 2015 Phân loại
Chồng xếp
bản đồ sử dụng đất tại hai thời điểm để xây dựng bản đồ biến động đất đai giai đoạn 2010 – 2015.
3.5.4. Phương pháp xây dựng bản đồ sử dụng đất bằng phần mềm Envi Xây dựng bản đồ sử dụng đất theo sơ đồ sau:
3.5.4.1. Nhập ảnh và tăng cường chất lượng ảnh sử dụng phần mềm ENVI - Phương pháp cộng gộp kênh ảnh: Cộng gộp các ảnh đơn kênh thành dữ liệu đa phổ;
Biên tập bản đồ sử dụng đất (năm 2010 và 2015)
Tư liệu viễn thám (năm 2010 và 2015)
Bản đồ, Số liệu điều tra thực địa bằng GPS
Chuyển ảnh phân loại sang dạng vector
Đánh giá ĐCX ảnh phân loại
Nhập ảnh và tăng cường chất lượng ảnh
Hiệu chỉnh hình học
Cắt ảnh theo địa giới hành chính huyện Gia Bình
Phân loại ảnh
Chọn vùng mẫu
Đánh giá độ tin cậy tệp mẫu Đạt Không đạt
Đạt
Không đạt
- Phương pháp tăng cường chất lượng ảnh: lựa chọn phương pháp Equalization - Cân bằng: phương pháp này sẽ kéo giãn cân bằng đồ thị của dữ liệu được hiển thị.
3.5.4.2. Xây dựng tệp mẫu bằng phần mềm ENVI
Sử dụng thiết bị GPS cầm tay để lấy mẫu các loại hình sử dụng đất ngoài thực địa phục vụ xây dựng tệp mẫu, lựa chọn, khoanh vùng mẫu đặc trưng cho từng loại hình sử dụng đất.
3.5.4.3. Đánh giá độ tin cậy tệp mẫu
Sử dụng phương pháp Separability để đánh giá sự khác biệt giữa các tệp mẫu, mỗi mẫu sẽ được so sánh lần lượt với các mẫu còn lại.
- Các cặp giá trị nằm trong khoảng từ 1,9 đến 2.0 chứng tỏ các mẫu đã được chọn có sự khác biệt tốt.
- Các cặp giá trị từ 1 - 1,9 thì có sự nhầm lẫn giữa các mẫu.
- Các cặp giá trị < 1 thì hai mẫu gần giống nhau nên gộp chung lại thành một loại.
3.5.4.4. Phân loại ảnh
Sử dụng phương pháp phân loại có kiểm định theo thuật toán xác suất cực đại (Maximum Likelihood). Phương pháp này hoạt động theo nguyên tắc sau khi xác định được hàm phân bố mật độ xác suất của mỗi lớp, đối với mỗi điểm ảnh tính xác suất mà nó có thể thuộc vào từng lớp và phân loại về lớp có xác suất cao nhất. Đây là phương pháp phân loại chính xác nhưng lại mất nhiều thời gian tính toán và phụ thuộc sự phân bố chuẩn của dữ liệu.
3.5.4.5 Đánh giá độ chính xác ảnh phân loại
Dựa theo kết quả điều tra thực địa từ GPS cầm tay để đánh giá độ chính xác phân loại ảnh sử dụng hệ số kappa (κ) để đánh giá.
Do ảnh vệ tịnh chụp tại thời điểm năm 2010 và năm 2015 và điều tra thực địa bằng GPS cầm tay thời điểm năm 2016, nên trước khi đi kiểm tra thực địa phải đánh dấu các vị trí cần kiểm tra ở những nơi không có biến động về sử dụng đất, nghi ngờ sai loại đất kết hợp với việc phỏng vấn cán bộ địa chính, hộ gia đình sử dụng đất để tìm hiểu tình hình sử dụng đất, thời vụ ... phục vụ giải đoán ảnh tại hai thời điểm ảnh năm 2010 và năm 2015.
Độ chính xác bản đồ không những phụ thuộc vào độ chính xác các vùng mẫu mà còn phụ thuộc vào mật độ và sự phân bố các ô mẫu. Độ chính xác của
các mẫu giám định và của ảnh phân loại được thể hiện bằng ma trận sai số. Ma trận này thể hiện sai số nhầm lẫn sang lớp khác (được thể hiện theo cột) và sai số do bỏ sót của lớp mẫu (được thể hiện theo hàng). Để đánh giá tính chất của các sai sót phạm phải trong quá trình phân loại người ta dựa vào chỉ số Kappa, chỉ số này nằm trong phạm vi từ 0 đến 1 và biểu thị sự giảm theo tỷ lệ về sai số được thực hiện bằng một yếu tố phân loại hoàn toàn ngẫu nhiên. Hệ số Kappa được tính theo công thức:
Trong đó:
N: Tổng số điểm lấy mẫu ngoài thực địa r: Số loại hình sử dụng đất phân loại
xii: Số điểm đúng của loại hình sử dụng đất thứ i
xi+: Tổng số điểm của loại hình sử dụng đất thứ i của mẫu x+i: Tổng số điểm của loại hình sử dụng đất thứ i sau phân loại
Nếu κ ≥0,8kết quả phân loại tốt, nếu 0,4≤κ ≤0,8 kết quả phân loại đạt và nếu κ <0,4 kết quả phân loại không đạt.
3.5.4.6. Phương pháp biên tập bản đồ sử dụng đất
Sử dụng phần mềm ArcGIS biên tập bản đồ sử dụng đất từ bản đồ giải đoán ảnh ở hai thời điểm năm 2010 và 2015.
3.5.5. Phương pháp phân tích, đánh giá
Từ kết quả nghiên cứu, đánh giá biến động đất đai và đưa ra các nhận xét về phương pháp ứng dụng viễn thám và GIS trong nghiên cứu biến động đất đai huyện Gia Bình, tỉnh Bắc Ninh.