5.1. Xây dựng bộ chìa khóa giải đoán ảnh vệ tinh khu vực huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng
Bảng 4.1 Bộ chìa khóa giải đoán ảnh vệ tinh….khu vực
STT Tọa độ Loại lớp phủ
Hình ảnh vệ tinh (trên ảnh Landsat)
Hình ảnh thực tế (chấp nhận hình Googgle Satellite)
Mô tả đặc điểm mẫu ảnh
1 9.816862, 105.815629
Đất ở Màu
trắng, xám, đỏ
2 9.849277, 105.988449
Nước Màu
nâu
3 9.604070, 105.997435
Đất trống
Màu nâu
4 9.913717, 105.543451
Nông nghiệp
Màu xanh
5 9.609028, 106.016366
Rừng Màu
xanh đậm
5.2. Ứng dụng viễn thám thành lập bản đồ lớp phủ khu vực huyện Kế Sách tỉnh Sóc Trăng năm 1998
Biến động các loại hình sử dụng đất là một trong những động lực làm thay đổi môi trường sinh thái, ảnh hưởng đến sự phát triển bền vững. Những biến động này là kết quả của sự tác động từ các yếu tố tự nhiên, kinh tế - xã hội, sự khai thác, sử dụng của con người.
Nghiên cứu ở Việt Nam
Ở khu vực thành phố Huế, trong đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình chuyển dịch đất nông nghiệp sang đất phi nông nghiệp trên địa bàn thành phố Huế, giai đoạn 2006 – 2010” (Nguyễn Thị Phương Anh và nnk., 2012), tác giả đã đánh giá mức độ tác động của sự chuyển dịch đất nông nghiệp sang phi nông nghiệp đến cơ cấu kinh tế, đời sống xã hội và đưa ra các giải pháp phù hợp, với khu vực nghiên cứu thí điểm là phường Kim Long. Ở đề tài này, tác giả chỉ dùng đến các phương pháp tổng hợp, phân tích, so sánh, đối chiếu, thống kê các số liệu để thực hiện nghiên cứu. Các số liệu được trích xuất thông qua các bảng biểu, chưa có đầu ra trực quan bằng hệ thống các bản đồ. Ở khu vực Thành phố Huế vẫn chưa có đề tài nào sử dụng các công cụ về viễn thám và GIS để đánh giá biến động lớp phủ mặt đất.
Nghiên cứu trên thế giới
Trên phạm vi thế giới, các đề tài nghiên cứu về sự biến động loại hình sử dụng đất nhằm phân tích, đánh giá, dự báo sự phát triển đã được ứng dụng khá rộng rãi. Trong đề tài "Remote sensing-based quantification of land-cover and land-use change for planning" (Bjorn Prenzel, 2003), tác giả đã đưa ra những cơ sở khoa học về lựa chọn phương pháp được sử dụng để đưa ra các kết quả mang tính định lượng trong việc nghiên cứu biến động lớp phủ thực vật và sử dụng đất dựa vào cơ sở viễn thám. Theo đó, tùy vào trường hợp mà ta sử dụng các phương pháp theo thuyết xác định hay dựa vào kinh nghiệm. Một điểm đáng chú ý mà tác giả có đề cập đến là yêu cầu về dữ liệu khi đánh giá biến động: dữ liệu thu thập phải có cùng đặc điểm (về không gian, về độ phân giải phổ,...), dữ liệu phải đạt được những tiêu chuẩn nhất định về bóng mây hay sương mù, dữ liệu thu thập phải cùng khu vực nghiên cứu. Trong nghiên cứu “Land Use/ Land Cover Changes Detection And Urban Sprawl Analysis” (M. Harika, et al., 2012) đã đánh giá sự biến động loại hình sử dụng đất/bề mặt đất tại các thành phố Vijayawada, Hyderabad và Visakhapatnam ở vùng Đông Nam Ấn Độ. Bên cạnh
sử dụng dữ liệu ảnh viễn thám để giải đoán, đề tài còn kết hợp sử dụng chuỗi Markov để dự đoán các khu vực có thể bị biến đổi trong tương lai.
Thành lập lớp phủ khu vực huyện Kế Sách tỉnh Sóc Trăng năm 1998
Cắt ranh giới
Các bước thực hiện
Ảnh thực hiện - Khởi động
phần mềm Grass Giss - Chọn Browser Chọn thư mục có dữ liệu - Chọn New ở Grass location.
Đặt tên CatTuong - Chọn thư mục lưu Browse. Đặt tên ở Project Location. Đặt tên không dấu
Next Chọn Start grass Sesion
Mở phần mềm Grass Gis
Chọn import raster date trong mục file Chọn simplified raster import with reprojection để mở dữ liệu raster
Xuất hiện cửa sổ Import raster date.
Chọn irectory để chọn thư mục muốn mở chọn Browse để lựa chọn thư mục Import để mở dữ liệu.
Raste Manage colors
Create RGB để gộp các lớp bản đồ lại với nhau.
Xuất hiện hộp thoại. Chọn lần lượt B7, B5, B3 để tạo màu bản đồ. Name for output raster map là RGB751_1990
run close.
Mở QGIS → Layer → Add Layer → Add Vector Layer D:\Data_ThucH anhVT\GIS_VN
\VNM_adm2.sh p → Add.
Click chuột phải vào VNM adm2
→ Export → Save Selected Features As…
Đặt tên file name là RanhGioi → OK.
File Simplified vector import with reprojection (để vector).
Chọn file.
Browse chọn ranh giới huyện Kế Sách
Import.
Mở được ranh giới Huyện Kế Sách. Sau đó chuyển ranh giới từ vector thành raster.
Chuyển vector thành raster
Chọn Save display geometry to named region để lưu tên tên vùng.
Cố định vùng.
Chọn Zoom to saved region
Settings Computational region set region.
Cài đặt tính toán , vào Raster Raster map caculator [r.mapcalc]
Sử dụng lệnh If(x,a,b)
Thay đổi màu ranh giới giống như ảnh tổ hợp ban đầu.
Chọn màu Random
Thực hiện lấy mẫu bên QGIS Vào HCMGIS
đã cài đặt trong Plugins → Base map → Google Satelite.
Nhấp đúp chuột vào RanhGioi → Symbology → Simple Fill → No Brush ở Fill style → OK.
Chọn biểu
tượng để
tạo vector mới Chọn New shapefile layer
→ Đặt tên ở File name →chọn kiểu dữ liệu là Polygon → chọn hệ tọa độ 32648 → Ok.
Nhấp chuột phải vào layer MauPL
Open attrribute table để mở bảng tạo mã đất
Bật chế độ Editing bằng biểu tượng bút chì chọn
để hiện bảng Tiến hành chọn mẫu
Chọn để vẽ vùng mẫu phân loại
Sau khi chọn mẫu bên QGISS thì chạy kết quả phân loại bên Grass Gis Vào
GRASS chọn file -> Import vecto data ->
[v.import ].
Chọn MauPL_1 990
Vector -> map tye conversi ons ->
vector to raster.
Tại Require d tiến hành đặt tên và chọn giá trị Attr.
Tại Attribut es tiến hành đặt tên Madat -> Run.
Đổi màu cho MauPL_1 990 Chọn raster -->
Manage color-->
color tables Chọn Define--
>random
Imagery -->
Develop images and griup--
>
Create/e dit group.
Imagery
→ Develop images and groups
→ Create/e dit group
→ đặt tên → Add → chọn các kênh của landsat 5
→ Edit
→ ok Phân loại có kiểm định Imagery
→ Classify image → Input for supervis ed MLC
→ Đặt tên → Run.
Imagery
→Classi fy image
→Maxi mum likehood classifica tion → Đặt tên
→ Run.
Chọn lại vùng tính toán cho ranh giới Raster
→Raster map calculato r
→Raster map calculato r.
Raster
→ Manage colors → Color table → Define
→ 1 blue, 2 red, 3 grey, 4 yellow, 5 green → Run.
Kết quả lớp phủ năm 1998
Trên cơ sở đánh giá sơ bộ kết quả phân loại các đối tượng sử dụng đất huyện Kế Sách tỉnh Sóc Trăng cùng với việc tích hợp các thông tin thu thập được và những hiểu biết về khu vực, việc phân loại dựa trên đối tượng được tiến hành trên ảnh Landsat năm 1998. Kết quả tính diện tích và phần trăm các đối tượng năm 1998 như sau:
Bảng 4.1 Kết quả diện tích đất và phần trăm các đối tượng năm 1998
STT Loại Đất Diện tích (Ha) Phần trăm (%)
1 Mặt nước 3475.53 0.93
2 Đất ở 5980.05 1.61
3 Đất trống 5398.65 1.45
4 Đất nông nghiệp 6381.72 1.72
5 Rừng 14,006.70 3.77
Dựa vào kết quả phân loại ở bảng 4.1 vào năm 1998 ở hyện Kế Sách, tỉnh Sóc trăng thì đất rừng chiếm diện tích lớn nhất với hơn 14,006.70 ha (chiếm 3.77%
tổng diện tích đất tự nhiên ở huyện Kế Sách), tiếp theo là đất nông nghiệp 6381.72 ha (chiếm 1.72 tổng diện tích đất tự nhiên ở huyện Kế Sách), kế tiếp là đất ở 5980.05 ha(chiếm 1.61% tổng diện tích đất tự nhiên). Các loại thực phủ chiếm diện tích thấp nhất là mặt nước và đất trống lần lượt là 3475.53 ha và 5396.65 ha. Qua bảng 4.1 ta thấy vào thời điểm năm 1998 đất rừng vẫn còn chiếm số nhiều bởi vì dân cư còn thưa thớt và nề nông nghiệp chưa phát triển mạnh
5.3. Ứng dụng viễn thám thành lập bản đồ lớp phủ khu vực huyện Kế Sách tỉnh sóc Trăng năm 2019
Sử dụng tiếp tục Grass Gis sau khi đã phân loại lớp phủ năm 1999 Các bước thực
hiện
Ảnh thực hiện Mở phần mềm
Grass Gis Chọn import raster date trong mục file Chọn simplified raster import with reprojection để mở dữ liệu raster
Xuất hiện cửa sổ Import raster date.
Chọn irectory để chọn thư mục muốn mở chọn Browse để lựa chọn thư mục Import để mở dữ liệu.
Raste Manage colors
Create RGB để gộp các lớp bản đồ lại với nhau.
Xuất hiện hộp thoại. Chọn lần lượt B7, B5, B3 để tạo màu bản đồ. Name for output raster map là RGB752_1999 --> run close.
Sử dụng lệnh If(x,a,b)-->Run
Thay đổi màu ranh giới giống như ảnh tổ hợp ban đầu.
Chọn màu Random
Thực hiện lây mẫu bên QGIS tương tự như lấy mẫu năm 1998 Vào HCMGIS
đã cài đặt trong Plugins → Base map → Google Satelite.
Nhấp đúp chuột vào RanhGioi → Symbology → Simple Fill → No Brush ở Fill style → OK.
Chọn biểu
tượng để
tạo vector mới Chọn New shapefile layer
→ Đặt tên ở File name →chọn kiểu dữ liệu là Polygon → chọn hệ tọa độ 32648 → Ok.
Nhấp chuột phải vào layer MauPL
Open attrribute table để mở bảng tạo mã đất
Bật chế độ Editing bằng biểu tượng bút chì chọn
để hiện bảng Tiến hành chọn mẫu
Chọn để vẽ vùng mẫu phân loại
Chạy kết quả phân loại bên Grass gis Vào
GRASS chọn file -> Import vecto data ->
[v.import ].
Chọn MauPL_1 990
Vector -> map tye conversi ons ->
vector to raster.
Tại Require d tiến hành đặt
tên và chọn giá trị Attr.
Tại Attribut es tiến hành đặt tên Madat -> Run.
Đổi màu cho MauPL_1 990 Chọn raster -->
Manage color-->
color tables Chọn Define--
>random
Imagery -->
Develop images and griup--
>
Create/e dit group.
Imagery
→ Develop images and groups
→ Create/e dit group
→ đặt tên → Add → chọn các kênh của landsat 5
→ Edit
→ ok
Phân loại có kiểm định Imagery
→ Classify image → Input for supervis ed MLC
→ Đặt tên → Run.
Imagery
→Classi fy image
→Maxi mum likehood classifica tion → Đặt tên
→ Run.
Chọn lại vùng tính toán cho ranh giới Raster
→Raster map calculato r
→Raster map calculato r.
Raster
→ Manage colors → Color table → Define
→ 1 blue, 2 red, 3 grey, 4 yellow, 5 green → Run.
Kết quả lớp phủ năm 2019
Trên cơ sở đánh giá sơ bộ kết quả phân loại các đối tượng sử dụng đất huyện Kế Sách tỉnh Sóc Trăng cùng với việc tích hợp các thông tin thu thập được và những hiểu biết về khu vực, việc phân loại dựa trên đối tượng được tiến hành trên ảnh Landsat năm 2019. Kết quả tính diện tích và phần trăm các đối tượng năm 2019 như sau:
Bảng 4.2 Kết quả diện tích đất và phần trăm các đối tượng năm 2019
STT Loại Đất Diện tích (Ha) Phần trăm (%)
1 Mặt nước 3599.82 0.97
2 Đất ở 4906.98 1.32
3 Đất trống 8000.73 2.15
4 Đất nông nghiệp 4611.15 1.24
5 Rừng 14,123.79 3.80
Dựa vào kết quả phân loại năm 2019 cho thấy diện tích đất rừng vẫn còn chiếm nhiều 14,123.79 (chiếm 3.80% tổng diện tích đất tự nhiên) tăng 0.03 so với năm 1998. Tuy nhiên theeo thống kê ở ở bảng 4.2 có sự thây đổi về đất trống 8000.73 ha tăng 0.7% so với năm 1998. Bên cạnh đó loại lớp phủ năm 2019 giảm so với năm 1998 lần lượt là đất ở 4906.98 ha giảm 0.29% và đất nông nghiệp 4611.15 ha giảm 0.48 %
5.4. Quy trình thành lập bản đồ biến động lớp phủ khu vực bằng phương pháp
…
Các bước thực hiện bản đồ biến động lớp phủ đô thị mở rộng
Các bước thực hiện Ảnh minh họa
Tạo ảnh biến động.
Raster-->Rater map caculator--> Raster map caculator
Đặt tên
AnhBienDong_90_99.
Nhập công thức:
MauPL_1990*10+Mau PL_99
Dựa vào bảng đánh giá phân loại phân nhóm: nhóm 1 là không biến động. Nhóm 2 là loại mở rộng hoặc thu hẹp và nhóm 3 là biến động khác
Raster-->Rater map caculator--> Raster map caculator
Đặt tên raster là BienDong_dothi_90_9 9
Sử dụng tính toán bằng lệnh If
Đổi lại màu của raster BienDong_Dothi_90_9 9.
Raster--> Manage color--> color tables.
Chọn Define
Kết quả ảnh biến động đô thị
Thành lập bản đồ lớp phủ đất rừng mở rộng Tiếp tục sử dụng tính
toán raster map caculator Nhóm đất rừng mở rộng là 15 25 35 45
Kết quả đất rừng mở rộng
Thành lập đất trống thu hẹp
Tiếp tục sử dụng tính toán raster map
caculator Nhóm đất trống thu hẹp
là 31 32 34 35
Kết quả đất trống thu hẹp
Kết quả biến động đô thị mở rộng
Kết quả đất rừng mở rộng
Kết quả đất trống thu hẹp
Từ bản đồ thực phủ và kết quả thống kê các năm 1998 và 2019, tiến hành chồng ghép để có được bản đồ biến động thực phủ trong giai đoạn 1998 - 2019. Kết quả thống kê biến động được thể hiện như bảng 4.3:
Mã biến động Loại biến động Diện tích ha
1 Không biến động 16,163.46
2 Đô thị mở rộng +3472.02
3 Biến động khác +15,607.17
4 Đất rừng mở rộng + 6216.39
5 Đất trống thu hẹp 3569.58
Tổng diện tích 35,242.65
Bảng 4.3 Bảng thống kê diện tích biến động các loại lớp phủ tại huyện Kế Sách năm 1998 - 2019
5.5. Phân tích biến động lớp phủ khu vực huyện Kế sách, tỉnh Sóc Trăng giai đoạn 1998 - 2019
Căn cứ vào bảng 4.3 ta thấy đất rừng có biến động mạnh nhất chiếm 1.63%.
Nhìn chung huyện Kế Sách, tỉnh Sóc Trăng là một huyện vùng núi cao với diện tích đất lâm nghiệp là chủ yếu và gồm 3 loại rừng: rừng sản xuất, rừng phòng hộ và rừng đặc dụng. Trong giai đoạn 1998 - 2019, đất rừng sản xuất có biến động tăng nhiều nhất với 16.544,05 ha, tiếp đến là đất rừng phòng hộ tăng 2.693,49 ha và tăng ít nhất là đất rừng đặc dụng với 209 ha. Tuy nhiên, đất rừng phòng hộ lại có sự giảm diện tích nhiều nhất với 2.370,02 ha, tiếp đến đất rừng đặc dụng giảm 499,99 ha, trong khi đất rừng sản xuất chỉ giảm 33,68 ha trong 10 năm. Nhìn chung, nguyên nhân biến động tăng chủ yếu chuyển đổi mục đích sử dụng đất giữa các loại đất nông nghiệp, còn biến động giảm chủ yếu do chuyển sang các loại đất phi nông nghiệp trên địa bàn.