3. í nghĩa thực tiễn của đề tài
1.6.1 Tỡnh hỡnh nghiờn cứu ứng dụng cụng nghệ viễn thỏm kết hợp vớ
trờn thế giới
Việc sử dụng kết hợp viễn thỏm và GIS cho nhiều mục đớch khỏc nhau đó trở nờn rất phổ biến trờn toàn thế giới trong thời đại ngày nay.
GIS bắt đầu đươc xõy dựng ở Canada từ những năm 60 của thế kỷ XX và đó được ứng dụng ở rất nhiều lĩnh vực khỏc nhau trờn toàn thế giới. Sau khi vệ tinh quan sỏt Trỏi đất Landsat đầu tiờn được phúng vào năm 1972, cỏc dữ liệu viễn thỏm được xem là nguồn thụng tin đầu vào quan trọng của GIS nhờ những tiến bộ về kỹ thuật của nú. Ngày nay, Trỏi đất được nghiờn cứu thụng qua một dải quang phổ rộng với nhiều bước súng khỏc nhau từ dải súng nhỡn thấy được đến dải súng hồng ngoại nhiệt. Cỏc thế hệ vệ tinh mới được bổ sung thờm cỏc tớnh năng quan sỏt trỏi đất tốt hơn với những quy mụ khụng gian khỏc nhau. Vệ tinh cung cấp một lượng thụng tin khổng lồ và phong phỳ
về cỏc phản ứng quang phổ của cỏc hợp phần của trỏi đất như đất, nước, thực vật. Chớnh cỏc phản ứng này sau đú sẽ phản ỏnh bản chất sinh lý của trỏi đất và cỏc hiện tượng diễn ra trong tự nhiờn bao gồm cả cỏc hoạt động của con người. Nhờ khả năng phõn tớch khụng gian, thời gian và mụ hỡnh hoỏ, GIS cho phộp tạo ra những thụng tin cú giỏ trị gia tăng cho cỏc thụng tin được triết xuất từ dữ liệu vệ tinh.
Cú thể núi lõm nghiệp là một trong những lĩnh vực đầu tiờn ỏp dụng thành tựu của cụng nghệ viễn thỏm. Hiện nay, việc sử dụng tư liệu viễn thỏm trong thành lập bản đồ rừng, theo dừi biến động, chặt phỏ rừng...đó trở thành cụng nghệ phổ biến trờn thế giới. Tớch hợp dữ liệu viễn thỏm với hệ thống thụng tin địa lý (GIS) cú thể dự bỏo những khu vực cú nguy cơ chỏy rừng; dự bỏo sự suy giảm diện tớch rừng trờn quy mụ toàn cầu do biến đổi khớ hậu và sự gia tăng dõn số. Xột một vớ dụ về kết hợp giữa viễn thỏm và GIS trong nghiờn cứu chỏy rừng: nhờ cú cụng nghệ viễn thỏm con người đó sử dụng những tấm ảnh viễn thỏm chụp được để phõn loại rừng. Cũn dữ liệu GIS sẽ cung cấp cỏc thụng tin về địa hỡnh, khớ hậu, mạng lưới thuỷ văn, những thụng tin về khu vực nghiờn cứu. Trờn cơ sở đú cỏc thụng tin tớch hợp sẽ chỉ ra cỏc khu vực cú nguy cơ chỏy rừng ở mức độ khỏc nhau.
Trong nghiờn cứu địa chất: người ta sử dụng tư liệu viễn thỏm kết hợp với GIS để thành lập cỏc bản đồ kiến tạo, cỏc cấu trỳc địa chất…
Trong lĩnh vực nụng nghiệp và sử dụng đất: đối với nhiều quốc gia trờn thế giới để quản lý và quy hoạch sử dụng đất một cỏch hợp lý, cú hiệu quả họ đó sử dụng cụng nghệ viễn thỏm kết hợp với dữ liệu GIS. Như ở Nhật Bản để đưa ra những đỏnh giỏ về năng suất thực ban đầu cho cỏc nước Chõu Á người ta sử dụng viễn thỏm và GIS kết hợp với dữ liệu thống kờ về cỏc sản phẩm nụng nghiệp [26]. Hay ở Trung Quốc đó sử dụng ảnh SAR ở cỏc thời điểm khỏc nhau trờn cơ sở kết hợp với bản đồ địa hỡnh, bản đồ sử dụng
đất để cập nhật nhanh bản đồ đất trồng lỳa cho cỏc tỉnh...[27]. Ngoài ra để đỏnh giỏ mức độ thớch hợp của đất đối với cỏc loại cõy trồng nụng nghiệp thỡ tư liệu viễn thỏm được sử dụng để phõn loại cỏc đối tượng sử dụng đất cũn dữ liệu GIS là cỏc bản đồ nụng hoỏ thổ nhưỡng, bản đồ địa hỡnh, bản đồ chế độ tưới tiờu [28].
Trong nghiờn cứu mụi trường, tài nguyờn thiờn nhiờn: Trong vài năm trở lại đõy thiờn nhiờn cú nhiều biến động bất thường xảy ra và đó gõy hậu quả thiệt hại về người và của vụ cựng to lớn đối với con người. Những thảm hoạ xảy ra như súng thần, lũ lụt, hiện tượng hiệu ứng nhà kớnh…Xuất phỏt từ thực tế đú việc ứng dụng cụng nghệ viễn thỏm và GIS trong nghiờn cứu mụi trường toàn cầu là vụ cựng cần thiết, cú ý nghĩa quan trọng. Những ứng dụng quan trọng được kể đến là thành lập bản đồ độ sõu ngập lụt, dự bỏo nguy cơ trượt lở đất…
1.6.2 Tỡnh hỡnh nghiờn cứu ứng dụng cụng nghệ viễn thỏm kết hợp với GIS ở Việt Nam ở Việt Nam
Từ thập kỷ 50 của thế kỷ XX (vệ tinh nhõn tạo đầu tiờn được phúng lờn quỹ đạo) đến nay trong khụng gian đang tồn tại hàng trăm vệ tinh khỏc nhau của cỏc quốc gia. Khả năng khai thỏc vệ tinh là vụ cựng to lớn, từ mục đớch quõn sự đến viễn thụng, thương mại, phỏt triển kinh tế. Đặc biệt là những bức ảnh do vệ tinh chụp giỳp con người điều tra tài nguyờn thiờn nhiờn, giỏm sỏt được sự biến động của thời tiết, thiờn nhiờn, mụi trường…Sự biến động khỏc thường của tự nhiờn trong những năm qua đó thỳc đẩy mạnh mẽ sự phỏt triển và ứng dụng cỏc cụng nghệ hiện đại trờn thế giới nhằm dự bỏo sớm nhất những thảm họa cú thể xảy ra do sự biến động tiờu cực của thiờn nhiờn. Việt Nam - đất nước đang trong giai đoạn phỏt triển nhanh chúng cho nờn việc giỏm sỏt biến động phức tạp về tài nguyờn, mụi trường ngày càng vụ cựng quan trọng đặc biệt là với sự trợ giỳp của cụng nghệ viễn thỏm và hệ thống
thụng tin địa lý. Trước nhu cầu cấp bỏch của thực tế Chớnh phủ Việt Nam và Chớnh phủ Phỏp đó ký một nghị định thư tài chớnh để thực hiện đề tài “Xõy dựng hệ thống giỏm sỏt tài nguyờn và mụi trường tại Việt Nam” [14]. Mục tiờu của dự ỏn là xõy dựng một hệ thống cụng nghệ viễn thỏm - hệ thống thụng tin địa lý đủ mức hiện đại, phự hợp với điều kiện Việt Nam trong giai đoạn 10 năm trước mắt, cú khả năng cung cấp cho giai đoạn sau; nhằm thu nhận cỏc loại ảnh vệ tinh chủ yếu, xử lý ảnh; thành lập hệ thống thụng tin; nõng cấp hệ thống viễn thỏm ứng dụng cho cỏc ngành ở nước ta phục vụ mục tiờu phỏt triển kinh tế - xó hội và bảo vệ mụi trường. Sau hơn 3 năm xõy dựng, ngày 09/7/2009 Trạm thu ảnh vệ tinh Việt Nam và Trung tõm dữ liệu viễn thỏm Quốc gia chớnh thức đi vào hoạt động. Đõy là hai sản phẩm chớnh của dự ỏn “Xõy dựng hệ thống giỏm sỏt tài nguyờn và mụi trường tại Việt Nam”. Nú khụng chỉ là niềm tự hào của những cơ quan, đơn vị tham gia xõy dựng, cung cấp thiết bị cụng nghệ, quản lý, vận hành, khai thỏc sử dụng mà cũn là niềm tự hào của đất nước ta. Cú thể núi đõy là bước khởi đầu quan trọng, đặt nền múng cơ bản cho việc ứng dụng và phỏt triển cụng nghệ viễn thỏm ở tầm Quốc gia. Là trạm thu thứ 5 trong khối ASEAN nhưng Trạm thu ảnh vệ tinh Việt Nam được lắp đặt cỏc thiết bị kỹ thuật sử dụng cụng nghệ mới nhất từ Chõu Âu, Mỹ và những thiết bị chuyờn ngành do Tập đoàn hàng khụng vũ trụ quốc phũng EADS-DSC (Phỏp) lập riờng cho dự ỏn, đó tạo ra tớnh năng tự động cao. Hầu như toàn bộ quỏ trỡnh thu nhận tớn hiệu, xử lý tớn hiệu và dữ liệu ảnh ban đầu đều tự động. Trạm thu được 5 loại ảnh vệ tinh là Spot 2, Spot 4, Spot 5, ENVISAT ASAR và ENVISAT MERIS cú độ phõn giải 2,5m; 10m; 20m; 30m…cú thể phục vục cho nhiều nhiệm vụ trong lĩnh vực điều tra cơ bản, giỏm sỏt tài nguyờn thiờn nhiờn và mụi trường.
Hỡnh 1.5. Trạm thu ảnh vệ tinh &Trung tõm Quản lý Dữ liệu quốc gia
Ngoài ra sự kết hợp giữa viễn thỏm và hệ thống thụng tin địa lý (GIS) cũn đem lại nhiều ứng dụng to lớn như:
- Trong nghiờn cứu lõm nghiệp:
Ngày 25 thỏng 6 năm 2005, Cụng ty GeoInfo và Trung tõm Tài nguyờn & Mụi trường, Viện điều tra quy hoạch rừng đó phối hợp thực hiện hợp đồng: Ứng dụng viễn thỏm và hệ thụng tin địa lý trong việc thiết kế hệ thống hỗ trợ ra quyết định kế hoạch trồng rừng 5 năm của Ban Quản lý rừng phũng hộ đầu nguồn sụng Bồ.
- Trong quản lý tổng hợp đới bờ (QLTHĐB):
Từ thỏng 9 năm 2000 dự ỏn Việt Nam - Hà Lan về quản lý tổng hợp đới bờ (VNICZM) do Bộ Tài nguyờn và Mụi trường thụng qua Cục Bảo vệ Mụi trường phối hợp với tập đoàn tư vấn NEDECO bắt đầu được triển khai tại 3 tỉnh ven biển Việt Nam là Nam Định, Thừa Thiờn Huế, Bà Rịa Vũng Tàu. Mục tiờu của dự ỏn là hướng tới xõy dựng một chương trỡnh QLTHĐB dài hạn nhằm hỗ trợ Việt Nam trong quy hoạch và phỏt triển một cỏch bền vững đới bờ cựng
với tài nguyờn thiờn nhiờn và cộng đồng dõn cư sinh sống trong khu vực này [16]. Việc ỏp dụng cỏc phương tiện tiờn tiến hỗ trợ cho QLTHĐB như viễn thỏm và GIS được xỏc định là một trong những nhiệm vụ trọng tõm thuộc kế hoạch hoạt động của dự ỏn trong những năm qua.
- Trong quan trắc sự cố tràn dầu:
Theo đề nghị của Cục Bảo vệ Mụi trường, cuộc họp khẩn cấp giữa đại diện Cục Bảo vệ Mụi trường và Viện Vật lý và Điện tử đó họp vào ngày 08/02/2007 để đỏnh giỏ và xỏc định nguyờn nhõn sự cố tràn dầu tại Quảng Nam trong giai đoạn cuối thỏng 1 đến đầu thỏng 2 năm 2007 bằng cụng nghệ viễn thỏm sử dụng ảnh MoDis kết hợp với GIS [22]. Ảnh MoDis với độ phủ rộng, đa phổ và quan trắc hàng ngày sẽ cung cấp nhiều thụng tin về khụng gian và thời gian kết hợp với dữ liệu GIS sẽ đưa ra cỏc phương ỏn xử lý tràn dầu xa bờ.
- Trong quản lý dải ven biển:
Dự ỏn do Trung tõm Viễn thỏm thực hiện từ thỏng 2/2000 đến thỏng 6/2002. Mục tiờu của dự ỏn nhằm tăng cường năng lực cho Trung tõm Viễn thỏm trong việc ứng dụng cụng nghệ viễn thỏm để thành lập bản đồ phục vụ cụng tỏc quản lý dải ven biển, nhằm gúp phần hỗ trợ Việt Nam trong cụng tỏc quản lý và phỏt triển bền vững dải ven biển. Kết quả thực hiện dự ỏn là đó cung cấp tư liệu và phần mềm xử lý ảnh vệ tinh. Đó nhận 67 cảnh ảnh vệ tinh radar của cơ quan vũ trụ Chõu Âu và 19 cảnh ảnh vệ tinh Landsat 7; đó tiếp nhận 3 phần mềm ENVI xử lý ảnh vệ tinh radar và ảnh quang học. Việc kết hợp tư liệu ảnh viễn thỏm và dữ liệu GIS đó thành lập được bộ bản đồ chuyờn đề phục vụ cụng tỏc quản lý dải ven biển tại 3 vựng là: Vựng 1 (vựng Miền Bắc) bao gồm dải ven biển Quảng Ninh - Hải Phũng - Thỏi Bỡnh - Nam Định - Ninh Bỡnh, vựng 2 (vựng Miền Trung) bao gồm dải ven biển tỉnh Quảng Trị - Thừa Thiờn Huế - Đà Nẵng, vựng 3 (vựng Miền Nam) bao gồm dải ven biển Bà Rịa Vũng Tàu - TP.Hồ Chớ Minh - Tiền Giang và Trà Vinh - Súc Trăng - Bạc Liờu. Bản đồ được thành lập ở tỷ lệ 1/100.000 trong hệ quy chiếu HN-72 với 9 chủ đề là
địa lý chung, hiện trạng sử dụng đất, đụ thị húa và cơ sở hạ tầng, đất ngập nước, rừng ngập mặn và rừng tràm, bồi tụ - xúi lở dải ven biển, ngập lụt, sinh thỏi dải ven bờ và nhạy cảm mụi trường [15].
Hỡnh 1.6. Bản đồ ngập lụt tỷ lệ 1/100.000 thu nhỏ (Huế)
1.7. Phƣơng phỏp sử dụng số liệu thống kờ, kiểm kờ
Số liệu thống kờ đất đai phải gắn với từng thửa đất cụ thể, cụng tỏc thống kờ muốn chớnh xỏc phải dựa trờn cơ sở đăng ký đất đai.
Nội dung của việc thống kờ đất đai như sau: - Thống kờ đất đai theo mục đớch sử dụng.
- Thống kờ đất đai theo đối tượng sử dụng, quản lý
- Thống kờ đất đai theo đơn vị hành chớnh và theo đối tượng sử dụng; - Thống kờ biến động diện tớch đất đai.
- Thu thập số liệu về diện tớch sử dụng đất đai theo mục đớch sử dụng và theo đối tượng sử dụng. Số liệu về đối tượng sử dụng, số liệu về việc chuyển mục đớch sử dụng đất trờn địa bàn từng đơn vị hành chớnh.
- Xử lý số liệu thu thập được để cú số liệu tổng hợp, từ đú cú thể kết luận về cơ cấu sử dụng đất theo mục đớch sử dụng và theo đối tượng sử dụng tại thời điểm kiểm kờ. Trong đú, biến động diện tớch của mục đớch sử dụng đất và biến động của đối tượng sử dụng đất trong một số giai đoạn xỏc định giữa cỏc kỳ kiểm kờ.
Đề tài này thu thập được số liệu thống kờ, kiểm kờ năm 2005 và năm 2010 được tổng hợp dưới dạng cỏc biểu mẫu.
1.8. Phƣơng phỏp hỗn hợp
Phương phỏp này kết hợp cả bản đồ biến động sử dụng đất của Thị trấn Mạo Khờ giai đoạn 2005-2010 và số liệu thống kờ – kiểm kờ dưới dạng cỏc bảng biểu để nghiờn cứu biến động sử dụng đất.
CHƢƠNG 2
NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIấN CỨU
2.1. Đối tƣợng và phạm vi nghiờn cứu
- Thụng tin về hiện trạng sử dụng đất và biến động sử dụng đất năm 2005 và 2010 Thị trấn Mạo Khờ, huyện Đụng Triều, tỉnh Quảng Ninh
2.2. Phƣơng phỏp nghiờn cứu
- Phương phỏp điều tra, thu thập thụng tin, tài liệu, số liệu
Đõy là phương phỏp dựng để điều tra thu thập cỏc tài liệu, số liệu về điều kiện tự nhiờn, kinh tế xó hội, cỏc số liệu thống kờ về diện tớch cỏc loại đất để phục vụ cho việc đỏnh giỏ hiện trạng và biến động sử dụng đất; Bản đồ hiện trạng và số liệu thống kờ kiểm kờ phục vụ nghiờn cứu biến động.
- Phương phỏp tổng hợp, thống kờ số liệu:
Sử dụng kết quả thu thập được để làm cơ sở đỏnh giỏ biến động sử dụng đất.
- Phương phỏp xõy dựng và biờn tập bản đồ
- Sử dụng bộ phần mềm Microstation và Mapping Office để biờn tập và chuẩn húa bản đồ Hiện trạng sử dụng đất thị trấn Mạo Khờ 2005, 2010.
- Phương phỏp chồng ghộp bản đồ và thống kờ số liệu
- Sử dụng phần mềm ArcGIS chồng ghộp bản đồ đỏnh giỏ biến động sử dụng đất
- Sử dụng phần mềm Excel để thống kờ tổng hợp số liệu biến động sử dụng đất.
- Phương phỏp chuyờn gia chuyờn khảo
- Tham khảo, lấy ý kiến của cơ quan chuyờn mụn, cỏn bộ địa phương về định hướng sử dụng đất của thị trấn Mạo Khờ đến năm 2020.
2.3 Nội dung nghiờn cứu
Để đạt được mục tiờu và yờu cầu đề tài đặt ra thỡ nội dung nghiờn cứu tập trung vào cỏc điểm sau:
- Điều tra nội nghiệp và ngoại nghiệp, thu thập cỏc số liệu, tài liệu liờn quan gồm:
+ Điều kiện tự nhiờn, kinh tế và xó hội của khu vực cần nghiờn cứu; + Tỡm hiểu thực trạng cụng tỏc quản lý đất đai của thị trấn Mạo Khờ giai đoạn 2005 - 2010
+ Tỡnh hỡnh sử dụng và phõn bố đất đai của thị trấn từ 2005 – 2010. + Thu thập cỏc loại bản đồ như: bản đồ hiện trạng sử dụng đất và hệ thống cỏc bảng biểu thống kờ cỏc loại đất trong khu vực nghiờn cứu.
- Phõn tớch cỏc nhõn tố điều kiện tự nhiờn và kinh tế xó hội liờn quan đến biến động sử dụng đất thị trấn Mạo Khờ, huyện Đụng Triều, tỉnh Quảng Ninh. - Đỏnh giỏ hiện trạng sử dụng đất thị trấn Mạo Khờ, huyện Đụng Triều tại năm 2005 và năm 2010.
- Nghiờn cứu biến động sử dụng đất thị trấn Mạo Khờ giai đoạn 2005 – 2010 trờn cơ sở ứng dụng cụng nghệ GIS chồng xếp lập bản đồ biến động sử dụng đất.
- Đỏnh giỏ về quỏ trỡnh biến động sử dụng đất trờn địa bàn thị trấn Mạo Khờ giai đoạn 2005 – 2010
- Phõn tớch nguyờn nhõn biến động sử dụng đất trong giai đoạn 2005 - 2010
- Đề xuất cỏc biện phỏp quản lý đất đai của thị trấn trong giai đoạn