Ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thông tin địa lý (GIS) trong đánh giá biến động sử dụng đất đai tỉnh Bắc Giang

Nghiên cứu khoa học và ñổi mới nội dung, phương pháp giảng dạy ñịa lý 71 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ HỆ THÔNG TIN ðỊA LÝ (GIS) TRONG ðÁNH GIÁ BIẾN ðỘNG SỬ DỤNG ðẤT ðAI TỈNH BẮC GIANG ðỖ VĂN THANH Khoa ðịa lý, Trường ðHSP Hà Nội I. ðẶT VẤN ðỀ Bắc Giang là tỉnh miền núi và trung du thuộc khu vực ñông bắc của nước ta. Diện tích tự nhiên của tỉnh là 382.200 ha. Trong những năm qua, tình hình sử dụng ñất ñai trong toàn tỉnh có nhiều thay ñổi. Chính vì vậy, việc ñánh giá biến ñộng sử dụng ñất ñai của tỉnh là rất cần thiết trong giai ñoạn hiện nay. ðây là cơ sở ñể theo dõi, quản lý và khai thác ñất ñai theo ñúng mục ñích sử dụng, từ ñó ñề xuất các phương hướng và biện pháp canh tác hợp lý, xây dựng và duy trì hệ sinh thái bền vững phục vụ mục ñích phát triển kinh tế của tỉnh. ðể ñánh giá sự biến ñộng trong việc sử dụng ñất ñai tỉnh Bắc Giang, chúng tôi sử dụng công nghệ viễn thám và hệ thông tin ñịa lý (GIS). II. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Nội dung nghiên cứu - Xây dựng bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất ñai tỉnh Bắc Giang giai ñoạn 2000-2005. - Trên cơ sở ñó, ñề xuất các giải pháp sử dụng phù hợp với khả năng ñất ñai theo hướng phát triển bền vững. 2. Phương pháp nghiên cứu a. Giải ñoán ảnh viễn thám, xây dựng bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất ñai (HTSDðð) tỉnh Bắc Giang năm 2000 và năm 2005 - Các bước giải ñoán ảnh viễn thám, thành lập bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất ñai (hình 1) - Tư liệu: Ảnh LandSat ETM, số hiệu cảnh ảnh: Path:126, Row:045, chụp ngày 10/02/2000 và ngày 24/6/2005 (hình 2a và 2b). - Phần mềm xử lý ảnh: Sử dụng phần mềm ERDAS IMAGING 8.5 ñể giải ñoán ảnh. Những khu vực ảnh vệ tinh bị ảnh hưởng của mây ñã ñược bổ sung bằng ñiều tra thực ñịa. Khoa ðịa lý - 50 năm xây dựng và phát triển 72 Hình 2a. Ảnh năm 2000, tổ hợp kênh 453 Hình 2b. Ảnh năm 2005, tổ hợp kênh 432 b.Ứng dụng công nghệ GIS ñể thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất ñai tỉnh Bắc Giang giai ñoạn 2000-2005. - Sử dụng phần mềm ARCVIEW GIS 3.2 ñể chồng xếp bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất ñai ở hai thời ñiểm năm 2000 và 2005, thành lập bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất ñai 2000-2005. - Xây dựng ma trận ñể xác ñịnh sự biến ñổi của các loại hình sử dụng ñất chính (ñất nông nghiệp, ñất lâm nghiệp, ñất ở,...). Tính diện tích biến ñộng của các loại hình sử dụng ñất này. - Căn cứ trên cơ sở biến ñộng diện tích thực, căn cứ vào chiến lược và các chỉ tiêu phát triển kinh tế xã hội của tỉnh, ñề xuất các giải pháp sử dụng ñất hiệu quả và bền vững. Các nguồn tài liệu ñiều tra cơ bản Thực ñịa, kiểm tra ngoại nghiệp Hiệu chỉnh hình học Ảnh gốc Bản ñồ ñịa hình Tổ hợp màu Xây dựng mẫu giải ñoán ảnh Phân loại có kiểm ñịnh Bản ñồ phân loại BẢN ðỒ HTSDðð Hình 1. Sơ ñồ các bước giải ñoán ảnh viễn thám, thành lập bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất ñai Nghiên cứu khoa học và ñổi mới nội dung, phương pháp giảng dạy ñịa lý 73 III.KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 1. Bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất tỉnh Bắc Giang năm 2000 và 2005 giải ñoán từ ảnh vệ tinh (hình 3a và hình 3b). Năm 2000, tổng diện tích ñất lâm nghiệp là 229.971 ha (khoảng 60% diện tích tự nhiên của tỉnh). Trong ñó diện tích rừng tự nhiên là 62.735 ha (16%), diện tích rừng trồng là 67.473 ha (17%), diện tích ñất trống là 99.762 ha (26,1%). Diện tích ñất nông nghiệp là 145.863 ha (38%). Năm 2005, tổng diện tích ñất lâm nghiệp là 220.217 ha (57,6%), diện tích ñất có rừng trong toàn tỉnh là 155.351 ha (40,6%) bao gồm 74.501 ha rừng tự nhiên (19,5%) và 80.850 ha rừng trồng (21,2%). Diện tích ñất trống là 64.866 ha (17%) và diện tích ñất nông nghiệp là 153.771 ha (40,2%). 2. Bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất ñai giai ñoạn 2000-2005 tỉnh Bắc Giang Bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất ñai ñược xây dựng trên cơ sở chồng xếp bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất năm 2000 và năm 2005 (hình 4). Diện tích biến ñộng các loại sử dụng ñất ñược thể hiện trong bảng 1 Bảng 1. Diện tích biến ñộng sử dụng ñất 2000-2005 của tỉnh Bắc Giang 2005 2000 Tổng Rừng gỗ Rừng tre nứa (TN) Rừng trồng ðất trống ðất nông nghiệp (NN) ðất khác Tổng 382.200,0 72.676,0 1.825,2 80.850,0 64.866,3 153.771,4 8.211,1 Rừng gỗ 59.827,6 48.395,9 990,6 1.758,8 8.682,3 0,0 0,0 Rừng TN 2.908,0 1.527,0 795,0 68,5 517,5 0,0 0,0 Rừng trồng 67.473,5 214,9 0,0 64.597,3 0,0 2.627,0 34,1 ðất trống 99.762,6 22.339,0 0,0 13.153,2 54.992,5 8.705,8 572,2 ðất NN 145.863,8 26,6 39,5 650,9 0,0 140.264,4 4.882,4 ðất khác 6.364,4 172,5 0,1 621,2 674,0 2.174,3 2.722,4 Hình 3a.Bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất năm 2000 Hình 3b.Bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất năm 2005 Khoa ðịa lý - 50 năm xây dựng và phát triển 74 Trong giai ñoạn 2000-2005, diện tích rừng của Bắc Giang tăng thêm 25.142 ha, trong ñó diện tích rừng tự nhiên (rừng gỗ và rừng tre nứa) tăng thêm 11.765,5 ha và rừng trồng tăng thêm 13.376,5 ha. Diện tích ñất trống giảm ñi 34.896,3 ha. ðây là kết quả của chương trình trồng rừng phủ xanh ñất trống, ñồi núi trọc, phục hồi, khoanh nuôi tái sinh và bảo vệ rừng của tỉnh Bắc Giang. Diện tích ñất nông nghiệp tăng từ 145.863 ha lên 153.771 ha. ðất nông nghiệp tập trung chủ yếu ở các huyện Hiệp Hòa, Tân Yên, Việt Yên, Yên Dũng, Lục Nam và Lạng Giang. ðây là các diện tích trồng ñất lúa và hoa màu, ñất vườn tạp, ñất ñồng cỏ. 3. ðề xuất các giải pháp sử dụng ñất hiệu quả Diện tích ñất nông nghiệp trên ñịa bàn tỉnh trong giai ñoạn 2000-2005 biến ñộng không lớn. Những vùng trồng chuyên canh cây lương thực và cây thực phẩm cần tập trung ở ven thành phố Bắc Giang và các huyện Lạng Giang, Lục Nam, Yên Dũng, Hiệp Hòa, Tân Yên. Với các loại cây ăn quả (ñiển hình là vải thiều, nhãn, na dai...) nên phát triển mạnh trên những vùng gò ñồi, núi thấp thuộc các huyện Lục Ngạn, Lục Nam, Yên Thế. Thực hiện các biện pháp bảo vệ, khoanh nuôi phục hồi rừng, trồng rừng và thực hiện các biện pháp nông lâm kết hợp, xây dựng vườn rừng ở các huyện miền núi như Sơn ðộng, Yên Thế, Lục Nam, Lục Ngạn, chú trọng ñến khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử. Diện tích ñất ở ñô thị trong giai ñoạn 2000-2005 biến ñộng tương ñối lớn. Do vậy, công tác quy hoạch xây dựng các khu ñô thị, các khu quần cư cần phải quan tâm chặt chẽ hơn nữa, ñặc biệt là ở thành phố Bắc Giang. IV. KẾT LUẬN Qua kết quả thực tế ứng dụng kỹ thuật viễn thám và GIS ñể xây dựng bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất ñai của tỉnh Bắc Giang, sơ bộ chúng tôi ñưa ra nhận xét như sau: Bằng công nghệ viễn thám và GIS, có thể xây dựng bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất ñai một cách nhanh chóng, kịp thời và tương ñối khách quan với ñộ chính xác và tin cậy cao. Ảnh vệ tinh là nguồn thông tin tốt ñể khai thác trên diện tích rộng lớn và ñồng ñều. Công nghệ GIS cho phép xử lý phối hợp các loại thông tin ñược khai thác Hình 4. Bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất 2000-2005 tỉnh Bắc Giang Nghiên cứu khoa học và ñổi mới nội dung, phương pháp giảng dạy ñịa lý 75 bằng phương pháp viễn thám với các nguồn thông tin khác, có thể giải quyết nhiều vấn ñề ñặt ra trong quy hoạch và sử dụng ñất ñai tại ñịa phương. Việc ứng dụng công nghệ này sẽ làm giảm công sức và thời gian ñiều tra, khảo sát thực ñịa và như vậy sẽ ít tốn kém hơn rất nhiều so với phương pháp truyền thống. Tuy nhiên, việc kiểm chứng ngoài thực ñịa rất quan trọng và là công ñoạn bắt buộc sau khi giải ñoán ảnh. Có thể kiểm chứng theo các ñiểm chìa khóa. Kết quả kiểm chứng sẽ ñược dùng như những mẫu ñể hiệu chỉnh kết quả giải ñoán ảnh. Công nghệ viễn thám và GIS có thể áp dụng ñể xây dựng quy trình ñánh giá biến ñộng ñất ñai ở Việt Nam. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Dự án quy hoạch ba loại rừng và sử dụng ñất trống ñồi núi trọc tỉnh Bắc Giang thời kỳ 2003-2010, Hà Nội, 2002. [2]. C.P.Lo anf Robert L.Shipman, A GIS approach to Land Use Change Dynamics Detection, Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, Vol.56, No.11, November 1990, pp. 1483-1991. [3]. David T.L, Land use planning and Remote Sensing, Dorderdcht, the Netherlands, Martinus Nijihorff Publisher, 1985. [4]. Tổng cục Thống kê, Cục Thống kê Bắc Giang, Niên giám thống kê năm 2004 tỉnh Bắc Giang, Bắc Giang, 2004. TÓM TẮT Bài báo ñã trình bày ứng dụng công nghệ viễn thám ñể thành lập bản ñồ hiện trạng sử dụng ñất năm 2000 và 2005 tỉnh Bắc Giang và sử dụng công nghệ GIS ñể xây dựng bản ñồ biến ñộng sử dụng ñất ñai giai ñoạn 2000-2005 của tỉnh. Ở ñây, ñánh giá biến ñộng không chỉ ñơn thuần là ñưa ra số liệu thống kê thông thường mà còn chỉ ra xu thế biến ñộng phục vụ quy hoạch sử dụng ñất ñai theo hướng phát triển bền vững. SUMMARY APPLICATION OF REMOTE SENSING AND GIS IN ASSESMENT OF LAND USE CHANGE IN BAC GIANG PROVINCE DO VAN THANH This article exposes the method using Remote Sensing technique to establish land use map in Bac Giang province by the year 2000 and 2005. GIS technique is used to create land use change map from 2000 to 2005. The change assesment has not been only conventional statistics but indicating the trend of change that provides information for land use planning orientation.