Ứng dụng kỹ thuật GIS và viễn thám để phân tích sự thay đổi sử dụng đất: Trường hợp huyện Phú Giáo, tỉnh Bình Dương

Bài viết "Ứng dụng kỹ thuật GIS và viễn thám để phân tích sự thay đổi sử dụng đất: Trường hợp huyện Phú Giáo, tỉnh Bình Dương" đánh giá sự thay đổi đất sử dụng ở huyện Phú Giáo, tỉnh Bình Dương, Việt Nam trong khoảng thời gian năm năm từ năm 2015 đến năm 2020. Các dữ liệu ảnh Landsat TM của các năm từ 2015 đến 2020 đã được thu thập trên trang web nghiên cứu Địa chất Hoa Kỳ (USGS). Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng kỹ thuật GIS và viễn thám để phân tích sự thay đổi sử dụng đất: Trường hợp huyện Phú Giáo, tỉnh Bình Dương ỨNG DỤNG KỸ THUẬT GIS VÀ VIỄN THÁM ĐỂ PHÂN TÍCH SỰ THAY ĐỔI SỬ DỤNG ĐẤT: TRƯỜNG HỢP HUYỆN PHÚ GIÁO, TỈNH BÌNH DƯƠNG Nguyễn Vĩnh Hòa1, Lê Trọng Diệu Hiền2, Nguyễn Thị Thanh Thảo3 1. Email: nguyenvhoa94@gmail.com. 2. Email: hienltd@tdmu.edu. 3. Email: thanhthao@tdmu.edu.vn vn TÓM TẮT Phát hiện thay đổi bằng số hóa là một kỹ thuật hiệu quả sử dụng hình ảnh vệ tinh đa thời gian cho phân tích thay đổi cảnh quan. Bài nghiên cứu này đánh giá sự thay đổi đất sử dụng ở huyện Phú Giáo, tỉnh Bình Dương, Việt Nam trong khoảng thời gian năm năm từ năm 2015 đến năm 2020. Các dữ liệu ảnh Landsat TM của các năm từ 2015 đến 2020 đã được thu thập trên trang web nghiên cứu Địa chất Hoa Kỳ (USGS). Sau đó, các hình ảnh giám sát được phân thành năm lớp bao gồm cả cây trồng lâu năm, cây trồng hàng năm, đất đô thị cằn cỗi và vùng nước sử dụng phương pháp phân loại Maximum Likelihood, và lập bản đồ bằng sử dụng phần mềm ArcGIS. Kết quả cho thấy rằng trong suốt 5 năm, diện tích đất trồng cây lâu năm, đất đô thị đã được tăng tương ứng là 39,83% và 10,32%, trong khi đất trống và vùng nước giảm 1,38% và 5,35%. Đất trồng cây hàng năm giảm mạnh 43,43% Từ khóa: Đô thị hóa, hình ảnh Landsat, viễn thám, GIS, thay đổi sử dụng đất. 1. GIỚI THIỆU Vỏ trái đất là lớp vỏ vật lý trên bề mặt trái đất được gói gọn trong sự phân bố của thực vật, nước, đất và các đặc điểm khác của đất bao gồm cả các hoạt động của con người....Việc sử dụng đất đã được thay đổi theo cách mà con người đã sử dụng nó cho các hoạt động của họ. Theo (Ruiz-Luna & Berlanga-Robles, 2003), (Turner & Ruscher, 1988), sự thay đổi trong sử dụng đất là một quá trình phổ biến và nhanh chóng. Thông tin thu thập được từ phân tích sử dụng đất được dùng để hiểu được sự thay đổi và tương tác giữa các hoạt động của con người và hiện tượng tự nhiên. Bên cạnh đó, nó cũng giúp các nhà quản lý trong việc lựa chọn quy hoạch, quản lý đất đai phù hợp, cải thiện quyết định và thực hiện các đề án sử dụng đất để đáp ứng nhu cầu cho các nhu cầu và phúc lợi cơ bản của con người (Mohamed, 2012). Viễn thám vệ tinh đã được coi là một công nghệ lý tưởng trong nghiên cứu vì phân loại, lập bản đồ và phát hiện thay đổi độ che phủ diện tích đất cho quy mô lớn (Iverson, Cook, & Graham, 1989), (Ozesmi, Bauer, & management, 2002). Một số cải tiến trong độ phân giải thời gian không gian đã được chứng kiến bởi cảm biến từ xa. Sự thay đổi trong sử dụng đất đã được phân tích chi tiết để cải thiện việc lựa chọn các khu vực có thiết kế cho các khu vực nông nghiệp, đô thị hoặc công nghiệp của một khu vực dựa trên việc phát minh ra công nghệ hệ thống viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) (Selçuk et al., 2003). Việc áp dụng các công 327 cụ này để nghiên cứu sự thay đổi trong sử dụng đất là một phương pháp ít tốn thời gian hơn, chi phí thấp và chính xác hơn (Kachhwala, 1985). Hơn nữa, sự liên kết của hai công cụ cung cấp cho phân tích dữ liệu, lưu trữ, cập nhật và truy xuất (Cihlar, 2000). Một trong những ứng dụng quan trọng nhất của viễn thám là lập bản đồ cho người đọc thấy sự thay đổi trong việc sử dụng đất một cách trực quan. Nhiều nghiên cứu liên quan đến việc trao đổi sử dụng đất đã được thực hiện bởi nhiều nhà nghiên cứu trên thế giới như các nghiên cứu của (Diallo, Hu, & Wen, 2009), (Nguyễn H.K., 2012), (El-Asmar, Hereher, El Kafrawy, & Science, 2013), (Butt, Shabbir, Ahmad, Aziz, & Science, 2015), (Diem, Sitthi, Pimple, Pungkul, & Journal, 2015). Phú Giáo là một huyện nông thôn của tỉnh Bình Dương ở khu vực Đông Nam Bộ. Huyện có diện tích 53.861 km². Huyện này có chung biên giới với huyện Tân Uyên ở phía đông nam, huyện Bến Cát ở phía tây xã Vĩnh Cửu (một xã của tỉnh Đồng Nai) ở phía đông (Hình 1). Dân số của huyện Phú Giáo là 90.315 vào năm 2015 và khoảng 85% dân số đang làm việc trong lĩnh vực nông nghiệp (Văn phòng UBND H.Phú Giáo). Trong bài viết này, cho thấy những thay đổi trong sử dụng đất ở Phú Giáo, Bình Dương trong khoảng thời gian 5 năm từ 2015 đến 2020. 2. NỘI DUNG 2.1. Chuẩn bị cơ sở dữ liệu Hai hình ảnh Landsat của hai năm 2015 và 2020 với độ phân giải 30m đã được sử dụng để phân loại những thay đổi sử dụng đất trong nghiên cứu này. Các hình ảnh vệ tinh bao gồm khu vực nghiên cứu được lấy từ hệ thống khám phá trái đất UGSG ((USGS)). Những dữ liệu này được nhập đưa vào ArcGIS. Thông số kỹ thuật của các hình ảnh vệ tinh thu được để phân tích được tóm tắt trong Bảng 1. Bảng 1. Thông số kỹ thuật dữ liệu vệ tinh Landsat 7 TM Landsat 8 TM Ngày và năm 11/12/2015 23/03/2020 Kênh Đa phổ Đa phổ Độ phân giải (m) 30 30 Nguồn USGS glovis USGS glovis 2.2 Phân loại hình ảnh Trong nghiên cứu này, các tác giả đã áp dụng kỹ thuật phân loại có giám sát để phân loại hai hình ảnh Landsat ngày tháng bằng cách sử dụng thuật toán tối đa khả năng. Kỹ thuật phân loại có giám sát được ưa thích vì sự sẵn có của nguồn dữ liệu nghiên cứu khu vực và tác giả cũng thực hiện một chuyến đi thực địa để xác định lại. Theo (Wu & Shao, 2002), (McIver & Friedl, 2002) thuật toán tối đa khả năng là một trong những chức năng được sử dụng rộng rãi nhất trong phân loại có giám sát với độ chính xác cao (Mengistu, Salami, & Technology, 2007; Reis, 2008). Các bản đồ thay đổi sử dụng đất (LULC) được chia thành năm lớp: 1.Cây lâu năm (Perennial plants), 2.Cây hàng năm (Annual pla ...