Tài liệu đánh giá biến động thực phủ tại huyện mỏ cày bắc, tỉnh bến tre trong giai đoạn 2009 2015.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG THỰC PHỦ TẠI HUYỆN MỎ CÀY BẮC, TỈNH BẾN TRE TRONG GIAI ĐOẠN 2009- 2015 Họ và tên sinh viên: LÊ PHÚC KHÁNH Ngành: Hệ thống Thông tin Địa lý Niên khóa: 2013 – 2017 Tháng 7/2017 ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG THỰC PHỦ TẠI HUYỆN MỎ CÀY BẮC, TỈNH BẾN TRE TRONG GIAI ĐOẠN 2009- 2015 Tác giả LÊ PHÚC KHÁNH Tiểu luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kĩ sư ngành Hệ thống Thông tin Địa lý Giáo viên hướng dẫn: KS. Nguyễn Duy Liêm Tháng 7 năm 2017 LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập và thực hiện đề tài tiểu luận, tôi nhận được sự giúp đỡ tận tình của quý thầy cô bộ môn GIS và Tài nguyên trường Đại học Nông Lâm TP.HCM, gia đình và bạn bè. Tôi xin cảm ơn thầy PGS.TS. Nguyễn Kim Lợi, và cô ThS. Nguyễn Thị Huyền đã dạy dỗ và truyền đạt kiến thức cho tôi trong quãng thời gian học tập 4 năm tại trường. Đặc biệt tôi xin cảm ơn thầy KS. Nguyễn Duy Liêm đã hướng dẫn và giúp đỡ trong thời gian làm tiểu luận. Xin gửi lời cảm ơn chân thành chân thành đến gia đình, bạn bè đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua. Lê Phúc Khánh Khoa Môi trường và Tài nguyên Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh Số điện thoại: 0932676191 Email: [email protected] i TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu “Đánh giá biến động thực phủ tại Huyện Mỏ Cày Bắc tỉnh Bến Tre giai đoạn 2009- 2015” đã được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 3/2017 đến tháng 7/2017. Phương pháp tiếp cận đề tài là sử dụng công nghệ viễn thám kết hợp với GIS. Nội dung đề tài cần nghiên cứu các vấn đề sau: Thu thập dữ liệu ảnh vệ tinh, dữ liệu hành chính, dữ liệu điều tra thực địa. Từ đó tiến hành giải đoán thành lập bản đồ thực phủ qua các năm và bản đồ biến động các loại thực phủ. Rút ra các kết luận về kết quả đạt được và đánh giá phương pháp thực hiện. Sau quá trình thực hiện, đề tài đã thu được một số kết quả sau:  Bản đồ thực phủ huyện Mỏ Cày Bắc tỉnh Bến Tre các năm 2009 và 2015 (tỷ lệ 1:60.000) với 5 loại thực phủ bao gồm: cây hàng năm, cây lâu năm, đất xây dựng, đất trống, mặt nước.  Bản đồ biến động các loại thực phủ huyện Mỏ Cày Bắc tỉnh Bến Tre giai đoạn 2009 – 2015 (tỷ lệ 1:60.000). Với các kết quả đã đạt được, có thể nhận thấy việc công nghệ viễn thám và GIS là phương pháp có hiệu quả với độ chính xác khá cao, tiết kiệm chi phí trong việc phân loại và phân tích biến động thực phủ. ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................................ i TÓM TẮT.............................................................................................................................ii MỤC LỤC .......................................................................................................................... iii DANH MỤC BẢNG BIỂU .................................................................................................. v DANH MỤC HÌNH ẢNH ................................................................................................... vi CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài................................................................................................. 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu ...................................................................................................... 1 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................................. 2 CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .............................................................................. 3 2.1. Tổng quan đối tượng nghiên cứu................................................................................... 3 2.1.1. Các khái niệm ......................................................................................................... 3 2.1.2. Viễn thám ............................................................................................................... 3 2.1.3. Giới thiệu về các vệ tinh ........................................................................................ 4 2.2. Tổng quan khu vực nghiên cứu ..................................................................................... 6 2.2.1. Vị trí địa lý ............................................................................................................. 6 2.2.2. Điều kiện tự nhiên .................................................................................................. 7 2.2.3. Điều kiện kinh tế - xã hội ....................................................................................... 9 2.3. Tình hình nghiên cứu liên quan đến vấn đề nghiên cứu................................................ 9 2.3.1. Tình hình nghiên cứu ở thế giới ............................................................................. 9 2.3.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam ....................................................................... 10 CHƯƠNG 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................................................ 12 3.1. Phương pháp ................................................................................................................ 12 3.2. Dữ liệu ......................................................................................................................... 13 3.2.1. Dữ liệu thứ cấp ..................................................................................................... 13 iii 3.2.2. Dữ liệu sơ cấp....................................................................................................... 14 3.3. Gộp kênh và cắt ranh giới............................................................................................ 19 3.3.1. Cắt ranh giới khu vực nghiên cứu ........................................................................ 19 3.3.2. Gộp kênh ảnh ....................................................................................................... 20 3.4. Xây dựng hệ thống phân loại thực phủ ....................................................................... 20 3.5. Xây dựng khóa giải đoán ............................................................................................. 21 3.6. Chọn mẫu huấn luyện .................................................................................................. 23 3.7. Phân loại các lớp phủ................................................................................................... 24 3.8. Đánh giá độ chính xác ................................................................................................. 25 CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ, THẢO LUẬN ........................................................................... 26 4.1. Bản đồ phân loại thực phủ ........................................................................................... 26 4.1.1. Bản đồ phân loại thực phủ năm 2009................................................................... 26 4.1.2. Bản đồ phân loại thực phủ năm 2015................................................................... 28 4.2. Đánh giá biến động thực phủ giai đoạn năm 2009-2015 ............................................ 31 4.2.1. Bản đồ biến động ................................................................................................. 31 4.2.2. Ma trận biến động ................................................................................................ 38 CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ ........................................................................... 40 5.1. Kết luận........................................................................................................................ 40 5.2. Kiến nghị ..................................................................................................................... 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. 42 iv DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Kênh phổ của Landsat 5 (TM) ............................................................................. 5 Bảng 2.2: Kênh phổ của ảnh Sentinel-2A ............................................................................ 6 Bảng 3.1 Dữ liệu thu nhận ................................................................................................. 13 Bảng 3.2 Thống kê số điểm mẫu của từng loại thực phủ .................................................. 15 Bảng 3.3: Một số điểm mẫu đặc trưng .............................................................................. 15 Bảng 3.4: Hệ thống phân loại thực phủ cho khu vực nghiên cứu: ..................................... 21 Bảng 3.5 Khóa giải đoán ảnh vệ tinh Sentinel-2A ............................................................ 21 Bảng 3.6: Đánh giá mẫu huấn luyện năm 2009 ................................................................. 23 Bảng 3.7: Đánh giá mẫu huấn luyện năm 2015 ................................................................. 23 Bảng 4.1: Diện tích các loại lớp phủ năm 2009 ................................................................. 26 Bảng 4.2 Ma trận sai số phân loại ảnh năm 2009 (%)....................................................... 28 Bảng 4.3: Diện tích các loại lớp phủ năm 2015 ................................................................. 29 Bảng 4.4 Ma trận sai số phân loại ảnh năm 2015 (%)....................................................... 31 Bảng 4.5 Thống kê các loại thực phủ giai đoạn 2009-2015 ............................................... 31 Bảng 4.6: Ma trận tỉ lệ chuyển đổi thực phủ khu vực huyện Mỏ Cày Bắc giai đoạn 2009 – 2015 (%) ............................................................................................................................. 38 v DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1: Đường cong phản xạ phổ (Lê Văn Trung, 2012) ................................................. 4 Hình 2.2: Bản đồ hành chính huyện Mỏ Cày Bắc ................................................................ 7 Hình 2.3: Bản đồ địa hình huyện Mỏ Cày Bắc .................................................................... 8 Hình 3.1 Phương pháp nghiên cứu .................................................................................... 12 Hình 3.2 : Các điểm khảo sát thực địa................................................................................ 14 Hình 3.3: Ảnh Landsat 5 trước và sau khi cắt .................................................................... 19 Hình 3.4: Ảnh Sentinel-2A trước và sau khi cắt ................................................................ 19 Hình 3.5: Ảnh Landsat 5 đã gộp kênh ................................................................................ 20 Hình 3.6: Ảnh Sentinel-2A đã gộp kênh ............................................................................ 20 Hình 3.7: Phương pháp phân loại gần đúng nhất (Trần Hùng,2008) ................................. 24 Hình 4.1: Bản đồ phân loại thực phủ huyện Mỏ Cày Bắc năm 2009 ................................. 27 Hình 4.2 Bản đồ phân loại thực phủ huyện Mỏ Cày Bắc năm 2015 ................................. 30 Hình 4.3 : Bản đồ biến động thực phủ huyện Mỏ Cày Bắc giai đoạn 2009 – 2015 ........... 32 Hình 4.4: Bản đồ biến động cây hàng năm huyện Mỏ Cày Bắc 2009 – 2015 ................... 33 Hình 4.5: Bản đồ biến động cây lâu năm huyện Mỏ Cày Bắc 2009 – 2015 ...................... 34 Hình 4.6: Bản đồ biến động đất xây dựng huyện Mỏ Cày Bắc 2009 – 2015 ..................... 35 Hình 4.7: Bản đồ biến động đất trống huyện Mỏ Cày Bắc 2009 – 2015 ........................... 36 Hình 4.8: Bản đồ biến động mặt nước huyện Mỏ Cày Bắc 2009 – 2015 .......................... 37 vi CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Mỏ Cày Bắc là một huyện nằm ở phía Tây Nam tỉnh Bến Tre được bao phủ bởi nhiều nhánh sông và khu vực trồng dừa nhiều nhất tỉnh. Có tọa độ địa lý là: 106°13′15″ Đ đến 106°21′40″ Đ kinh độ Đông, 10°9′40″B đến 10°15′00″B vĩ độ Bắc. Diện tích 14648 ha (Cục thống kê tỉnh Bến Tre, 2016). Phía Bắc Mỏ Cày Bắc giáp với huyện Châu Thành và thành phố Bến Tre. Phía Nam Mỏ Cày Bắc giáp với tỉnh Vĩnh Long. Phía Đông Mỏ Cày Bắc giáp với huyện Giồng Trôm và huyện Mỏ Cày Nam; phía Tây Mỏ Cày Bắc giáp với huyện Chợ Lách. Với tốc độ đô thị hóa nhanh như hiện nay, diện tích đất nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp và chia cắt, các cơ sở xí nghiệp, khu dân cư mới từng bước hình thành. Sự biến động này có những thuận lợi song cũng có những khó khăn hết sức phức tạp vì nó tác động đến tất cả các lĩnh vực kinh tế - văn hoá, xã hội, tập quán của nhân dân. Những mặt tiêu cực do quá trình đô thị hoá mang lại như sự giảm dần của các hoạt động nông nghiệp và sự phát triển của các hoạt động phi nông nghiệp khác, sự gia tăng các vấn đề xã hội, môi trường và cả những vấn đề về cơ sở hạ tầng chưa kịp đáp ứng các đòi hỏi mới sẽ xuất hiện. Do đó, cần phải có sự định hướng, theo dõi, đánh giá, kiểm kê, quản lý sự biến động lớp phủ mặt đất. Biến động thực phủ là sự thay đổi trạng thái tự nhiên của lớp phủ bề mặt đất gây ra bởi hành động của con người, là một hiện tượng phổ biến liên quan đến tăng trưởng dân số, phát triển thị trường, đổi mới công nghệ, kỹ thuật và sự thay đổi thể chế, chính sách. Biến động thực phủ có thể gây hậu quả khác nhau đối với tài nguyên thiên nhiên như sự thay đổi thảm thực vật, biến đổi trong đặc tính vật lý của đất, trong quần thể động, thực vật và tác động đến các yếu tố hình thành khí hậu (Nguyễn Thị Thu Hiền, 2013). Đứng trước vấn đề đó nên đề tài “Đánh giá biến động thực phủ tại huyện Mỏ Cày Bắc, tỉnh Bến Tre trong giai đoạn 2009- 2015” được tiến hành. 1.2. Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu chung là đánh giá biến động thực phủ tại huyện Mỏ Cày Bắc, tỉnh Bến Tre giai đoạn 2009- 2015 sử dụng công nghệ viễn thám. 1 Mục tiêu cụ thể bao gồm:  Thành lập bản đồ thực phủ tại huyện Mỏ Cày Bắc tỉnh Bến Tre các năm 2009 và 2015.  Thành lập bản đồ biến động thực phủ tại khu vực nghiên cứu trong giai đoạn 2009 - 2015.  Đánh giá tốc độ thay đổi thực phủ của khu vực nghiên cứu trong giai đoạn 2009 - 2015. 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Thực phủ bao gồm cây lâu năm, cây hàng năm, đất xây dựng, đất trống, mặt nước. - Phạm vi nghiên cứu: huyện Mỏ Cày Bắc, tỉnh Bến Tre. 2 CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Tổng quan đối tượng nghiên cứu 2.1.1. Các khái niệm a) Biến động Biến động được hiểu như là sự thay đổi, biến đổi, thay thể trạng thái này bằng một trạng thái khác liên tục của sự vật, hiện tượng tồn tại trong một môi trường tự nhiên cũng như trong môi trường xã hội (Nguyễn Tiến Mạnh, 2008). b) Thực phủ Thực phủ là lớp phủ vật chất quan sát được khi nhìn từ mặt đất hoặc thông qua vệ tinh viễn thám, bao gồm thực vật (mọc tự nhiên hoặc được trồng cây) và các cơ sở xây dựng của con người (nhà cửa, đường xá…) bao phủ bề mặt mặt đất. Nước, băng, đá lộ hay các dải cát cũng được coi là lớp phủ mặt đất (Linda See va cộng sự, 1998). 2.1.2. Viễn thám a) Đặc trưng phản xạ phổ Nguyên lý cơ bản của viễn thám đó là đặc trưng phản xạ hay bức xạ của các đối tượng tự nhiên tương ứng với từng giải phổ khác nhau. Kết quả của việc giải đoán các lớp thông tin phụ thuộc rất nhiều vào sự hiểu biết về mối tương quan giữa đặc trưng phản xạ phổ với bản chất, trạng thái của các đối tượng tự nhiên. Những thông tin về đặc trưng phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên sẽ cho phép chúng ta chọn các kênh ảnh tối ưu, chứa nhiều thông tin nhất về đối tượng nghiên cứu, đồng thời đây cũng là cơ sở để phân tích nghiên cứu các tính chất của đối tượng, tiến tới phân loại chúng. Phần lớn các phương pháp ứng dụng viễn thám được sử dụng hiện nay đều có liên quan trực tiếp hoặc gián tiếp với việc nghiên cứu đặc trưng phản xạ phổ của các đối tượng hay nhóm các đối tượng tự nhiên. Các đối tượng tự nhiên bao gồm tất cả các đối tượng thuộc lớp phủ bề mặt Trái Đất. Đặc tính phản xạ phổ của các nhóm đối tượng phụ thuộc vào các bước sóng và thường chia ra làm 3 nhóm đối tượng chính qua hình 2.1: 3 Hình 2.1: Đường cong phản xạ phổ (Lê Văn Trung, 2012) Nhóm lớp phủ thực vật có quy luật chung: phản xạ mạnh ở vùng sóng xanh (510 nm – 575 nm) và hồng ngoại gần (>720 nm), hấp thụ mạnh ở vùng sóng xanh tím (390 – 480 nm) và sóng đỏ (680 nm – 720 nm). Nhóm đối tượng thổ nhưỡng: khả băng phản xạ phổ tăng theo độ dài bước sóng đặc biệt là vùng cận hồng ngoại và hồng ngoại. Nhóm đối tượng nước: khả năng phản xạ phổ của nước phụ thuộc vào tính chất nước, hàm lượng các vật chất lơ lửng, nước bẩn chứa nhiều tạp chất phản xạ mạnh hơn so với nước sạch nhất là ở vùng sóng đỏ. Nước chỉ phản xạ mạnh ở vùng sóng ngắn xanh chàm, yếu dần khi sang vùng xanh lục và triệt tiêu ở cuối dải sóng đỏ. 2.1.3. Giới thiệu về các vệ tinh a) Giới thiệu vệ tinh Landsat 5 Phóng ngày 1/3/1984 bởi NASA (Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ). Đã ngừng hoạt động tháng 1/2013. Gần quỹ đạo cực ở độ cao 705 km. Nằm nghiêng 98,2°. Chu kì lặp lại là 16 ngày. Chiều rộng 185 km (Cục khảo sát địa chất Hoa Kỳ, 2017). Mapper Thematic (TM) Ảnh Landsat 5 (TM) gồm 6 kênh phổ nằm trên dải sóng nhìn thấy và hồng ngoại với độ phân giải không gian 30mx30m và một giải phổ hồng ngoại nhiệt ở kênh 6, độ phân giải 120mx120m để đo nhiệt độ bề mặt. 4 Ảnh Landsat được ứng dụng trong nghiên cứu của nhiều lĩnh vực từ nghiên cứu hiện trạng đến giám sát biến động và được sử dụng phổ biến nhất, với giá thành thấp, dưới đây đề tài thống kê những ứng dụng chính của ảnh Landsat trong nghiên cứu:  Kênh phổ xanh lam (0,45μm -0,52μm) được ứng dụng nghiên cứu đường bờ, phân biệt thực vật và đất, lập bản đồ về rừng và xá c định các đối tượng khác.  Kênh phổ xanh lục (0,52μm -0,60μm), được dùng để đo phản xạ cực đại phổ lục của thực vật, xác định trạng thái thực vật, xác định các đối tượng khác.  Kênh phổ đỏ (0,63μm -0,69μm), dùng xác định vùng hấp thụ chlorophyl giúp phân loại thực vật, xác định các đối tượng khác.  Kênh phổ cận hồng ngoại (0,76μm -0,90μm), dùng xác định các kiểu thực vật, trạng thái và sinh khối, độ ẩm của đất.  Kênh hồng ngoại sóng ngắn (1,55-1,75μm; 2,08-2,35μm), được sử dụng để xác định độ ẩm của thực vật và đất, nghiên cứu về đá khoáng, tách tuyết và mây.  Kênh hồng ngoại nhiệt (10,4μm -12,5μm), được dùng để xác định thời điểm thực vật bị sốc, độ ẩm của đất và thành lập bản đồ nhiệt. Kênh phổ của Landsat 5 được thể hiện qua bảng 2.1. Bảng 2.1: Kênh phổ của Landsat 5 (TM) Kênh Bước sóng(µm) Độ phân giải không gian(m) Kênh 1 - Xanh lam 0,45-0,52 30 Kênh 2 - Xanh lục 0,52-0,60 30 Kênh 3 - Đỏ 0,63-0,69 30 Kênh 4 - Cận hồng ngoại 0,76-0,90 30 Kênh 5 - Hồng ngoại sóng ngắn 1,55-1,75 30 Kênh 6 - Hồng ngoại nhiệt 10,4-12,5 120 Kênh 7 - Hồng ngoại sóng ngắn 2,08-2,35 30 (Cục khảo sát địa chất Hoa Kỳ, 2017) b) Giới thiệu vệ tinh Sentinel-2A Sentinel-2A phóng ngày 23/6/2015 bởi Cơ quan Không gian Châu Âu (ESA). Đây là vệ tinh gắn thiết bị thu nhận ảnh đa phổ với 13 kênh phổ (0,443 – 2,190 µm). Gần quỹ 5 đạo cực ở độ cao 786 km. Nằm nghiêng 98,5°. Chu kì lặp lại là 10 ngày với 1 vệ tinh và 5 ngày với 2 vệ tinh. Chiều rộng 290 km. Độ phân giải không gian là 10 m, 20 m, 60 m (Satellite Imaging Corporation, 2017). Một số nhiệm vụ của vệ tinh Sentinel-2A: quan trắc đất bao gồm: thảm thực vật, đất và nước, đường thuỷ nội địa và vùng ven biển; bản đồ phát hiện và sử dụng đất; cung cấp hỗ trợ tạo ra phủ đất; hỗ trợ cứu trợ thiên tai; theo dõi biến đổi khí hậu. Kênh phổ của ảnh Sentinel-2A được thể hiện qua bảng 2.2. Bảng 2.2: Kênh phổ của ảnh Sentinel-2A Kênh phổ Bước sóng (µm) Độ phân giải không gian (m) Band 1 - Coastal aerosol 0,443 60 Band 2 - Blue 0,490 10 Band 3 - Green 0,560 10 Band 4 - Red 0,665 10 Band 5 - Vegetation Red Edge 0,705 20 Band 6 - Vegetation Red Edge 0,740 20 Band 7 - Vegetation Red Edge 0,783 20 Band 8 - NIR 0,842 10 Band 8A - Water vapour 0,865 20 Band 9 - Vegetation Red Edge 0,945 60 Band 10 - SWIR – Cirrus 1,375 60 Band 11 - SWIR 1,610 20 Band 12 - SWIR 2,190 20 (Satellite Imaging Corporation, 2017) 2.2. Tổng quan khu vực nghiên cứu 2.2.1. Vị trí địa lý Tọa độ địa lý của huyện Mỏ Cày Bắc: 106°13′15″ Đ đến 106°21′40″ Đ kinh độ Đông , 10°9′40″B đến 10°15′00″B vĩ độ Bắc. Diện tích 14648 ha (Cục thống kê tỉnh Bến Tre, 2016). 6 Huyện Mỏ Cày Bắc gồm có các xã: Thanh Tân, Thạnh Ngãi, Tân Phú Tây, Tân Thành Bình, Thành An, Phước Mỹ Trung, Tân Thanh Tây, Tân Bình, Nhuận Phú Tân, Hoà Lộc, Khánh Thạnh Tân, Hưng Khánh Trung A, Phú Mỹ. Phía Bắc Mỏ Cày Bắc giáp với huyện Châu Thành và thành phố Bến Tre. Phía Nam Mỏ Cày Bắc giáp với tỉnh Vĩnh Long. Phía Đông Mỏ Cày Bắc giáp với huyện Giồng Trôm và huyện Mỏ Cày Nam; Phía Tây Mỏ Cày Bắc giáp với huyện Chợ Lách. Hình 2.2: Bản đồ hành chính huyện Mỏ Cày Bắc 2.2.2. Điều kiện tự nhiên a) Địa hình Huyện Mỏ Cày Bắc có địa hình khá phức tạp với độ cao phân bố từ Đông sang Tây rõ lệch, độ cao thấp nhất tập trung ở các xã phía Tây với giá trị độ cao từ 1 m đến 8 m, độ cao từ khoảng 8 m đến 15 m và 15 m đến 31 m thì phân bố đang xen rất phức tạp, 31 m đến 96 m là giá trị cao nhất đối với huyện cũng phân bố lẻ tẻ và không theo quy luật nào cả. Giá trị độ cao được xây dựng trên DEM 30m (NASA JPL, 2009). 7 Hình 2.3: Bản đồ địa hình huyện Mỏ Cày Bắc b) Khí hậu Mỏ Cày Bắc nằm trong vùng chịu ảnh hưởng của yếu tố khí hậu nhiệt đới gió mùa quanh năm nóng ẩm, có chế độ nhiệt tương đối cao, ổn định quanh năm, nhiệt độ trung bình năm khoảng 27,30C. Khí hậu huyện Mỏ Cày Bắc được chia 2 mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 và mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau. Lượng mưa trung bình năm biến động từ 1.264,0 mm đến 1.498,2 mm. Độ ẩm trung bình khoảng 82% (Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Bến Tre, 2014). c) Thủy văn Hệ thống đường thủy huyện Mỏ Cày Bắc nằm giữa 2 con sông lớn là sông Hàm Luông và sông Cổ Chiên, có hệ thống kênh rạch tương đối nhiều nên có lượng nước ngọt rất dồi dào thuận tiện cho giao thông vận tải cũng như thủy lợi. Chế độ nước phụ thuộc vào chế độ mưa và chịu tác động sâu sắc của chế độ thủy triều. 8 Nước ngọt của các sông chảy qua huyện Mỏ Cày Bắc được cung cấp bởi nước ngọt từ sông Tiền. Do điều tiết của Biển Hồ ở Campuchia, hằng năm từ tháng 6 đến tháng 9 có dòng nước chảy ngược vào Tông Lê Sáp, rồi vào Biển Hồ, để rồi từ tháng 12 đến tháng 5 năm sau lại từ Biển Hồ nước bổ sung cho dòng chảy sông Tiền (Trung tâm thông tin điện tử tỉnh Bến Tre, 2017). 2.2.3. Điều kiện kinh tế - xã hội a) Kinh tế Huyện có khoảng 16.000 ha đất trồng cây ăn trái các loại và nuôi trồng thủy sản. Lợi thế của Mỏ Cày Bắc là có 2/3 trên tổng số 13 xã không bị nước mặn xâm nhập. Huyện có làng trồng cây ăn trái, vùng bưởi da xanh đặc sản xen vườn dừa, vườn ca cao xen dừa và tiềm năng thủy sản. Định hướng của huyện Mỏ Cày Bắc là tập trung phát huy thế mạnh kinh tế vườn, chăn nuôi và phát triển các ngành nghề tiểu thủ công nghiệp. Theo đó, huyện sẽ đầu tư nâng cấp và nạo vét các công trình thủy lợi cục bộ để trữ ngọt đảm bảo nước tưới, ngăn mặn xâm nhập vào vườn cây ăn trái, các ao nuôi thủy sản. Cây dừa đã góp phần to lớn vào sự phát triển kinh tế của tỉnh, có thể nói là cây xóa đói, giảm nghèo, giải quyết việc làm cho hàng ngàn lao động, giúp nâng cao thu nhập, cải thiện đời sống, đồng thời góp một phần đáng kể vào ngân sách địa phương (Sở Công Thương tỉnh Bến Tre, 2015). b) Xã hội Tổng dân số huyện Mỏ Cày Bắc tính đến 1/2015 là 138.570 người. Trong đó dân số thành thị là 15.790 người và 122.780 người sống ở nông thôn. Mật độ dân số là 877 người/ km² (Chi cục dân số - kế hoạch hóa gia đình tỉnh Bến Tre, 2015). 2.3. Tình hình nghiên cứu liên quan đến vấn đề nghiên cứu 2.3.1. Tình hình nghiên cứu ở thế giới Nghiên cứu của Purwanto và cộng sự (2015): “Spatio temporal analysis trend of land use and land cover change against temperature based on remote sensing data in Malang City”. Dữ liệu ảnh vệ tinh được sử dụng là Landsat 7 ETM+ và Landsat 8. Kết quả nghiên cứu cho thấy thay đổi sử dụng đất; che phủ đất trong giai đoạn 2003- 2013, những thay đổi này bao gồm cả tích cực và tiêu cực. Thay đổi tích cực xảy ra đối với việc 9 sử dụng đất: đất xây dựng tăng 23,78%, trong khi sự thay đổi tiêu cực xảy ra trên đất trống và thực vật, giảm lần lượt là 4% và 18,94%. Điều đó có nghĩa là thực phủ ở thành phố Malang bị biến đổi, chủ yếu là do thảm thực vật, ruộng lúa, rừng đô thị và các trang trại hỗn hợp biến đổi thành đất xây dựng. 2.3.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam Nghiên cứu Nguyễn Xuân Trung Hiếu (2013): “Ứng dụng viễn thám và GIS thành lập bản đồ biến động các loại thực phủ tại TP Huế, tỉnh Thừa Thiên Huế”. Tác giả sử dụng ảnh vệ tinh Landsat ETM + để phân loại. Mục tiêu chính của đề tài là xây dựng bản đồ đánh giá biến động các loại thực phủ tại thành phố Huế - tỉnh Thừa Thiên Huế bằng cách sử dụng các công cụ viễn thám và GIS. Nghiên cứu dùng phân loại gần đúng nhất (Maximum Likelihood Classifier – MLC). Kết quả đạt được là thành lập bản đồ thực phủ thành phố Huế các năm 2001, 2010 và bản đồ biến động thực phủ thành phố Huế giai đoạn 2001 – 2010. Trong đó, kết quả năm 2001 có độ chính xác toàn cục là 85,33% và Kappa 0,82; kết quả năm 2010 có độ chính xác 84,77% và Kappa 0,81. Nghiên cứu Bùi Phương Thảo (2011): “Ứng dụng viễn thám và GIS nghiên cứu biến động sử dụng đất cửa Nam Triệu , cửa Cấm (Hải Phòng) và Vùng cửa Đáy (Nam ĐịnhNinh Bình) giai đoạn 1987-2010”. Ảnh vệ tinh Landsat TM và ETM+ được tác giả sử dụng. Mục tiêu là nghiên cứu diễn biến hai vùng cửa sông, cửa Nam Triệu - Cửa Cấm (Hải Phòng) và Cửa Đáy (Nam Định - Ninh Bình) trên cơ sở ứng dụng thông tin viễn thám đa thời gian và GIS để thấy được sự khác nhau trong quá trình phát triển về cả không gian và thời gian. Kết quả cho thấy diện tích rừng ngập mặn tuy nhiều nhưng giảm dần do chuyển đổi thành đất nuôi trồng thủy sản. Diện tích nuôi trồng thủy sản tăng khá lớn, từ năm 1989 đến 2001 tăng gấp đôi từ 4936,0 ha lên 8687,7 ha; tức 3751,65 ha; nhưng từ 2001 đến 2010 chỉ tăng có 525,76 ha. Nghiên cứu của Nguyễn Thị Thu Hiền và cộng sự (2013): “Đánh giá biến động sử dụng đất/lớp phủ huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh giai đoạn 2000-2010”. Mục tiêu đánh giá biến động sử dụng đất/lớp phủ và xác định sự ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên, xã hội đến biến động sử dụng đất/lớp phủ huyện Tiên Yên tỉnh Quảng Ninh đồng thời phân tích nguyên nhân của quá trình biến động. Tác giả đã sử dụng ảnh SPOT được thu nhận tháng 10 năm 2005 và tháng 10 năm 2010. Kết quả thu được là thành lập bản đồ biến 10 động và tính toán diện tích biến động sử dụng đất/lớp phủ. Nguyên nhân chính của biến động sử dụng đất/lớp phủ trong giai đoạn 2000- 2010 là do người dân đã nhận thức được lợi ích kinh tế từ rừng mang lại và được sự hỗ trợ của các dự án trồng rừng của tổ chức trong nước và quốc tế. 11 CHƯƠNG 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Phương pháp Đề tài được thể hiện qua sơ đồ phương pháp ở hình 3.1. Hình 3.1 Phương pháp nghiên cứu 12