Ứng dụng viễn thám và GIS đánh giá tác động

của việc chuyển đổi ranh giới quận đến quá

trình đô thị hóa khu vực Tây Hồ - Hà Nội

Vũ Thị Phương Thảo

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên

Luận văn ThS. ngành: Bản đồ, viễn thám và hệ thông tin địa lý; Mã số: 60 44 76

Người hướng dẫn: PGS.TS. Phan Văn Cự

Năm bảo vệ: 2012

Abstract. Trình bày cơ sở khoa học và phương pháp nghiên cứu tác động của việc

chuyển đổ ranh giới quạn đến quá trình đô thị hóa: Các nhân tố tác động đến quá

trình đô thị hóa; cơ sở khoa học và phương pháp luận nghiên cứu. Nghiên cứu hệ

thống văn bản của Chính phủ về phân cấp hành chính quận, huyện và chức năng

hành chính, đặc biệt các văn bản liên quan tới lãnh thổ Quận Tây Hồ, Hà Nội. Ứng

dụng viễn thám và GIS để nghiên cứu hiện trạng đất đô thị Quận Tây Hồ: Nắn chỉnh

hình học; cắt ảnh; xây dựng bản chú giải; phương pháp phân loại dựa trên pixel và

phương pháp phân loại dựa trên đối tượng; so sánh kết quả phương pháp phân loại

dựa trên pixel và phương pháp dựa trên đối tượng. Đánh giá biến động sử dụng đất

và sự thay đổi hình thái đô thị quận Tây Hồ giai đoạn 1995 – 2010: Cơ cấu các loại

hình lớp phủ; nghiên cứu sự biến động các loại hình lớp phủ; xu hướng mở rộng và

hình thái không gian đô thị. Đưa ra nhận định sự thay đổi đô thị theo kiểu nội thành

hay ngoại thành.

Keywords. Viễn thám; Công nghệ GIS; Ranh giới; Đô thị hóa; Địa lý; Tây Hồ

Content

MỞ ĐẦU

1. TÍNH CẤP THIẾT

Tây Hồ - được gắn liền với sự phát triển tự nhiên của dòng sông Hồng Hà uốn lượn

quanh vùng đất Hà Thành xưa, sau thay đổi hướng chảy đã vương lại một phần dấu tích và

giờ đây hình thành hệ thống hồ rộng lớn (theo Tây Hồ chí), có vai trò lớn trong việc điều hòa

khí hậu. Thêm vào bức tranh phong cảnh Tây Hồ có sự góp mặt của các làng hoa ven đô, di

tích danh thắng …đã tạo nên hương sắc cho thủ đô Hà Nội ngày nay.

Với sự phát triển mạnh mẽ và không ngừng của quá trình Đô thị hóa, Tây Hồ được

thành lập từ ba phường tách ra từ quận Ba Đình (6,17km2) và 5 xã tách ra từ huyện Từ Liêm (

17,83km2) vào năm 1995 và trở thành quận nội thành của thành phố Hà Nội (Nghị định 69-

CP của chính phủ ngày 28/10/1995). Hệ quả của sự thay đổi ranh giới là quá trình thay đổi

chóng mặt về diện mạo đô thị, biểu hiện ở chỗ diện tích đất nông nghiệp (diện tích đất trồng

hoa, trồng rau - vành đai xanh), diện tích mặt nước ngày càng thu hẹp; đất đô thị nở ra nhanh

chóng.

Việc thay đổi đơn vị hành chính cũng như việc sát nhập Tây Hồ là quận nội thành đặt

ra thách thức lớn cho các nhà quản lý, nhà quy hoạch. Mà cơ sở việc quy hoạch đô thị lâu dài

phải thông qua kiến trúc hạ tầng khu vực, so sánh hiện tại với thời gian trước đó xem chuyển

biến ra sao? Bên cạnh đó, việc tập trung nghiên cứu hình thái, xây dựng đô thị phát triển theo

chiều hướng là đô thị nội thành hay đô thị ngoại thành đã thật sự hợp lý với đặc điểm của khu

vực hay chưa? Để khi áp dụng xây dựng khu đô thị mới các nhà quy hoạch sẽ có tầm nhìn xa

đưa ra được các kịch bản tương thích với hướng phát triển sau đó. Tất cả những vấn đề nêu

trên cần phải được xem xét, nhìn nhận, đánh giá đúng đắn để lập ra hướng đi phù hợp nhằm

đẩy nhanh tiến trình đô thị hóa và sự phát triển bền vững trong phạm vi quận Tây Hồ nói

riêng và toàn thành phố nói chung.

Dựa vào những phân tích trên vấn đề đặt ra là việc tiếp cận như thế nào? Liệu dùng tư

liệu về ảnh viễn thám đa thời gian kết hợp với hệ thông tin địa lý (GIS) sẽ làm rõ các thắc

mắc? Với vệ tinh Spot độ phân giải cao, ảnh chụp đa thời gian như hiện nay đã và đang được

ứng dụng vào nhiều mục đích nghiên cứu về tài nguyên đất, nước… nên hoàn toàn thích hợp

với nghiên cứu khu vực đô thị cần đến độ chi tiết cao. Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn đó tôi

chọn đề tài nghiên cứu:

"Ứng dụng viễn thám và GIS đánh giá tác động của việc chuyển đổi ranh giới quận đến

quá trình đô thị hóa khu vực Tây Hồ - Hà Nội".

2. KẾT QUẢ VÀ Ý NGHĨA

a) Kết quả

- Tập bản đồ: bản đồ hiện trạng lớp phủ mặt đất năm 1995, 2003, 2010, bản đồ biến

động lớp phủ các giai đoạn 1995-2003, 2003-2010, 1995-2010, bản đồ mở rộng đất đô thị

quận Tây Hồ giai đoạn 1995-2003, 2003-2010, 1995-2010.

- Phân tích hiện trạng, diễn biến biến động sử dụng đất nông nghiệp

- Nghiên cứu về cấu trúc hình thái đô thị

- Đưa ra nhận định sự thay đổi đô thị theo kiểu nội thành hay ngoại thành.

b) Y nghĩa

- Y nghĩa khoa học: Nghiên cứu góp phần chỉ ra ứng dụng của viễn thám và GIS

nghiên cứu hình thái không gian của sự phát triển đô thị quận Tây Hồ.

- Y nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của luận văn sẽ là tài liệu tham khảo cho công

tác quy hoạch và định hướng phát triển đô thị Hà Nội nói chung và quận Tây Hồ nói riêng

trong giai đoạn tiếp theo.

3. CẤU TRÚC LUẬN VĂN

Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận văn có 3 chương:

Chương 1: Cơ sở khoa học và phương pháp nghiên cứu tác động của việc chuyển đổi

ranh giới quận đến quá trình đô thị hóa

Chương 2: Ứng dụng viễn thám và GIS nghiên cứu hiện trạng đất đô thị quận Tây Hồ

giai đoạn 1995 - 2010

Chương 3: Đánh giá biến động sử dụng đất và sự thay đổi hình thái đô thị quận Tây

Hồ giai đoạn 1995 - 2010

CHƢƠNG 1: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG

CỦA VIỆC CHUYỂN ĐỔI RANH GIỚI QUẬN ĐẾN QUÁ TRÌNH ĐÔ THỊ HÓA

1.1. Các nhân tố tác động đến quá trình đô thị hóa

1.1.1. Đặc điểm tự nhiên- xã hội quận Tây Hồ - Hà Nội

Ngày 28/10/1995, Chính phủ ra Nghị định số 69-CP thành lập quận Tây Hồ thuộc

thành phố Hà Nội trên cơ sở các phường Bưởi, Thụy Khuê, Yên Phụ của quận Ba Đình và các

xã Tứ Liên, Nhật Tân, Quảng An, Xuân La, Phú Thượng của huyện Từ Liêm.

1.1.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội

a. Cơ cấu ngành

Cơ cấu giá trị sản xuất các ngành kinh tế phát triển theo đúng định hướng: Dịch vụ -

du lịch - công nghiệp - nông nghiệp. Tỷ trọng giá trị sản xuất của các ngành: Dịch vụ 51,8%,

công nghiệp 43,2%, nông nghiệp 5%. (Niên giám thống kê năm 2009)

1.1.3. Chính sách chia tách của Chính phủ

Quận Tây Hồ được xác định là trung tâm dịch vụ - du lịch, trung tâm văn hoá, là vùng

bảo vệ cảnh quan thiên nhiên của Thủ đô Hà Nội. phẳng, có chiều hướng thấp dần từ bắc

xuống nam.

1.1.4. Quá trình hình thành và phát triển đô thị Hà Nội

a. Đô thị

Theo Trương Bá Thảo thì: “Đô thị là trung tâm của quyền lực, kinh tế, chính trị và xã

hội. Chúng là nơi mà các hoạt động chủ yếu liên quan đến lĩnh vực đổi mới và quản lý phần

lớn thặng dư (tiền tệ) được đầu tư tập trung ở các đô thị và sự phát triển và tái phát triển thể

hiện thành quá trình diễn ra liên tục.

b. Đô thị hóa

Đô thị hoá là một hiện tượng kinh tế - xã hội phức tạp diễn ra trên một không gian

rộng lớn.

Xu thế này ngày càng tăng trong quá trình đô thị hoá và công cuộc phát triển đô thị.

Hình 1.5: Biểu đồ dự báo phát triển dân số đô thị và tỷ lệ đô thị hoá nƣớc ta

Nguồn: (Lê Hồng Kế)

Theo dự báo năm 2010 dân số cả nước khoảng 93,2 triệu người, dân số đô thị là 30,4

triệu người (chiếm 22% dân số cả nước) với nhu cầu sử dụng đất đô thị là 243.200ha (chiếm

0,74% diện tích đất tự nhiên cả nước), bình quân 80m2/người. Đến năm 2020 dân số cả nước

sẽ lên tới 113 triệu người, trong đó dân số nội thị là 46 triệu người, nhu cầu sử dụng đất đô thị

lên tới 460.000ha (chiếm 1,4% diện tích đất tự nhiên cả nước), bình quân 100m2/người (Viện

quy hoạch đô thị nông thôn, 1999)

1.2. Cơ sở khoa học và phƣơng pháp luận nghiên cứu

1.2.1. Phương pháp Viễn thám và GIS

Vai trò của Viễn thám

Dựa vào tính chất phản xạ sóng điện từ của các đối tượng tự nhiên trên bề mặt trái đất

mà sử dụng kĩ thuật viễn thám có thể phân tích, so sánh và nhận diện chúng từ các thông tin

phổ phản xạ (cường độ, dạng đường cong ở các dải sóng khác nhau).

14.7

58.6

19

63

30.4

62.8

46

67

0

20

40

60

80

100

120

1995 2000 2010 2020

Năm

Biểu đồ dân số đô thị

Dân số nông thôn

Dân số đô thị

2023

33

41

05

1015202530354045

1995 2000 2010 2020Năm

Tỷ lệ đô thị hoá (%)

Vai trò của hệ thông tin địa lý (GIS)

Với chức năng phân tích không gian, GIS cho phép đánh giá những thay đổi của lớp

phủ theo những khoảng thời gian khác nhau. GIS đồng thời tạo khả năng liên kết những thông

tin này (dạng dữ liệu không gian) với các dữ liệu về kinh tế, xã hội, dân tộc, từ đó có thể chỉ

ra sự biến động của hiện trạng lớp phủ theo các biến khác nhau và thấy được đâu là nguyên

nhân chính thúc đẩy cho quá trình thay đổi hiện trạng lớp phủ.

1.2.2. Đánh giá biến động bằng Viễn thám và GIS

Nguyên tắc tính biến động

Đó là việc tính toán theo phép cộng gộp thuần túy trong toán học (chồng xếp hai ảnh

phân loại lên nhau), các đối tượng sau khi được phân loại sẽ đại diện cho một lớp chuyên đề,

mỗi lớp sẽ được gán thành một giá trị riêng(ID riêng).Kết quả của quá trình tính biến động sẽ

gồm hai phần: phần không biến động, phần bị biến động từ đối tượng này sang đối tượng

khác.Diện tích biến động và diện tích không biến động có thể được tính bằng số lượng Pixel

hay các đơn vị diện tích khác (m2, Km2, Ha…)

CHƢƠNG 2: ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG ĐẤT

ĐÔ THỊ QUẬN TÂY HỒ GIAI ĐOẠN 1995 – 2010

Hình 2.1: Sơ đồ các bƣớc xử lý dữ liệu

Bản đồ địa hình Ảnh SPOT năm

1995, 2003, 2010

Nắn chỉnh hình

học

Cắt khu vực Quận Tây

Hồ

Ranh giới

quận

Phương pháp phân loại

dựa trên Pixel

Phương pháp phân loại

dựa trên đối tượng

So sánh kết quả 2 phương pháp với bản đồ

hiện trạng quận Tây Hồ năm 2010

Bản đồ hiện trạng năm 1995, 2003, 2010

Phân loại ảnh theo phương pháp dựa trên đối tượng

Căn cứ vào tài liệu thu thập được và khả năng cung cấp thông tin trong khóa luận đã

lựa chọn các ảnh đa thời gian cho nghiên cứu:

Bảng 2.1: Các ảnh viễn thám đƣợc dùng trong luận văn

TT Ngày chụp Loại ảnh Độ phân giải

1 Spot3_M_26_10_1995 Spot 3 - Đa phổ, 3 kênh 20 m

2 Spot5_M_16_10_2003 Spot5 - Đa phổ, 4 kênh 10 m

3 Spot5_M_28_10_2010 Spot5 - Đa phổ, 4 kênh 10 m

2.1. Nắn chỉnh hình học và cắt ảnh

Năm 1995

Năm 2003

Năm 2010

2.2. Xây dựng bảng chú giải

Việc xây dựng chú giải phân loại là rất quan trọng, chú giải phân loại được xây dựng trên

một số tiêu chí sau: Mục đích, yêu cầu, đối tượng của nghiên cứu là gì?, khả năng cung cấp

thông tin của ảnh về đối tượng ( độ phân giải ảnh càng lớn thì đối tượng quan sát càng rõ ràng,

độ phân giải bức xạ….)

Bảng 2.2: Mô tả các chìa khóa giải đoán ảnh phục vụ phân loại

T

T

Đối

tƣợng

Trên ảnh Thực địa Mô tả đối tƣợng

1 Sông

Có dạng uốn khúc điển

hình, cấu trúc ảnh

phẳng mịn.

2 Hồ , ao

Phân bố cạnh khu dân

cư, có hình dạng nhân

tạo. cấu trúc phẳng

mịn .

3 Hoa

màu

Có màu đỏ trên ảnh,

cấu trúc mịn phẳng,

4 Khu dân

cư

Có hình dạng không cố

định, màu sắc phụ

thuộc vào cây, nhà ,

mặt nước

5 Đất

chưa sử

dụng

Có màu sáng xanh,

hoặc trắng, thường là

bãi cát ven biển ven

sông ….

7 Thực

vật

trong

khu dân

cư

Thường tồn tại khu

công viên, vườn

hoa…phạm vi cũng

nhỏ, lẻ.

2.3. Phƣơng pháp phân loại dựa trên pixel và phƣơng pháp phân loại dựa trên đối tƣợng

2.3.1. Phương pháp dựa trên pixel

Hình 2.4: Sơ đồ quá trình xử lý ảnh trong nghiên cứu

2.3.2. Phương pháp dựa trên đối tượng

Hình 2.5: Sơ đồ quá trình xử lý ảnh trong phân loại dựa trên đối tƣợng

2.4. So sánh kết quả phƣơng pháp phân loại dựa trên pixel và phƣơng pháp dựa trên đối

tƣợng

2.4.1. Kết quả phân loại bằng 2 phương pháp

Tiến hành phân loại thử nghiệm ảnh Tây Hồ năm 2010 - Năm gần với thời điểm hiện tại,

là ảnh Spot nên có độ phân giải cao, bằng 2 phương pháp phân loại học viên thu được kết quả .

2.4.2. Đánh giá độ chính xác của kết quả phân loại

a. Đánh giá kết quả phân loại theo diện tích

Vì vậy để đánh giá mức độ chính xác của 2 phương pháp học viên tiến hành gộp các đối

tượng loại đất trong bản đồ hiện trạng tương đương với các đối tượng trong bảng chú giải của 2

phương pháp. Kết quả :

Bảng 2.3 : Thống kê diện tích ảnh phân loại Envi-2010, eCognition-2010

và bản đồ hiện trạng năm 2010

STT Tên đối tƣợng

Phƣơng pháp

dựa trên Pixel

Diện tích (ha)

(1)

Phƣơng pháp dựa

trên đối tƣợng

Diện tích (ha)

(2)

Bản đồ hiện trạng

SDĐ năm 2010

Diện tích (ha)

(3)

1 Lúa 132,1 60,1 59,2

2 Bãi bồi 32,6 59,0 60,1

3 Khu dân cư 875,3 779,0 820,5

4 Đất quy hoạch 165,5 205,5 210,3

5 Đất trống 4,2 0 0

6 Hoa màu + Cây cảnh 395,5 389,8 390,5

7 Sông + Hồ 746,3 805,7 805,7

8 Cây trong khu dân cư 7,67 57,2 56,3

Qua bảng thống kê về diện tích các đối tượng qua các phương pháp ta thấy kết quả như

sau:

Đối tượng “Lúa”: phân loại theo dấu hiệu phổ khó phân biệt được với đối tượng “Hoa

màu”, nên có sự sai lẫm trên toàn ảnh. Do đó diện tích phân loại ảnh ở (1) lớn hơn nhiều so với

kết quả của (2).

Đối tượng “Bãi bồi” phương pháp (1) có phân loại ra được, tuy nhiên dấu hiệu phổ khá

tương đồng với đối tượng “Khu đô thị” nên kết quả không đạt được so với thực tế.

Đối tượng “Khu dân cư” với diện tích tương đối lớn cả 2 phương pháp đều phân tách

được khá tốt khi sử dụng dấu hiệu phổ, nhưng phương pháp (2) kết hợp sử dụng dấu hiệu hình

thái, khoảng cách nên thu được kết quả sát với bản đồ hiện trạng hơn.

Đối tượng “Đất trống” phân loại theo dấu hiệu phổ dễ nhầm với đối tượng “Bãi bồi” và

“Khu đô thị”.

Đối tượng “Hoa màu và Cây cảnh” cả hai phương pháp đều phân loại khá tốt theo dấu

hiệu phổ.

Đối tượng “Sông + Hồ” với phương pháp (1) phân tách vùng có phạm vi rộng lớn thì tốt,

nhưng với Hồ nhỏ sau quá trình lọc kết quả phân loại có sự khái quát, cộng gộp nên kết quả chưa

chính xác so với phương pháp (2).

b. Đánh giá kết quả phân loại theo hệ số Kappa

Để tính hệ số Kappa học viên thực hiện lấy mẫu ngẫu nhiên trên hai ảnh phân loại, sau đó

tiến hành chồng ghép hai ảnh trên lên bản đồ hiện trạng. Kết quả trên được học viên thực hiện

trên phần mềm Arc-GIS theo công thức:

Thu được kết quả như sau:

Bảng 2.4 : Bảng mà trận sai số phân loại theo phƣơng pháp dựa trên đối tƣợng

Lúa Bãi

bồi

Khu

dân cƣ

Đất

quy

hoạch

Hoa

màu +

Cây

cảnh

Sông +

Hồ

Cây

trong

khu dân

cƣ

Lúa 11 0 1 2 4 0 2 20

Bãi bồi 0 10 1 3 0 6 0 20

Khu dân

cƣ 0 0 15 1 2 0 3 20

Đất quy

hoạch 2 3 1 12 1 0 1 20

Hoa màu

+ Cây

cảnh

3 4 0 1 12 0 0 20

Sông + Hồ 0 3 1 1 1 14 0 20

Cây trong

khu dân

cƣ

4 0 1 0 0 0 9 15

Tổng 20 20 20 20 20 20 15 280

Tính theo công thức hệ số K= 70%

Bảng 2.5 : Bảng mà trận sai số phân loại theo phƣơng pháp dựa trên pixel

Lúa Bãi

bồi

Khu

dân

cƣ

Đất

quy

hoạch

Hoa

màu +

Cây

cảnh

Sông +

Hồ

Cây

trong

khu dân

cƣ

Lúa 9 2 1 2 3 1 2 20

Bãi bồi 1 8 1 3 1 6 0 20

Khu dân cƣ 0 0 14 1 2 0 3 20

Đất quy

hoạch 2 3 1 12 1 0 1 20

Hoa màu +

Cây cảnh 3 2 2 0 10 2 1 20

Sông + Hồ 1 3 1 0 2 12 1 20

Cây trong

khu dân cƣ 4 0 0 2 1 1 7 15

Tổng 20 20 20 20 20 20 15 280

Tính theo công thức hệ số K= 60%

Qua đây chúng ta thấy rõ được những ưu điểm của phương pháp phân loại dựa trên đối

tượng so với phương pháp phân loại dựa trên Pixel như:

Độ chính xác cao hơn - tương đồng với phương pháp phân loại bằng tay

Bỏ qua những Pixel riêng lẻ không có ý nghĩa chuyên đề

Thời gian phân loại ít hơn nhiều so với các phương pháp khác

Tạo cơ sở dự liệu cho các đối tượng chuyên đề ngoài các đặc trưng thống kê như Mean,

max, min, độ lệch chuẩn..còn có các thông tin khác như khoảng cách đối tượng đến đường biên

ảnh, đến trung tâm ảnh, chu vi, diện tích, tỷ số chiều dài trên chiều rộng của đối tượng ….

2.4.3. Kết quả phân loại

Từ các kết quả phân loại ở trên, sau khi biên tập, tạo cơ sở toán học, chú giải…, học viên đã

thành lập 3 bản đồ hiện trạng lớp phủ quận Tây Hồ các năm 1995, 2003 và 2010.

CHƢƠNG 3: ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ VÀ SỰ THAY ĐỔI HÌNH THÁI

QUẬN TÂY HỒ GIAI ĐOẠN 1995 - 2010

Để thành lập bản đồ biến động nói chung và bản đồ hiện trạng lớp phủ nói riêng từ ảnh

vệ tinh thì quy trình thành lập được thực hiện cụ thể như sau:

ẢNH VỆ TINH

Hình 3.1: Mô hình thành lập bản đồ biến động

3.1. Đánh giá kết quả phân loại

Từ ảnh vệ tinh năm 1995, 2003, 2010 qua xử lý và phân loại đã thành lập được bản đồ

hiện trạng lớp phủ theo từng năm tương ứng. Trên cơ sở phân loại ảnh cùng với việc tiến hành

khảo sát thực địa xác định các đối tượng, đã phân biệt được 8 loại đối tượng như sau: Cây trong

khu dân cư, lúa, hoa màu + cây cảnh, sông +hồ, bãi bồi, đất trống, đất quy hoạch và khu dân cư.

3.1.1. Cơ cấu các loại hình lớp phủ

B¶N §å

HIÖN TR¹NG LíP PHñ

B¶N §å

BIÕN ®éng líp

phñ

Xử lý, phân

loại

BẢN ĐỒ

MỞ RỘNG ĐẤTHỊ

Năm 1995

Năm 2003

Năm 2010

Cây trong khu

dân cư

Lúa

Hoa màu + Cây

cảnh

Sông + Hồ

Bãi bồi

Đất trống

Đất quy hoạch

Khu dân cư

Hình 3.2: Cơ cấu diện tích các loại hình lớp phủ qua 3 năm

Theo cơ cấu diện tích các loại hình lớp phủ dựa trên kết quả phân loại ảnh vệ tinh qua

3 năm cho thấy: Tỷ lệ diện tích lớp phủ trên địa bàn quận có sự thay đổi rõ rệt, diện tích đất

khu dân cư liên tục tăng từ 18,22% năm 1995 lên 33,03% (2010), đất trồng lúa giam rõ rệt

trong khi đó diện đất trồng cây cảnh+hoa tăng lên; diện tích đất sông+hồ hay còn gọi đất mặt

nước trên địa bàn vẫn chiếm tỷ lệ cao, do trên địa bàn quận có Hồ Tây là hồ rất đẹp và lớn

nhất Hà Nội.

3.1.2. Nghiên cứu sự biến động các loại hình lớp phủ

Để đánh giá sự thay đổi từng loại hình lớp phủ qua từng thời kỳ phát triển, tiến hành

thành lập bản đồ biến động lớp phủ qua việc chồng xếp các bản đồ hiện trạng lớp phủ: năm

1995 phủ lên năm 2003 và 2010, năm 2003 phủ lên năm 2010; sử dụng phép phân tích không

gian trong phần mền Arc-Gis, thành lập bản đồ biến động lớp phủ các giai đoạn 1995-2003,

2003-2010, 1995-2010.

Bảng 3.1: Biến động đất khu dân cƣ và đất hoa màu giai đoạn 1995 - 2003 - 2010

TT Loại

Năm

1995

(ha)

Năm

2003

(ha)

Năm 2010 (ha)

Mở rộng

1995-2003 2003-2010

ha % ha %

1 Khu dân cư 430,87 680,67 781,47 249,80 7,2 100,80 2,1

2 Hoa màu 256,83 448,48 391,23 191,65 9,3 -57,25 -1,8

Trong đó: + Giá trị tăng của đối tượng

- Giá trị giảm của đối tượng

Từ việc chồng xếp 2 bản đồ hiện trạng lớp phủ ở 2 năm, áp dụng công thức tính biến

động, ta có bảng giá trị trong đó thể hiện chi tiết các giá trị biến động giữa các loại hình lớp

phủ qua các giai đoạn nghiên cứu.

Bảng 3.2: Ma trận biến động các loại hình lớp phủ giai đoạn 1995 -2003 (đ/v: ha)

Lúa Bãi bồi Khu

dân cư

Hoa

màu+Cây

cảnh

Sông+Hồ Cây trong

khu dân cư

Lúa 102 1 51 77 14 1 1995

2003

Bãi bồi 4 4 2 21 69 0

Khu dân cư 4 0 383 20 6 16

Hoa màu+

Cây cảnh 24 1 44 158 21 6

Sông+Hồ 19 29 31 50 664 16

Cây trong

khu dân cư 0 0 36 2 9 12

Đất trống 146 4 130 116 42 12

Bảng 3.3: Ma trận biến động các loại hình lớp phủ giai đoạn 2003 – 2010 (đ/v: ha)

Lúa Bãi bồi Khu

dân cư

Đất

quy

hoạch

Hoa

màu +

Cây

cảnh

Sông +

Hồ

Cây

trong

khu

dân cư

Lúa 49 8 65 125 36 7 10

Bãi bồi 0 8 0 0 15 16 0

Khu dân cư 2 0,6 616 6 11 28 12

Hoa màu +

Cây cảnh 7 8 48 71 289 17 4

Sông + Hồ 0 38 18 0,6 39 728 1

Cây trong

khu dân cư 0 0 27 0 0,08 12 25

Qua bảng số liệu ta có thể thấy sự chuyển đổi giữa các loại hình sử dụng đất, diện tích

đất đô thị tăng mạnh ở giai đoạn 1995 - 2010, tăng chậm ở giai đoạn 2003 - 2010; đất trồng

lúa và hoa màu xu hướng giảm; năm 2010 hình thành loại hình đất quy hoạch trong diện tích

phường Phú Thượng và phường Xuân La. Cụ thể sự chuyển đổi đó như sau:

- Diện tích mặt nước ít biến động, tuy nhiên trong những năm gần đây, do quá trình đô

thị hóa phát triển quá nhanh, sự quản lý còn lỏng lẻo nên một số khu vực quanh hồ Tây có sự

lấn chiếm.

- Trong những năm gần đây, theo tiến trình chung của quá trình đô thị hóa thành phố

Hà Nội, bộ mặt Tây Hồ đã có nhiều khởi sắc, đã được đầu tư, phát triển nhiều khu trung cư,

khu đô thị mới…làm cho diện tích đất đô thị tăng mạnh vào giai đoạn 1995 - 2003 tăng

7,2%/năm - giai đoạn đầu sau sự kiện thành lập quận Tây Hồ; Giai đoạn 2003 - 2010 tăng

2,1%/năm - Khu dân cư phát triển đã ổn định hơn. Sự tăng về diện tích này đều do diện tích

đất trồng lúa, đất hoa màu, đất trống chuyển sang.

- Đáng chú ý là học viên đã phân tách thêm loại hình sử dụng đất là đất quy hoạch

trong năm 2010 với diện tích khá lớn, do đất trồng lúa, đất hoa màu chuyển hóa thành.

Nhưng trong tương lai, phần diện tích này sẽ dần chuyển sang diện tích khu dân cư làm sự đô

thị hóa ngày càng ở phạm vi không gian rộng hơn.

- Tây hồ trước đây được biết đến với các địa danh làng hoa nổi tiếng như làng hoa Nhật

Tân, Nghi Tàm, Yên Phụ. Chuyên cung cấp hoa cho thành phố nhưng nay diện tích đã bị thu

hẹp do chuyển thành đất đô thị. Giai đoạn 1995 - 2003 đã tăng lên 9,3%/năm, nhưng sang

giai đoạn 2003 – 2010 đã giảm -1,8%/năm (Bảng 3.4). Vì vậy bài toán khó đặt ra cho các nhà

quản lý, phải làm sao vừa đẩy nhanh phát triển kinh tế - xã hội mà biểu hiện ở đây là diện

mạo đô thị, vừa phải giữ gìn nét truyền thống của Tây Hồ nói riêng và Hà Nội nói chung.

3.2. Xu hƣớng mở rộng và hình thái không gian đô thịQuận Tây Hồ đƣợc thành lập

năm 1995 trên cơ sở quận Ba Đình và huyện Từ Liêm.

Những năm đầu thành lập, quy mô đô thị chỉ dừng lại ở sự phát triển dân cư của 3 phường

(Bưởi, Thụy Khuê, Yên Phụ). Còn lại, do đặc điểm tự nhiên khu vực các chủ yếu phát triển

2010

2003

trồng hoa, cây cảnh…nên dân cư chưa thực sự phát triển. Còn về phía tây và phía Bắc khu

vực các phường Nhật Tân, Tứ Liên, Phú Thượng, Xuân La, Quảng An mà trước đây thuộc

huyện Từ Liêm dân cư hình thành mang tính chất phạm vi hẹp, tập trung phát triển xung

quanh hồ Tây, dọc tuyến đường An Dương Vương, đường Âu Cơ, đường Lạc Long Quân.

Đến nay, diện mạo đô thị Tây Hồ có nhiều thay đổi, đặc biệt khu vực thuộc phường Phú

Thượng, phường Xuân La có sự đầu tư của nước ngoài đã hình thành khu đô thị cao cấp Nam

Thăng Long - CIPUTRA Hà Nội (với tổng diện tích là 349,135 ha) đang hình thành. Trong

tương lai Tây Hồ sẽ là 1 quận nội thành phát triển theo hướng hiện đại.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

KẾT LUẬN

Với những kết quả thu được từ luận văn, học viên rút ra một số kết luận như sau:

Về phương pháp luận

1. Do bản chất bức xạ của các pixel đất trống và các pixel chứa các đối tượng nhà cửa rất

giống nhau nên việc tách rời chúng trên dữ liệu viễn thám chỉ có thể thực hiện được khi

áp dụng định nghĩa đô thị. Tuy nhiên, với các dữ liệu ảnh vệ tinh không thôi thì các pixel

thể hiện khối nhà trong phạm vị nghiên cứu đều đã được xếp vào đất đô thị. Điều này

cúng dẫn đến một số hạn chế về độ chi tiết nhưng không ảnh hưởng đến việc đánh giá xu

thế thay đổi hình thái không gian.

2. Do điều kiện sử dụng đất manh mún, phương pháp phân loại thống kê theo thuật toán

Maximum Likehood còn rất nhiều hạn chế đối với các ảnh có độ phân giải 10m, do sự sai

lẫn nhiều đối tượng (khu dân cư, đất trống, đường giao thông).

3. Phương pháp phân loại theo đối tượng với sự trợ giúp của phần mềm eCognition được sử

dụng cho dữ liệu SPOT có độ phân giải 20m và 10m cho phép nâng cao độ đáng kể chính

xác của kết quả nghiên cứu.

4. Đưa ra được bản đồ biến động và bảng ma trận biến động các loại hình sử dụng đất các

giai đoạn 1995 - 2003; 2003 - 2010.

Về sự mở rộng đô thị:

5. Đất đô thị có xu hướng tăng nhanh vào những năm gần đây: Thời kỳ 1992 - 2003 tăng 7,2

%/năm, phù hợp với thời điểm của Đổi Mới kinh tế; thời kỳ 2003 - 2010 tăng 2,1%/năm,

tỷ lệ phần trăm trung bình năm giảm so với thời kỳ trước do việc quản lý các loại hình sử

dụng đất chặt chẽ hơn. Hơn nữa, trong những năm gần đây hình thành loại hình đất quy

hoạch. Và trong tương lai, diện tích đất đô thị sẽ tăng lên do sự chuyển hóa từ đất quy

hoạch sang.

KIẾN NGHỊ

1. Dữ liệu ảnh viễn thám sử dụng trong luận văn có các khoảng thời gian cách nhau khá

đồng đều (8 năm, 7 năm). Nhưng để tăng độ tin cậy về tốc độ đô thị hoá cần sử dụng

nhiều dữ liệu ảnh hơn.

2. Việc nghiên cứu biến đổi hình thái không gian cần kết hợp với nghiên cứu sự chuyển đổi

các loại hình sử dụng đất để tăng giá trị sử dụng của các kết quả trong công tác quy

hoạch.

3. Việc nghiên cứu biến đổi hình thái không gian đô thị Hà Nội cần đặt trong mối liên hệ

không gian với các đô thị lân cận để có được nhận thức về tính hệ thống không gian của

các đô thị

4. Trong tương lai, cần bổ sung các dữ liệu thống kê kinh tế xã hội khác như: dân số, đầu tư

hạ tầng v.v. theo khu vực để đánh giá ảnh hưởng của phát triển dân số và kinh tế đến đô

thị hoá.

References

Tiếng Việt

1. Nguyễn Thế Bá (1997), Quy hoạch xây dựng phát triển đô thị, Nhà xuất bản xây dựng,

258 trang.

2. Phạm Ngọc Côn (1999), Kinh tế học đô thị, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật.

3. Phạm Văn Cự (2005), Cơ sở khoa học của phương pháp viễn thám với kỹ thuật xử lý

số, Tài liệu giảng dạy, Trung tâm viễn thám và Geomatric VTGEO.

4. Phạm Văn Cự (2006), Bài giảng: Cơ sở vật lý của viễn thám (Phần 1), Chuyên ngành:

Bản đồ, viễn thám và GIS - Đại học Khoa học tự nhiên.

5. Phạm Hùng Cường (2003), “Một số đặc điểm về quá trình đô thị hoá tại Việt Nam”,

Bài viết cho hội thảo Quy hoạch xây dựng - Đại học xây dựng Hà Nội.

6. Hồ Đình Duẩn (2005), Giáo trình xử lý kỹ thuật ảnh số viễn thám.

7. Nguyễn Đình Dương (1998), “Nghiên cứu sự phát triển của đô thị Hà Nội bằng tư liệu

viễn thám đa phổ và đa thời gian”, Chuyên đề khoa học, Viện Địa lý

8. Nguyễn Văn Đài (2002), Giáo trình: Hệ thông tin Địa lý (GIS), Trường ĐHKHTN -

ĐHQG Hà Nội.

9. Đinh Thị Bảo Hoa (1999 ), "Ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thông tin địa lý

trong nghiên cứu quy hoạch đô thị Hà Nội". Trong tập: Ứng dụng viễn thám và hệ

thông tin địa lý trong quy hoạch môi trường.

10. Đinh Thị Bảo Hoa (2004), Công nghệ viễn thám trong nghiên cứu biến động sử dụng

đất đô thị, Chuyên đề: Ứng dụng viễn thám trong nghiên cứu chuyên đề và khu vực -

Đại học khoa học tự nhiên.

11. Đinh Thị Bảo Hoa (2007), Nghiên cứu sử dụng hợp lý đất vùng ven đô - Huyện Thanh

Trì, Hà Nội với sự hỗ trợ của công nghệ viễn thám và hệ thông tin Địa lý, Luận án tiến

sĩ, Trường Đại học khoa học tự nhiên

12. Đỗ Thị Thanh Hoa (1999), Di cư tự do trong quá trình đô thị hoá và tác động của nó

tới môi trường xã hội thành phố Hà Nội, Luận án Tiến sĩ Địa lý, Đại học sư phạm Hà

Nội.

13. Trần Hùng-Nguyễn Quốc Thông (1997), Một nghìn năm Thăng Long - Hà Nội, Nhà

xuất bản xây dựng.

14. Nguyễn Thị Ngọc Nga, Ứng dụng viễn thám và GIS nghiên cứu hình thái không gian

của sự phát triển đô thị Hà Nội giai đoạn 1975 - 2005”. Luận văn thạc sỹ, Đại học

khoa học tự nhiên.

15. Viện Quy hoạch đô thị Việt Nam (2006), Quy hoạch tổng thể thủ đô Hà Nội qua các

thời kỳ.

16. Viện quy hoạch Đô thị và nông thôn (2007), Quy hoạch xây dựng vùng thủ đô Hà Nội,

thuyết minh tổng hợp.

17. Vũ Tự Lập, Địa lý tự nhiên Việt Nam

18. Lê Huỳnh, Lê Ngọc Nam, Vũ Bích Vân, Phạm Ngọc Đĩnh, Trần Minh Y- Bản đồ học

chuyên đề.

Tiếng Anh

1. Pham Van Cu, Hoang Kim Huong, Goze Benie Betin, Michel Yergeau. (2005).

“Contextual Classification Applied to Change Detection in Suburb of Hanoi”,

Vietnam. Asian Conference of Remote Sensing. Hanoi. 4-11 Nov.2005

2. Nguyen Quang, “Changes in the political economy of Vietnam and their impacts on the

built environment of Hanoi”, Asian Institute of Technology, Bang kok, Thailand.

3. David Satterthwaite Jorge E. Hardoy (1986), "Urban Change in the Third World: Are

Recent Trends a Useful Pointer to the Urban Future?" Habitat International, Vol. 10

No.3 p.34.

4. Peter J. Larkham (1998), "Urban and Morphology and Typology in the Kingdom".

5. USAID (1999), "United States Merchandise Trade with Developing Countries",

Available online: http://www.usaid.gov/economic_growth/trdweb/appmeth.html.

6. http:/www.brainydictionary.com/words/to/town231380.html.