ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM XÂY DỰNG BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG QUỸ ĐẤT LÚA DO TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TẠI HUYỆN PHÚ VANG, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ GIAI ĐOẠN 2000 - 2010

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC HUẾ


PHẠM GIA TÙNG



ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM XÂY DỰNG BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG
QUỸ ĐẤT LÚA DO TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
TẠI HUYỆN PHÚ VANG, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ
GIAI ĐOẠN 2000 - 2010

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI
MÃ SỐ: 60.62.16


NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS.GVC HUỲNH VĂN CHƯƠNG


Huế - 2011
i


LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành chương trình đào tạo Thạc sĩ ngành Quản lý đất đai và luận

văn tốt nghiệp này; tôi xin trân trọng cảm ơn:
Ban giám hiệu; Phòng Đào tạo Sau Đại học Trường Đại học Nông lâm
Huế; Ban chủ nhiệm Khoa Tài nguyên Đất & MTNN; Bộ môn Công nghệ Quản
lý đất đai đã giúp đỡ và tạo nhiều điều kiện cho tôi được tham gia Khóa học Cao
học Quản lý đất đai K15.
Xin bày tỏ lòng biế
t ơn sâu sắc đến TS.GVC Huỳnh Văn Chương; giáo
viên hướng dẫn khoa học đã tận tình giúp đỡ; chỉ bảo cho tôi trong suốt thời gian
học tập cũng như hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
Trân trọng cảm ơn sự hợp tác; giúp đỡ và chia sẻ của các cán bộ Phòng
Tài nguyên môi trường; Phòng Nông nghiệp phát triển Nông thôn huyện Phú
Vang; Cán bộ và nhân dân các xã Phú An, Phú Mỹ và Thị trấn Thuận An trong
thời gian thực địa tại đị
a phương.
Xin được gửi lời cảm ơn đến gia đình; đồng nghiệp; bạn bè và những
người thân đã động viên; giúp đỡ tôi trong suốt thơi gian học tập và hoàn thành
luận văn.

Huế, Tháng 8 năm 2011



Phạm Gia Tùng





ii

Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi; chưa được sử
dụng để bảo vệ bất kỳ một học vị nào.
Các phần tài liệu tham khảo đều được cảm ơn và chỉ rõ nguồn gốc rõ ràng.

Người làm cam đoan


Phạm Gia Tùng
















iii


MỤC LỤC

Trang
MỞ ĐẦU……………………………………………… 01
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU………………………… 06
1.1. Cơ sở khoa học………… ……………………………… 06
1.1.1. Biến đổi khí hậu ………………………………………… 06
1.1.1.1. Thời tiết - khí hậu……………………………………… 06
1.1.1.2. Khái niệm biến đổi khí hậu …………………………… 07
1.1.1.3. Thích ứng và giảm thiểu ảnh hưởng biến đổi khí hậu… 07
1.1.1.4. Nguyên nhân của biến đổi khí hậu 08
1.1.1.5. Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu 11
1.1.1.6. Các kịch bản biến đổi khí hậu 13
1.1.2. Đất lúa và vấn đề An ninh lương thực 15
1.1.2.1. Khái niệm đất trồng lúa 15
1.1.2.2. Tình hình sử dụng đất lúa 15
1.1.2.3. Khái niệm an ninh lương thực 16
1.1.2.4. Vấn đề an ninh lương thực……………………………… 17
1.1.3. Hệ thống thông tin địa lý (GIS) và công nghệ viễn thám
(RS)
18
1.1.3.1. Hệ thống thông tin địa lý (GIS) 18
1.1.3.2. Công nghệ viễn thám 22
1.1.3.3. Một số ứng dụng GIS và công nghệ viễn thám tại Việt
Nam

24
1.1.3.4. Các phần mềm sử d
ụng trong nghiên cứu 29
1.2. Cơ sở thực tiễn của đề tài……………………………… 32
1.2.1. Trên thế giới 32

iv


1.2.2. Tại Việt Nam……………………………………………. 33
CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37
2.1. Nội dung nghiên cứu 37
2.2. Phương pháp nghiên cứu……………………………… 37
2.2.1. Thu thập số liệu thống kê và thông tin thứ cấp 37
2.2.2. Phỏng vấn hộ 37
2.2.3. Ứng dụng GIS và viễn thám ……………………………. 37
2.2.4. Phỏng vấn sâu cán bộ chuyên trách 38
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 40
3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và hiện trạng sử dụng
quỹ đấ
t lúa………………………………………………

40
3.1.1. Điều kiện tự nhiên của huyện Phú Vang 40
3.1.1.1. Vị trí địa lý………………………………………………. 40
3.1.1.2. Địa hình………………………………………………… 41
3.1.1.3. Các nguồn tài nguyên…………………………………… 42
3.1.2. Điều kiện kinh tế xã hội 45
3.1.2.1. Điều kiện xã hội…………………………………………. 45
3.1.2.2. Điều kiện kinh tế………………………………………… 47
3.1.3. Hiện trạng sử dụng đất 49
3.1.3.1. Hiện trạng sử dụng đất của huyện Phú Vang 49
3.1.3.2. Hiện trạng sử dụng đất của vùng nghiên cứu 52
3.1.4. Nh
ận xét chung………………………………………… 53
3.2. Tình hình sử dụng đất lúa và sản xuất lúa tại vùng

nghiên cứu………………………………………………

53
3.2.1. Hiện trạng sử dụng đất lúa của vùng nghiên cứu 53
3.2.2. Xu hướng biến động của quỹ đất lúa 54
v


3.2.3. Khái quát tình hình sản xuất lúa tại vùng nghiên cứu…. 56
3.2.4. Sản xuất lúa và an ninh lương thực tại chỗ……………… 58
3.2.5. Nhận xét chung………………………………………… 58
3.3. Biến đổi khí hậu tại vùng nghiên cứu…………………… 59
3.3.1. Các đặc trưng khí hậu 59
3.3.1.1. Lượng mưa 59
3.3.1.2. Nhiệt độ………………………………………………… 61
3.3.1.3. Lũ lụt, bão, áp thấp nhiệt đới……………………………. 64
3.3.1.4. Hạn hán, sự dâng lên của mực nước biển và xâm nhập
mặn……………………………………………………….

66
3.3.2. Thích nghi và ứng phó với Biến đổi khí hậu 67
3.3.2.1. Hoạt
động sản xuất nông nghiệp 68
3.3.2.2. Xây dựng 68
3.3.2.3. Công tác tuyên truyền và nhận thức của người dân về
biến đổi khí hậu…………………………………………

69
3.3.3. Nhận xét chung………………………………………… 69
3.4. Bản đồ biến động đất lúa do tác động của biến đổi khí hậu 70

3.4.1. Giải đoán ảnh vệ tinh 70
3.4.1.1. Mô tả dữ liệu…………………………………………… 70
3.4.1.2. Chọn mẫu và giải đoán ảnh 71
3.4.2. Bản đồ đất lúa, bản đồ biế
n động đất lúa năm 2000 và năm
2010

76
3.4.2.1. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất lúa năm 2000 và năm
2010

76
3.4.2.2. Bản đồ biến động đất lúa giai đoạn 2000 đến 2010 77
3.4.2.3. Xác định các diện tích đất lúa giảm do ảnh hưởng của
BĐKH

79
vi


3.5. Dự báo quỹ đất lúa trong tương lai và đề xuất các giải
pháp nâng cao hiệu quả sử dụng quỹ đất lúa…………….


81
3.5.1. Bản đồ mất đất lúa theo các kịch bản BĐKH trong
tương lai

81
3.5.1.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quỹ đất lúa trong tương lai 81

3.5.1.2. Bản đồ địa hình khu vực nghiên cứu 81
3.5.1.3. Xác định diện tích đất lúa bị ảnh hưởng do mực nước
biển dâng

84
3.5.2. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng đất lúa,
thích ứng với BĐKH

87
3.5.2.1. Cơ sở các đề xuất 87
3.5.2.2. Đề xuất các giải pháp 87
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 89

TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………… 91

vii


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Viết tắt Ý nghĩa
ANLT
An ninh lương thực
BĐKH
Biến đổi khí hậu
CSDL
Cơ sở dữ liệu
FAO
Tổ chức lương nông
(Food and Agriculture Organization)
GIS
Hệ thống thông tin địa lý
(Geographic Information System)
GPS
Hệ thống định vị toàn cầu
(Global Positioning System)
HTSDĐ
Hiện trạng sử dụng đất

IPCC
Liên minh chính phủ về biến đổi khí hậu
(Intergorvemental Panel on Climate Change)
LHQ
Liên hiệp quốc
NTTS
Nuôi trồng thủy sản
ODA
Viên trợ phát triển chính thức
(Official Development Assistance)
RS
Viễn thám
(Remote Sensing)
TNMT
Tài nguyên môi trường
UNDP
Chương trình phát triển liên hiệp quốc
(United Nations Development Programme)
UNFCCC
Hội nghị khung Liên hiệp quốc về biến đổi khí hậu
(United Nation Framework Convention on Climate Change)
USD
Đô la Mỹ



viii


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1. Các loại đất của huyện Phú Vang.
Bảng 3.2. Dân số, lao động các xã trong vùng nghiên cứu
Bảng 3.3. Cơ cấu sử dụng đất của các xã trong vùng nghiên cứu
Bảng 3.4. Hiện trạng sử dụng đất lúa các xã vùng nghiên cứu.
Bảng 3.5. Biến động diện tích đất lúa.
Bảng 3.6. Chu chuyển đất trồng lúa giai đoạn 2000 - 2010
Bảng 3.7. Diện tích, năng suất lúa tại các xã trong vùng nghiên cứu.
Bảng 3.8. Tính toán khả năng đảm bảo an ninh lương thực.
Bảng 3.9. Thông số dữ liệu ảnh vệ tinh Landsat năm 2000 và năm 2010.
Bảng 3.10. Mô tả các mục đích sử dụng đất chính.
Bảng 3.11. Lựa chọn các mẫu để giải đoán ảnh.
Bảng 3.12. So sánh kết quả giải đoán ảnh và kiểm kê năm 2000 và năm 2010.
Bảng 3.13. Chu chuyển đất trồng lúa giai đoạ
n 2000 đến năm 2010.
Bảng 3.14. Chu chuyển diện tích đất lúa từ năm 2000 - 2010 do BĐKH.
Bảng 3.15. Tổng hợp độ cao của vùng nghiên cứu.









ix


DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, HÌNH VẼ
Biểu đồ 3.1. Cơ cấu lao động năm 2009.

Biểu đồ 3.2. Cơ cấu kinh tế huyện Phú Vang năm 2009 .
Biểu đồ 3.3. Cơ cấu sử dụng đất năm 2010 của huyện Phú Vang.
Biểu đồ 3.4. Biến động diện tích trồng lúa toàn huyện giai đoạn 2006 - 2009.
Biểu đồ 3.5. Biến động tổng lượng mưa giai đoạn 2001 – 2009.
Biểu đồ 3.5. Trung bình lượng mưa theo tháng giai đoạn 2001 – 2009.
Biểu đồ 3.6. Biến động lượng mưa theo vùng sinh thái và theo mùa.
Biểu đồ 3.7. Trung bình nhiệt độ năm giai đoạn 2001 - 2009.
Biểu đồ 3.8. Trung bình nhiệt độ tháng giai đoạn 2001 - 2009.
Biểu đồ 3.9. Trung bình giờ nắng theo tháng giai đoạn 2001 - 2009.
Biểu đồ 3.10. Biến động nhiệt độ theo vùng sinh thái và theo mùa.
Biểu đồ 3.11. Tổng số lượng cơn bão theo vùng sinh thái và theo tháng.
Bi
ểu đồ 3.12. Xu hướng biến động của mực nước biển giai đoạn 1980 – 2007.
Hình a: Sản lượng lúa của Việt Nam.
Hình b: Sản lượng lúa của Philippin.
Hình 1.1. Hiệu ứng nhà kính.
Hình 1.2. Biến động nồng độ CO
2
trong không khí.
Hình 1.3. Bình quân lượng CO
2
/người tại một số quốc gia .
Hình 1.4. Tác động của BĐKH và suy giảm tài nguyên, kinh tế.
Hình 1.5. Số lượng các thiên tai giai đoạn 1900 – 2007.
Hình 1.6. Kịch bản nước biển dâng khu vực Đông Nam Á.
Hình 1.7. An ninh lương thực trên thế giới năm 1988.
Hình 1.8. Các thành phần của hệ thống thông tin địa lý.
Hình 1.9. Các chức năng của hệ thống thông tin địa lý.
x

Hình 1.10. Giao diện modull file của Envi4.5.
Hình 1.11. Giao diện làm việc của MapInfo 10.0.
Hình 1.12. Giao diện làm việc của phần mềm Surfer 8.0.
Hình 1.13. Bản đồ cảnh báo lũ lụt nguy hiểm.
Hình 1.14. Bản đồ dự báo ảnh hưởng của mực nước biển dâng.
Hình 1.15. Bản đồ dự báo mức ngập lụt tại Nam Bộ.
Hình 1.16. Bản đồ dự báo thời gian ngập lụt Nam Bộ.
Hình 2.1. Sơ đồ sử
dụng công nghệ GIS và viễn thám trong nghiên cứu.
Hình 3.1. Sơ đồ vị trí của huyện Phú Vang và vùng nghiên cứu điểm.
Hình 3.2. Hệ thống thủy văn của huyện Phú Vang.
Hình 3.3. Ảnh vệ tinh Landsat ngày 28/4/2000.
Hình 3.4. Ảnh vệ tinh Landsat ngày 23/03/2010.
Hình 3.5. Chọn mẫu giải đoán ảnh
Hình 3.6. Ảnh giải đoán năm 2000.
Hình 3.7. Ảnh giải đoán năm 2010.
Hình 3.8. Bản đồ đất lúa năm 2000.
Hình 3.9. Bản
đồ đất lúa năm 2010.
Hình 3.10. Biến động đất lúa giai đoạn 2000 - 2010.
Hình 3.11. Bản đồ mất đất lúa do Biến đổi khí hậu
Hình 3.12. Mô hình khoảng cao đều 0,25 mét.
Hình 3.13. Mô hình khoảng cao đều 0,25 mét.
Hình 3.14. Bản đồ địa hình khoảng cao đều 0,25 mét.
Hình 3.15. Bản đồ địa hình khoảng cao đều 0,3 mét.
Hình 3.16. Bản đồ mất đất lúa do tác động của BĐKH đến năm 2050.
Hình 3.17. Bản đồ m
ất đất lúa do tác động của BĐKH đến năm 2100.
1

MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài
Biến đổi khí hậu trái đất là sự thay đổi của hệ thống khí hậu gồm khí quyển,
thuỷ quyển, sinh quyển, thạch quyển hiện tại và trong tương lai bởi các nguyên nhân
tự nhiên và nhân tạo trong một giai đoạn nhất định tính bằng thập kỷ hay hàng triệu
năm. Trong đó, các biểu hiện chính là sự nóng lên toàn cầu dẫn đến mực nướ
c biển
dâng cao do các hoạt động kinh tế - xã hội của con người. [1]
Theo một số nhà khoa học, tốc độ biến đổi khí hậu trong thời gian tới là rất khó
dự đoán, nó phụ thuộc vào lượng phát thải khí nhà kính, mức độ tăng dân số, cơ cấu
kinh tế, các thỏa thuận quốc tế nhằm giảm thiểu phát thải khí nhà kính có được thực
hiện đầy đủ, nghiêm túc trên phạm vi toàn cầu hay không?
Biến
đổi khí hậu ảnh hưởng đến hầu hết các hoạt động của con người, ảnh hưởng
đến công nghiệp, nông nghiệp, du lịch, dịch vụ, giao thông vận tải và các hoạt động
khác. Trong đó, nông nghiệp là một trong những lĩnh vực chịu ảnh hưởng lớn nhất bởi
biến đổi khí hậu, mà sản xuất lúa là lĩnh vực chịu mức độ ảnh hưởng rất lớn.
Qua tác
động đến nông nghiệp và an ninh lương thực, đến những năm 2080, biến
đổi khí hậu có thể buộc 600 triệu người nữa phải đối mặt với tình trạng suy dinh
dưỡng cấp. [29]
Trong khi sản xuất lúa là hoạt động sinh kế của nhiều người tại các quốc gia, đặc
biệt là các quốc gia đang phát triển và kém phát triển. Sản xuất lúa gạo đóng góp từ
40% đến 70% nhu cầu lương thực, thự
c phẩm cho con người trên thế giới.
Một thực tế không thể phủ nhận đó là sản lượng sản xuất lúa trên thế giới cũng
như của Việt Nam vẫn đang trên đà phát triển (Hình a). Tuy nhiên, đó là sự phát triển
dựa vào năng suất của các giống mới, nhưng yếu tố này rồi cũng sẽ đến một lúc “đến

hạn”. Như vậy đến lúc đó s
ản lượng lúa sẽ như thế nào khi mà diện tích đất đai dành
cho sản xuất lúa đang ngày càng thu hẹp bởi nhiều nguyên nhân khác nhau, trong đó
biến đổi khí hậu là một trong những nguyên nhân chính.
Theo UNDP do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu trong 25 năm qua, nhân loại đã
bị mất khoảng 10 đến 15 % tổng sản lượng.
2


Một nghiên cứu ở Philippin cho thấy, năm 1998, hiện tượng ENino là nguyên
nhân chính (80%) dẫn đến hiện tượng mất mùa (Hình b).

Hình a: Sản lượng lúa của Việt Nam Hình b: Sản lượng lúa của Philippin
Việt Nam được xếp là một trong năm quốc gia chịu nhiều ảnh hưởng của biến đổi
khí hậu. Theo tính toán, các nhà khoa học đã xây dựng được các kịch bản mất đất
trong thời gian tới do nước biển xâm nhập tại Việt Nam.
Ảnh hưởng rõ nét nhất của biến đổi khí hậu đến sản xuất lúa là hiện tượng hạn
hán kéo dài và bất thường. Theo các cơ quan truyền thông hôm 15/07/2010, trong
tháng qua, tình trạng hạn hán đã phá hủy gần 100 ngàn ha đồng ruộng tại các tỉnh miền
trung Việt Nam, với tình hình rất nghiêm trọng tại khu vực từ Thanh Hóa, Nghệ An,
Hà Tĩnh, chạy dài xuống Quảng Nam, Quảng Ngãi.
Tại Việt Nam, đã có các nghiên cứu về biến đổi khí hậu cũng như tác động của
nó trên nhiều địa phương khác nhau. Tuy nhiên các nghiên cứu này thường tập trung ở
quy mô cấp tỉnh, cấp vùng (liên tỉnh) mà chưa chú trọng đến các khu vực ở cấp vi mô,
đồng thời chưa đưa ra được những cảnh báo cụ thể đến từng đơn vị hành chính cấp xã.
Các nghiên cứu tập trung nhiều ở khu vực Nam Bộ và Đồng bằng Sông Hồng do đặc
điểm đây là những khu vực có địa hình thấp, đồng thời là khu vực tập trung dân cư và
các hoạt động kinh tế xã hội của cả nước.
Ở khu vực Miền Trung, với đặc điểm địa lý trải dài trên, ven theo bờ biển nên
sự ảnh hưởng của BĐKH là rất lớn. Tại một số địa phương đã có những nghiên cứu về

3


ảnh hưởng của BĐKH đến sản xuất nông nghiệp, các kinh nghiệm thích ứng với
BĐKH của người dân tuy nhiên, chưa có nghiên cứu nào đề cập đến quá trình mất
đất lúa do tác động của BĐKH đối với cấp vi mô.
Như vậy, rõ ràng vấn đề xem xét, đánh giá sự biến đổi của quỹ đất lúa hiện có
là một yêu cầu cấp thiết, cung cấp cho nhà hoạch định chính sách, các nhà khoa học và
bản thân người sử dụng đất xây dựng được phương án sử dụng đất hợp lý, đảm bảo an
ninh lương thực, thích nghi với biến đổi khí hậu.
Từ những vấn đề trên, tôi tiến hành thực hiện đề tài : Ứng dụng GIS và viễn
thám xây dựng bản đồ biến động quỹ đất lúa do tác động của biến đổi khí hậu tại
huyện Phú Vang; tỉnh Thừa Thiên Huế giai đoạn 2000 - 2010.
Mục tiêu của đề tài
Mục tiêu tổng quát
Đánh giá quá trình mất đất lúa và xây dựng bản đồ thay đổi diện tích đất trồng
lúa tại các xã Phú An, Phú Mỹ và thị trấn Thuận An thuộc huyện Phú Vang, tỉnh Thừa
Thiên Huế do tác động của biến đổi khí hậu giai đoạn 2000 - 2010. Đề xuất các biện
pháp sử dụng quỹ đất lúa hiện có có hiệu quả và các biện pháp nhằm giảm thiểu ảnh
hưởng của biến đổi khí hậu đến diện tích đất trồng lúa.
Mục tiêu cụ thể
- Xác định quỹ đất trồng lúa hiện có tại các xã Phú An, Phú Mỹ và thị trấn
Thuận An thuộc huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế.
- Thống kê và xác định ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến diện tích đất sản
xuất lúa và quá trình sản xuất lúa tại địa bàn nghiên cứu.
- Xây dựng bản đồ biến động quỹ đất trồng lúa do ảnh hưởng của các hiện
tượng biến đổi khí hậu (hạn hán, ngập mặn) theo thời gian từ năm 2000 đến năm 2010.
- Xây dựng bản đồ mất đất lúa do mực nước biển dâng theo các thông số của
kịch bản biến đổi khí hậu do bộ Tài nguyên môi trường xây dựng đến năm 2050 và
2100 của các xã trong vùng nghiên cứu.

4


Câu hỏi nghiên cứu
Đề tài thực hiện nhằm trả lời một số nội dung như sau:
- Tình hình sản xuất lúa và vấn đề an ninh lương thực trong nước và tại vùng
nghiên cứu là như thế nào?
- Hiện trạng và xu hướng sử dụng quỹ đất trồng lúa của địa phương trong giai
đoạn qua là như thế nào?
- Diện tích đất lúa bị thay đổi mục đích sử dụng do ảnh hưởng c
ủa quá trình
biến đổi khí hậu từ năm 2000 đến năm 2010 là bao nhiêu? Ở những khu vực nào?
- Xác định diện tích đất sản xuất lúa bị ảnh hưởng khi nước biển dâng theo các
kịch bản và thông số của Bộ TNMT?
- Để sản xuất lúa có hiệu quả, đảm bảo an ninh lương thực trong bối cảnh biến
đổi khí hậu đang diễn ra gay gắt thì cần phải sử dụng những biệ
n pháp nào?
Ý nghĩa của đề tài
Ý nghĩa khoa học
- Tìm hiểu về các khái niệm cơ bản về biến đổi khí hậu và vấn đề ứng phó,
thích nghi với biến đổi khí hậu trong quá trình sản xuất nông nghiệp.
- Tình hình sản xuất lúa và xu hướng biến động diện tích đất trồng lúa trong
những năm qua, đặc biệt với ảnh hưởng của biến đổi khí hậu.
- Cung cấp phương pháp sử dụ
ng công nghệ GIS và giải đoán ảnh viễn thám để
xây dựng các loại bản đồ.
- Xác định được mối tương quan giữa biến đổi khí hậu và sự biến động về diện
tích đất trồng lúa.
Ý nghĩa thực tiễn

Xây dựng bản đồ mất đất lúa tại vùng nghiên cứu điểm thuộc huyện Phú Vang,
tỉnh Thừa Thiên Huế để cung cấp cho những người làm chính sách xây dựng vùng quy
hoạch sản xuất lúa phù hợp với tình hình biến đổi khí hậu hiện nay.
5


Đề xuất các biện pháp nhằm hạn chế ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến sản
xuất nông nghiệp nói chung và sản xuất lúa nói riêng.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu
Quỹ đất sản xuất lúa của xã Phú An, Phú Mỹ và thị trấn Thuận An thuộc huyện
Phú Vang và sự ảnh hưởng của quá trình biến đổi khí hậu đến diện tích đất trồng lúa.
Các biện pháp nhằ
m giảm thiểu và thích ứng với biến đổi khí hậu trong quá trình sản
xuất lúa.
Phạm vi nghiên cứu
- Về thời gian: Đề tài được thực hiện từ tháng 11 năm 2010 đến tháng 6 năm
2011. Các số liệu được thu thập và đưa ra các nhận xét, đánh giá cho giai đoạn 2000 -
2010.
- Về không gian: Quỹ đất lúa tại các xã vùng ven biển, đầm phá là thị trấn
Thuận An, xã Phú An, xã Phú Mỹ của huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế.

6


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1. Cơ sở khoa học
1.1.1. Biến đổi khí hậu
1.1.1.1. Thời tiết - khí hậu
Thời tiết và khí hậu là hai khái niệm hoàn toàn độc lập với nhau nhưng có mối
quan hệ chặt chẽ với nhau nên một số người cho rằng thời tiết và khí hậu là những
khái niệm cùng để chỉ chung một hiện tượng tự nhiên. Tuy nhiên, thực tế hai khái
niệm này không phải là một mà nó có sự phân biệ
t với nhau bởi yếu tố thời gian và
phạm vi không gian.
Thời tiết được hiểu như là trạng thái của khí quyển ở tầng mặt đất và những
tầng thấp hơn, sự thay đổi của các trạng thái này do các tác nhân lý học trong không
gian gây ra sự thay đổi của thời tiết theo thời gian. Trong khi đó, khí hậu là tập hợp
các đặc trưng khí quyển cho từng địa phương và phụ thuộc hoàn toàn vào hoàn cảnh
địa lý củ
a vùng đó bao gồm các yếu tố độ cao, địa hình, vị trí địa lý… và khí hậu có
đặc tính ổn định cao. [10]
Theo tổ chức Liên minh dự báo thời tiết quốc tế thì thời tiết là trạng thái nhất
thời của khí quyển tại một địa điểm nhất định, được xác định bằng các yếu tố như
nhiệt độ, độ ẩm, hướng gió, lượng mưa… Khí hậu là tình trạng trung bình nhiề
u năm
của thời tiết (thường là 30 năm) tại một vùng nhất định. [14]
Như vậy, mặc dù có những cách hiểu khác nhau về thời thiết và khí hậu, song
các khái niệm đều chỉ chung được rằng: Thời tiết là tình trạng khí quyển nhất thời,

không có tính ổn định theo thời gian, còn khí hậu là trạng thái trung bình nhiều năm
của thời tiết và có đặc tính ổn định cao. Phạm vi của thời tiết đượ
c xem xét nhỏ hơn sơ
với phạm vi của khí hậu.
Sở dĩ cần phải làm rõ vấn đề này vì chúng ta cần phân biệt được các hiện tượng
dị thường của thời tiết và biến đổi khí hậu của một vùng. Xét một cách đơn giản, nếu
một vùng nào đó có một cơn bão lớn thì đó là hiện tượng dị thường của thời tiết,
nhưng nếu tầ
n suất xuất hiện cơn bão đó xuất hiện nhiều hơn mức bình thường thì đó
là những biểu hiện của biến đổi khí hậu.
7


1.1.1.2. Khái niệm biến đổi khí hậu
Biến đổi khí hậu hiện nay đã trở thành một vấn đề toàn cầu, không riêng gì của
bất kỳ một quốc gia hay một thể chế xã hội nào, bởi vì ảnh hưởng của biến đổi khí hậu
hết sức rộng lớn và tác động vào nhiều hoạt động kinh tế xã hội cũng như đe dọa đến
sự tồn vong của nhân lo
ại. Báo cáo về phát triển con người năm 2007/2008 của Liên
hiệp quốc đã khẳng định: “Biến đổi khí hậu sẽ là một trong những yếu tố định hình
triển vọng phát triển con người trong suốt thế kỷ 21”.
Vậy biến đổi khí hậu là gì?
Biến đổi khí hậu là chỉ những sự thay đổi tính chất, trạng thái của khí hậu bởi
các hoạt động trực tiếp hay gián tiếp c
ủa con người làm sự thay đổi khí quyển.
Các biểu hiện của biến đổi khí hậu là:
- Sự nóng lên của trái đất và bầu khí quyển.
- Mực nước biển dâng cao do hiện tượng băng tan.
- Sự thay đổi về chất lượng và thành phần khí quyển có hại cho cuộc sống của
con người và các sinh vật trên trái đất.

- Sự di chuyển của các đới khí hậu tồn tại hàng nghìn năm trên các vùng khác
nhau của trái đất dẫn t
ới nguy cơ đe doạ sự sống của các loài sinh vật, các hệ sinh thái
và hoạt động của con người.
- Sự thay đổi cường độ hoạt động của quá trình hoàn lưu khí quyển, chu trình
tuần hoàn nước trong tự nhiên và các chu trình sinh địa hoá khác.
- Sự thay đổi năng suất sinh học của các hệ sinh thái, chất lượng và thành phần
của thuỷ quyển, sinh quyển, các địa quyển (UNFCCC,1992).
1.1.1.3. Thích ứng và giảm thiểu ảnh hưởng biế
n đổi khí hậu
Trước hết, cần phải khẳng định rằng việc ứng phó với biến đổi khí hậu là một
quá trình lâu dài và chúng ta rất khó để cải thiện tình hình hiện nay mà chúng ta chỉ có
thể làm giảm cường độ và tốc độ của nó cũng như đưa ra các giải pháp để thích ứng
với biến đổi khí hậu.
8


Thích ứng được hiểu như là sự điều chỉnh hệ thống tự nhiên hoặc con người đối
với hoàn cảnh hoặc môi trường khí hậu thay đổi nhằm mục đích giảm khả năng bị tổn
thương do dao động và biến đối khí hậu hiện hữu hoặc tiềm tàng và tận dụng các cơ
hội thuận lợi do nó mang lại. Như vậy, thích ứng là quản lý nhữ
ng vấn đề không thể
tránh được, hay một cách đơn giản là tìm các biện pháp để “sống chung’’. [14]
Trong khi đó, giảm nhẹ không phải là làm giảm các ảnh hưởng của biến đổi khí
hậu mà là giảm các nguồn gây nên biến đổi khí hậu, trong đó khí nhà kính là một ưu
tiên hàng đầu.
1.1.1.4. Nguyên nhân của biến đổi khí hậu
Biến đổi khí hậu là hệ quả của nhiều hoạt động kinh tế xã hội của con người
cũng như quy luật hoạt động của các quyển trên trái đất, bao gồm khí quyển, thạch
quyển, địa quyển và thủy quyển.

Ảnh hưởng rõ nét của biến đổi khí hậu chính là sự dâng lên của mực nước biển
và sự nóng lên toàn cầu hiện nay. Đây là một chuỗi các nguyên nhân và hệ quả, tuy
nhiên sâu xa hơn chính là do hiện tượng khí nhà kính.
Khí nhà kính hay hiệu ứng nhà kính là do cacbonic (CO
2
), metan (CH
4
), các
hợp chất clorofluoroacbon (CIFC
5
) và oxit nitơ (N
2
O). Nồng độ của chúng trong khí
quyển tăng nhanh nhất trong 50 năm trở lại đây do những hoạt động của con người và
đặc biệt là do việc dùng các nhiên liệu mỏ và do đó hiệu ứng nhà kính tăng lên một
cách đáng lo ngại. [26]
Ngày nay, người ta hiểu khái niệm này một cách rộng hơn cho cả môi trường
sinh vật đang sinh tồn là trái đất. Hiệu ứng nhà kính là hiệu ứng làm cho không khí của
trái đất nóng lên do bức xạ sóng ngắ
n của Mặt trời có thể xuyên qua tầng khí quyển
chiếu xuống mặt đất, mặt đất hấp thu làm nóng lên sau đó lại bức xạ sóng dài vào khí
quyển để CO
2
hấp thu làm cho không khí nóng lên (Al Gore, 2006).
Trái đất luôn nhận được các bức xạ mặt trời chiếu xuống. Đây là yếu tố hàng
đầu đảm bảo cho sự tồn tại sự sống của các sinh vật trên trái đất. Một phần năng lượng
này sẽ được trái đất giữ lại (bị hấp thu), một phần lớn còn lại bị phản xạ ra không gian.
Tuy nhiên, do hiệu ứng nhà kính, các chất khí tồn tại trong bầu khí quy
ển trái đất, tạo
9

thành một vành đai, được hiểu như là “một lớp chăn“ sẽ giữ lại nhiệt lượng này, từ đó
làm cho trái đất nóng lên. Khi trái đất nóng lên; kéo theo đó sẽ là các hiện tượng như
băng tan, làm thay đổi áp suất từ đó làm thay đổi khí quyển.
Hình 1.1. Hiệu ứng nhà kính
Nồng độ của CO
2
trong không khí hiện nay đang ở mức cao, các nghiên cứu
cho thấy rằng nồng độ CO
2
năm 2007 gấp đôi so với mức trung bình từ trước đến nay,
trong khi đó dự báo đến năm 2100 sẽ tăng lên từ 2,5 đến 4 lần tùy thuộc vào mức độ
phát thải ở các cấp khác nhau (World Bank, 2010).

Hình 1.2. Biến động nồng độ CO
2
trong không khí
10


Việc phát thải khí CO
2
chủ yếu là từ các quốc gia công nghiệp lớn như: Trung
Quốc, Mỹ, Nga, Nhật và các nước có thu nhập ở mức cao.

Hình 1.3. Bình quân lượng CO
2
/người tại một số quốc gia [14].
Điều này là do số lượng đồ dùng có phát thải các khí gây nên hiệu ứng nhà kính

tại các quốc gia này đều ở mức lớn hơn so với các nước khác (World Bank, 2010).
Trong khi đó, môi trường là tài sản chung của nhân loại và các tác động của nó
đến nhân loại là hoàn toàn như nhau, chưa kể đến người dân tại các quốc gia có thu
nhập thấp do không có cơ sở hạ tầng, kỹ năng ứng phó nên trở thành đố
i tượng dễ bị
tổn thương nhất. Chính vì vậy, thế giới đã thống nhất đưa ra các chương trình, hành
động nhằm bắt buộc, khuyến cáo các chính phủ cắt giảm mức độ phát thải nhằm cứu
lấy trái đất khi chưa muộn.
Một trong những công ước quan trọng của việc cắt giảm khí thải là nghị định tư
Kyoto. Nghị định này quy định một số n
ội dung chính như sau:
+ Các nước phát triển cam kết giảm tổng lượng phát thải khí nhà kính thấp hơn
năm 1990, trung bình là 5,2% trong thời kỳ cam kết đầu tiên 2008 - 2012.
+ Đưa ra “3 cơ chế mềm dẻo” để hỗ trợ và khuyến khích.
- Cơ chế đồng thực hiện (JI).
11


- Cơ chế buôn bán quyền giảm phát thải (ET).
- Cơ chế phát triển sạch (CDM). [4]
1.1.1.5. Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu
Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu là một quá trình lâu dài, trên phạm vi rộng.
Các ảnh hưởng này tác động đến nhiều lĩnh vực trong tự nhiên cũng như xã hội. Sự tác
động của biến đổi khí hậu và các lĩnh vực này có tính chất qua lại và tồn tại mối quan
h
ệ hữu cơ ngay giữa các yếu tố. Chính vì vậy, khi một yếu tố thay đổi, sẽ kéo theo cả
một hệ thống bị ảnh hưởng.

Hình 1.4. Tác động của BĐKH và suy giảm tài nguyên, kinh tế (Tuấn, 2009) [17].
Một hiện rõ nét dễ nhận biết là sự thay đổi hệ thống thời tiết của thế giới, cường

độ các hiện tượng dị thường thời tiết xảy ra ngày càng mạnh trong khi đó tần suất đang
có xu hướng tăng nhanh chóng trong thời gian qua.
12



Hình 1.5. Số lượng các thiên tai giai đoạn 1900 - 2007 (IPCC,2007) [30].
Trong đó nổi bật là cơn bão Kartina, đã làm cho thế giới phải giật mình nhìn lại
vì từ trước đó, khu vực Đại Tây Dương không hề xuất hiện các cơn bão lớn và chưa
bao giờ được coi là “ổ bão’’ của thế giới.
Một vấn đề quan trọng là sự nóng lên toàn cầu sẽ làm cho khối lượng băng ở
các cực tan ra nhanh chóng đồng thời làm n
ước biển dâng lên nhiều trong những năm
tới. Theo tính toán của các chuyên gia IPCC, nếu nước biển dâng lên khoảng 1m, cả
thế giới sẽ mất đi 350 ngàn km
2
và khoảng 50 triệu người dân sẽ bị ảnh hưởng. [14]
Đây được coi là ảnh hưởng lâu dài và nghiêm trọng nhất của biến đổi khí hậu
đến cuộc sống con người vì nó sẽ làm mất chỗ ở cũng như sản xuất của nhân loại, làm
thay đổi hệ thống sinh thái của trái đất và dẫn đến nhiều hiện tượng cực đoan khác.

13



Hình 1.6. Kịch bản nước biển dâng khu vực Đông Nam Á (CRESIS,2007)[14]
Đi kèm theo sự thay đổi về môi trường sống và các hệ sinh thái tự nhiên sẽ là sự
xuống cấp của điều kiện sống của con người như sức khỏe, mất bản sắc văn hóa, chiến
tranh để chiếm đoạt các nguồn tài nguyên tự nhiên.
1.1.1.6. Các kịch bản biến đổi khí hậu

Các kịch bản biến
đổi khí hậu được xây dựng trên cơ sở mức độ phát thải khí
nhà kính, vì đây là nguyên nhân gây ra sự biến đổi khí hậu. Các kịch bản được xây
dựng chủ yếu nghiên cứu vào hai lĩnh vực chính là nhiệt độ của trái đất và mức nước
biển dâng.
Báo cáo đặc biệt về Các kịch bản phát thải (SRES - Special Report on
Emissions Scenarios) của IPCC (2000) được soạn thảo để phục vụ cho Báo cáo lần thứ
3 (TAR - Third Assessment Report) năm 2001. Các kịch bả
n phát thải này được dùng
để chạy các mô hình toàn cầu nhằm xây dựng các kịch bản biến đổi khí hậu. Nhìn
chung cho đến thời điểm hiện tại, các kịch bản biến đổi khí hậu toàn cầu và cho quy
mô địa phương đều được xây dựng dựa trên các kịch bản phát thải từ SRES.
14


Theo SRES, có 4 kịch bản gốc được đưa ra, từ đó xây dựng các kịch bản biến
đổi khí hậu:
- Kịch bản gốc A1: Kịch bản gốc A1 mô tả một thế giới tương lai với sự phát
triển kinh tế rất nhanh, dân số thế giới tăng đạt đỉnh vào khoảng giữa thế kỷ 21 và
giảm dần sau đó; phát triển nhanh các công nghệ mới và hiệu quả cao. Các đặc đ
iểm
nổi bật là sự tương đồng giữa các khu vực, sự tăng cường giao lưu về văn hóa xã hội,
sự thu hẹp khác biệt về thu nhập giữa các vùng. Họ kịch bản A1 được phát triển thành
3 nhóm dựa trên các hướng phát triển của công nghệ trong hệ thống năng lượng:
• A1FI: Sử dụng thái quá nhiên liệu hóa thạch (kịch bản phát thải cao).
• A1B: Cân bằng giữa các nguồn năng lượng (kị
ch bản phát thải trung bình).
• A1T: Chú trọng đến việc sử dụng các nguồn năng lượng phi hoá thạch (kịch
bản phát thải thấp).
- Kịch bản gốc A2 (kịch bản phát thải cao): Kịch bản gốc A2 mô tả một thể giới

rất không đồng nhất. Các đặc điểm nổi bật là tính độc lập cũng như việc bảo vệ các
đặc điểm địa phương, dân s
ố thế giới tiếp tục tăng, kinh tế phát triển theo định hướng
khu vực, thay đổi về công nghệ và tốc độ tăng trưởng kinh tế tính theo đầu người chậm
và riêng rẽ hơn so với các kịch bản khác.
- Kịch bản gốc B1 (phát thải thấp): Kịch bản gốc B1 thể hiện một thế giới tương
đồng với dân số thế giới đạt đỉnh vào giữa th
ế kỷ XXI và giảm xuống sau đấy giống
như trong họ kịch bản gốc A1, nhưng có sự thay đổi nhanh chóng trong cấu trúc kinh
tế theo hướng kinh tế dịch vụ và thông tin, giảm cường độ tiêu hao nguyên vật liệu,
các công nghệ sạch và sử dụng hiệu quả tài nguyên được phát triển; Chú trọng đến các
giải pháp toàn cầu về bền vững kinh tế, xã hội và môi trường.
- Kịch bản gốc B2 (phát thải trung bình): Họ k
ịch bản gốc B2 mô tả một thế
giới tập trung vào các giải pháp địa phương về bền vững kinh tế, xã hội và môi trường.
Dân số thế giới vẫn tăng trưởng liên tục nhưng thấp hơn A2, phát triển kinh tế ở mức
trung bình, chuyển đổi công nghệ chậm và không đồng bộ như trong B1 và A1 cũng
hướng đến việc bảo vệ môi trường và công bằng xã hội, B2 tập trung vào quy mô địa
phương và khu vực. [1]