ỨNG DỤNG GIS XÂY DỰNG BẢN ĐỒ THÍCH NGHI ĐẤT ĐAI CHO NUÔI TÔM SÚ (Penaeus monodon) TẠI HUYỆN DUYÊN HẢI TỈNH TRÀ VINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
******************

VÕ LÊ TUẤN

ỨNG DỤNG GIS XÂY DỰNG BẢN ĐỒ THÍCH NGHI ĐẤT ĐAI
CHO NUÔI TÔM SÚ (Penaeus monodon) TẠI HUYỆN
DUYÊN HẢI TỈNH TRÀ VINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 11/2009

i


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
******************

VÕ LÊ TUẤN

ỨNG DỤNG GIS XÂY DỰNG BẢN ĐỒ THÍCH NGHI ĐẤT ĐAI
CHO NUÔI TÔM SÚ (Penaeus monodon) TẠI HUYỆN
DUYÊN HẢI TỈNH TRÀ VINH

Chuyên ngành
Mã số

: Nuôi trồng thủy sản
: 60.62.70

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
Hướng dẫn khoa học:

TS. VŨ CẨM LƯƠNG
TS. NGUYỄN KIM LỢI

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 11/2009

ii


ỨNG DỤNG GIS XÂY DỰNG BẢN ĐỒ THÍCH NGHI ĐẤT ĐAI
CHO NUÔI TÔM SÚ (Penaeus monodon) TẠI HUYỆN
DUYÊN HẢI TỈNH TRÀ VINH
VÕ LÊ TUẤN

Hội đồng chấm luận văn:
1. Chủ tịch:

PGS.TS. LÊ THANH HÙNG
Đại học Nông Lâm Tp. HCM

2. Thư ký:

TS. NGUYỄN KIM LỢ
Đại học Nông Lâm Tp. HCM

3. Phản biện 1:

TS. NGUYỄN VĂN TRAI
Đại học Nông Lâm Tp. HCM

4. Phản biện 2:

TS. NGUYỄN THANH TÙNG
Phân viện Quy hoạch Thủy sản Phía Nam

5. Ủy viên:

TS. VŨ CẨM LƯƠNG
Đại học Nông Lâm Tp. HCM

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
HIỆU TRƯỞNG

i


LÝ LỊCH CÁ NHÂN
Tôi tên là Võ Lê Tuấn, sinh ngày 01 tháng 5 năm 1975, tại Khánh Hòa, con ông
Võ Giảng.
Tốt nghiệp Trung học phổ thông tại trường PTTH Trần Bình Trọng, huyện
Cam Ranh tỉnh Khánh Hòa, năm 1993.
Tốt nghiệp Đại học ngành Nuôi trồng thủy sản, hệ chính quy tập trung, tại Đại
học Thủy sản Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa, năm 1998.
Từ năm 2001 – 2008 làm việc tại phòng Quy hoạch, thuộc Phân Viện Quy

hoạch Thủy sản Phía Nam – Viện Kinh Tế & Quy hoạch thủy sản.
Từ 5/2008 đến nay công tác tại Công ty TNHH XD&TM Khang Cát.
Tháng 9 năm 2005 học Cao học ngành Nuôi trồng thủy sản tại Đại học Nông
Lâm, Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh.
Tình trạng gia đình: Vợ Trương Lê Ngọc Phương, kết hôn năm 2002, các con
Võ Lê Khánh Vân, sinh năm 2003 và Võ Lê Khánh Linh, sinh năm 2007.
Địa chỉ liên lạc: 104/19 Hồ Biểu Chánh, Phường 11, Q. PN, Tp.HCM.
Điện thoại: 08.39315983 – 0982.888.333
Email:

ii


LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố
trong bất kỳ công trình nào khác.
Ký tên

Võ Lê Tuấn

iii


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn:
™ BGH Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM, các thầy cô khoa Thủy Sản và phòng
Sau Đại học đã giảng dạy và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận
văn tốt nghiệp.
™ TS. VŨ CẨM LƯƠNG, TS. NGUYỄN KIM LỢI đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn

trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp.
™ KS. VŨ MINH TUẤN – Bộ môn GIS khoa Môi trường – Tài nguyên- Trường Đại
học Nông Lâm Tp. HCM. Phòng thiết kế và bản đồ, Phòng Quy hoạch - Phân Viện
Quy hoạch thủy sản Phía Nam – Viện Kinh tế và Quy hoạch thủy sản đã tạo mọi
điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài.
™ Các bạn cùng lớp cao học Nuôi trồng Thủy sản khóa 2005 đã giúp đỡ, chia sẻ
trong suốt khóa học.
™ Vô cùng biết ơn cha, mẹ, vợ và gia đình luôn động viên để tôi có thể hoàn thành
khóa luận này.
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 26
tháng 8 năm 2009.
Học viên

Võ Lê Tuấn

iv


TÓM TẮT
Đề tài “Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) xây dựng bản đồ thích nghi
nuôi tôm sú tại huyện Duyên Hải tỉnh Trà Vinh” được thực hiện từ tháng 8/2008 đến
tháng 8/2009 tại huyện Duyên Hải tỉnh Trà Vinh.
Đề tài đã ứng dụng phương pháp phân tích thứ bậc ưu tiên (AHP) để đánh giá
tiềm năng đất đai cho vùng phát triển nuôi tôm sú làm cơ sở để hỗ trợ xây dựng quy
hoạch lựa chọn vùng nuôi tôm sú trên địa bàn huyện. Đề tài đã ứng dụng GIS tiến
hành chồng xếp các lớp thông tin chuyên đề về đất với các nhân tố cao trình đất, thành
phần cơ giới đất, độ sâu tầng phèn, pH đất, xâm nhập mặn, độ sâu ngập lũ mùa mưa và
loại hình sử dụng đất. Kết hợp đánh giá đất đai theo “khung” của FAO (1976) và ứng
dụng phương pháp phân tích đa tiêu chuẩn (MCA) để đánh giá đất đai và đề xuất sử
dụng đất nuôi tôm sú bền vững. Chúng tôi lựa chọn các nhân tố đất có tầm ảnh hưởng

quan trọng đến việc lựa chọn vùng nuôi tôm và chọn 7 tiêu chuẩn (cao trình đất phân 4
chỉ tiêu phân cấp, thành phần cơ giới đất 4 phân cấp, độ sâu tầng phèn 3 phân cấp, pH
đất 4 phân cấp, xâm nhập mặn 4 phân cấp, độ sâu ngập lũ 3 phân cấp và loại hình sử
dụng đất bao gồm 4 phân cấp). Đề tài đã đưa ra mô hình đánh giá điều kiện tự nhiên
đất đai xác định vùng thích hợp cho nuôi tôm sú. Kết quả chỉ ra rằng trên địa bàn
huyện Duyên Hải diện tích đất thích nghi cao cho mô hình nuôi tôm sú chuyên là
14.462 ha, chiếm khoảng 38,45% tổng diện tích khu vực nghiên cứu (37.616 ha), mô
hình tôm sú lúa là 1.857 ha (4,94%) và mô hình tôm sú rừng là 3.580 ha (9,52%).
Đánh giá tiềm năng để mở rộng các mô hình nuôi tôm này cần được xem xét thêm
khía cạnh về kinh tế, xã hội và môi trường tại khu vực nghiên cứu.

v


ABSTRACT
The project "Application of geographic information systems (GIS) to construct
adapted map for culturing of tiger prawn in Duyen Hai District, Tra Vinh province"
was executed from 8/2008 to 8/2009 in Duyen Hai District of Tra Vinh province.
The project was applied the method of Analytic Hierarchy Process (AHP) to evaluate
potential land for the development of tiger prawn farming as a basis to support for
selecting planned construction tiger prawn farming areas in the district. The project
was applied GIS to conduct information layers of special subject soil with the
elevation, land-mechanical components, the depth of alum layer, soil pH, salinity
intrusion, flooding depth in rain season and types of land use. Combined assessment of
land under the "framework" of the FAO (1976) and apply the Multi-Criteria Analysis
(MCA) to evaluate the land and proposed land use for sustainable prawn farming. We
chose land factors which they were important influence to select prawn farming areas
and chose seven standards (elevation were divided four target hierarchies, landmechanical components were divided four target hierarchies, the depth of alum layer
were divided three target hierarchies, soil pH were divided four target hierarchies,
salinity intrusion were divided four target hierarchies, flooding depth were divided

three target hierarchies, types of land use included four target hierarchies). Subject has
launched the assessment model of natural conditions land which the purpose determine
suitable area for prawn farming. Results indicated that on the Duyen Hai district, the
area of high appropriate land to specializing in the tiger prawn culture model is 14,462
ha, making up approximately 38.45% in total of research land (37,616 ha), rice and
tiger shrimp model is 1,857 ha (4.94%) and model of forest and tiger shrimp is 3,580
ha (9.52%). Assessing the potential for expanding shrimp farming models should be
considered more aspects of economic, social and environment at research area.

vi


MỤC LỤC
Trang chuẩn y………………………………………………………………..………... i
Lý lịch cá nhân……………………………………………………………….………. ii
Lời cam đoan………………………………………………………………………… iii
Lời cảm ơn…………………………………………………………………………… iv
Tóm tắt……………………………………………………………………….………...v
Mục lục………………………………………………………………………………. vii
Danh sách các chữ viết tắt……………………………………………………..…….. xi
Danh sách các bảng…………………………………………………………………. xiii
Danh sách các hình ………………………………………………………………… xiv
1. MỞ ĐẦU.....................................................................................................................1 
1.1. Đặt vấn đề .............................................................................................................1 
1.2. Mục tiêu đề tài .......................................................................................................2 
1.3. Kết quả mong đợi ...................................................................................................3 
1.4. Giới hạn của đề tài .................................................................................................3 
2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU ..............................................................4 
2.1. Hệ thống thông tin địa lý (GIS) .............................................................................4 
2.1.1. Khái niệm ........................................................................................................4 

2.1.2. Mô hình dữ liệu GIS ........................................................................................5 
2.1.3. Phân tích dữ liệu GIS ......................................................................................6 
2.2. Các nghiên cứu về đánh giá thích nghi đất đai ....................................................14 
2.2.1. Tình hình nghiên cứu đánh giá đất đai trên thế giới .....................................14 
2.2.2. Tình hình nghiên cứu đánh giá thích nghi đất đai ở Việt Nam .....................15 
2.2.3. Quá trình đánh giá khả năng thích nghi đất đai (FAO, 1976) .......................16 
2.2.4. Quy hoạch đất nuôi trồng thuỷ sản huyện Duyên Hải tỉnh Trà Vinh ...........17 
2.3. Các ứng dụng của GIS trong quản lý quy hoạch sử dụng đất thuỷ sản ...............18 
2.3.1. Các ứng dụng GIS phục vụ quy hoạch nông nghiệp, thuỷ sản trên thế giới .18 
2.3.2. Ứng dụng GIS phục vụ quy hoạch nuôi thuỷ sản ở Việt Nam......................20 

vii


2.4. Lý thuyết về phân tích đa tiêu chuẩn ...................................................................22 
2.4.1. Lý thuyết về phân tích thứ bậc (AHP) ..........................................................22 
2.4.2. Các ứng dụng phân tích thứ bậc (AHP) trong khoa học kinh tế và đánh giá
khả năng thích nghi đất đai nuôi thuỷ sản ...............................................................25 
2.5. Tổng quan một số tính chất đất ảnh hưởng đến nuôi trồng thủy sản ...................26 
2.5.1. Tầng phèn và đất phèn...................................................................................27 
2.5.2. pH đất ............................................................................................................28 
2.5.3. Kết cấu đất .....................................................................................................28 
3. ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU ...............................................................31 
3.1. Vị trí địa lý ...........................................................................................................31 
3.2. Địa hình:...............................................................................................................32 
3.3. Khí hậu: ................................................................................................................32 
3.4. Thuỷ văn ..............................................................................................................32 
3.5. Thổ nhưỡng ..........................................................................................................36 
3.6. Điều kiện kinh tế - xã hội.....................................................................................37 
3.7. Hiện trạng nuôi tôm sú trên địa bàn huyện Duyên Hải .......................................37 

3.7.1. Hiện trạng các mô hình nuôi hiện nay...........................................................37 
3.7.2. Các phương thức nuôi tôm sú trên địa bàn huyện .........................................38 
3.8. Công tác quy hoạch đất phát triển NTTS huyện Duyên Hải ...............................39 
4. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..............................................41 
4.1. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................41 
4.2. Phương pháp nghiên cứu chung...........................................................................41 
4.3. Phương pháp nghiên cứu cụ thể ...........................................................................42 
4.3.1. Thông tin các yếu tố thích nghi đất đai cho nuôi tôm sú ở huyện Duyên Hải,
Trà Vinh...................................................................................................................43 
4.3.2 Ứng dụng AHP để xác định trọng số trong đánh giá vùng thích nghi đất đai
cho nuôi tôm sú .......................................................................................................43 
5. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU......................................................................................53 
5.1. Các nhân tố đất đai chính ảnh hưởng đến phát triển nuôi tôm sú........................53 

viii


5.2. Ứng dụng GIS xây dựng bản đồ thích nghi đất đai cho nuôi tôm sú ..................55 
5.2.1. Cao trình đất ..................................................................................................56 
5.2.2. Thành phần cơ giới đất ..................................................................................57 
5.2.3. Độ sâu tầng phèn ...........................................................................................57 
5.2.4. pH đất ............................................................................................................57 
5.2.5. Xâm nhập mặn...............................................................................................58 
5.2.6. Độ sâu ngập lũ mùa mưa ...............................................................................58 
5.2.7. Loại hình sử dụng đất ....................................................................................58 
5.3. Xây dựng bản đồ các nhân tố thích nghi .............................................................59 
5.3.1. Bản đồ cao trình đất.......................................................................................59 
5.3.2. Bản đồ thành phần cơ giới đất .......................................................................59 
5.3.3. Bản đồ độ sâu tầng phèn................................................................................59 
5.3.4. Bản đồ pH đất ................................................................................................60 

5.3.5. Bản đồ xâm nhập mặn ...................................................................................60 
5.3.6. Bản đồ độ sâu ngập lũ mùa mưa ...................................................................60 
5.3.7. Bản đồ loại hình sử dụng đất .........................................................................60 
5.4. Xây dựng bản đồ thích nghi đất đai cho nuôi tôm sú ..........................................69 
5.4.1. Xác định trọng số các tiêu chuẩn và giá trị các chỉ tiêu phân cấp.................69 
5.4.2. Xây dựng bản đồ thích nghi đất đai cho các loại hình nuôi tôm sú ..............71 
5.5. Đề xuất phát triển đất cho nuôi trồng thủy sản ....................................................78 
6. KẾT LUẬN, ĐỀ XUẤT ..........................................................................................80 
6.1. Kết luận ................................................................................................................80 
6.2. Đề xuất .................................................................................................................80 
TÀI LIỆU THAM KHẢO…………...………………………………..……………. 82
PHỤ LỤC ….……………………………………………………………………….. 86

ix


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
GIS (Geographic Information Systems): Hệ thống thông tin địa lý
DTTN: Diện tích tự nhiên
AHP (Analytic Hierarchy Process): Tiến trình phân tích thứ bậc
FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations): Tổ chức
liên hiệp quốc về lượng thực và nông nghiệp
GDP (Gross Domestic Product): Tổng sản phẩm quốc nội
MCMD (Multi-Criteria Decision Making): Ra quyết định đa tiêu chuẩn
MCMA (Multi-Criteria Model Analysis): Mô hình phân tích đa tiêu chuẩn
MOLA (Multi-Objective Land Alocation): Phân tích đất đa mục tiêu
QH và TKNN: Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp
NS1 (Not suitable): Không thích nghi.
HS4 (Highly suitable): Thích nghi cao.
S3 (Suitable): Thích nghi trung bình.

MS2 (Marginally suitable): Thích nghi kém.
QHSDĐĐ: Quy hoạch sử dụng đất đai
UBND: Ủy ban nhân dân
TIN (Triangulate Irregular Network): Mạng lưới tam giác không đều
TGTSP: Tổng giá trị sản phẩm
UNESCO (United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization):
Tổ chức Liên hiệp quốc về giáo dục, khoa học và văn hóa.
CR (Consistency Ratio): Tỷ số nhất quán
QHTS: Quy hoạch thủy sản
PA: Phương án
KH: Kế hoạch
CSDL: Cơ sở dữ liệu
Sub-NIAPP (Sub-National Institute of Agricultural Planning and Projection):
Phân viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp

x


NTTS: Nuôi trồng thuỷ sản
TCN: Tiêu chuẩn ngành
QCCT: Quảng canh cải tiến
BTC: Bán thâm canh
TC: Thâm canh
KTMN: Kinh tế miền Nam
Sở TNMT: Sở Tài Nguyên và Môi trường
PV QHTS: Phân viện Quy hoạch thủy sản
QL53: Quốc lộ 53
ĐT 914: Đường tỉnh 914

xi

DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Các phép toán luận lý .....................................................................................8 
Bảng 2.2: Tính chất đất ảnh hưởng đến việc quản lý ao nuôi trồng thủy sản ..............26 
Bảng 2.3: Sự thích hợp tương đối như vật liệu để xây bờ của các loại đất khác nhau .29 
Bảng 2.4: Tiêu chuẩn về tính chất vật lý hóa học của đất cho xây dựng công trình nuôi
thủy sản ..........................................................................................................................30
Bảng 3.1: Sự phân bố các nhóm đất của huyện Duyên Hải .........................................36
Bảng 4.1: Ma trận so sánh giữa các yếu tố ...................................................................46 
Bảng 4.2: Phân loại tầm quan trọng tương đối của Saaty.............................................46
Bảng 5.1: Các tiêu chuẩn để phân cấp các tính chất đất đai huyện Duyên Hải............56 
Bảng 5.2: Bảng cho điểm theo cao trình với loại hình nuôi .........................................56 
Bảng 5.3: Bảng cho điểm theo thành phần cơ giới đất .................................................57 
Bảng 5.4: Bảng cho điểm theo độ sâu tầng phèn ..........................................................57 
Bảng 5.5: Bảng cho điểm theo pH đất ..........................................................................57 
Bảng 5.6: Bảng cho điểm theo xâm nhập mặn của đất .................................................58 
Bảng 5.7: Bảng cho điểm yếu tố ngập lũ mùa mưa .....................................................58 
Bảng 5.8: Bảng cho điểm loại hình sử dụng đất ...........................................................59 
Bảng 5.9: Diện tích phân cấp các nhân tố trên địa bàn huyện ......................................61 
Bảng 5.10: Ma trận so sánh cặp và trọng số các nhân tố loại hình tôm sú chuyên ......70 
Bảng 5.11: Ma trận so sánh cặp và trọng số các nhân tố loại hình tôm sú - lúa...........70 
Bảng 5.12: Ma trận so sánh cặp và trọng số các nhân tố loại hình tôm sú rừng ..........70 
Bảng 5.13: Cấu trúc phân hạng thích nghi đất đai theo FAO .......................................71 
Bảng 5.14: Tổng hợp diện tích vùng thích nghi đất đai các loại hình nuôi tôm sú tại
huyện Duyên Hải ...........................................................................................................74 
Bảng 5.15: So sánh diện tích tiềm năng của phương pháp AHP và GIS với phương án
quy hoạch trước đây. .....................................................................................................79 

xii

DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1: Các thành phần của GIS ................................................................................. 4 
Hình 2.2: Biểu diễn thế giới thực sử dụng mô hình vector và raster ........................... 5 
Hình 2.3: Mô hình chuyển đổi Affine ............................................................................ 7 
Hình 2.4: Ghép biên các mảnh bản đồ ........................................................................... 7 
Hình 2.5: Sliver có thể tạo ra do số hoá hoặc chồng 2 lớp bản đồ ................................. 7 
Hình 2.6: Biểu đồ Venn.................................................................................................. 8 
Hình 2.7: Chồng xếp dữ liệu vector ............................................................................. 10 
Hình 2.8: Thể hiện bề mặt địa hình với mô hình TIN.................................................. 11 
Hình 2.9: Sử dụng hàm hướng dòng để tối ưu hoá tuyến di chuyển ........................... 13 
Hình 2.10: Tính khoảng cách sử dụng hàm lan truyền ................................................ 13 
Hình 2.11: Vai trò của đánh giá đất đai trong công tác quy hoạch sử dụng đất .......... 15
Hình 3.1: Bản đồ vị trí địa lý huyện Duyên Hải ......................................................... 34 
Hình 3.2: Bản đồ hành chính huyện Duyên Hải ......................................................... 35
Hình 4.1: Sơ đồ phương pháp nghiên cứu ................................................................... 43 
Hình 4.2: Sơ đồ ứng dụng AHP và GIS trong xây dựng bản đồ thích nghi đất đai
nuôi tôm sú tại huyện Duyên Hải.................................................................................. 52
Hình 5.1: Bản đồ cao trình huyện Duyên Hải .............................................................. 62 
Hình 5.2: Bản đồ thành phần cơ giới đất ..................................................................... 63 
Hình 5.3: Bản đồ độ sâu tầng phèn đất của huyện ....................................................... 64 
Hình 5.4: Bản đồ pH đất của huyện ............................................................................. 65 
Hình 5.5: Bản đồ tình trạng xâm nhập mặn của huyện ................................................ 66 
Hình 5.6: Bản đồ độ sâu ngập lũ mùa mưa của huyện ................................................. 67 
Hình 5.7: Bản đồ loại hình sử dụng đất của huyện ...................................................... 68 
Hình 5.8: Bản đồ vùng thích nghi đất đai cho nuôi tôm sú chuyên ............................. 75 
Hình 5.9: Bản đồ vùng thích nghi đất đai cho nuôi tôm sú lúa .................................... 76 
Hình 5.10: Bản đồ vùng thích nghi đất đai cho nuôi tôm sú rừng ............................... 77 

xiii


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Phát triển nuôi trồng thủy sản (NTTS) tạo ra nhiều sản phẩm phục vụ cho
tiêu thụ nội địa và xuất khẩu đóng một vai trò quan trọng trong ngành thủy sản, một
ngành kinh tế mũi nhọn của Việt Nam. Trong những năm qua nghề nuôi tôm sú
ngày càng phát triển và tăng trưởng không ngừng cả về diện tích và sản lượng, luôn
chiếm tỷ trọng cao về giá trị xuất khẩu thủy sản cả nước. Trong năm 2006 giá trị
xuất khẩu tôm nuôi chiếm 44,3% tổng kim ngạch xuất khẩu thủy sản cả nước với
sản lượng tôm nuôi đạt 355.000 tấn (Bộ Thủy sản, 2007).
Nghề nuôi tôm sú ở huyện Duyên Hải tỉnh Trà Vinh khá lâu đời và phát triển
mạnh từ những năm 1990; nó được xem là ngành kinh tế chủ đạo của huyện và của
tỉnh, đóng góp đáng kể vào GDP của huyện. Trong những năm qua phát triển NTTS
trên địa bàn huyện tăng nhanh, đặc biệt là sau khi Nghị quyết 09/2000/NQ-CP ra
đời cho phép chuyển đổi những vùng đất lúa, đất sản xuất nông nghiệp kém hiệu
quả sang NTTS, thì diện tích nuôi tôm sú đặc biệt tăng mạnh từ 7.511 ha vào năm
2000 tăng lên 15.875 ha vào năm 2006; chủ yếu từ đất lúa kém hiệu quả và đất
hoang hoá ven biển chuyển sang (UBND huyện Duyên Hải, 2006).
Việc chuyển đổi mạnh mẽ từ đất nông nghiệp sang nuôi kết hợp và nuôi
chuyên đã mang lại một hiệu quả nhất định. Tuy nhiên vẫn còn thiếu quy hoạch,
mang tính tự phát và quá trình nuôi vẫn dựa vào yếu tố tự nhiên lớn và áp dụng
công nghệ cao trong nuôi tôm vẫn còn rất hạn chế. Vì vậy kéo theo nhiều nảy sinh
như vấn đề dịch bệnh, vấn đề hiệu quả kinh tế gây thiệt hại đáng kể cho một bộ
phận người nuôi và xã hội dẫn đến các hộ nuôi tôm sú bị thua lỗ và thiệt hại ngày
càng tăng, năm 2006 có tới 53-61% ở các hộ nuôi trong huyện bị thiệt hại với mức
1

thua lỗ lên đến 73% (UBND huyện Duyên Hải, 2006).
Hệ quả này có liên quan đến yếu tố xác định vùng thích nghi đất đai cho nuôi
tôm và chúng có vai trò hết sức quan trọng góp phần tích cực trong việc lựa chọn
vùng nuôi đạt hiệu quả cao. Nhiều nhà khoa học đất và môi trường đã chứng minh
những ảnh hưởng của yếu tố đất đai đến năng suất trong nuôi trồng thủy sản; Hajek
& Boyd (1994) đưa ra những tác động của hơn 50 nhân tố đất đai ảnh hưởng đến
hiệu quả trong NTTS.
Trong những năm qua, hệ thống thông tin địa lý (GIS) đã được ứng dụng
trong nhiều lĩnh vực. Công nghệ GIS với khả năng tổ hợp dữ liệu, chồng xếp bản
đồ, phân tích một lượng lớn dữ liệu, dễ dàng cập nhật dữ liệu và kết nối với hệ
thống cơ sở dữ liệu khác, truy nhập và hỏi đáp, hỗ trợ ra quyết định,… GIS có khả
năng tham gia xử lý dữ liệu đầu vào và phân tích, biểu diễn, quản lý dữ liệu đầu ra.
Vì vậy việc ứng dụng GIS cho xác định vùng thích nghi đất đai là công cụ hữu ích
cho những người làm công tác đánh giá thích nghi đất đai và lập quy hoạch sử dụng
đất cho nuôi thuỷ sản.
Nhằm xác định vùng thích nghi đất đai cho phát triển tôm sú chuyên canh
trên địa bàn huyện Duyên Hải có hệ thống mang tính khoa học, bước đầu ứng dụng
công nghệ GIS để đánh giá điều kiện tự nhiên đất đai liên quan đến nuôi tôm sú làm
cơ sở cho định hướng xây dựng vùng quy hoạch các loại hình phát triển nuôi tôm
trên địa bàn huyện có hiệu quả, giảm thiểu những rủi ro dịch bệnh, tăng hiệu quả sử
dụng đất và hiệu quả kinh tế của nghề nuôi tôm góp phần phát triển bền vững nghề
nuôi. Chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Ứng dụng GIS xây dựng bản đồ thích
nghi đất đai cho nuôi tôm sú tại huyện Duyên Hải, tỉnh Trà Vinh”.
1.2. Mục tiêu đề tài
Mục tiêu chung của luận văn nhằm ứng dụng công nghệ GIS để xây dựng
bản đồ phân vùng thích nghi đất đai cho phát triển nuôi tôm sú tại huyện Duyên
Hải, tỉnh Trà Vinh phục vụ hỗ trợ ra quyết định quy hoạch vùng nuôi thuỷ sản trên
địa bàn huyện. Chi tiết mục tiêu cụ thể của đề tài như sau:
(1) Tìm hiểu các yếu tố thích nghi đất đai cho nuôi tôm sú ở Duyên Hải Trà

2


Vinh.
(2) Đánh giá vùng thích nghi đất đai cho nuôi tôm sú ở huyện Duyên Hải, tỉnh
Trà Vinh.
(3) Đề xuất phát triển diện tích và vùng nuôi tôm sú theo hướng thích nghi đất
đai.
1.3. Kết quả mong đợi
Sau khi thực hiện đề tài, sẽ xây dựng bản đồ xác định được các vùng đất
thích nghi cho nuôi tôm sú; làm cơ sở giúp những nhà quản lý, nhà quy hoạch vùng
nuôi hoạch định chiến lược về sử dụng đất trong tương lai.
1.4. Giới hạn của đề tài
Do điều kiện hạn chế về thời gian và kinh phí nên đề tài chỉ dừng lại ở mức
đề xuất vùng thích nghi đất đai cho nuôi tôm sú, chưa đưa ra đánh giá các yếu tố,
các tiêu chuẩn về kinh tế- xã hội và môi trường; đồng thời vùng thích nghi cho các
đối tượng nuôi khác trong vùng.

3


Chương 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu cơ sở lý thuyết có liên quan đến lĩnh vực cần tìm hiểu là công
việc cần thiết trong quá trình thực hiện đề tài. Trong chương này, chúng tôi tập
trung vào nghiên cứu các vấn đề chính sau:
- Tìm hiểu và nghiên cứu về Hệ thống thông tin địa lý (GIS)
- Phương pháp đánh giá đất đai của FAO
- Nghiên cứu lý thuyết về phân tích đa tiêu chuẩn.

- Các yếu tố thích nghi liên quan đến đất đai cho nuôi tôm sú.
- Quy hoạch sử dụng đất nuôi thuỷ sản và các ứng dụng GIS phục vụ quy
hoạch vùng nuôi thuỷ sản.
2.1. Hệ thống thông tin địa lý (GIS)
2.1.1. Khái niệm
GIS là hệ thống các công cụ nền máy tính dùng để thu thập, lưu trữ, truy cập
và biến đổi, phân tích và thể hiện dữ liệu liên quan đến vị trí trên bề mặt trái đất và
tích hợp các thông tin này vào quá trình lập quyết định (Trần Trọng Đức, 2002).

Hình 2.1: Các thành phần của GIS (Trần Trọng Đức, 2002)
4


Khi đã có một hệ GIS lưu giữ các thông tin địa lý, bắt đầu câu hỏi đơn giản
như: “ai là chủ của mảnh đất này?”, “Hai vị trí cách nhau bao xa?”, “Vùng đất cho
hoạt động công nghiệp ở đâu?” và các câu hỏi phân tích như: “Tất cả các vị trí thích
hợp cho xây dựng các toà nhà mới nằm ở đâu?”, “Kiểu đất ưu thế cho rừng thông là
gì?”, “Nếu xây dựng một đường quốc lộ mới ở đây, giao thông chịu ảnh hưởng như
thế nào?”; việc trả lời các câu hỏi “Như thế nào?”, “Tại sao?” chính là quá trình
phân tích của hệ thống thông tin địa lý (Nguyễn Kim Lợi, 2007).
2.1.2. Mô hình dữ liệu GIS
Mô hình dữ liệu thể hiện tập hợp các quy tắc hoặc hướng dẫn giúp chuyển
đổi thế giới thực thành các đối tượng số với các đặc tính không gian và thuộc tính.
Dữ liệu thuộc tính được thể hiện bởi mô hình dữ liệu dạng bảng, trong khi dữ liệu
hình học được thể hiện bởi mô hình hình học. Mô hình dữ liệu hình học được phân
ra làm 2 loại: vector và raster
(1). Mô hình vector (Vector Model): biểu diễn các đối tượng địa lý trên mặt
đất bằng những điểm, đường, vùng trong mặt phẳng toạ độ Descartes. Mỗi điểm
được xác định bởi cặp toạ độ (x,y), mỗi đường được tuyến tính hoá từng đoạn, biểu
diễn bằng một chuỗi những cặp toạ độ (xi,yi), một vùng được xác định bởi một

đường khép kín và được biểu diễn bằng một chuỗi cặp toạ độ (xi, yi) có toạ độ điểm
đầu và toạ độ điểm cuối trùng nhau (Trần Vĩnh Phước, 2003).
(2). Mô hình Raster (Raster Model): hệ thống nền raster thể hiện, định vị trí
và lưu trữ dữ liệu địa lý bằng cách sử dụng ma trận, mỗi vị trí được xác định bởi
hàng và cột có thuộc tính chính bằng giá trị của ô đó. Mô hình dữ liệu này phù hợp
trong biểu diễn dữ liệu biến đổi liên tục: độ cao,
nhiệt độ,…
Thế giới thực có thể được biểu diễn ở cả 2
dạng vector và raster, sự lựa chọn mô hình vector
hay raster làm cơ sở tùy thuộc vào bản chất dữ liệu
và người sử dụng. Trong đề tài nghiên cứu chúng
tôi xây dựng dữ liệu GIS ở dạng vector, mô hình dữ

5

Hình 2.2: Biểu diễn thế giới thực
sử dụng mô hình vector và raster


liệu này kế thừa được nhiều nguồn thông tin trước đây được xây dựng trên nền
vector.
2.1.3. Phân tích dữ liệu GIS
Chức năng quan trọng của GIS là phân tích dữ liệu không gian và dữ liệu
thuộc tính để trợ giúp cho quá trình ra quyết định. Phân tích dữ liệu được thực hiện
để trả lời các câu hỏi về thế giới thực. Do tính chất phức tạp của các câu hỏi đặt ra,
các phép phân tích không gian có thể biến đổi từ các hoạt động luận lý hoặc số học
đơn giản đến các phân tích mô hình phức tạp. Khả năng phân tích không gian của
GIS là cơ sở để phân biệt GIS với các hệ thống quản trị CSDL thông thường (Trần
Trọng Đức, 2002).
Phân tích dữ liệu bao gồm 3 nhóm chức năng chính: Phân tích dữ liệu không

gian; Phân tích dữ liệu thuộc tính; Phân tích kết hợp giữa không gian và thuộc tính.
2.1.3.1 Phân tích dữ liệu không gian (Spatial Data Analysis)
- Chuyển đổi định dạng dữ liệu: Có nhiều phần mềm GIS khác nhau và
thường mỗi phần mềm lưu trữ dữ liệu theo một định dạng dữ liệu riêng. Do đó,
muốn sử dụng dữ liệu tạo từ các phần mềm GIS khác nhau đòi hỏi phải tiến hành
chuyển đổi định dạng dữ liệu sang cấu trúc dữ liệu thích hợp với phần mềm GIS
đang sử dụng.
Hiện nay, trên địa bàn nghiên cứu ở huyện Duyên Hải bản đồ hiện trạng sử
dụng đất, bản đồ thổ nhưỡng, giao thông, thuỷ lợi được xây dựng trên phần mềm
Mapinfo. Trong đề tài này, dữ liệu được xây dựng trên ArcView, do vậy cần phải
chuyển các file bản đồ từ các dạng khác về định dạng của ArcView.
- Chuyển đổi hình học: Do dữ liệu bản đồ vùng nghiên cứu được thu thập từ
nhiều nguồn: bản đồ hiện trạng sử dụng đất (Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Trà
Vinh), bản đồ đất (Sub-NIAPP), …nên các lớp dữ liệu này không khớp nhau, do
khác nhau về phép chiếu hoặc do sai số trong quá trình số hóa,…. Do vậy, các
phương pháp chuyển đổi hình học được dùng để hiệu chỉnh các lớp dữ liệu về đặt
trùng khớp lên một lớp dữ liệu nền (base map). Có 2 phương pháp chuyển đổi hình
học được sử dụng:
6


+ Phương pháp dùng vị trí tương đối: chuyển các lớp dữ liệu đặt khớp lên
lớp dữ liệu nền dựa theo địa hình, địa vật (ngã tư đường, sông suối,…).
+ Phương pháp dùng vị trí tuyệt đối: dùng chuyển đổi theo hệ thống toạ độ
địa lý chung. Chuyển đổi toạ độ là chuyển đổi một hệ thống toạ độ (x,y) sang hệ
thống toạ độ khác (u,v), việc này xảy ra khi: (i). Chuyển đổi các phép chiếu bản đồ;
(ii) Điều chỉnh các sai số trong quá trình số hóa; (iii). Nắn ảnh.
Chuyển đổi toạ độ được thực hiện bằng một mô hình chuyển đổi thích hợp
(hoặc các phương trình toán học) với tập hợp các điểm tham khảo (gọi là các điểm
khống chế) được chọn cho việc xác định các thông số chuyển đổi. Hiện nay, có

nhiều phần mềm chuyển đổi sử dụng theo mô hình Affine (hình 2.3).
Y

Phương trình chuyển đổi Affine:

V

u = axy + bx + cy + x0
Y0

v = dxy + ey + fx + y0

0

X
X

U

Hình 2.3: Mô hình chuyển đổi Affine
- Ghép biên và soạn thảo đồ họa:

Trước khi ghép biên

Sau khi ghép biên

+ Ghép biên được sử dụng để
điều chỉnh vị trí của các đối tượng kéo
dài ngang: qua ranh giới của các mảnh
bản đồ. Sai số có thể do sai số của bản đồ

gốc, khác biệt về ngày tháng lập bản đồ,

Hình 2.4: Ghép biên các mảnh bản đồ
co giãn của bản đồ giấy, sai số trong quá trình số hóa,…(hình 2.4).
+ Soạn thảo đồ họa: chức
năng soạn thảo trong GIS nhằm
giúp thực hiện các chức năng
thêm, xóa hoặc thay đổi vị trí của
đối tượng (hình 2.5). Trong
trường hợp số hoá các đối tượng
trên bản đồ có thể xảy ra trường
hợp các đường được số hóa ngắn

Hình 2.5: Sliver có thể tạo ra do số hoá
hoặc chồng 2 lớp bản đồ
7


vài milimet và không tiếp xúc với đối tượng. Trong trường hợp này, các phần mềm
cung cấp công cụ bắt điểm hoặc bắt đường để hiệu chỉnh sai số này. Ngoài ra các
phần mềm còn cho phép xóa các vòng nhỏ kéo dài (sliver) sinh ra do chồng các đối
tượng trên 2 bản đồ với nhau hoặc số hóa cùng một đường biên của đối tượng 2 lần.
2.1.3.2. Phân tích dữ liệu thuộc tính
Phân tích dữ liệu thuộc tính bao gồm các chức năng soạn thảo, kiểm tra và
phân tích dữ liệu. Nhiều phân tích trong GIS được thực hiện chỉ sử dụng dữ liệu
thuộc tính.
- Soạn thảo thuộc tính: Chức năng cho phép dữ liệu thuộc tính được lấy ra,
kiểm tra và thay đổi. Hai bảng dữ liệu thuộc tính có thể được liên kết với nhau
thông qua trường khoá (key field). Dữ liệu thuộc tính từng mẫu tin có thể được thay
đổi hoặc xác lập thông qua một số phép toán số học hoặc thống kê.

Ví dụ: Chuyển đổi giá trị từ sản lượng sang giá trị sản xuất đòi hỏi thực hiện toán
nhân

ID
1
2
3
4

Sản lượng (tấn)
5
6
8
3

ID
1
2
3
4

*10.000

Giá trị sản xuất (1.000 đồng)
50.000
60.000
80.000
30.000

- Truy vấn thuộc tính: Cho phép truy tìm mẫu tin trong cơ sở dữ liệu thuộc

tính thoả mãn điều kiện truy tìm đưa ra bởi người sử dụng. Trong truy vấn thường
sử dụng các toán tử: =, <, >, ≥, ≤, hoặc các toán tử luận lý: NOT, AND, OR, XOR.
Bảng 2.1: Các phép toán luận lý

Hình 2.6: Biểu đồ Venn

8


Ví dụ: Tìm các vùng đất nuôi tôm sú có năng suất lớn hơn 2 tấn/ha, kết quả như
sau:
D_tich
2,2
1
0,5
0,6
3

V_dat
1
2
3
4
5

Nangsuat
2,5
1,5
3
2,2

1,8

V_dat
1

D_tich
2,2

Nangsuat
2,5

S_luong
5,5

0,5
0,6

3
2,2

1,5
1,32

Query
3
4

2.1.3.3. Phân tích kết hợp dữ liệu thuộc tính và dữ liệu không gian
Sức mạnh của GIS là khả năng phân tích đồng thời dữ liệu không gian và dữ
liệu thuộc tính, bao gồm 4 nhóm chức năng chính: (i). Rút số liệu, phân loại và đo

lường, (ii). Chồng lớp, (iii). Chức năng lân cận, (iv). Chức năng kết nối.
- Rút số liệu, phân loại và đo lường
+ Rút số liệu: hoạt động rút số liệu đối với dữ liệu không gian và thuộc tính
bao gồm tìm kiếm chọn lọc, sắp xếp và hiển thị dữ liệu được chọn nhưng không cần
thiết điều chỉnh vị trí của đối tượng hoặc tạo ra một đối tượng mới.
+ Phân loại và tổng quát hoá: Chức năng phân loại được cung cấp trong tất
cả các hệ GIS. Đối với lớp dữ liệu đơn, chức năng phân loại liên quan đến gán tên
cho từng polygon (ví dụ: đất thuỷ sản, đất nông nghiệp, đất lâm nghiệp, đất ở,…).
Phân loại cũng được tiến hành trên nhiều lớp dữ liệu, thường kết hợp với chức năng
chồng lớp; ví dụ như tìm vùng thích nghi S4 cho nuôi tôm sú chuyên ở huyện
Duyên Hải. Ngoài ra, phân loại còn có thể trợ giúp cho việc nhận dạng một kiểu
mẫu mới mà thông thường không thể nhìn thấy được nếu ta thể hiện từng đối tượng
riêng lẻ.
Chức năng đo lường: Mọi hệ GIS đều có chức năng đo lường như: đo
khoảng cách, chiều dài, chu vi, diện tích, xác định tâm trọng lực.
- Chồng lớp: Các chức năng chồng lớp số học và logic là một bộ phận trong
các phần mềm GIS.
Chồng lớp số học: bao gồm những phép tính như cộng, trừ, nhân, chia từng
giá trị trong lớp dữ liệu với một giá trị tại vị trí tương ứng trong lớp dữ liệu thứ hai.

9


Chồng lớp logic: liên quan đến việc tìm ra những vùng thoả mãn hoặc không
thoả mãn điều kiện đặt ra, ví dụ như tìm vùng đất thích hợp cho nuôi tôm sú lúa ở
Duyên Hải.
* Chồng lớp với dữ liệu raster được tiến hành khá dễ dàng so với chồng lớp
dữ liệu vector, bởi vì nó không đòi hỏi tiến hành các hoạt động topology mà chỉ tiến
hành trên cơ sở pixel với pixel. Có hai phương pháp chồng lớp raster: (i). Phương
pháp trung bình trọng số, (ii). Phương pháp phân hạng.

(i). Phương pháp trung bình trọng số: hai lớp dữ liệu với các giá trị là P1 và P2 cùng
các trọng số lớp tương ứng w1 và w2, khi chồng lớp với nhau thì lớp dữ liệu xuất sẽ
có giá trị: P1w1 + P2w2 với w1+w2=1.
(ii). Phương pháp phân hạng: dữ liệu thuộc tính của 2 lớp được phân hạng trước khi
thực hiện việc chồng lớp, việc chồng lớp được thực hiện theo 3 nguyên tắc sau:
+ Hạng cực tiểu: hạng thấp hơn sẽ được chọn trong pixel xuất trong lớp kết
quả
+ Hạng nhân: hai hạng được nhân với nhau, kết quả được gán chi pixel xuất.
+ Hạng chọn: chuyên gia quyết định hạng tổng hợp cho pixel xuất.
* Chồng lớp với dữ liệu vector (hình 2.7): có 3 hình thức chồng lớp là: điểm
trong vùng, đường trên vùng và vùng trên vùng. Trong đề tài chúng tôi lựa chọn cả
2 phương pháp chồng xếp vector và raster để thực hiện.
Dữ liệu không gian

Dữ liệu thuộc tính

Hình 2.7: Chồng xếp dữ liệu vector
10