i
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------- -----------
ÂU THỊ HOA
Tên đề tài:
“ĐÁNH GIÁ PHÂN HẠNG THÍCH NGHI ĐẤT ĐAI XÃ QUẢNG KHÊ,
HUYỆN BA BỂ, TỈNH BẮC KẠN”
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên ngành
: Quản lý đất đai
Khoa
: Quản Lý Tài Nguyên
Khoá học
: 2012 – 2016
Thái Nguyên, năm 2016
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
ii
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------- -----------
ÂU THỊ HOA
Tên đề tài:
“ĐÁNH GIÁ PHÂN HẠNG THÍCH NGHI ĐẤT ĐAI XÃ QUẢNG KHÊ,
HUYỆN BA BỂ, TỈNH BẮC KẠN”
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên ngành
: Quản lý đất đai
Khoa
: Quản Lý Tài Nguyên
Lớp
: K44 – QLĐĐ – N02
Khoá học
: 2012 – 2016
Giáo viên hƣớng dẫn:Th.S.Nguyễn Quang Thi
Khoa Quản Lý Tài Nguyên -Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
Thái Nguyên, năm 2016
iii
LỜI CẢM ƠN
Thực tập tốt nghiệp là một khoảng thời gian có ý nghĩa và vô cùng
quan trọng. Đây là thời gian có ý nghĩa đối với sinh viên giúp sinh viên trải
nghiệm được những kiến thức đã học được ở trường học. Bên cạnh đó nó còn
giúp cho sinh viên có thể làm quen với môi trường và nắm chắc được kiến
thức hơn đồng thời giúp sinh viên tích lũy thêm trải nghiêm thực tế tạo thành
hành trang vững chắc cho sinh viên sau khi ra trường. Được sự nhất trí của
ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, ban chủ nhiêm khoa
quản lý tài nguyên em đã được thực tập ở Sở Tài Nguyên Môi Trường tỉnh
Bắc Kạn với đề tài:“Đánh giá phân hạng thích nghi đất đai xã Quảng Khê,
huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn”.
Để đạt được những kết quả như hôm nay là do sự giúp đỡ của Ban giám
hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên và các thầy cô trong khoa và thầy
giáo ThS.Nguyễn Quang Thi cùng với sự phấn đấu nỗ lực của bản thân.
Đồng thời cho em gửi lời cảm ơn và chân thành sâu sắc đến Ban giám
hiệu trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa Quản lý
Tài nguyên và các thầy cô trong khoa và thầy giáo ThS.Nguyễn Quang Thi đã
giúp em hoàn thành khóa luận này.
Em cũng xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Sở Tài Nguyên Môi Trường
tỉnh Bắc Kạn cùng toàn thể các anh chị cán bộ phòng Tài Nguyên Đất đã tạo
điều kiện giúp đỡ em trong suốt thời gian thực tập.
Trong suốt thời gian thực tập và làm khóa luận em đã cố gắng hết
mình nhưng chắc chắn chưa thoát khỏi những thiếu sót và khuyết điểm. Em
mong các thầy cô và bạn bè đóng góp để khóa luận em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn
Thái Nguyên , ngày 20 tháng 5 năm2016
Sinh viên
Âu Thị Hoa
iv
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: Cấu trúc phân loại khả năng thích nghi đất đai (FAO) .................... 9
Bảng 4.1 Dân số và lao động .......................................................................... 35
Bảng 4.2. Diện tích cơ cấu các loại đất năm 2015 .......................................... 36
Bảng 4.3. Tổng diện tích tự nhiên của các loại đất ......................................... 37
Bảng 4.4. Cơ cấu thành phần cơ giới trong phạm vi nghiên cứu ................... 39
Bảng 4.5. Số liệu độ dốc ................................................................................. 40
Bảng 4.6. Số liệu độ sâu tầng canh tác............................................................ 41
Bảng 4.7: Số liệu chế độ tưới cây dưa hấu xã Quảng Khê ............................. 42
Bảng 4.8: Bảng độ Ph xã Quảng Khê ............................................................. 44
Bảng 4.9 Số liệu đơn vị đất ............................................................................. 45
Bảng 4.10: Tổng hợp các yêu cầu sử dụng đất ............................................... 48
Bảng 4.11: Tổng hợp số liệu phân cấp thích nghi các yếu tố tự nhiên
v
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 2.1: Các thành phần cơ cấu của GIS ...................................................... 13
Hình 4.1. Bản đồ xã Quảng Khê ..................................................................... 32
Hình 4.2: Bản đồ thổ nhưỡng .......................................................................... 38
Hình 4.3: Bản đồ thành phần cơ giới đất xã Quảng Khê ................................ 39
Hình 4.4: Bản đồ phân cấp độ dốc .................................................................. 40
Hình 4.5: Độ sâu tầng canh tác ....................................................................... 41
Hình 4.6: Bản đồ phân cấp chế độ tưới ........................................................... 43
Hình 4.7 : Bản đồ lượng mưa .......................................................................... 44
Hình 4.8: Bản đồ pH ....................................................................................... 45
Hình 4.9: Bản đồ đơn vị đất đai ...................................................................... 46
Hình 4.10: Giao diện ALES ............................................................................ 47
Hình 4.11: Tạo các LUR cho việc đấnh giá trên ALES.................................. 48
Hình 4.12: Khai báo đặc điểm đất đai trênALES ........................................... 49
Hình 4.13: Mô tả kiểu sử dụng đất trên ALES ............................................... 50
Hình 4.14: Xây dựng cây quyết định được thực hiện với từng yếu tố ........... 50
Hình 415 : Xác định yếu tố cho tính toán trên ALES ..................................... 51
Hình 4.16: Thiết lập nhập dữ liệu từ ArcGIS vào ALES................................ 51
Hình 4.17: Kết nối dữ liệu ArcGIS với ALES ................................................ 52
Hình 4.18: Đánh giá phân hạng trong Ales..................................................... 52
Hình 4.19: Bảng thuộc tính sau khi nhập dữ liệu từ Ales sang ArcGIS ......... 53
Hình 4.20: Bản đồ phân cấp thích nghi cây dưa hấu theo 07 yếu tố tự nhiên 54
vi
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Chữ đầy đủ
Chữ viết tắt
Automated Land Evaluation system
ALES
DEM
GIS
FAO
( Hệ thống đánh giá đất đai tự động)
Digital Evaluation Model (Mô hình số độ cao )
Geographic Information System (Hệ thống thông tin Địa
lý)
Food and Agriculture Organization
(Tổ chức Nông lương Thế giới)
LC
Land Characteristic (Đặc tính đất đai)
LUT
Land Use Type (Loại hình sử dụng đất)
LMU
Land Use Requirement (Yêu cầu sử dụng đất)
LQ
Land Quaility (Chất lượng đất đai)
S1
High Suitable (Rất thích nghi)
S2
Monderately Suitable(Thích nghi trung bình)
S3
Marginally Suitable (Ít thích nghi)
vii
MỤC LỤC
PHẦN 1: MỞ ĐẦU.......................................................................................... 1
1.1 Đặt vấn đề.................................................................................................... 1
1.2.Mục tiêu của nghiên cứu của đề tài............................................................. 2
1.2.1.Mục tiêu tổng quát ................................................................................... 2
1.2.2 Mục tiêu cụ thể ......................................................................................... 2
1.3. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 2
PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU ................................... 3
2.1. Khái quát về đánh giá phân hạng thích nghi đất đai .................................. 3
2.1.1. Một số khái niệm cơ bản ......................................................................... 3
2.1.2 Khái quát về đánh giá phân hạng thích nghi đất đai ................................ 5
2.2. Tổng quan về ứng dụng công nghệ thông tin GIS trong đánh giá phân
hạng thích nghi đất đai .................................................................................... 12
2.2.1 Khái niệm về GIS ................................................................................... 12
2.2.2 Hệ thống thông tin GIS .......................................................................... 12
2.2.3 Vai trò chính của GIS ............................................................................. 13
2.2.4. Ứng dụng Gis trong đánh giá đất đai .................................................... 14
2.3. Giới thiệu về phần mềm ALES trong đánh giá đất. ................................. 15
2.3.1 Đơn vị bản đồ là đối tượng đánh giá của ALES .................................... 15
2.3.2 ALES sử dụng dữ liệu phân loại ............................................................ 16
2.3.3. ALES sử dụng cây quyết định để thể hiện kết quả đánh giá ................ 16
2.3.4. ALES đánh giá thích hợp tự nhiên dựa vào tính chất đất đai (LC) ...... 16
2.3.5.Các bước thực hiện đánh giá thích nghi bằng ALES ............................. 17
2.3.6. Mô hình đánh giá đất trong ALES ........................................................ 18
2.4 Tình hình nghiên cứu về đánh giá phân hạng thích nghi đất đai trong nước
và trên thế giới................................................................................................. 19
viii
2.4.1 Tình hình đánh giá phân hạng thích nghi đất đai trong nước ................ 19
2.4.2. Tình hình nghiên cứu về đánh giá phân hạng thích nghi đất đai trên thế
giới................................................................................................................... 20
2.5.Tổng quan về cây dưa hấu ........................................................................ 22
2.5.1. Nguồn gốc và lịch sử phát triển của cây dưa hấu ................................. 22
2.5.2. Thời vụ gieo trồng, kĩ thuật gieo trồng ................................................. 24
PHẦN 3: ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ................................................................................................................ 29
3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................. 29
3.1.1 Đối tượng nghiên cứu............................................................................. 29
3.1.2 Phạm vi nghiên cứu ................................................................................ 29
Phân hạng thích nghi đất trên địa bàn xã Quảng Khê, huyện Ba Bể, tỉnh Bắc
Kạn .................................................................................................................. 29
3.2 Địa điểm và thời gian tiến hành ................................................................ 29
3.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................... 29
3.3.1 Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của xã Quảng Khê ......... 29
3.3.2 Hiện trạng sử dụng đất xã Quảng Khê ................................................... 29
3.3.3. Kết quả xây dựng các bản đồ chuyên đề............................................... 29
3.3.4. Kết quả đánh giá thích nghi bằng phần mềm ALES............................. 30
3.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 30
3.4.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp ................................................... 30
3.4.2. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp..................................................... 30
3.4.3. Phương pháp đánh giá nhanh nông thôn (RRA) ................................... 30
3.4.4. Phương pháp xây dựng bản đồ.............................................................. 31
3.4.5. Phương pháp đánh giá thich nghi bằng phần mềm ALES .................... 31
PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .......................... 32
4.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của xã Quảng Khê ........................... 32
ix
4.1.1 Điều kiện tự nhiên .................................................................................. 32
4.1.2. Điều kiện về kinh tế - xã hội ................................................................. 34
4.2. Hiện trạng sử dụng đất xã Quảng khê, huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn ........ 36
4.3. Kết quả xây dựng các bản đồ chuyên đề.................................................. 37
4.3.1. Bản đồ thổ nhưỡng ................................................................................ 37
4.3.2. Bản đồ thành phần cơ giới .................................................................... 38
4.3.3. Bản đồ phân cấp độ dốc ........................................................................ 40
4.3.4. Bản đồ phân cấp độ sâu tầng canh tác .................................................. 41
4.3.5. Bản đồ phân cấp chế độ tưới ................................................................. 42
4.3.6. Bản đồ lượng mưa ................................................................................. 43
4.3.7. Bản đồ Ph .............................................................................................. 44
4.3.8. Bản đồ đơn vị đất đai ............................................................................ 45
4.4. Kết quả đánh giá thích nghi đất đai bằng phần mềm ALES .................... 46
PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................... 56
5.1 Kết luận ................................................................................................. 5656
5.2 Kiến nghị ................................................................................................... 56
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 57
1
PHẦN 1
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Đất đai là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá là tư liệu sản xuất đặc biệt
không có gì thay thế được, đồng thời đất đai là nguồn tài nguyên có hạn về số
lượng có vị trí cố định trong không gian và thời gian. Đất đai là thành phần
quan trọng hàng đầu của môi trường sống, là địa bàn phân bố các khu dân cư,
xây dựng các cơ sở kinh tế, văn hoá, xã hội, an ninh và quốc phòng. Đất đai là
tài sản mãi mãi với loài người, là điều kiện cần để sinh tồn, là điều kiện không
thể thiếu được để sản xuất, là tư liệu sản xuất cơ bản trong nông, lâm nghiệp.
Trải qua nhiều thế hệ nhân dân ta đã tốn bao công sức, xương máu mới tạo
lập, bảo vệ được vốn đất đai như ngày nay”. Hiện tại và trong tương lai công
nghệ thông tin phát triển mạnh, nó cho phép ta sử dụng để giải quyết các vấn
đề phức tạp của kinh tế - xã hội và đây cũng là yêu cầu tất yếu đặt ra.
Xã Quảng Khê nằm ở phía Tây của huyện Ba Bể của thị xã Bắc Kạn, tỉnh
Bắc Kạn thuộc ngoài chục đường chính là quốc lộ 279 còn có các con đường
tỉnh lộ.
Quảng Khê là xã có vị trí bắc giáp xã Khang Linh, xã Thương Giáo, xã
Địa Linh, Đông giáp, xã Yến Dương, xã Quảng Khê thuộc vùng núi phía bắc
đây là một xã mà tương lai sẽ là một điểm du lich lí tưởng vì đất đai ở đây rất
phong phú vì ở đây có động Hua Mạ là một nơi để tham quan rất tốt. Xã
Quảng Khê cũng là xã hoạt động sản xuất nông lâm nghiệp là chủ yếu. Hiện
nay trên địa bàn xã quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa cũng đang được
diễn ra rất mạnh mẽ. Quá trình này đã gây áp lực mạnh đến việc sử dụng đất
đai, chuyển đổi cơ cấu đất đai và cơ cấu ngành lao động đặc biệt là việc
chuyển diện tích đất nông nghiệp sang sử dụng vào các mục đích khác đòi hỏi
xã Quảng Khê phải phát huy được thế mạnh về tiềm năng đất đai cũng như
lao động của mình. Đồng thời để đáp ứng được yêu cầu phát triển chung của
2
đất vì vậy xã Quảng Khê phải có những định hướng chiến lược để phát triển
kinh tế xã hội một cách toàn diện hơn để phân hạng đất đai một cách chính
xác và có hiệu quả cao hơn.
Xuất phát từ hình thức phân hạng thích nghi đất đai và cũng như việc
quản lí sử dụng đất, được sự đồng ý của ban quản lí khoa quản lí tài nguyên
của trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên cùng với hướng dẫn của thầy
ThS: Nguyễn Quang Thi em đã tiến hành nghiên cứu đề tài:“Đánh giá phân
hạng thích nghi đất đai xã Quảng Khê, huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn”.
1.2.Mục tiêu của nghiên cứu của đề tài
1.2.1.Mục tiêu tổng quát
Nghiên cứu đánh giá phân hạng thích nghi đất trồng cây dưa hấu trên
địa bàn xã Quảng Khê, huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn
1.2.2 Mục tiêu cụ thể
- Đánh giá các điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội của xã Quảng Khê
- Đánh giá hiện trạng sử dụng các loại đất của xã Quảng Khê
- Xác định mức độ thích hợp của đất đai cho cây dưa hấu.
- Thành lập bản đồ phân vùng thích nghi tự nhiên cây dưa hấu trong
phạm vi khu vực nghiên cứu.
- Đưa ra giải pháp sử dụng đất có hiệu quả hơn.
- Đề xuất phương án quy hoạch trồng dưa trên địa bàn xã Quảng Khê.
1.3. Ý nghĩa của đề tài
Củng cố kiến thức đã được tiếp thu trong nhà trường và kiến thức thực
tế cho sinh viên trong quá trình thực tập tại cơ sở.
Nâng cao khả năng tiếp cận, thu thập và xử lí thông tin của sinh viên
trong quá trình làm đề tài.
Trên cơ sở đánh giá phân hạng thích nghi đất đai để đề xuất những giải pháp
sử dụng đất hiệu quả cao và bền vững, phù hợp với điều kiện của địa phương.
3
PHẦN 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
2.1. Khái quát về đánh giá phân hạng thích nghi đất đai
2.1.1. Một số khái niệm cơ bản
Đất đai (Land): Là diện tích của bề mặt Trái Đất, bao gồm các thành
phần vật lý và môi trường sinh học ảnh hưởng tới sử dụng đất (FAO,
1993). Đất đai bao gồm có khí hậu, địa hình, đất, thủy văn và thực vật,
mở rộng ra những tiềm năng ảnh hưởng tới sử dụng đất. Nguyễn Thế
Đặng và cộng sự, 2015.
Đơn vị bản đồ đất đai (Land Mapping Unit - LMU): Là diện tích đất
phân chia trên bản đồ, có những tính chất đất đai và/hoặc chất lượng đất đai
xác định. LMU được định nghĩa và đo vẽ bằng các cuộc khảo sát tài nguyên
thiên nhiên. Phân tích đơn vị không gian cho thích hợp đất đai là LMU.
(FAO, 1976) LMU là khoanh vạt đất được xác định cụ thể trên địan bàn đơn
vị đất đai với những đặc tính đất đai riêng biệt thích hợp đồng nhất cho từng
LUT (Loại hình sử dụng đất ) có cùng một điều kiện quản lí đất, cùng một
khả năng sản xuất và cải tạo đất. Mỗi đơn vị đất đai có chất lượng, (đặc tính
và tính chất) riêng và nó thích hợp với một LUT nhất định. “Đất đai là tài
nguyên quốc gia vô cùng quý giá, là tư liệu sản xuất đặc biệt, là thành phần
quan trọng hang đầu của môi trường sống, là địa bàn phân bố các khu dân cư,
xây dựng cơ sở kinh tế văn hóa xã hội, an ninh quốc phòng. Trải qua nhiều
thế hệ nhân dân ta đã tốn bao công sức xương máu tạo lập bảo bệ được vốn
đất như ngày nay.
Rõ ràng, đất đai không chỉ có những vai trò quan trọng như đã nêu trên
mà nó còn có ý nghĩa về mặt chính trị. Tài sản quý giá ấy phải bảo vệ bằng cả
xương máu và vốn đất đai mà một quốc gia có được thể hiện sức mạnh của
quốc gia đó, ranh giới quốc gia thể hiện chủ quyền của một quốc gia. Đất đai
4
còn là nguồn của cải, quyền sử dụng đất đai là nguyên liệu của thị trường nhà
đất, nó là tài sản đảm bảo sự an toàn về tài chính, có thể chuyển nhượng qua
các thế hệ.
Tính chất đất đai (Land Characteristic - LC) là những thuộc tính của
đất đai có thể đo đạc hoặc ước lượng được thường sử dụng làm phương tiện
để mô tả chất lượng đất đai hoặc để phân biệt giữa các đơn vị đất đai có khả
năng thích hợp cho sử dụng khác nhau.)
Loại hình sử dụng đất (Land Use Type - LUT): đó có thể là một một
loại cây trồng hoặc một số loại cây trồng trong một điều kiện kĩ thuật và kinh
tế- xã hội nhất định.
Yêu cầu sử dụng đất (Land Use Requirement - LUR): là toàn bộ đặc
điểm về địa hình (độ dốc, độ cao …), đất, khí hậu (nhiệt, ẩm, bức xạ); thủy lợi
(điều kiện tưới, tiêu); thủy văn (ngập lụt, ngập mặn, ngập triều, chia ra độ sâu
ngập, thời gian ngập); các điều kiện về cơ sở hạ tầng, dịch vụ nông - lâm – ngư
nghiệp; hiệu quả môi trường (khả năng che phủ mặt đất chống xói mòn; mức
độ gây phú dưỡng nguồn nước); hiệu quả kinh tế xã hội (tổng giá trị sản phẩm,
thu nhập, lãi thuần, yêu cầu lao động) đảm bảo thỏa mãn yêu cầu sinh thái cũng
như các điều kiện sản xuất của cây trồng thuộc loại sử dụng đất xác định.
Yếu tố hạn chế (Limitation factor): Là chất lượng đất đai hoặc tính chất
đất đai có ảnh hưởng bất lợi đến loại hình sử dụng đất nhất định. Chúng
thường được dùng làm tiêu chuẩn để phân cấp các mức thích hợp.
Đánh giá thích hợp đất đai (Land suitability evaluation): Được định
nghĩa là sự đánh giá hoặc dự đoán chất lượng đất đai cho một mục đích sử
dụng nhất định, về các mặt như khả năng sản xuất, nguy cơ suy giảm và các
yêu cầu quản lý (FAO, 1976).
5
2.1.2 Khái quát về đánh giá phân hạng thích nghi đất đai
2.1.2.1 Đánh giá đất theo FAO
Thấy rõ được tầm quan trọng của đánh giá đất, phân hạng đất đai làm
cơ sở cho quy hoạch sử dụng đất, tổ chức Nông - Lượng của Liên hợp quốc
FAO đã tập hợp các nhà khoa học đất và chuyên gia đầu nghành về nông
nghiệp để tổng hợp các kinh nghiệm và kêt quả đánh giá đất của các nước,
xây dựng nên tài liệu “ Đề cương đánh giá đất đai” (FAO, 1976). Tài liệu này
được nhiều nước trên thế giới quan tâm, thử nghiệm và vận dụng vào công tác
đánh giá đất đai ở nước mình và đươc công nhận là phương tiện tốt nhất để
đánh giá tiềm năng đất đai phục vụ sản xuât nông, lâm nghiệp. Liệu này đã
đưa ra hàng loạt các khái niệm dùng trong đánh giá đất đai như chất lượng đất
đai, đơn vị đất đai và bản đồ đơn vị đất đai, loại hình sử dụng đất và hệ thống
sử dụng đất. Tiếp đó, đề cương này đuợc bổ sung, chỉnh sửa cùng với hàng
loạt các tài liệu hướng dẫn đánh giá đất đai chi tiết cho các vùng sản xuất
khác nhau như:
Đánh giá đất cho nông nghiệp nhờ nước trời (Land evaluation for
rainfed agriculture, 1983).
Đánh giá đất cho nông nghiệp có tưới (Land evaluation irrigated
agriculture, 1985).
Đánh giá đất đai cho trồng trọt đồng cỏ quảng canh (Land evaluation
for extensive grazing, 1989).
Đánh giá đất đai cho mục tiêu phát triển (Land evaluation for
development, 1990).
Đánh giá đất đai và phân tích hệ thống canh tác cho việc quy hoạch
sử dụng đất (Land evaluation and farming system analysis for land use
planning, 1992).
6
Đề cương đánh giá đất đai của FAO mang tính khái quát toàn bộ những
nguyên tắc và nội dung cũng như các bước tiến hành quy trình đánh giá đất
đai cùng với những gợi ý và ví dụ minh họa giúp cho các nhà khoa học đất ở
các nước khác nhau tham khảo. Tùy theo điều kiện sinh thái đất đai và sản
xuất của từng nước để vận dụng những tài liệu của FAO cho phù hợp và có
kết quả tại nước mình.
2.1.2.2 Nội dung chính của đánh giá đất đai theo FAO
- Xác định các chỉ tiêu xây dựng bản đồ đơn vị đất đai.
- Xác định các loại hình sử dụng đất.
- Xác định và mô tả các loại hình sử dụng đất và yêu cầu sử dụng đất.
- Xây dựng hệ thống cấu trúc phân hạng đất đai.
- Phân hạng thích hợp đất đai.
- Mức độ đánh giá: Sơ lược, bán chi tiết và chi tiết.
2.1.2.3 Các phương pháp đánh giá đất theo FAO
Phương pháp đánh giá đất của FAO đã “ dung hòa” các phương pháp
đánh giá đất đai trên thế giới, lựa chọn và phát huy được ưu điểm của các
phương pháp đánh giá đất đai khác nhau. FAO đã đề ra phương pháp đánh giá
đất đai dựa trên cơ sở phân loại đất thích hợp “Land suitability classification”.
Cơ sở phương pháp này là sự so sánh giữa yêu cầu sử dụng đất với chất lượng
đất với phân tích các khía cạnh về kinh tế - xã hội và môi trường để lựa chọn
phương án sử dụng tối ưu. Đề cương đánh giá đất của FAO đã nêu ra các
nguyên tắc như sau:
Mức độ thích hợp của đất đai được đánh giá phân hạng cho các loại
hình sử dụng đất cụ thể.
Việc đánh giá khả năng thích hợp đất đai yêu cầu có sự so sánh giữa
lợi nhuận thu được (bao gồm cả năng suất, lợi ích) với đầu tư (chi phí cần
thiết) trên các loại đất khác nhau.
7
Đánh giá đất đai đòi hỏi một phương pháp tổng hợp đa ngành yêu cầu
có một quan điểm tổng hợp, có sự tham gia đầy đủ của các nhà nông học, lâm
nghiệp, kinh tế, xã hội học.
Việc đánh giá đất đai phải phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã
hội, các loại hình sử dụng đất được lựa chọn phải phù hợp với mục tiêu phát
triển, bối cảnh và đặc điểm về điều kiện tự nhiên kinh tế - xã hội của vùng
nghiên cứu.
Khả năng thích hợp đưa vào sử dụng cần đặt trên cơ sở sử dụng đất
bền vững.
Đánh giá đất cần so sánh các loại hình sử dụng đất được lựa chọn (so
sánh hai hay nhiều loại sử dụng đất). Mục đích của đánh giá đất theo FAO là
nhằm tăng cường nhận thức và hiểu biết về phương pháp đánh giá đất đai
trong quy hoạch sử dụng đất trên quan điểm tăng nguồn lương thực cho một
số nước trên thế giới và giữ gìn nguồn tài nguyên không bị thoái hóa, sử dụng
đất bền vững.
2.1.2.4 Tiến trình đánh giá đất đai
Việc đánh giá đất đai tùy thuộc vào mục tiêu mức độ chi tiết của nghiên
cứu. Tuy nhiên quá trình đánh giá đất đai được chia thành 3 giai đoạn chính.
+ Giai đoạn chuẩn bị
+ Giai đoạn điều tra thực tế
+ Giai đoạn xử lý số liệu và báo cáo kết quả
Các bước thực hiện đánh giá đất của Fao (1976) được trình bày dưới đây:
Thảo luận ban đầu về nội dung phương pháp lập kế hoạch phân loại và
xác định các nguồn loại có liên quan từ đó lập kế hoạch nghiên cứu. Đồng
thời thu thập và kế thừa các tài liệu chuyên ngành liên quan đến đất và sử
dụng đất như: Khí hậu, địa hình, thổ nhưỡng và các số liệu thống kê về hiện
trạng sử dụng đến đất, sau đó tiến hành điều tra thực địa về hiện trạng sử dụng
8
đất và các loại hình sử dụng đất nhằm mục đích lựa chọn loại hình sử dụng
đất có triển vọng phù hợp với mục tiêu phát triển, điều kiện sinh thái và bối
cảnh kinh tế - xã hội của vùng nghiên cứu.
- Trên cơ sở nghiên cứu các yếu tố môi trường tự nhiên liên quan đến
sản xuất nông nghiệp, phân lập và xác định chất lượng hoặc tính chất đất
đai (LQ/LC) có ảnh hưởng mạnh mẽ đến sử dụng đất. Tiến hành khoanh
định các đơn vị bản đồ đất đai (LMU.
- Căn cứ trên yêu cầu sinh thái của cây trồng và đặc điểm của môi
trường tự nhiên, xác định các yêu cầu về đất đai (LUR) của các loại hình sử
dụng đất được đánh giá.
- So sánh giữa sử dụng đất (LUT) và tài nguyên đất đai, trong đó đối
chiếu giữa LQ/LC và LUR của các loại hình sử dụng đất để xác định các mức
độ thích hợp đất đai cho các loại hình sử dụng đất được chọn.
- Dựa trên kết quả đánh giá thích hợp đất đai, đề xuất bố trí sử dụng đất.
Trong đề tài, ứng dụng phương pháp MCA để đề xuất sử dụng đất theo quan
điểm bền vững.
2.1.2.5. Cấu trúc phân loại khả năng thích nghi
FAO (1976) đã xây dựng cấu trúc tổng quát của phân loại khả năng
thích nghi đất đai gồm 4 cấp như sau:
- Bộ (Orders): Phản ánh các loại thích nghi.
- Lớp (Classes): Phản ánh mức độ thích nghi của bộ.
- Lớp phụ (Sub-classes): Phản ánh các hạn chế cụ thể của từng đơn vị
đất đai với từng loại hình sử dụng đất. Những yếu tố này tạo ra sự khác biệt
giữa các dạng thích nghi trong cùng một lớp.
- Đơn vị (Units): Phản ánh những sự khác biệt về yêu cầu quản trị của
các dạng thích nghi trong cùng một lớp phụ.
9
Bảng 2.1: Cấu trúc phân loại khả năng thích nghi đất đai (FAO)
Hạng (Categoties)
Bộ (Order)
S-thích nghi
Lớp (Clas)
Đơn vị (Unit)
(Subclass)
S1
S1
S2
S2i
S2s-1
S3
S2s
S2s-2
S3f
N-không thích nghi
N1
N1i
N2
N2g
(*)Yếu tố hạn chế: Khí hậu (lũ lụt: f, hạn hán: d); điều kiện đất đai (địa
hình: t, độ dốc: s).
(**) Yếu tố hạn chế trong cùng 1 lớp phụ, phản ánh sự khác biệt về
mức độ khác biệt về mặt quản trị (Ví dụ: s-1 < 10%, s-2=10-20%, s-3: >20%).
Cấp phân vị từ lớp “bộ” tới lớp “phụ” được áp dụng đánh giá đất đai tới
cấp tỉnh, từ lớp “bộ” tới “đơn vị” sẽ được áp dụng tới cấp huyện điểm và các
xã thuộc huyện điểm.
Trong đề tài này, sử dụng cấp phân vị tới cấp “đơn vị”.
* Bộ thích nghi đất đai được chia làm 3 lớp: S1 (thích nghi cao), S2
(thích nghi trung bình), S3 (thích nghi kém).
+ S1 (Thích nghi cao): Đất đai không có hạn chế có ý nghĩa đối với việc
thực hiện lâu dài một loại đất sử dụng đất được đề xuất, hoặc không làm giảm
năng xuất hoặc tăng mức đầu tư quá mức có thể chấp nhận được.
+ S2 (Thích nghi trung bình): Đất đai có những hạn chế mà cộng chung
lại ở mức trung bình đối với việc thực hiện một loại hình sử dụng đất được
đưa ra; các giới hạn sẽ làm giảm năng suất hoặc lợi nhuận và làm gia tăng yêu
cầu đầu tư. Ở mức này lý tưởng mặc dù chất lượng của nó thấp hơn hạng S1.
10
+ S3 (Thích nghi kém): Đất đai có những giới hạn mà cộng chung lại là
nghiêm trọng đối với loại hình sử dụng đất được đưa vào, tuy nhiên vẫn không
làm ta bỏ loại sử dụng đất đã định. Phí tổn sản xuất cao nhưng vẫn có lãi.
*Bộ không thích nghi đất đai được chia làm 2 lớp:
+ N1
(Không thích nghi hiện tại) và N2 (không thích nghi vĩnh viễn).
+ N1 (Không thích nghi hiện tại): Đất đai không thích nghi với loại hình
sử dụng đất nào đó trong điều kiện hiện tại. Những giới hạn đó có thể khắc
phục được bằng những đầu tư lớn trong tương lai.
N2 (Không thích nghi vĩnh viễn): Đất không thích nghi với loại hình sử
dụng đất trong hiện tại và tương lai, vì có giới hạn rất nghiêm trọng mà con
người không có khả năng làm thay đổi.
*Phương pháp xác định khả năng thích nghi đất đai
Sau khi đã xác lập các đơn vị đất đai và lựa chọn các loại hình sử dụng
đất có triển vọng để đánh giá, bước kế tiếp trong tiến trình đánh giá đất đai là
quá trình kết hợp, so sánh giữa LQ/LC với LUR của loại hình sử dụng đất
(LUT). Kết quả của quá trình này là xác định các mức thích nghi của từng
LUT trên từng đơn vị đất đai. Phương pháp kết hợp giữa LQ/LC và LUR theo
đề nghị của FAO có các cách đối chiếu sau:
Điều kiện hạn chế: Phương pháp này thường được áp dụng trong phân
loại khả năng thích nghi đất đai, sử dụng cấp hạn chế cao nhất để xác định
khả năng thích nghi. Phương pháp này đơn giản nhưng không giải thích được
sự tương tác giữa các yếu tố.
- Ưu điểm: Đơn giản, logic và theo quy luật tối thiểu trong sinh học.
- Hạn chế: Không thể hiện được ảnh hưởng qua lại của các yếu tố và
không thấy được vai trò của các yếu tố trội, yếu tố gây ảnh hưởng có ý nghĩa
quyết định hơn.
Phương pháp toán học: Phương pháp này cho điểm các chất lượng hoặc
tính chất đất đai (LQ/LC) ứng với từng LUT, cộng các giá trị và phân cấp này
thích nghi theo tổng số điểm. Đã có các nghiên cứu theo hướng này nhưng
11
xem mức độ ảnh hưởng của các LQ/LC đến thích nghi cây trồng có tầm quan
trọng như nhau nên kết quả không sát với thực tế sản xuất.
Để phương pháp này mang tính khả thi cao cần thiết phải kham khảo ý
kiến chuyên gia để xác định:
(1)Xác định mức độ ảnh hưởng (trọng số wi) của các LQ/LC đến
thích nghi các LUT.
(2)Thang điểm của từng LQ/LC ứng với từng LUT. Tổng giá trị thích
nghi theo miền giá trị thích nghi (Si).
(3) Phương pháp chuyên gia: Bàn bạc với các nhà nông học, kinh tế,
nông dân…tóm lược việc kết hợp các điều kiện khác nhau và chỉnh sửa làm
sao cho chúng có thể đánh giá được cho tất cả các khả năng thích nghi.
(4) Phương pháp xem xét kết quả về kinh tế: Trên cơ sở so sánh các kết
quả đánh giá về kinh tế với tính chất đất đai, sau đó đưa ra phân cấp đánh giá.
Trong đề tài này, áp dụng phương pháp điều kiện hạn chế lớn nhất
cho đánh giá thích nghi tự nhiên, đồng thời kết hợp với phương pháp MCA
trong đánh giá thích nghi bền vững (đánh giá tổng hợp các lĩnh vực: Tự
nhiên, kinh tế, xã hội, môi trường).
Các chỉ tiêu, tiêu chuẩn, ngưỡng trong đánh giá thích nghi bền vững
Chỉ tiêu: Số liệu thống kê môi trường xung quanh, số liệu này được đo lường
nó phản ánh tình trạng môi trường hoặc thay đổi trong các điều kiện khác
nhau (ví dụ: tấn/ha do điều kiện xói mòn, tỷ lệ tăng/ giảm do xói mòn).
Tiêu chuẩn: Các tiêu chuẩn hoặc quy tắc (mô hình, kiểm tra hoặc biện
pháp) để quyết định phán đoán trong điều kiện môi trường xung quanh (ví dụ:
Đánh giá tác động của mức độ xói mòn vào năng suất, chất lượng nước,...)
Ngƣỡng: Mức vượt quá mà hệ thống xảy ra thay đổi đáng kể, điểm mà
tại đó các tác động vào sẽ phản ứng, thay đổi (ví dụ: Mức xói mòn mà tại đó
không thể chấp nhận được).
12
2.2. Tổng quan về ứng dụng công nghệ thông tin GIS trong đánh giá
phân hạng thích nghi đất đai
2.2.1 Khái niệm về GIS
GIS là một hệ thống thông tin mà nó sử dụng dữ liệu đầu vào, các thao
tác phân tích cơ sở dữ liệu đầu ra liên quan về mặt địa lý không gian ,nhằm
trợ giúp việc thu thập, lưu trữ, quản lý sử lý phân tích và hiển thị các thông tin
không gian từ thế giới thực để giải quyết các vấn đề tổng hợp từ thông tin cho
các mục đích con người đặt ra, chẳng hạn như việc hỗ trợ việc ra quyết định
cho qu hoạch và quản lý sử dụng đất, tài nguyên thiên nhiên, môi trường, giao
thông dễ dàng trong việc quy hoạch để phát triển đô thị và trong những việc
lưu trữ dữ liệu hành chính. Nguyễn Kim Lợi và ctv (2009)
2.2.2 Hệ thống thông tin GIS
Ở nước ta kỹ thuật GIS thực tế được biết đến khoảng 25 - 35 năm trở lại
đây. Tuy nhiên từ sau năm 1991, sau khi các tỉnh đã thành lập các Sở Địa
Chính ở các Tỉnh, hiện nay được sử dụng thành công ở một số tỉnh trong lưu
trữ hồ sơ địa chính.
Đặc biệt trong nông nghiệp, sử dụng kỹ thuật GIS có 3 đặc điểm thuận
lợi chính khi được so sánh với cách quản lý bản đồ bằng tay trước đây.
Là một công cụ khá mạnh trong việc lưu trữ và diễn đạt các số liệu đặc
biệt là các bản đồ.
Có thể xử lý và cho ra nh ững kết quả dưới những dạng khác nhau như
các bản đồ, biểu bảng và các biểu đồ thống kê.
Là một công cụ đắc lực cho các nhà khoa ho ̣c , đặc biệt về lĩnh vực
nghiên cứu hệ thống canh tác, đánh giá đất đai, khả năng thích nghi của các
kiểu sử dụng đất, quản lý và x ử lý các bản đồ giải thửa trong quản lý đất đai,
quản lý và giám sát môi trư ờng…Nó giúp cho các nhà làm khoa ho ̣c có kh ả
năng phân tích những nguyên nhân, những ảnh hưởng và kiểm chứng những
biến đổ i trong h ệ thống sinh thái cũng như kh ả năng thích ứng của việc thay
đổ i một số chính sách đối với người dân.
13
Hiện nay, nhiều cơ quan khoa ho ̣c và đào t ạo đã ứng dụng công nghệ
GIS vào các lĩnh vực quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên, môi trường, phân
vùn.Với tốc độ phát triển và bùng nổ GIS đư ợc bắt đầu vào những năm
1996 trở lại đây, đến nay kỹ thu ật GIS đã được ứng dụng ở nước ta trên
nhiều lĩnh vực.
2.2.3 Vai trò chính của GIS
GIS là một công cụ quản lý những thông tin trong nông nghiệp, bảo vệ
tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường, giữ gìn và bảo tồn những vùng
khác. Kỹ thuật này có khả năng lưu trữ, phân tích, nhập dữ liệu vào và trình
bày dữ liệu ở dạng bản đồ và thống kê. Bên cạnh đó, GIS là một hệ thống
dùng để xử lý số liệu dưới dạng số dùng cho việc phân tích và quản lý các số
liệu thuộc về địa lý , được kết hợp với các hệ thống phụ để nhập và xuất các
dữ liệu, nó có khả năng nhập, lưu trữ, mô tả và khôi phục hay biểu thị những
số liệu không gian.
THIẾT BỊ
PHẦN MỀM
SỐ LIỆU
GIS
CHUYÊN VIÊN
CHÍNH SÁCH VÀ QUẢN LÝ
Hình 2.1: Các thành phần cơ cấu của GIS
14
Một hệ thống thông tin địa lý (GIS) có thể bao gồm 5 thành phần cơ bản
và 3 khả năng chính:
+ Khả năng chồng lấp các bản đồ (Map Overlaying).
+ Khả năng phân loại các thuộc tính (Reclassification).
+ Khả năng phân tích không gian (Spatial Anlysis).
2.2.4. Ứng dụng Gis trong đánh giá đất đai
- Theo trích dẫn của tác giả khác nhau (ESRI, 1990; Aronoff, 1993)
GIS đã được hình thành cách đây gần năm mươi năm tức là vào khoảng
những năm 60 của thế kỷ XX và hệ thống thông tin địa lý hiện đại đầu tiên ở
cấp độ quốc gia đã ra đời ở Canada năm 1964 với tên gọi là CGIS (Canadian
Geographic Information Systems). Cùng với Canada thì ở Mỹ hàng loạt các
trường đại học cũng tiến hành nghiên cứu và xây dựng các hệ thống GIS của
mình như trường đại học Havard, Clark…Kết quả là các chương trình GIS
khác nhau đã ra đời.
Thập kỷ 80 tiếp tục chứng kiến sự phát triển mạnh của công nghệ máy
tính, công nghệ viễn thám và công nghệ GIS. Có thể nói vào cuối năm 1980
GIS đã chứng tỏ được tính hữu ích và xu hướng phát triển tích cực. Những
năm 90 là thời kỳ bùng nổ GIS về cả phần cứng lẫn phần mềm. Song song với
các hoạt động lý thuyết và công nghệ, các hoạt động tiếp thị, giáo dục và đào
tạo, ứng dụng GIS đã được mở rộng trên phạm vi toàn cầu kể cả nhà nước lẫn
tư nhân. GIS có sự phát triển sớm và mạnh ở các nước Bắc Mỹ và Tây Âu
còn ở các nước đang phát triển nó được đưa vào và phát triển chậm hơn vì cả
những lý do khách quan lẫn chủ quan.
Từ những năm cuối thập niên 80 của thế kỷ XX, GIS bắt đầu thâm
nhập vào Việt Nam qua các dự án hợp tác quốc tế. Tuy nhiên, đến giữa thập
niên 90 GIS mới có cơ hội phát triển ở Việt Nam. GIS ngày càng được nhiều
người biết đến như một công cụ hỗ trợ quản lý trong các lĩnh vực như: Quản
15
lý tài nguyên thiên nhiên; giám sát môi trường; quản lý đất đai. Hiện nay,
nhiều cơ quan nhà nước và doanh nghiệp đã và đang tiếp cận công nghệ GIS
để giải quyết các bài toán của cơ quan mình.
Thuật ngữ GIS được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như:
Địa lý, kỹ thuật tin học, quản lý môi trường và tài nguyên, khoa học xử lý
về dữ liệu không gian…Sự đa dạng trong các lĩnh vực ứng dụng dẫn đến có
rất nhiều định nghĩa về GIS. Một số định nghĩa tiêu biểu về GIS có thể kể
đến như:
Aronoff (1989 trích dẫn trong Internationl Centre for Intergrated
Mountain Development ,1996, p.9) định nghĩa GIS là: “ Một hệ thống dựa
trên máy tính cung cấp bốn khả năng về dữ liệu không gian : i nhập dữ liệu ,
ii quản lí dự liệu, iii xử lý và phân tích, iv xuất dữ liệu”.
Nguyễn Kim Lợi và ctv (2009) định nghĩa GIS như là “Một hệ thống
thông tin mà nó sử dụng dữ liệu đầu vào, các thao tác phân tích, cơ sở dữ liệu
đầu ra liên quan về mặt địa lý không gian, nhằm trợ giúp việc thu nhận, lưu
trữ, quản lý, xử lý, phân tích và hiển thị các thông tin không gian từ thế giới
thực để giải quyết các vấn đề tổng hợp từ thông tin cho các mục đích con
người đặt ra, chẳng hạn như: Hỗ trợ việc ra quyết định cho quy hoạch và quản
lý sử dụng đất, tài nguyên thiên nhiên, môi trường, giao thông, dễ dàng trong
việc quy hoạch phát triển đô thị và những việc lưu trữ dữ liệu hành chính”.
2.3. Giới thiệu về phần mềm ALES trong đánh giá đất.
2.3.1 Đơn vị bản đồ là đối tượng đánh giá của ALES
Một hạn chế quan trọng của ALES là không có khả năng phân tích
không gian cũng như không cụ thể tự xây dựng bản đồ. Đối tượng trực tiếp
được đánh giá của ALES là các đơn vị bản đồ đất đai, quy mô phân bố của
đối tượng cần đánh giá. Do vậy, ALES cũng có thể phân tích không gian có
đặc điểm đất đai cũng như yêu cầu sử dụng đất thông qua cây quyết định.
16
Những thông tin này có thể nhập vào ALES bằng công cụ thủ công hay nhập
từ xBase.
2.3.2 ALES sử dụng dữ liệu phân loại
Các tính chất của đất đai là cơ sở của ác mô hình đánh giá ALES là dữ
liệu phân loại. Do vậy chúng có khoảng cách vị trí xác định, có thể có tính
chất tự thuần tự do (ordinal-theo bước đo tuần tự), ví dụ các lớp độ dốc, hay
duy danh (norminal-không theo thứ tự) như các lớp thành phần cơ giới của
đất. ALES đánh giá các vùng đất đai, không phải là các điểm riêng rẽ, do đó
một giá trị đơn lẻ trên thước do lien tục không có ý nghĩa như một lớp. Đó là
một nguyên nhân quan trọng giải thích tại sao ales sử dụng dữ liệu phân loại.
2.3.3. ALES sử dụng cây quyết định để thể hiện kết quả đánh giá
Cây quyết định có cấu trúc phân nhánh, tại mỗi mắt cây biểu diễn một
chỉ tiêu quyết định và ở tại mỗi lá cây là kết quả cúa quá trình phân hạng từng
chất lượng đất đai đơn lẻ. Đối với mỗi loại sử dụng đất, các nhà đánh giá đất
sẽ xây dựng cây quyết định cho một tính chất đất đai đáp ứng yêu cầu của loại
hình sử dụng đất được lựa chọn, sau đó chuyển sang chương trình tự động
tính toán và đánh giá dựa trên các dự liệu thực tế cho từng đơn vị đất đai.
2.3.4. ALES đánh giá thích hợp tự nhiên dựa vào tính chất đất đai (LC)
Giữa thích hợp đất đai (LS) và tính chất đất đai (LC) có mối quan hệ hàm
số, ứng với một tính chất đất đai sẽ có một lớp (class) thích hợp.
S LMU,LUT = f LUT ({LC}LMU)
Trong đó,
fLUT: hàm số xét thích hợp của từng LUT trên cùng đơn vị đất đai
(LMU), nó được xác định dựa trên LC của từng LMU.
SLMU,LUT: thích hợp của từng LUT trên từng LMU, S =
{S1,S2,S3,N1,N2}
{LC}LMU: tính chất đất đai của LMU