Nghiên cứu xây dựng bản đồ phân hạng thích nghi đất đai làm cơ sở cho quy hoạch sản xuất chè trên địa bàn huyện Hoàng Su Phì tỉnh Hà Giang (LV thạc sĩ)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

LÙNG THỊ THU

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BẢN ĐỒ PHÂN HẠNG
THÍCH NGHI ĐẤT ĐAI LÀM CƠ SỞ CHO QUY HOẠCH
SẢN XUẤT CHÈ TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN
HOÀNG SU PHÌ - TỈNH HÀ GIANG

LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI

THÁI NGUYÊN – 2018


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

LÙNG THỊ THU

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BẢN ĐỒ PHÂN HẠNG
THÍCH NGHI ĐẤT ĐAI LÀM CƠ SỞ CHO QUY HOẠCH
SẢN XUẤT CHÈ TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN
HOÀNG SU PHÌ - TỈNH HÀ GIANG
Ngành: Quản lý đất đai
Mã số: 8.85.01.03

LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI
Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Đức Nhuận

THÁI NGUYÊN – 2018

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là
trung thực và hoàn toàn chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào.
Tôi cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ để thực hiện luận văn này đã được cảm
ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều được chỉ rõ nguồn gốc.
Tác giả luận văn

Lùng Thị Thu


ii

LỜI CẢM ƠN

Trước hết với tình cảm chân thành và lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi lời
cảm ơn đến Thầy giáo TS. Nguyễn Đức Nhuận - Người trực tiếp hướng dẫn và
giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong Khoa Quản lý Tài
Nguyên, các Thầy Cô thuộc phòng Đào tạo - Đào tạo sau đại học trường Đại học
Nông Lâm Thái Nguyên đã trực tiếp giảng dạy và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình
học tập và nghiên cứu.
Tôi xin cảm ơn HU - HĐND - UBND huyện Hoàng Su Phì; Phòng Tài
nguyên Môi Trường, phòng Nông nghiệp, Văn phòng UBND huyện Hoàng Su Phì;
UBND các xã, thị trấn: Bản Máy, Thàng Tín, Túng Sán, Bản Nhùng, Bản Luốc, Pờ
Ly Ngài, Hồ Thầu, Nam Sơn, Nậm Ty, Nậm Khòa huyện Hoàng Su Phì, tỉnh Hà

Giang và các hộ gia đình ở 10 xã trên đã cung cấp số liệu thực tế và thông tin cần
thiết để tôi hoàn thành luận văn này.
Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp, bạn bè, cùng toàn thể gia
đình, người thân đã động viên tôi trong thời gian học tập và nghiên cứu đề tài.
Thái Nguyên, ngày 30 tháng 03 năm 2018
Tác giả luận văn

Lùng Thị Thu


iii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Cấu trúc phân loại khả năng thích nghi đất đai (FAO, 1976)....................14
Bảng 3.1: Bảng hiện trạng sử dụng đất của huyện Hoàng Su Phì năm 2017 ...........37
Bảng 3.2: Các chỉ tiêu phân cấp xây dựng bản đồ phân hạng thích nghi đất đai .....43
Bảng 3.3: Kết quả xây dựng bản đồ loại đất .............................................................44
Bảng 3.4: Kết quả xây dựng bản đồ độ chua pH ......................................................45
Bảng 3.5: Kết quả xây dựng bản đồ thành phần cơ giới ...........................................47
Bảng 3.6: Kết quả xây dựng bản đồ độ dày tầng canh tác ........................................48
Bảng 3.7: Kết quả xây dựng bản đồ độ dốc ..............................................................49
Bảng 3.8: Kết quả xây dựng bản đồ chế độ tưới .......................................................51
Bảng 3.9: Các đơn vị bản đồ đất đai (LMU).............................................................52
Bảng 3.10: Tổng hợp mức độ thích hợp đất đai của cây chè Shan ...........................53
Bảng 3.11: Tổng hợp kết quả so sánh mức độ thích hợp của các LMU với loại đất
trồng chè Shan ...........................................................................................................54


iv

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Phần mềm GIS ..........................................................................................20
Hình 3.1: Bản đồ loại đất huyện Hoàng Su Phì tỉnh Hà Giang ................................45
Hình 3.2: Bản đồ độ pH khu vực huyện Hoàng Su Phì, tỉnh Hà Giang ...................46
Hình 3.3: Bản đồ thành phần cơ giới ........................................................................47
Hình 3.4: Bản đồ độ dầy tầng canh tác huyện Hoàng Su Phì tỉnh Hà Giang ...........48
Hình 3.5: Bản đồ độ dốc huyện Hoàng Su Phì .........................................................50
Hình 3.6: Bản đồ chế độ tưới huyện Hoàng Su Phì tỉnh Hà Giang ..........................51
Hình 3.7: Bản đồ đơn vị đất đai huyện Hoàng Su Phì, tỉnh Hà Giang .....................53
Hình 3.8: Bản đồ thích hợp cây chè huyện Hoàng Su Phì, tỉnh Hà Giang. ..............56


1
MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết đề tài
Đất đai là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá, không có khả năng tái tạo, hạn
chế về không gian và vô hạn về thời gian sử dụng. Trong quá trình phát triển xã hội
con người đã xây dựng các hệ sinh thái nhân tạo, thay thế cho các hệ sinh thái tự
nhiên, do đó làm giảm dần tính bền vững trong sản xuất nông nghiệp. Với sức ép
của việc gia tăng dân số, công nghiệp hoá hiện đại hoá đất đai ngày càng bị tàn phá
mạnh mẽ. Nhiều trường hợp khai thác sử dụng đất một cách tuỳ tiện dẫn đến sản
xuất không thành công. Vì vậy quan điểm phát triển nông nghiệp bền vững đã được
định hướng cho các đề tài nghiên cứu và ứng dụng quan trọng và cấp bách hiện nay
trong sản xuất nông nghiệp toàn cầu.
Chè là loại cây công nghiệp dài ngày được trồng ở các tỉnh trung du và miền
núi phía Bắc và Lâm Đồng. Sản xuất trong nhiều năm qua đã đáp ứng được nhu cầu
về chè uống của nhân dân, đồng thời xuất khẩu đạt kim ngạch hàng triệu USD hàng
năm. Tuy có những thời điểm giá chè thấp làm cho đời sống người làm chè gặp
nhiều khó khăn, nhưng nhìn tổng thể cây chè vẫn là cây giữ vị trí quan trọng đối với

nền kinh tế quốc dân và tạo việc làm cho người lao động, tăng thu nhập cho một bộ
phận đáng kể nhân dân ở các vùng trung du, miền núi, vùng cao, vùng xa và góp
phần bảo vệ môi sinh. Vì vậy việc phát triển sản xuất chè là một hướng quan trọng
nhằm thúc đẩy tốc độ tăng trưởng của nông nghiệp và kinh tế nông thôn nước ta [17].
Huyện Hoàng Su Phì hiện đang sở hữu vùng chè Shan tuyết cổ thụ lớn của
tỉnh Hà Giang. Nằm ở độ cao trên 1.000 mét so với mực nước biển, với khí hậu mát
mẻ, trong lành, những cây chè Shan tuyết cổ thụ hàng trăm năm tuổi ở huyện Hoàng
Su Phì có mùi thơm rất đặc trưng, vị đậm, nước xanh, hiếm nơi nào có. Chè Shan
tuyết đã, đang khẳng định được thương hiệu trên thị trường, trở thành một trong
những cây trồng xóa đói, giảm nghèo của huyện. Do đó, việc nghiên cứu, mở rộng
diện tích trồng chè nhằm tạo ra sản phẩm chè có năng xuất và chất lượng cao là việc
làm cần thiết, góp phần vào sự phát triển kinh tế xã hội của huyện [11].


2
Để có đầy đủ thông tin về những thuận lợi khó khăn trong việc sử dụng đất,
làm cơ sở cho quy hoạch mở rộng và phát triển cây chè. Đồng thời, nhằm nâng cao
chất lượng của cây chè và tạo nên vùng sản xuất tập trung để tạo thành vùng sản
xuất hàng hóa có giá trị kinh tế cao, đáp ứng được nhu cầu thị trường cần phải tiến
hành nghiên cứu đánh giá thích nghi đất đai đối với cây chè trên địa bàn huyện. Vì
vậy, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu xây dựng bản đồ phân hạng thích
nghi đất đai làm cơ sở cho quy hoạch sản xuất chè trên địa bàn huyện Hoàng Su
Phì - tỉnh Hà Giang”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Điều tra, đánh giá những yếu tố tự nhiên và kinh tế xã hội và hiện trạng sử
dụng đât của huyện Hoàng Su Phì, tỉnh Hà Giang.
- Xây dựng tiêu chuẩn phân chia đơn vị đất đai và thành lập bản đồ đơn vị
đất đai huyện Hoàng Su Phì, tỉnh Hà Giang.
- Xây dựng bản đồ phân vùng thích hợp cây chè Shan tại huyện Hoàng Su Phì.
- Đề xuất các giải pháp để phát triển vùng trồng chè Shan mang lại hiệu quả

kinh tế cao tại huyện Hoàng Shu Phì tỉnh Hà Giang
3. Ý nghĩa của đề tài
- Góp phần bổ sung lý luận khoa học cho đánh giá phân hạng thích nghi đất
đai ở quy mô cấp huyện;
- Sử dụng kiến thức đã học áp dụng vào thực tế nâng cao tính thực tiễn, chiều
sâu của kiến thức ngành học cho bản thân. Đồng thời là cơ hội cho bản thân tiếp cận
với vấn đề đánh giá thích nghi đất đai;
- Ứng dụng GIS xây dựng bản đồ phân vùng thích nghi đất đai cho phát triển
cây Chè Shan tại huyện Hoàng Su Phì, tỉnh Giang. Trên cơ sở đó, đề xuất quy
hoạch phát triển sản xuất chè theo hướng thích nghi đất đai trên địa bàn huyện.


3
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về cây Chè
1.1.1. Nguồn gốc và sự phân bố cây Chè
Cây chè hay cây trà có tên khoa học là Camellia sinensis là loài cây mà lá và
chồi của chúng được sử dụng để sản xuất chè xanh. Tên gọi sinensis có nghĩa là
"Trung Quốc" trong tiếng Latinh. Các danh pháp khoa học cũ còn có Thea bohea và
Thea viridis.
Cây Chè có nguồn gốc ở khu vực Đông Nam Á, nhưng ngày nay nó được
trồng phổ biến ở nhiều nơi trên thế giới, trong các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt
đới. Nó là loại cây xanh lưu niên mọc thành bụi hoặc các cây nhỏ, thông thường
được xén tỉa để thấp hơn 2 mét khi được trồng để lấy lá. Nó có rễ cái dài. Hoa chè
màu trắng ánh vàng, đường kính từ 2,5–4 cm, với 7 - 8 cánh hoa. Hạt của nó có thể
ép để lấy dầu. Chè xanh, chè ô long và chè đen tất cả đều được chế biến từ loài này,
nhưng được chế biến ở các mức độ ôxi hóa khác nhau. Lá của chè dài từ 4–15 cm
và rộng khoảng 2–5 cm. Lá tươi chứa khoảng 4% caffein. Lá non có sắc xanh lục
nhạt được thu hoạch để sản xuất chè. Ở thời đoạn đó, mặt dưới lá có lông tơ ngắn

màu trắng. Lá già thì chuyển sang màu lục sẫm. Tùy lứa tuổi mà lá chè có thể dùng
làm thành phẩm chè khác nhau vì thành phần hóa học trong lá khác nhau. Thông
thường, chỉ có lá chồi và 2 đến 3 lá mới mọc gần thời gian đó được thu hoạch để
chế biến. Việc thu hoạch thủ công bằng tay diễn ra đều đặn [8].
Chè là một loại nước uống được ưa dùng trên thế giới. Uống chè không chỉ
để giải khát, mà nó còn chứa đựng tính văn hoá của nhiều dân hàng nghìn năm
trước, người ta đã biết đến chè như là một loại dược liệu có tác dụng tốt với con
người. Ngày nay được sự chứng nhận của những nghiên cứu y học hiện đại, chè
được nhắc đến bởi khả năng giúp con người chống lại những tác dụng của phóng
xạ, giải độc chống sự mệt mỏi của cơ, phục hồi sức hoạt động của bộ não từ những
giá trị quý báu đó mà chè được coi như là một loại thực phẩm thuốc tiện dùng, cần
thiết đối với con người. Trong thời đại ngày nay, khi mối đe doạ về tính an toàn


4
thực phẩm tăng cao thì những loại thực phẩm nước uống phi tự nhiên đang mất dần
chỗ đứng, nhường chỗ cho những loại nước uống tự nhiên ngon lành (không độc).
Chè là một loại nước uống tự nhiên như thế nên sản phẩm chè đã trở thành nhu cầu
không thể thiếu được trong sinh hoạt hàng ngày của nhân đân ở nhiều nước. Hiện
nay trên thế giới sản phẩm chè rất đa dạng trong đó nhiều nước vẫn là chè đen và
chè đen đã trở thành loại hàng xuất khẩu có giá trị kinh tế cao. Do đó phát triển
trồng và chế biến chè đã và đang trở thành mũi nhọn kinh tế đối với nhiều quốc gia,
trong đó có Việt Nam. Nước ta là một nước nhiệt đới, rất thích hợp cho cây chè
phát triển, đặc biệt là vùng trung du và miền núi. Người dân Việt Nam đã có kinh
nghiệm làm chè từ lâu đời, đây là một lợi thế rất lớn về nguồn nguyên liệu và nguồn
nhân lực cho nền sản xuất chè ở Việt Nam [16].
1.1.2. Đặc điểm thực vật học và phân loại cây Chè
1.1.2.1. Phân loại thực vật cây chè
Phân loại khoa học
Giới (Kingdom) :

Plantae

Ngành (division) :

Angiospermae

Lớp (class) :

Dicotyledonea

Bộ (order) :

Theales

Họ (family) :

Theaceae

Chi (genus) :

Camellia

Loài (species) :

C. sinensis

Hiện nay các nhà thực vật học gộp hai chi Thea và Camellia làm một và gọi
là chi Camellia. Vì vậy tên khoa học của cây chè được nhiều người thường gọi
là Camellia sinensis (L) O. Kuntze [19].

Cơ sở của việc phân loại chè thường dựa vào:
- Cơ quan dinh dưỡng: loại thân bụi hoặc thân gỗ, hình dạng của tán, hình
dạng và kích thước của các loại lá, số đôi gân lá...
- Cơ quan sinh thực: độ lớn của cánh hoa, số lượng đài hoa, vị trí phân nhánh
của đầu nhị cái.


5
- Đặc tính sinh hóa: chủ yếu dựa vào hàm lượng tanin. Mỗi giống chè đều có
hàm lượng tanin biến động trong phạm vi nhất định [17].
1.1.2.1. Đặc điểm hình thái và sinh vật học của cây chè
*) Thân và cành:
Cây chè sinh trưởng trong điều kiện tự nhiên là đơn trục, nghĩa là chỉ có một
thân chính, trên đó phân ra các cấp cành. Do đặc điểm sinh trưởng và do hình dạng
phân cành khác nhau, người ta chia thân chè ra làm ba loại: thân gỗ, thân nhỡ (thân
bán gỗ) và thân bụi.
Cành chè do mầm dinh dưỡng phát triển thành, trên cành chia làm nhiều đốt.
Chiều dài của đốt biến đổi rất nhiều (từ 1 - 10 cm) do giống và do điều kiện sinh
trưởng. Đốt chè dài là một trong những biểu hiện giống chè có năng suất cao. Từ
thân chính, cành chè được phân ra nhiều cấp: cành cấp 1, cấp 2, cấp 3... Hoạt động
sinh trưởng của các cấp cành trên tán chè rất khác nhau. Theo lý luận phát dục giai
đoạn thì những mầm chè nằm càng sát phía gốc của cây càng có giai đoạn phát dục
non, sức sinh trưởng mạnh. Còn những cành chè càng ở phía trên ngọn (mặt tán) thì
càng có giai đoạn phát dục già, sức sinh trưởng yếu, khả năng ra hoa kết quả mạnh.
Những cành chè ở giữa tán hoặc trên mặt tán, hoạt động sinh trưởng thường mạnh
hơn các cành ở rìa tán và ở phía dưới tán.
Trong sản xuất, cần nắm vững đặc điểm sinh trưởng của cành để áp dụng các
biện pháp kỹ thuật đốn, hái hợp lý mới có thể tạo ra trên tán chè nhiều búp, đặt cơ
sở cho việc tăng sản.
*) Mầm chè:

Trên cây chè có những loại mầm: mầm dinh dưỡng và mầm sinh thực. Mầm
dinh dưỡng phát triển thành cành lá, mầm sinh thực phát triển thành nụ hoa và quả.
Mầm dinh dưỡng gồm có:
- Mầm đỉnh
- Mầm nách
- Mầm ngủ
- Mầm bất định (mầm ở cổ rễ)


6
Mầm đỉnh: Loại mầm này ở vị trí trên cùng của cành, tiếp tục phát triển trên
trục chính của các cành năm trước, hoạt động sinh trưởng mạnh và thường có tác
dụng ức chế sinh trưởng của các mầm ở phía dưới nó (ưu thế sinh trưởng ngọn).
Mầm nách: Trong điều kiện sinh trưởng tự nhiên, phần lớn chúng ở trạng
thái nghỉ do sự ức chế của mầm đỉnh. Khi hái các búp đỉnh, mầm nách phát triển
thành búp mới. Tùy theo vị trí của lá ở trên cành, khả năng phát triển thành búp và
chất lượng búp ở các nách lá rất khác nhau.
Mầm ngủ: Là những mầm nằm ở các bộ phận đã hóa gỗ của các cành một
năm hoặc già hơn. Những mầm này kém phân hóa và phát triển hơn hai loại mầm
trên, cho nên sự hình thành búp sau khi đốn đòi hỏi một thời gian dài hơn.
Mầm bất định: Vị trí của loại mầm này không cố định trên thân chè thường ở
sát cổ rễ. Nó chỉ phát triển thành cành lá mới khi cây chè được đốn trẻ lại. Trong
trường hợp ấy cành chè tựa như mọc ở dưới đất lên. Búp được hình thành từ các
mầm bất định cũng có hai loại: búp bình thường và búp mù.
Mầm sinh thực: Mầm sinh thực nằm ở nách lá. Bình thường mỗi nách lá có
hai mầm sinh thực nhưng cũng có trường hợp số mầm sinh thực nhiều hơn và khi
đó ở nách lá có một chùm hoa. Trong sản xuất chè búp cần áp dụng các biện pháp
kỹ thuật thích đáng để hạn chế sự phát triển của các mầm sinh thực.
*) Búp chè:
Búp chè là đoạn non của một cành chè. Búp được hình thành từ các mầm

dinh dưỡng, gồm có tôm (phần lá non ở trên đỉnh của cành chưa xòe ra) và hai hoặc
ba lá non. Búp chè trong quá trình sinh trưởng chịu sự chi phối của nhiều yếu tố bên
ngoài và yếu tố bên trong của nó. Kích thước của búp thay đổi tùy theo giống, loại
và liều lượng phân bón, các khâu kỹ thuật canh tác khác như đốn, hái và điều kiện
địa lý nơi trồng trọt.
Búp chè là nguyên liệu để chế biến ra các loại chè, vì vậy nó quan hệ trực
tiếp đến năng suất và phẩm chất của chè. Nghiên cứu của Bakhơtatje (1947) cho
thấy tương quan giữa số lượng búp trên một đơn vị diện tích và năng suất là một
tương quan rất chặt chẽ r = 0,956.


7
Búp chè gồm có hai loại: búp bình thường và búp mù. Búp bình thường (gồm
có tôm + 2, 3 lá non), có trọng lượng bình quân 1 búp từ 1g đến 1,2g đối với giống
chè Shan, búp càng non phẩm chất càng tốt. Hệ số tương quan giữa tỷ lệ phần trăm
búp bình thường với hàm lượng tanin và cafein trong lá chè là r = 0,67 và r = 0,48 .
Búp mù là búp phát triển không bình thường, trọng lượng bình quân của một búp
mù thường bằng khoảng 1/2 trọng lượng búp bình thường và phẩm chất thì thua
kém rõ rệt.
Trên một cành chè nếu để sinh trưởng tự nhiên, một năm có 4 - 5 đợt sinh
trưởng, nếu hái búp liên tục thì có 6 - 7 đợt và trong điều kiện thâm canh có thể đạt
8 - 9 đợt sinh trưởng.
*) Lá chè:
Lá chè mọc cách trên cành, mỗi đốt có một lá. Lá thường có nhiều thay đổi
về hình dạng tùy theo các loại giống khác nhau và trong các điều kiện ngoại cảnh
khác nhau. Lá chè có gân rất rõ. Những gân chính của lá chè thường không phát
triển ra đến tận rìa lá. Rìa lá chè thường có răng cưa, hình dạng răng cưa trên lá chè
khác nhau tùy theo giống. Số đôi gân lá là một trong những chỉ tiêu để phân biệt các
giống chè.
- Lá vẩy ốc: là những lá vẩy rất nhỏ, có màu nâu, cứng. Lá vẩy ốc là bộ phận

bảo vệ điểm sinh trưởng của mầm khi nó ở trạng thái ngủ. Số lượng lá vẩy ốc
thường là 2 - 4 lá ở mầm mùa đông, và 1 - 2 lá ở mầm mùa hè.
- Lá cá: Về hình dạng bên ngoài: là một lá thật thứ nhất nhưng phát triển
không hoàn toàn thường dị hình hoặc có dạng hơi tròn, không có hoặc có rất ít răng
cưa quanh rìa lá, diện tích lá nhỏ.
- Lá thật: cấu tạo giải phẫu của lá thật gồm có:
+ Lớp biểu bì: gồm những tế bào nhỏ, dày và cứng xếp thành một lớp: có
chức năng bảo vệ lá.
+ Lớp mô dậu: gồm từ 1 - 3 lớp tế bào sắp xếp đều nhau, chứa nhiều diệp lục.
+ Lớp tế bào mô khuyết: chiếm phần chính của lá các tế bào sắp xếp không
đều nhau. Ở trong có nhiều thạch tế bào và tinh thể oxalat canxi.


8
Lá chè mọc trên cành theo các thế khác nhau, tức là góc độ giữa lá và cành
chè to nhỏ khác nhau. Trong sản xuất thường gặp 4 loại thế lá như sau: thế lá úp,
nghiêng, ngang và rủ. Thế lá ngang và rủ là đặc trưng của giống chè năng suất cao.
Tuổi thọ trung bình của lá chè là một năm.
*) Rễ chè:
Cây chè sống nhiều năm trên một mảnh đất cố định, do đó việc nghiên cứu
đặc điểm của bộ rễ có ý nghĩa rất quan trọng để đặt cơ sở cho các biện pháp kỹ thuật
trồng trọt. Rễ chè phát triển tốt tạo điều kiện cho các bộ phận trên mặt đất phát triển.
Hệ rễ chè gồm có: rễ trụ (rễ cọc), rễ bên và rễ hấp thu.
Rễ chè kỵ vôi, do đó yêu cầu đất có phản ứng chua. Canxi cần cho cây chè,
nó có mặt ở những nơi phân bào và sinh trưởng như mút rễ, ngọn cây, là thành phần
của màng tế bào v.v... Hàm lượng canxi trong lá chè khoảng 0,55%. Chè yêu cầu
đất có phản ứng chua là do cây chè yêu cầu một số nguyên tố hiếm và nguyên tố vi
lượng mà phần lớn những nguyên tố này bị kết tủa trong môi trường kiềm. Vì vậy,
chè trồng ở những nơi đất có phản ứng kiềm dễ bị hại và không sinh trưởng được.
Mặt khác căn cứ vào những nghiên cứu về sinh lý, năng lực hoãn xung trong dịch tế

bào rễ chè tốt nhất ở môi trường pH = 5 và yếu dần khi độ pH tăng lên. Khi pH =
5,7 thì khả năng hoãn xung của dịch tế bào rễ chè đã giảm xuống rất nhỏ [12].
1.1.2.3. Đặc điểm sinh trưởng, sinh thực của cây chè.
Sau khi gieo hạt khoảng 2 năm, cây chè cho hoa quả lần thứ nhất. Từ 3 đến 5
năm cây chè được hoàn chỉnh về đặc tính phát dục.
Trên mỗi nách lá chè thường có một mầm dinh dưỡng ở giữa và 2 hoặc nhiều
mầm sinh thực ở hai bên. Hoa chè được hình thành từ các mầm sinh thực. Hoa chè
lưỡng tính, đài hoa có 5 - 7 cánh. Trong một hoa có rất nhiều nhị đực, từ 200 - 400.
Noãn sào thường có 3 - 4 ô. Trong điều kiện tự nhiên ở Vĩnh Phú, mầm hoa chè
được hình thành và phân hóa sau thánh 6. Hoa nở rộ vào thánh 11 - 12. Phương thức
thụ phấn chủ yếu là khác hoa, tự thụ phấn chỉ 2 - 3%. Trong một ngày, hoa thường nở
từ 5 - 9 giờ sáng. Nhị đực thường chín trước nhị cái 2 ngày. Hạt phấn hoa chè sống khá
lâu: Sau 5 ngày kể từ khi hoa nở rộ, hạt phấn vẫn còn khả năng nảy mầm tới 70%. Khả


9
năng thụ tinh tốt nhất của hạt phấn là sau khi hoa nở 2 ngày. Khả năng ra nụ, ra hoa của
chè rất lớn nhưng tỷ lệ kết quả thường thấp hơn 12% [12].
1.1.3. Tổng quan về cây chè Shan và yêu cầu sinh thái của chè Shan
Cây chè Shan: Tên khoa học: Camellia sinensis var. Shan; Họ chè: Theaceae.
Cây chè shan là một loại cây thân gỗ lớn, lá to, răng cưa sâu, búp lớn, tôm
chè có lông trắng như tuyết, năng suất cao, chất lượng tốt. Cây lớn, tán rộng, hỗn
giao với cây rừng, tuổi thọ cao. Chè shan vừa là cây công nghiệp vừa được trồng
như cây rừng ở vùng đồi núi, nó có tác dụng phủ xanh đất trống đồi núi trọc, cải tạo đất.
Điều kiện gây trồng:
- Đất trồng chè có độ cao trên 600m.
- Độ dốc >15o.
Điều kiện đất đai để giúp cây chè phát triển tốt phải đảm bảo:
- Độ chua (pH) thích ợp nhất là 4,5 – 5,5.
- Tầng đất dầy tối thiểu là 50 cm.

- Thành phần cơ giời từ đất thịt nhẹ đến đất thịt nặng.
Đất trồng chè thường là đất dốc, bị xói mòn lớn, hàm lượng dinh dưỡng
nghèo, đặc biệt là hàm lượng mùn. Do vậy phải bổ xung chất hữu cơ cho chè bằng
phân chuồng là tốt nhất. Tuy nhiên, có nhiều khó khăn khi vận chuyển phân chuồng
nên làm phân bằng cách thu các thân lá cây xanh tại chỗ, tốt nhất là gieo cây cốt khí
(tepbrosia candida) ủ để bón.
Thời vụ trồng: trồng cây vụ xuân, trồng cành vào vụ mưa [14].
* Nhu cầu dinh dưỡng: Các kết quả nghiên cứu về dinh dưỡng của cây chè
cho thấy: Để có được 2 tấn búp chè khô/ha, cây chè cần lượng chất dinh dưỡng như
sau: 144kg N; 71kg P2O5; 42kg K2O; 24kg MgO; 40kg CaO; 4.828g Fe; 9.557g
Mn; 760g Zn; 760g Cu và 520g B. Khi năng suất đạt 3 tấn búp khô/ha thì nhu cầu
dinh dưỡng của cây chè tăng gấp 2 lần lượng dinh dưỡng trên.
Như vậy, cây chè cần các chất đa lượng gồm đạm (N) cao gấp 2 lần lân
(P2O5) và gấp 4 lần kali (K2O), đồng thời còn cần các chất dinh dưỡng trung lượng
như Mg, Ca, vi lượng Fe, Mn, Zn, Cu, B…


10
* Nhu cầu về đạm: Đạm là yếu tố dinh dưỡng hàng đầu để nâng cao năng
suất chè. Cung cấp đầy đủ đạm, chè phát triển nhanh thân, cành, lá, búp, đâm chồi,
nảy mầm ở các nách lá. Nếu thiếu đạm chè còi cọc, cành, lá phát triển kém, chồi,
búp ít, tuổi thọ của chè rút ngắn, năng suất thấp.
Song, cung cấp quá thừa đạm thì chè xanh mướt, cành nhỏ, lá mỏng, búp bé,
dự trữ dinh dưỡng ở trong búp và lá thấp, sức chống chịu kém, dễ nhiễm các loại
sâu bệnh gây hại, năng suất thấp, chất lượng giảm.
* Nhu cầu lân: Tuy lân cây chè cần không nhiều bằng đạm, song lại có vai
trò quan trọng đối với sinh trưởng phát triển của cây chè. Lân xúc tiến phát triển bộ
rễ của cây chè từ lúc mới trồng đến khi chè bước vào giai đoạn sản xuất đồng thời
lân cũng tham gia vào quá trình tổng hợp các chất dinh dưỡng để chè sinh trưởng
phát triển và cho sản phẩm búp và lá.

Lân còn tham gia vào các quá trình tích lũy chất khoáng hòa tan trong nước.
Thiếu lân, chè chậm lớn, khả năng phân cành kém, lâu khép tán. Quá trình tái tạo rễ
non (rễ tơ) bị chậm dẫn đến khả năng hấp thụ dinh dưỡng kém làm cho năng suất
chè không ổn định.
* Nhu cầu kali: So với đạm và lân thì kali chiếm lượng ít hơn cả, song kali
lại có vai trò rất quan trọng giúp cho sự vận chuyển nhanh các chất dinh dưỡng từ
đất để quang hợp và tổng hợp các chất dinh dưỡng, đặc biệt ở búp và lá non, kali
còn điều tiết sự cân bằng của đạm trong cây chè. Nếu thiếu kali chè mềm yếu, sự
phát triển chậm lại, đạm bốc nhiều lên lá, sức đề kháng sâu bệnh kém, chè dễ nhiễm
các loại sâu bệnh gây hại.
* Nhu cầu về canxi: Tuy cây chè thích hợp ở điều kiện pH từ 4,5 – 5 nhưng
thực tế đất trồng chè hiện nay ở các tỉnh miền núi phía Bắc lại hầu hết là đất rất
chua, có độ pH < 4 cho nên canxi có một vai trò quan trọng là khử chua tạo môi
trường đất phù hợp với yêu cầu của cây chè đồng thời canxi còn tham gia tổng hợp
các chất dinh dưỡng để cây chè phát triển.
* Nhu cầu magie: Mg có một vai trò đặc biệt quan trọng để nâng cao hiệu
suất quang hợp, chè là cây cho sinh khối lớn chủ yếu là búp và lá cho nên việc tái
tạo diệp lục sẽ quyết định năng suất và chất lượng chè. Nếu thiếu Mg, chè phát triển


11
ít lá, ít búp, lá mỏng và bé, thường màu lá xanh thẫm, búp nhỏ dẫn tới năng suất,
chất lượng kém.
* Nhu cầu các chất vi lượng gồm kẽm, sắt, mangan, đồng và bo… có tác
dụng tham gia cấu tạo các men để xúc tác hình thành các hợp chất khoáng, các hợp
chất vitamin, các hợp chất ta nanh trong búp và lá quyết định hương vị và chất
lượng của chè. Nếu thiếu hụt các chất vi lượng sẽ làm cho cây chè giảm sút về chất
lượng [18].
1.2. Đánh giá thích nghi đất đai
1.2.1. 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 [13].
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 (FAO,
1976). 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. 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.
Chất lượng đất đai (Land Quaility - LQ) là những thuộc tính phức hợp phản
ánh mối quan hệ và tương tác của nhiều tính chất đất đai. Chất lượng đất đai thường
được chia làm 3 nhóm: Nhóm theo yêu cầu sinh thái cây trồng, nhóm theo yêu cầu
quản trị và nhóm theo yêu cầu bảo tồn.
Loại hình sử dụng đất - LUT (Land Use Type) 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. Các thuộc tính của loại hình sử dụng đất bao gồm: Các thông tin về sản xuất, thị
thường tiêu thụ sản phẩm, đầu tư, lao động, mức thu nhập, …
Yêu cầu sử dụng đất ( LUR - Land Use Requirement ) 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


12
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 (FAO, 1993) [23].
Đánh giá đất đai (Land evaluation) là tiến trình so sánh các tính chất đất đai
với các mục đích sử dụng nhất định sử dụng một kĩ thuật khoa học chuẩn. Kết quả có
thể được dùng như một chỉ dẫn cho người sử dụng, quy hoạch để xác định sử thay đổi
sử dụng đất. Là đánh giá hiệu suất đất đai khi được dùng cho một mục đích xác định,
bao gồm việc tiến hành và làm sáng tỏ các khảo sát và nghiên cứu dáng đất, đất, thực
vật, khí hậu và các khía cạnh khác của đất đai để nhận diện và so sánh giữa loại hình
sử dụng đất với mục tiêu đánh giá [23].
Đánh giá thích hợp đất đai (Land suitability evaluation) 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 (Austin and Basinski, 1978) [24].
1.2.2 Sự cần thiết phải đánh giá đất đai
Việc gia tăng dân số đã gây sức ép mạnh trong việc sử dụng nguồn tài
nguyên đất đai có hạn của mỗi quốc gia. Đất đai đóng vai trò quyết định cho sự tồn
tại và phát triển của xã hội loài người, nó là tiền đề cho mọi quá trình sản xuất. Một
mặt, đất đai phải dành cho sản xuất nông nghiệp, đủ bảo đảm nhu cầu lương thực và
thực phẩm nuôi sống con người. Mặt khác, khi dân số tăng, nhu cầu về đất ở và các hạ
tầng cơ sở phục vụ sinh hoạt cũng phải tăng theo nên làm giảm diện tích đất canh tác.
Đánh giá đất đai theo quan điểm sinh thái xuất phát từ quan điểm phát triển nông
nghiệp bền vững. Nông nghiệp bền vững là một hệ thống sản xuất có chọn lọc, đa dạng
những cân bằng về sinh thái một cách tự nhiên, trong đó các yếu tố tác động một cách
tương hỗ cùng tồn tại và phát triển, đem lại hiệu quả kinh tế cao, môi trường trong lành [21].
Trên Thế giới có khoảng 3,3 tỷ ha đất nông nghiệp, trong đó đã khai thác và
sử dụng được 1,5 tỷ ha; còn lại đa phần là đất khó canh tác, chất lượng đất xấu. Mặt


13
khác hàng năm có khoảng 6 - 7 triệu ha đất nông nghiệp bị loại bỏ do thoái hóa và
xói mòn. Để giải quyết được nhu cầu về lương thực không ngừng gia tăng, thì con
người phải tiến hành thâm canh tăng vụ, nâng cao năng suất cây và mở rộng diện

tích đất nông nghiệp. Bên cạnh đó, việc ngăn chặn những suy thoái về tài nguyên
đất do sự thiếu hiểu biết của con người gây ra, và hướng tới việc sử dụng đất có
hiệu quả trong tương lai thì công tác nghiên cứu về đánh giá đất là rất cần thiết [13].
Đánh giá đất đai được thực hiện trên nhiều quốc gia và trở thành một khâu
quan trọng trong việc quản lý và quy hoạch sử dụng đất. Đánh giá đất đai là nội
dung nghiên cứu không thể thiếu cho hướng phát triển một nền nông nghiệp hiệu
quả và phát triển bền vững.
1.2.3. Tiến trình đánh giá đất đai
Việc đánh giá đất đai tùy thuộc vào mục tiêu và mức độ chi tiết của nghiên
cứu. Tuy nhiên, tiến trình đánh giá đất đai được chia thành ba giai đoạn chính: Giai
đoạn chuẩn bị, Giai đoạn điều tra thực tế, Giai đoạn xử lý các số liệu và báo cáo kết quả.
- Thảo luận ban đầu về nội dung, phương pháp, lập kế hoạch; phân loại và xác
định các nguồn tài liệu có liên quan, từ đó lập kế hoạch nghiên cứu. Đồng thời, thu
thập và kế thừa các tài liệu chuyên ngành có 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 đất. Sau
đó, tiến hành điều tra thực địa về hiện trạng sử dụng đất và hiệu quả sản xuất của
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 [22].
- 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.


14
- 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 chúng tôi ứng dụng phương pháp MCA để đề xuất sử dụng đất theo
quan điểm bền vững.
1.2.4 Cấu trúc phân loại khả năng thích nghi đất đai
FAO (1976) đã xây dựng cấu trúc tổng quát của phân loại khả năng thích
nghi đất đai gồm 4 cấp như sau [23]:
- 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.
Bảng 1.1 Cấu trúc phân loại khả năng thích nghi đất đai (FAO, 1976)
Hạng (Categories)
Bộ (Order)

Lớp (Clas)

Lớp phụ (Subclass)

S – Thích nghi

S1

S1t

S2

S2i

S3

S2s

Đơn vị (Unit)

(*)

S2s-1
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%).

15
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.
Vì đề tài được thực hiện ở cấp huyện (huyện Hoàng Su Phì) nên 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: 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: 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.
+ S3: 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: 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: 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:


16
(1) 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.
(2) 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 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 (xi) 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


17
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,...)
Ngưỡng: 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) [17].
1.3. Tổng quan về GIS và một số phần mềm được sử dụng
1.4.1. Khái niệm GIS
Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System - GIS) là một
nhánh của công nghệ thông tin được hình thành vào những năm 1960 và phát triển
rất rộng rãi trong 10 năm lại đây. GIS là một công cụ máy tính để lập bản đồ và
phân tích sự vật, hiện tượng thực trên trái đất. Công nghệ GIS kết hợp các thao tác
cơ sở dữ liệu thông thường (như cấu trúc hỏi đáp) và các phép phân tích thống kê,
phân tích địa lý, trong đó phép phân tích địa lý và hình ảnh được cung cấp duy nhất
từ các bản đồ. Những khả năng này phân biệt GIS với các hệ thống thông tin khác
và khiến cho GIS có phạm vi ứng dụng rộng trong nhiều lĩnh vực khác nhau [6].
Hiện nay có rất nhiều định nghĩa về GIS, nhưng đều có điểm giống nhau như:
bao hàm khái niệm dữ liệu không gian, phân biệt giữa hệ thông tin quản lý và GIS.
So với bản đồ thì GIS có lợi thế là lưu trữ dữ liệu và biểu diễn chúng là hai công
việc tách biệt nhau. Do vậy GIS cho khả năng quan sát từ các góc độ khác nhau trên

cùng tập dữ liệu. Sau đây là một số định nghĩa GIS hay sử dụng:
• Định nghĩa của dự án The Geographer’s Craft, khoa địa lý, trường đại
học Texas
GIS là CSDL số chuyên dụng trong đó hệ trục tạo độ không gian là phương
tiện tham chiếu chính. GIS bao gồm các công cụ để thực hiện các công việc sau đây:
• Nhập dữ liệu từ bản đồ giấy, ảnh vệ tinh, ảnh máy bay, số liệu điều tra và
các nguồn khác.
• Lưu trữ dữ liệu, khai thác, truy vấn CSDL.


18
• Biến đổi dữ liệu, phân tích, mô hình hóa, bao gồm các dữ liệu thống kê và
dữ liệu không gian.
• Lập báo cáo, bao gồm các bản đồ chuyên đề, các bảng biểu, biểu đồ và kế hoạch.
Từ định nghĩa trên ta thấy rõ ba vấn đề sau của GIS. Thứ nhất, GIS có quan
hệ với ứng dụng CSDL, toàn bộ thông tin trong GIS đều liên kết với tham chiếu
không gian, CSDL GIS sử dụng tham chiếu không gian như phương tiện chính để
lưu trữ và xâm nhập thông tin. Thứ hai, GIS là công nghệ tích hợp, hệ GIS đầy đủ
có các khả năng phân tích bao gồm phân tích ảnh máy bay, ảnh vệ tinh hay tạo lập
mô hình thống kê, vẽ bản đồ... Cuối cùng, GIS được không chỉ xem như tiến trình
phần cứng, phần mềm rời rạc mà còn được sử dụng vào trợ giúp quyết định.
• Định nghĩa của David Cowen, Mỹ
GIS là hệ thống phần cứng, phần mềm và các thủ tục được thiết kế để thu
thập, quản lý, xử lý, phân tích, mô hình hóa và hiển thị các dữ liệu qui chiếu không
gian để giải quyết các vấn đề quản lý và lập kế hoạch phức tạp.
Độ phức tạp của thế giới thực là không giới hạn, song con người luôn mong
lưu trữ, quản lý các dữ liệu về thế giới thực thế nên phải có CSDL lớn vô hạn để lưu
trữ thông tin chính xác về chúng. Do vậy, để lưu trữ được dữ liệu không gian của
thế giới thực và máy tính thì phải giảm số lượng dữ liệu đến mức có thể quản lý
được bằng tiến trình đơn giản hóa hay trừu tượng hóa. Trừu tượng là đơn giản một

cách thông minh, trừu tượng cho ta tổng quát hóa và ý tưởng hóa vấn đề đang xem
xét, loại bỏ các chi tiết dư thừa mà chỉ tập trung vào các điểm chính, cơ bản. Các
đặc trưng đại lý phải được biểu diễn bởi các thanh phần rời rạc hay các đối tượng để lưu
vào CSDL máy tính.
Ý nghĩa chủ yếu của tin học hóa thông tin địa lý là khả năng tích hợp các
kiểu và nguồn dữ liệu khác biệt. Mục tiêu của GIS là cung cấp cấu trúc một cách hệ
thống để quản lý các thông tin địa lý khác nhau và phức tạp, đồng thời cung cấp các
công cụ, các thao tác hiển thị, truy vấn, mô phỏng... Cái GIS cung cấp là cách thức
suy nghĩ mới về không gian. Phân tích không gian không chỉ là truy cập mà còn cho
phép khai thác các quan hệ và tiến trình biến đổi của chúng. GIS lưu trữ thông tin
thế giới thực thành các tầng bản đồ chuyên đề mà chúng có khả năng liên kết địa lý
với nhau [1].


19
Tùy theo các chức năng, nhiệm vụ của mỗi hệ thống thông tin địa lý mà có
nhiều định nghĩa khác nhau, tuy nhiên các khái niệm về GIS đều dựa trên 3 yếu tố
quan trọng là: dữ liệu đầu vào, hệ thống vi tính số kỹ thuật cao và khả năng phân
tích dữ liệu:
Định nghĩa theo chức năng: GIS là một hệ thống bao gồm các hệ con: dữ liệu
vào, quản trị dữ liệu (quản lý và phân tích dữ liệu, và dữ liệu ra.
GIS là tập hợp của các thuật toán: trong một hệ thống thông tin địa lý có thể
sử dụng các phương pháp tính đại số, hình học từ đơn giản đến phức tạp.
Định nghĩa theo mô hình cấu trúc dữ liệu: gồm các cấu trúc dữ liệu được sử
dụng trong hệ thống khác nhau (cấu trúc raster và cấu trúc vector).
Về mặt công nghệ: GIS là công nghệ thông tin để lưu trữ, phân tích và trình
bày các thông tin không gia, phi không gian. Công nghệ GIS có thể coi là một tập
hợp hoàn chỉnh các phương pháp và các phương tiện nhằm lưu trữ và sử dụng các đối
tượng.
GIS là hệ thống trợ giúp ra quyết định: GIS có thể được coi là hệ thống trợ

giúp ra quyết định, có thể tích hợp các dữ liệu không gian và thuộc tính trong một
thể thống nhất. GIS được sử dụng để cung cấp thông tin nhanh hơn và hiệu quả hơn
cho các nhà hoạch định chính sách. Các cơ quan chính phủ sử dụng GIS trong quản
lý các nguồn tài nguyên thiên nhiên, trong các hoạt động quy hoạch, mô hình hóa và
quan trắc [15].
GIS cho phép tạo lập bản đồ, phối hợp thông tin, khái quát các viễn cảnh, giải
quyết các vấn đề phức tạp và phát triển các giải pháp hiệu quả mà trước đây không
thực hiện được. GIS là một công cụ được các cá nhân, tổ chức, trường học, chính
phủ và các doanh nghiệp sử dụng nhằm hướng tới các phương thức mới giải quyết
vấn đề. Nhờ khả năng xử lý các tập hợp dữ liệu lớn từ các cơ sở dữ liệu phức tạp
nên GIS thích hợp với các nhiệm vụ quản lý tài nguyên và môi trường. Các mô hình
phức tạp cũng dễ dàng cập nhật thông tin nhờ sử dụng GIS.
Lập bản đồ và phân tích địa lý không phải là kỹ thuật mới, nhưng GIS thực
thi các công việc này tốt hơn và nhanh hơn các phương pháp thủ công cũ. Trước
công nghệ GIS, chỉ có một số ít người có những kỹ năng cần thiết để sử dụng thông
tin địa lý giúp ích cho việc giải quyết những vấn đề và đưa ra các quyết định. GIS