ỨNG DỤNG GIS XÂY DỰNG BẢN ĐỒ THÍCH NGHI ĐẤT ĐAI CHO NUÔI TÔM NƯỚC LỢ TẠI HUYỆN TUY PHONG TỈNH BÌNH THUẬN

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

TRƯƠNG HOÀNG VĂN KHOA

ỨNG DỤNG GIS XÂY DỰNG BẢN ĐỒ THÍCH NGHI
ĐẤT ĐAI CHO NUÔI TÔM NƯỚC LỢ TẠI
HUYỆN TUY PHONG TỈNH BÌNH THUẬN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 11/2011


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

TRƯƠNG HOÀNG VĂN KHOA

ỨNG DỤNG GIS XÂY DỰNG BẢN ĐỒ THÍCH NGHI
ĐẤT ĐAI CHO NUÔI TÔM NƯỚC LỢ TẠI
HUYỆN TUY PHONG TỈNH BÌNH THUẬN

Chuyên ngành: Nuôi trồng thủy sản
Mã số

: 60.62.70

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Hướng dẫn Khoa học:
TS. NGUYỄN VĂN TRAI
TS. NGUYỄN KIM LỢI

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 11/2011


ỨNG ỨNG DỤNG GIS XÂY DỰNG BẢN ĐỒ THÍCH NGHI
ĐẤT ĐAI CHO NUÔI TÔM NƯỚC LỢ TẠI HUYỆN
TUY PHONG TỈNH BÌNH THUẬN
TRƯƠNG HOÀNG VĂN KHOA

Hội đồng chấm luận văn:
1. Chủ tịch:

TS. NGUYỄN TUẦN
Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản 2

2. Thư ký:

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

3. Phản biện 1:

TS. TRẦN QUỐC BẢO
Đại học Tài nguyên và Môi trường TP. HCM

4. Phản biện 2:

TS. NGÔ AN
Đại học Nông Lâm TP. HCM

5. Ủy viên:

TS. NGUYỄN MINH ĐỨC
Đại học Nông Lâm TP. HCM

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
HIỆU TRƯỞNG

i


LÝ LỊCH CÁ NHÂN
Tôi tên là Trương Hoàng Văn Khoa, sinh ngày 24 tháng 03 năm 1984, tại
huyện Bắc Bình, tỉnh Bình Thuận, con của ông Trương Ngọc Luận và bà Hoàng Thị
Thục.
Tốt nghiệp PTTH tại Trường Trung học phổ thông Triệu Sơn 1, huyện Triệu
Sơn, tỉnh Thanh Hóa năm 2002. Tốt nghiệp Đại học ngành Nuôi trồng Thủy sản hệ
chính quy tại Đại học Thủy Sản Nha Trang, tỉnh Nha Trang, năm 2007.
Từ năm 2007 – 2009 làm việc tại Trung Tâm Khuyến nông – Khuyến ngư Bình
Thuận, nay là Trung Tâm Khuyến Nông Bình Thuận.
Từ 10/2009 đến nay học Cao học ngành Nuôi trồng thủy sản tại Đại học Nông
Lâm TP HCM, Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh.
Địa chỉ liên lạc: Thôn Hồng Thắng, xã Hòa Thắng, huyện Bắc Bình, tỉnh Bình
Thuận.

Điện thoại: 062.3665075 – DĐ: 0938.270.890
Email:

ii


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin 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

Trương Hoàng Văn Khoa

iii


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn:
 BGH Trường Đại học Nông lâm TP HCM, quý 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.
 Chân thành cảm ơn TS. NGUYỄN VĂN TRAI, TS. NGUYỄN KIM LỢI
đã tận tình chỉ bảo, hướng dẫn trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt
nghiệp.
 KS. LÊ HOÀNG TÚ, lớp GI07 – Bộ môn GIS khoa môi trường – Tài
nguyên – Trường Đại học Nông Lâm Tp.HCM. Trung tâm Khuyến Nông
Bình Thuận đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và
thực hiện đề tài.

 Các bạn học cùng lớp Cao học Nuôi trồng thủy sản Khóa 2009 đã giúp đỡ,
chia sẻ trong suốt khóa học.
 Vô cùng biết ơn cha, mẹ và các em luôn động viên để tôi có thể hoàn thành
khóa luận này.
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày

tháng 10 năm 2011.

Học viên

Trương Hoàng Văn Khoa

iv


TÓM TẮT
Đề tài “Ứng dụng GIS xây dựng bản đồ thích nghi đất đai cho nuôi tôm nước
lợ tại huyện Tuy Phong tỉnh Bình Thuận” được thực hiện từ tháng 10/2010 đến tháng
10/2011 tại huyện Tuy Phong tỉnh Bình Thuận.
Nghiên cứu 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 lựu chọn vùng nuôi tôm thích hợp trên địa bàn huyện; phương pháp
Markov Chain để đánh giá tính biến động đất đai trong giai đoạn 2005 – 2010 và dự
báo diễn biến các loại hình sử dụng đất trong giai đoạn tới. Đề tài đã ứng dụng GIS
tiến hành chồng lớp các lớp thông tin chuyên đề về đất với các nhân tố: cao trình đất,
thành phần cơ giới, pH đất, xâm nhập mặn và loại hình sử dụng đất. Nghiên cứu đã
đưa ra mô hình đánh giá điều kiện tự nhiên đất đai xác định vùng thích nghi cho nuôi
tôm nước lợ. Kết quả chỉ ra cho rằng trên địa bàn huyện Tuy Phong diện tích đất thích
nghi và thích nghi cao cho mô hình nuôi tôm có thể đạt 950,49 ha chiếm 1,2% diện
tích toàn huyện. Trong đó tập trung ở các xã có diện tích tiềm năng lớn như: Vĩnh Tân

(45,222 ha), Vĩnh Hảo (59,15 ha), Hòa Minh (52,72 ha), Hòa Phú (42,61 ha). Trong
nghiên cứu, chúng tôi có ứng dụng chuổi Markov để đánh giá biến động sử dụng đất
qua bản đồ hiện trạng 2005 và 2010 với 4 loại hình sử dụng đất: đất nông nghiệp, đất
lâm nghiệp, đất phi nông nghiệp và đất mặt nước. Kết quả cho trong 5 năm (từ 2005
đến 2010) thống kê được tai huyện Tuy Phong diện tích đất nông nghiệp có sự biến
động lớn tăng thêm 3.721,81 ha, đất lâm nghiệp tăng 1.142,17 ha. Trong khi đó hai
loại hình còn lại thì diện tích giảm đi, đất phi nông nghiệp giảm đi 2.618,7 ha và đất
mặt nước 2.245,28 ha. Trước tình hình diễn biến như vậy, thì việc dự báo được trong
5 năm đến (2015) diện tích đất lâm nghiệp tiếp tục tăng thêm 3.511,07 ha, đất nông
nghiệp 475,72 ha. Phần diện tích giảm đi vẫn là đất phi nông nghiệp với 2.910,71 ha,
mặt nước giảm ít hơn 1.076,08 ha. Đó là cơ sở khoa học cho kế hoạch và giải pháp
việc sử dụng đất trên huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận.
v


SUMMARY
The thesis “Application of the Geographic Information System (GIS) to
construct adapted map for culturing of prawn-raising areas in Tuy Phong District,
Binh Thuan Province” was in Tuy Phong District, Binh Thuan Province from October,
2010 to October, 2011.
The researcher applied the method of Analytic Hierarchy Process (AHP) to
evaluate the land potentials for the growth of prawn farms in Tuy Phong District. In
addition, the Markov Chain was also utilized to identify the fluctuation of land uses
within the period of 2005-2010, and to predict the situation of land in the oncoming
future. The thesis was applied GIS to conduct in formation layers of special subject
soil with factor: the elevation, land-mechanical components, soil pH, salinity intrusion
and types of landuse. The research shows that the land suitable for prawn farming
probably reaches 950.49 ha, representing around 1.2 % of the total land area of Tuy
Phong District. The most promising villages are Vinh Tan (45,222 ha), Vinh Hao
(59,15 ha), Hoa Minh (52,72 ha) and Hoa Phu ( 42,61 ha). The researcher also applied

the Markov Chain to deal with the data from the current maps of 2005-2010 with a
focus on 4 types of land: agricultural, silvicultural, non-agricultural, and aquatic. The
statistics indicate that from 2005-2010, the area of agricultural soil increased by
3.721,81 ha and that of the silvicultural by 1.142,17 ha. In contrast, the area of the
non-agricultural and aquatic decrease correspondingly: the former by 2.618,70 ha and
the latter by 2.245,28 ha. As with the next five years (i.e. 2010-2015), it is estimated
that the silvicultural area will escalate by 3.511,07 ha and the agricultural by 475,72
ha. However, the area of the non-agriculture will drop by 2.910,71 ha and the aquatic
by 1.076,08 ha. The processed data can be used as a scientific basis for the land-use
planning in Tuy Phong District, Binh Thuan Province.

vi


MỤC LỤC
TRANG
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...................................................................................................x
Danh sách các bảng...........................................................................................................xii
Danh sách các hình...........................................................................................................xiii
ĐẶT VẤN ĐỀ.................................................................................................................... 1
1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .............................................................................................. 4
1.1. Hệ thống thông tin địa lý (GIS) ................................................................................ 4
1.1.1. Khái niệm ........................................................................................................... 4
1.1.2. Mô hình dữ liệu GIS ........................................................................................... 5

1.1.3. Phân tích dữ liệu GIS .......................................................................................... 5
1.1.3.1 Phân tích dữ liệu không gian (Spatial Data Analysis) ................................. 6
1.1.3.2. Phân tích dữ liệu thuộc tính ......................................................................... 8
1.1.3.3. Phân tích kết hợp dữ liệu thuộc tính và dữ liệu không gian ........................ 9
1.2. Các nghiên cứu về đánh giá thích nghi đất đai ....................................................... 14
1.2.1. Tình hình nghiên cứu đánh giá đất đai trên thế giới ......................................... 14
1.2.2. Tình hình nghiên cứu đánh giá thích nghi đất đai ở Việt Nam ........................ 15
1.2.3. Quá trình đánh giá khả năng thích nghi đất đai (FAO, 1976) .......................... 16
1.3. Các ứng dụng của GIS trong quản lý quy hoạch sử dụng đất thuỷ sản .................. 17
1.3.1. Các ứng dụng GIS phục vụ quy hoạch nông nghiệp và thuỷ sản trên thế giới. 17
1.3.2. Ứng dụng GIS phục vụ quy hoạch nuôi thuỷ sản ở Việt Nam ......................... 18
1.4. Lý thuyết về phân tích đa tiêu chuẩn ...................................................................... 20
vii


1.4.1. Lý thuyết về phân tích thứ bậc (AHP) .............................................................. 21
1.4.1.1. Lợi ích của AHP ........................................................................................ 22
1.4.1.2. Các bước thực hiện giải bài toán AHP ...................................................... 22
1.4.2. 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 ......................................................................... 23
1.5. Tổng quan một số tính chất đất ảnh hưởng đến nuôi trồng thủy sản ...................... 24
1.5.1. Tầng phèn và đất phèn ...................................................................................... 25
1.5.2. pH đất ................................................................................................................ 26
1.5.3. Kết cấu đất ........................................................................................................ 27
1.6. Đặc điểm vùng nghiên cứu ......................................................................................... 28 
1.6.1. Điều kiện tự nhiên và tài nguyên môi trường....................................................28
1.6.1.1. Vị trí địa lý kinh tế của huyện Tuy Phong.....................................................28
1.6.1.2. Các yếu tố khí hậu thời tiết ............................................................................ 31
1.6.1.3. Tài nguyên đất đai ......................................................................................... 31
1.6.1.4. Tài nguyên nước ............................................................................................ 33

1.6.1.5. Tài nguyên rừng ............................................................................................. 34
1.6.1.6. Tài nguyên biển ............................................................................................. 35
1.6.1.8. Tài nguyên du lịch ......................................................................................... 36
1.6.2. Điều kiện kinh tế xã hội ....................................................................................... 37
1.6.2.1. Dân số và phân bố dân cư .............................................................................. 37
1.6.2.2. Tình hình sử dụng nguồn lao động ................................................................ 38
1.6.2.3. Tình hình phát triển kinh tế ........................................................................... 39
1.6.2.4. Hiện trạng phát triển ngành thủy sản huyện Tuy Phong ............................... 40
2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................. 44
2.1. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................... 44
2.2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 44
2.2.1. Vật liệu nghiên cứu .............................................................................................. 44
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................................45
2.2.3. Xác định sự thay đổi các kiểu sử dụng đất dựa trên cơ sở của mô hình Markov
Chain ........................................................................................................................... 47
2.2.4. Thông tin các yếu tố thích nghi đất đai cho nuôi tôm ở huyện Tuy Phong, Bình
Thuận. ......................................................................................................................... 48
viii


2.2.5 Ứng dụng AHP để xác định trọng số trong đánh giá vùng thích nghi đất đai cho
nuôi tôm sú.................................................................................................................. 48
2.2.5.1. Phân tích thứ bậc ....................................................................................... 49
2.2.5.2. So sánh các thành phần và tính toán mức độ ưu tiên ................................ 50
2.2.5.3. Phân tích đa tiêu chuẩn trong GIS ............................................................. 55
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .......................................................................................... 58
3.1. Tình hình phát triển nuôi tôm sú huyện Tuy Phong.................................................58
3.2. Hiện trạng các loại hình sử dụng đất năm 2005 ...................................................... 60
3.3. Hiện trạng các loại hình sử dụng đất năm 2010 ...................................................... 62
3.4. Sự thay đổi sử dụng đất tại huyện Tuy Phong trong giai đoạn 2005 – 2010 .......... 64

3.5. Dự báo thay đổi sử dụng đất đến năm 2015............................................................ 69
3.6. Các nhân tố đất đai chính ảnh hưởng đến phát triển nuôi tôm ............................... 70
3.7. Ứng dụng GIS xây dựng bản đồ thích nghi đất đai cho nuôi tôm .......................... 73
3.8. Xây dựng bản đồ các nhân tố thích nghi ................................................................. 74
3.8.1. Bản đồ cao trình đất .......................................................................................... 74
3.8.2. Bản đồ thành phần cơ giới đất .......................................................................... 74
3.8.3. Bản đồ pH đất ................................................................................................... 74
3.8.4. Bản đồ nhiễm mặn ............................................................................................ 75
3.8.5. Bản đồ loại hình sử dụng đất ............................................................................ 75
3.9. Xây dựng bản đồ thích nghi đất đai cho tôm .......................................................... 82
3.9.1. Xác định trọng số các tiêu chuẩn và giá trị các chỉ tiêu phân cấp .................... 82
3.9.2. Xây dựng bản đồ thích nghi đất đai cho các loại hình nuôi tôm ...................... 83
3.10. Đề xuất phát triển đất cho nuôi trồng thủy sản ..................................................... 87
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ............................................................................................. 88
Kết luận .......................................................................................................................... 88
Đề xuất ........................................................................................................................... 89
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................... 91
PHỤ LỤC ......................................................................................................................... 96 

ix


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AHP (Analytic Hierarchy Process):
Tiến trình phân tích thứ bậc
CR (Consistency Ratio):
Tỷ số nhất quán
CSDL:
Cơ sở dữ liệu
DTTN:

Diện tích tự nhiên
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
GIS (Geographic Information Systems):
Hệ thống thông tin địa lý
HS4 (Highly suitable):
Thích nghi cao.
KH:
Kế hoạch
KTMN:
Kinh tế miền Nam
MCMA (Multi-Criteria Model Analysis):
Mô hình phân tích đa tiêu chuẩn.
MCMD (Multi-Criteria Decision Making):
Ra quyết định đa tiêu chuẩn.
MOLA (Multi-Objective Land Alocation):
Phân tích đất đa mục tiêu
MS2 (Marginally suitable):
Thích nghi kém.
NS1 (Not suitable):
Không thích nghi.
NTTS:
Nuôi trồng thuỷ sản
PA:
Phương án
PV QHTS:
Phân viện Quy hoạch thủy sản
QH và TKNN:

Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp
QHSDĐĐ:
Quy hoạch sử dụng đất đai
QHTS:
Quy hoạch thủy sản
S3 (Suitable):
Thích nghi trung bình.
Sở NN và PTNT:
Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn
Sở TNMT:
Sở Tài Nguyên và Môi trường
Sub-NIAPP (Sub-National Institute of Agricultural Planning and Projection): Phân
viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp
TCN:
Tiêu chuẩn ngành
TGTSP:
Tổng giá trị sản phẩm
TIN (Triangulate Irregular Network):
Mạng lưới tam giác không đều
UBND:
Ủy Ban Nhân Dân
UNESCO (United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization): Tổ
chức Liên hiệp quốc về giáo dục, khoa học và văn hóa.
VASEP:
Hiệp hội chế biến và xuất khẩu thủy sản Việt Nam

x


DANH SÁCH CÁC BẢNG

BẢNG

TRANG

Bảng 1.1. Các phép toán luận lý.....................................................................................8
Bảng 1.2. Tính chất đất được chọn ảnh hưởng đến việc quản lý ao nuôi thủy sản......25
Bảng 1.3. Sự thích hợp tương đối như là vật liệu để xây bờ của các loại đất khác
nhau..............................................................................................................27
Bảng 1.4. Tiêu chuẩn về tính chất vật lý, hóa học của đất cho xây dựng công trình
nuôi thủy sản...............................................................................................28
Bảng 1.5. Hiện trạng sử dụng tài nguyên đất đai.........................................................33
Bảng 1.6. Diện tích, dân số và phân bố dân cư năm 2008...........................................37
Bảng 1.7. Hiện trạng nuôi trồng và khai thác thủy, hải sản.........................................42
Bảng 2.1. Dữ liệu thu thập trong nghiên cứu...............................................................45
Bảng 2.2. Ma trận so sánh giữa cac yếu tố...................................................................51
Bảng 2.3. Phân loại tầm qua trọng tương đối của Saaty..............................................51
Bảng 3.1. Thống kê diện tích các loại hình sử dụng đất..............................................64
Bảng 3.2. Ma trận thay đổi diện tích các kiểu sử dụng đất (2005-2010).....................65
Bảng 3.3. Ma trận xác suất sự thay đổi sử dụng đất (2005-2010)................................65
Bảng 3.4. Dự báo quy hoạch sử dụng đất đến năm 2015.............................................69
Bảng 3.5. Các tiêu chuẩn để phân cấp các tính chất đất đai huyện Tuy Phong...........73
Bảng 3.6. Diện tích phân cấp các nhân tố trên địa bàn huyện......................................76
Bảng 3.7. Ma trận so sánh cặp và trọng số các nhân tố................................................83
Bảng 3.8. Cấu trúc phân hạng thích nghi đất đai theo FAO.........................................83
Bảng 3.9. Thống kê diện tích vùng thích nghi đất đai cho việc nuôi tôm trên địa bàn
huyện Tuy Phong..........................................................................................85
Bảng 3.10. Thống kê diện tích các xã ở các cấp thích nghi.........................................85

xi

DANH SÁCH CÁC HÌNH
HÌNH

TRANG

Hình 1.1. Các thành phần của GIS.................................................................................4
Hình 1.2. Biểu diễn thế giới thực sử dụng mô hình vector và raster..............................5
Hình 1.3. Mô hình chuyển đổi Affine............................................................................7
Hình 1.4. Ghép biên các mảnh bản đồ...........................................................................7
Hình 1.5. Sliver có thể tạo ra do số hóa hoặc chồng 2 lớp bản đồ.................................7
Hình 1.6. Biểu đồ Venn.................................................................................................8
Hình 1.7. Chồng xếp dữ liệu vector.............................................................................10
Hình 1.8. Thể hiện bề mặt địa hình với mô hình TIN..................................................11
Hình 1.9. Sử dụng hàm hướng dòng để tối ưu hóa tuyến di chuyển............................13
Hình 1.10. Tính khoảng cách sử dụng hàm lan truyền.................................................13
Hình 1.11. Vai trò của đánh giá đất đai trong công tác quy hoạch sử dụng đất..........14
Hình 1.12. Bản đồ hành chính huyện Tuy Phong.........................................................30
Hình 2.1. Sơ đồ phương pháp nghiên cứu....................................................................46
Hình 2.2. Sơ đồ ứng dụng AHP và GIS trong xây dựng bản đồ thích nghi đất đai nuôi
tôm tại huyện Tuy Phong................................................................................57
Hình 3.1. Biểu đồ hiện trạng phát triển nuôi tôm huyện Tuy Phong............................58
Hình 3.2. Biểu đồ hiện trạng hệ thống sử dụng đất huyện Tuy Phong, 2005...............60
Hình 3.3. Bảng đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Tuy Phong, 2005.............................61
Hình 3.4. Biểu đồ thống kê các loại hình sử dụng đất huyện Tuy Phong, 2010..........62
Hình 3.5. Bảng đồ hiên trạng sử dụng đất huyện Tuy Phong, 2010.............................63
Hình 3.6. Sự thay đổi các kiểu sử dụng đất từ năm 2005 – 2010.................................67
Hình 3.7. Bảng đồ sự thay đổi các loại hình sử dụng đất.............................................68
Hình 3.8. Bảng đồ cao trình huyện Tuy Phong............................................................77
Hình 3.9. Bảng đồ thành phần cơ giới huyện Tuy Phong............................................78

Hình 3.10. Bảng đồ pH đất huyện Tuy Phong.............................................................79
Hình 3.11. Bảng đồ xâm nhập mặn huyện Tuy Phong................................................80
Hình 3.12. Bảng đồ hiện trạng các loại hình sử dụng đất huyện Tuy Phong (2010)...81
xii


Hình 3.13. Bảng đồ vùng thích nghi đất đai cho tôm huyện Tuy Phong.......................86

xiii


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 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, tôm thẻ ngày càng phát
triển và tăng trưởng không ngừng về diện tích và sản lượng, luôn chiếm tỷ trọng cao về
giá trị xuất khẩu thủy sản cả nước. Theo Hiệp hội chế biến và xuất khẩu Thủy sản Việt
Nam (VASEP), giá tôm xuất khẩu của nước ta tháng 1/2011 đạt bình quân 9,22 USD/kg,
tăng 15% so với cùng kỳ năm ngoái. Trong tháng 1, đã có 198 doanh nghiệp tham gia
xuất khẩu tôm sang 58 nước và vùng lãnh thổ khác nhau, thu về 146,5 triệu USD, với
khối lượng 16.000 tấn. Kim ngạch tăng 47% trong khi khối lượng xuất tăng 27,5%.
(Nguồn: , ngày 9/5/2011).
Ngành thủy sản tỉnh Bình Thuận là một ngành kinh tế có thế mạnh trong cơ cấu kinh
tế - xã hội của tỉnh. Nơi đây có tiềm năng để phát triển kinh tế thuỷ sản tổng hợp cả trong đất
liền, vùng ven biển, trên biển và hải đảo về các lĩnh vực khai thác, nuôi trồng, chế biến và
hậu cần dịch vụ nghề cá. Năm 2008, diện tích mặt nước nuôi trồng thủy sản (NTTS) là
3.106,68 ha, sản lượng NTTS là 7.390 tấn, tăng gấp 4,4 lần so với năm 2000 (Sở NN và
PTNT Bình Thuận).
Nghề nuôi trồng thủy sản nói chung và sản xuất giống nói riêng ở huyện Tuy

Phong tỉnh Bình Thuận đã phát triển khá lâu đời và phát triển mạnh từ những năm 1990.
Nó được xem là ngành kinh tế chủ đạo của huyện, đóng góp đáng kể vào GDP của
huyện. Thiên nhiên đã tạo cho Tuy Phong một môi trường nuôi tôm công nghiệp lý
tưởng. Với địa thế mặt nước rộng và môi trường trong sạch, có nhiều eo uốn khúc theo

1


bờ biển tạo nên nhiều bãi vịnh là nơi tôm có thể sinh trưởng và phát triển. Chính vì thế,
nghề nuôi tôm có bước phát triển khá.
Có được những kết quả khả quan trên là nhờ vào tiềm năng, thế mạnh của ngành
thủy sản trong huyện, đồng thời là sự quan tâm của các cấp chính quyền tỉnh và địa
phương cùng với nhân dân. Tuy nhiên, cũng như tình hình chung của tỉnh, huyện Tuy
Phong nói riêng cho đến nay vẫn chưa có một quy hoạch cụ thể nào cho sự phát triển
thủy sản. Sự phát triển ngành nuôi trồng thủy sản của huyện trong thời gian qua chủ yếu
vẫn dựa trên những điều kiện tự nhiên, thế mạnh sẵn có, chưa tương xứng với tiềm năng
vốn có; ngoài ra phát triển còn mang tính tự phát và vẫn còn hạn chế trong thu hút đầu tư,
chưa phát huy tối đa lợi thế so sánh trong mối liên hệ liên ngành, đa lĩnh vực. Bên cạnh
đó, tình trạng ô nhiễm môi trường diễn biến phức tạp và xảy ra trên diện rộng, công tác
kiểm soát gặp rất nhiều khó khăn và chưa có những giải pháp khắc phục triệt để, thị
trường tiêu thụ bấp bênh làm giảm tính ổn định và bền vững trong sản xuất…Đây là
những hạn chế lớn trong quá trình phát triển ngành NTTS của huyện trong thời gian qua.
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 để
đánh giá biến động sử dụng đất và xác định vùng thích nghi đất đai là công cụ hữu ích
cho những người làm công tác quản lý và lập quy hoạch sử dụng đất cho nuôi thuỷ sản.
Cũng như nhiều địa phương trong tỉnh, huyện Tuy Phong là nơi bị tác động mạnh

của biến đổi khí hậu, thiên tai dịch bệnh tăng nhanh gây khó khăn trong việc phát triển
kinh tế-xã hội. Chính vì thế mà hiện nay, tỉnh Bình Thuận đang có chủ trương xây dựng
một cơ sở dữ liệu về GIS, nhằm hỗ trợ cho việc ra quyết định quy hoạch sự phát triển
ngành nông – lâm – ngư nghiệp mang tính chất bền vững và lâu dài.
Xuất phát từ những đòi hỏi thực tế, khách quan – chủ quan, đồng thời giúp cho
ngành nuôi tôm huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận phát triển một cách bền vững tương
2


xứng với tiềm năng vốn có, phù hợp với yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội nói chung
trong giai đoạn tới. Đó là lý do chúng tôi thực hiện đề tài:
“Ứng dụng GIS xây dựng bản đồ thích nghi đất đai cho nuôi tôm nước lợ tại
huyện Tuy Phong tỉnh Bình Thuận”
♦ Mục tiêu đề tài
Mục tiêu chung của đề tài nhằm ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) để hỗ
trợ việc xác định vùng thích nghi và đánh giá tính biến động việc phát triển nuôi tôm. Từ
đó làm cơ sở để xây dựng kế hoạch và đưa ra những quyết định mang tính khách quan
cho sự phát triển ngành nuôi tôm theo hướng hiệu quả - bền vững hơn tại huyện Tuy
Phong, tỉnh Bình Thuận. Chi tiết các mục tiêu cụ thể bao gồm:
-

Đánh giá sự thay đổi sử dụng đất tại huyện Tuy Phong, tỉnh Bình Thuận
trong giai đoạn từ năm 2005 – 2010.

-

Đề xuất vùng thích nghi và dự báo tính biến động của việc phát triển nuôi
tôm sú cho huyện Tuy Phong trong những năm tới.

♦ Kết quả mong đợi

Sau khi thực hiện đề tài, sẽ xác định được bản đồ các vùng thích hợp cho nuôi tôm
ở huyện Tuy Phong, làm cơ sở giúp những nhà quản lý hoạch định vùng nuôi chiến lược
để phát triển nuôi tôm sú trong tương lai.

3


Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Hệ thống thông tin địa lý (GIS)
1.1.1. 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 1.1. Các thành phần của GIS (Trần Trọng Đức, 2002)
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).

4


1.1.2. 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
liệu này kế thừa được nhiều nguồn thông tin trước
đây được xây dựng trên nền vector.

Hình 1.2. Biểu diễn thế giới thực
sử dụng mô hình vector và raster

1.1.3. 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

5


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.
1.1.3.1. 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 Tuy Phong 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:
+ 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)

6


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 1.3).
Y

Phương trình chuyển đổi Affine:
u = axy + bx + cy + x0

V

Y0

v = dxy + ey + fx + y0

0

X
X

U

Hình 1.3. Mô hình chuyển đổi Affine
- Ghép biên và soạn thảo đồ họa:
+ Ghép biên được sử dụng để
Trước khi ghép biên

điều chỉnh vị trí của các đối tượng kéo

Sau khi ghép biên

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

Hình 1.4. Ghép biên các mảnh bản đồ

đồ, co giãn của bản đồ giấy, sai số trong
quá trình số hóa,…(Hình 1.4).
+ 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 1.5). Trong
trường hợp số hoá các đối
tượng trên bản đồ có thể
xảy ra trường hợp các
đường được số hóa ngắn
vài milimet và không tiếp

Hình 1.5. Sliver có thể tạo ra do số hoá hoặc chồng 2 lớp bản

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.
7

1.1.3.2. 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 1.1. Các phép toán luận lý

Hình 1.6. Biểu đồ Venn
Ví dụ: Tìm các vùng đất nuôi tôm sú có năng suất lớn hơn 2 tấn/ha, kết quả như sau:
V_dat
1
2
3
4
5

D_tich
2,2
1
0,5
0,6
3

Nangsuat
2,5
1,5

3
2,2
1,8

V_dat
1

D_tich
2,2

Nangsuat S_luong
2,5
5,5

3
4

0,5
0,6

3
2,2

Query

8

1,5
1,32

1.1.3.3. 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 Tuy Phong. 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.
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 ở Tuy Phong.
* 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.

9

(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 1.7): 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 1.7. Chồng xếp dữ liệu vector
- Chức năng lân cận
Chức năng lân cận đánh giá những đặc tính của vùng xung quanh vị trí được chọn nào
đó.
* Tìm kiếm: là chức năng phổ biến áp dụng kết hợp với vùng lân cận. Tìm kiếm
có thể đơn giản chỉ là xác định các đối tượng nằm trong vùng lân cận xác định. Hoặc có
thể đưa vào các biểu thức phục vụ cho việc tìm kiếm. Ví dụ: Tìm những thửa đất nuôi
tôm thâm canh có diện tích > 0,5 ha ở xã Vĩnh Tân, huyện Tuy Phong..
10