Mô hình ứmg dụng gis đánh giá khả năng thích nghi của đất đai phục vụ sản xuất nông nghiệp
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.19 MB, 148 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
TRẦN THỊ THU DUNG
ĐỀ TÀI :
MÔ HÌNH ỨNG DỤNG GIS ĐÁNH GIÁ
KHẢ NĂNG THÍCH NGHI CỦA ĐẤT ĐAI
PHỤC VỤ SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP
CHUYÊN NGÀNH : HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS)
MÃ SỐ NGÀNH : 2.15.04
LUẬN VĂN THẠC SỸ
TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 02 năm 2004
CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
Cán bộ hướng dẫn khoa học:
PGS. TS. TRẦN VĨNH PHƯỚC
Cán bộ chấm nhận xét 1:
PGS.TSKH. NGUYỄN XUÂN HUY
Cán bộ chấm nhận xét 2:
TS. NGUYỄN VĂN NHÂN
Luận văn thạc sỹ được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN
THẠC SỸ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày …… tháng …… năm 2004
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------------------------
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc Lập - Tự Do – Hạnh Phúc
---------------------------
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên
Ngày, tháng, năm sinh
Chuyên ngành
: TRẦN THỊ THU DUNG
Phái
: NỮ
: 14 / 03 / 1969
Nơi sinh : PHÚ THỌ
: HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS)
Mã số học viên
: TTĐL12-001
1. TÊN ĐỀ TÀI : MÔ HÌNH ỨNG DỤNG GIS ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG
THÍCH NGHI CỦA ĐẤT ĐAI PHỤC VỤ SẢN XUẤT
NÔNG NGHIỆP
2. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
- Phân tích không gian trong GIS
- Phương pháp luận đánh giá đất đai theo phương pháp của FAO
- Xây dựng mô hình ứng dụng GIS đánh giá khả năng thích nghi của đất đai
phục vụ sản xuất nông nghiệp
- Cài đặt và thử nghiệm mô hình
3. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ
: 26 / 05 / 2003
4. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ
: 26 / 10 / 2003
5. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
: PGS. TS. TRẦN VĨNH PHƯỚC
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
CHỦ NHIỆM NGÀNH
PGS.TS.TRẦN VĨNH PHƯỚC
PGS.TS.TRẦN VĨNH PHƯỚC
BỘ MÔN QUẢN LÝ
CHUYÊN NGÀNH
Nội dung và đề cương luận văn đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua.
PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH
Ngày …… tháng …… năm 2004
KHOA QUẢN LÝ NGÀNH
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học tập, nghiên cứu và thực hiện bản luận văn tốt
nghiệp này, tôi đã nhận được sự động viên, giúp đỡ, hỗ trợ nhiệt tình
của các thầy, các cô, gia đình, cơ quan, các bạn bè và đồng nghiệp.
Qua bản luận văn này, tôi xin kính gửi lòng biết ơn chân thành đến:
Tập thể giáo sư, tiến sỹ, các thầy, các cô giáo trường đại học
Bách khoa TP. Hồ Chí Minh đã đã tận tình giảng dạy và giúp đỡ
tôi trong thời gian học tập và thực hiện đề tài.
PGS.TS. Trần Vónh Phước, người đã tận tình hướng dẫn và giúp
đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài.
TS. Nguyễn Văn Nhân, người đã trực tiếp giúp đỡ, tạo mọi điều
kiện cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu.
Phòng Quản Lý Đào Tạo Sau Đại Học, Trung Tâm DITAGIS,
Khoa Môi Trường thuộc trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM đã
tạo điều kiện tốt cho tôi trong suốt khóa học và thời gian thực hiện
đề tài.
Lãnh đạo Phân Viện Quy Hoạch và Thiết Kế Nông Nghiệp và
Trung Tâm Bản Đồ Tài Nguyên Tổng Hợp đã động viên và tạo
mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian học tập và
nghiên cứu hoàn thành đề tài.
Đặc biệt là gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã tạo điều kiện thuận
lợi cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện bản luận
văn này.
Xin chân thành cảm ơn!
TÓM TẮT LUẬN ÁN
Sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật đã cung cấp cho chúng ta những
công nghệ hiện đại để phục vụ và phát triển cho công việc một cách hữu hiệu. Hệ
thống thông tin địa lý (GIS) là một trong những công nghệ tiên tiến đã và đang
được ứng dụng trong nhiều lónh vực khác nhau, đặc biệt trong quản lý, sử dụng và
bảo vệ hiệu quả tài nguyên thiên nhiên. Cho đến nay GIS được nhiều cơ quan, tổ
chức quan tâm và ứng dụng trong quản lý và sử dụng tài nguyên đất đai. Đề tài
này đi sâu nghiên cứu và phát triển ứng dụng của GIS phục vụ công tác đánh giá
đất đai, nhằm góp phần cho sự phát triển và hiện đại hóa ngành nông nghiệp Việt
Nam trong xu hướng hội nhập hiện nay.
Xuất phát từ nghiên cứu về phân tích không gian – một thế mạnh rất riêng của
GIS và phương pháp đánh giá đất đai theo FAO, từ đó xây dựng “Mô hình ứng
dụng GIS đánh giá khả năng thích nghi của đất đai phục vụ sản xuất nông
nghiệp”. Đề tài đã nâng cao mức độ ứng dụng GIS bằng cách tự động hóa từng
phần trong quá trình đánh giá khả năng thích nghi của đất đai, góp phần làm tăng
hiệu quả và chất lượng của quá trình này. Nội dung của đề tài được trình bày
trong bản luận án gồm 6 chương :
Chương 1: Mở đầu
Đặt vấn đề : Dẫn dắt vấn đề và trình bày lý do ra đời của đề tài.
Các nội dung nghiên cứu bao gồm : mục tiêu, đối tượng, nhiệm vụ, phương
pháp, phạm vi nghiên cứu và ý nghóa khoa học của đề tài.
Chương 2: Tổng quan tình hình nghiên cứu có liên quan
Thể hiện về tổng quan các vấn đề có liên quan như :
-
Tình hình nghiên cứu và ứng dụng GIS trên thế giới và Việt Nam.
-
Đánh giá đất đai trên thế giới và tại Việt Nam.
-
Ứng dụng GIS trong đánh giá đất đai.
Chương 3: Phân tích không gian và đánh giá đất đai
Đây là phần cơ sở lý thuyết của đề tài, trình bày về hai vấn đề :
-
Phân tích không gian : Giới thiệu về cơ sở dữ liệu GIS, phân tích không
gian trong GIS và các phép phân tích khoâng gian.
-
Đánh giá đất đai : Khái niệm, nội dung và phương pháp đánh giá đất đai
của FAO.
Chương 4: Xây dựng giải thuật
Xây dựng giải thuật cho mô hình bao gồm các phép toán phân tích không gian
(T1,T2, .., T6) dùng trong quá trình đánh giá khả năng thích nghi của đất đai
được thực hiện theo 3 bước chính:
B1. Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai(Lmu).
-
B1.1. Chồng xếp các lớp dữ liệu (T1) : Chồng xếp các lớp dữ liệu về tính
chất đất đai để xây dựng bản đồ đơn vị đất đai.
-
B1.2. Loại bỏ các vùng có diện tích nhỏ hơn diện tích giới hạn (T2).
-
B 1.3. Phép chiếu thuộc tính (T3) : Tạo chú dẫn cho bản đồ đơn vị đất đai.
B2. Xây dựng bản đồ khả năng thích nghi của đất đai (Suit).
-
B2.1. Kết nối các quan hệ thuộc tính (T4) : Kết nối dữ liệu về tính chất đất
đai trong bản đồ đơn vị đất đai với các bảng thuộc tính về yêu cầu sử dụng
đất.
-
B2.2. Xây dựng bản đồ khả năng thích nghi (T5) : Xác định mức thích nghi
cho các đơn vị đất đai để xây dựng bản đồ khả năng thích nghi của đất đai.
-
B2.3. Xóa ranh các vùng cận kề có cùng thuộc tính (T6).
B3. Xây dựng bản đồ đề xuất sử dụng đất (Proposal).
-
B3.1. Chồng xếp các lớp dữ liệu (T1) : Chồng xếp các lớp bản đồ khả năng
thích nghi để xây dựng bản đồ đề xuất sử dụng đất.
-
B 3.2. Phép chiếu thuộc tính (T3) : Tạo chú dẫn cho bản đồ đề xuất sử dụng
đất.
Chương 5: Đặc tả và cài đặt các thuật toán cho mô hình
Đặc tả và cài đặt chương trình bằng ngôn ngữ Avenue trong môi trường
ArcView.
-
Giới thiệu về ngôn ngữ phát triển ứng dụng GIS Avenue và phần mềm
ArcView.
-
Đặc tả và cài đặt các phép toán cho chương trình theo thiết kế giải thuật ở
chương 4 bằng ngôn ngữ Avenue.
Chương 6 : p dụng thử nghiệm và kết luận
Trình bày phần thử nghiệm chương trình và kết luận:
-
Trình bày phần thử nghiệm chương trình “Đánh giá khả năng thích nghi
đất đai” với dữ liệu ở tỉnh Long An.
-
Kết luận về kết quả đạt được, tồn tại và hướng phát triển đề tài.
(1) Các kết quả đạt được:
Đề tài đã đạt được mục tiêu đặt ra, đó là xây dựng“Mô hình áp dụng GIS
đánh giá khả năng thích nghi của đất đai phục vụ sản xuất nông
nghiệp” . Kết quả của mô hình – chương trình “Đánh giá khả năng thích
nghi đất đai” được đưa vào sử dụng sẽ cho kết quả là các bản đồ thích nghi
và bản đồ đề xuất sử dụng đất cho vùng nghiên cứu.
Chương trình “Đánh giá khả năng thích nghi đất đai” được thiết kế với giao
diện bằng tiếng Việt, dễ hiểu, tạo thuận lợi cho người sử dụng.
Chương trình khi được khai thác sẽ tiết kiệm thời gian cho đánh giá khả
năng thích nghi đất đai nhờ đã được tự động hóa trong mỗi công đoạn thực
hiện.
(2) Các vấn đề còn tồn tại:
Đề tài chưa đề cập nhiều đến đánh giá về kinh tế xã hội.
Cần bổ xung các chức năng: Biểu mẫu nhập dữ liệu yêu cầu sử dụng đất và
bảng danh sách các loại hình sử dụng đất, biên tập bản đồ tự động để
chương trình mang tính ứng dụng cao hơn.
Chưa xây dựng các hướng dẫn cụ thể cho chương trình.
(3) Hướng phát triển của đề tài :
Nghiên cứu để bổ xung các tồn tại của đề tài nhằm nâng cao tính ứng dụng
của đề tài này.
MỤC LỤC
Các từ viết tắt .................................................................................................... 1
Danh sách hình .................................................................................................. 2
Danh sách bảng.................................................................................................. 5
CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU .......................................................................................... 6
I. Đặt vấn đề...................................................................................................... 6
II. Nội dung nghiên cứu ..................................................................................... 6
1. Mục tiêu ........................................................................................................ 6
2. Nhiệm vụ ....................................................................................................... 7
3. Phương pháp thực hiện .................................................................................. 7
4. Phạm vi nghiên cứu ....................................................................................... 7
5. Ý nghóa khoa học của đề tài .......................................................................... 8
6. Quy trình thực hiện ........................................................................................ 8
CHƯƠNG 2 . TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN
............................................................................................................................... 10
I. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng hệ thống thông tin địa lý ................... 10
1. Nghiên cứu và ứng dụng hệ thống thông tin địa lý trên thế giới .................. 10
2. Nghiên cứu và ứng dụng hệ thống thông tin địa lý ở Việt Nam ................... 12
II. Đánh giá đất đai.......................................................................................... 13
1. Đánh giá đất đai trên thế giới ...................................................................... 13
2. Đánh giá đất đai ở Việt Nam....................................................................... 14
III. Ứng dụng GIS trong đánh giá đất đai...................................................... 17
1. Ứng dụng GIS trong đánh giá đất đai trên thế giới ...................................... 17
2. Ứng dụng GIS trong đánh giá đất đai tại Việt Nam ..................................... 18
CHƯƠNG 3. PHÂN TÍCH KHÔNG GIAN VÀ ĐÁNH GIÁ ĐẤT ĐAI .......... 20
I. Phân tích không gian trong GIS ................................................................. 20
1. Khái niệm GIS............................................................................................. 20
2. Cơ sở dữ liệu GIS ........................................................................................ 21
3. Phân tích không gian trong GIS ................................................................... 25
4. Các phép phân tích không gian.................................................................... 26
5. Phân tích trên một lớp dữ liệu...................................................................... 29
6. Phân tích trên nhiều lớp dữ liệu ................................................................... 33
7. Tiến trình thực hiện phân tích dữ liệu GIS................................................... 35
i
II. Đánh giá đất đai.......................................................................................... 37
1. Khái niệm về đánh giá đất đai..................................................................... 37
2. Nội dung và phương pháp đánh giá đất đai.................................................. 38
CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG GIẢI THUẬT .......................................................... 44
I. Khái quát về mô hình................................................................................... 44
1. Dữ liệu nhập của mô hình............................................................................ 44
2. Các sản phẩm của mô hình.......................................................................... 47
II. Tiến trình thực hiện và các giải thuật ....................................................... 47
1. Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai ................................................................... 47
2. Xây dựng bản đồ khả năng thích nghi đất đai.............................................. 51
3. Xây dựng bản đồ đề xuất sử dụng đất .......................................................... 56
CHƯƠNG 5: ĐẶC TẢ VÀ CÀI ĐẶT CÁC THUẬT TOÁN TRONG CHƯƠNG
TRÌNH.................................................................................................................. 59
I. Ngôn ngữ Avenue, phần mềm ArcView..................................................... 59
1. Vài nét về ngôn ngữ Avenue và phần mềm ArcView ................................. 59
2. Định dạng dữ liệu ........................................................................................ 60
II. Đặc tả và cài đặt các thuật toán trong chương trình............................... 60
1. Thuật toán chồng xếp các lớp dữ liệu (OVERLAY) – T1............................ 60
2. Thuật toán loại bỏ những vùng có diện tích nhỏ hơn diện tích giới hạn với
các vùng lân cận có biên lận cận dài nhất (ELIMINATE) – T2................. 66
3. Thuật toán chiếu các thuộc tính (PROJECTION) – T3................................ 69
4. Thuật toán kết nối các quan hệ thuộc tính (JOIN_N) – T4 .......................... 71
5. Thuật toán chọn giá trị lớn nhất
ii
trên miền thuộc tính (MAX) – T5................................................................... 75
6. Thuật toán xóa ranh vùng cận kề có cùng thuộc tính (DISSOLVE) – T6 .... 77
CHƯƠNG 6: ÁP DỤNG THỬ NGHIỆM ........................................................... 81
I. Giao diện của chương trình ......................................................................... 81
II. Thử nghiệm chương trình .......................................................................... 82
1. Tổng quan về điều kiện tự nhiên ở tỉnh Long An ........................................ 82
2. Dữ liệu nhập ................................................................................................ 94
3. Chạy thử nghiệm ....................................................................................... 103
4. Đánh giá kết quả chương trình................................................................... 117
III. Kết luận ................................................................................................... 117
1. Các kết quả đạt được ................................................................................. 117
2. Các vấn đề còn tồn tại ............................................................................... 119
3. Hướng phát triển của đề tài ....................................................................... 119
PHỤ LỤC ........................................................................................................... 120
Mã nguồn của các thuật toán trong chương trình “đánh giá khả năng thích
nghi”............................................................................................................... 120
TÀI LIỆU THAM KHAÛO ................................................................................. 136
iii
CÁC TỪ VIẾT TẮT
GIS (Geographic Information System )
: Hệ thống thông tin địa lý
FAO (Food and Agriculture Organization)
: Tổ Chức Lương Nông Thế Giới
ESRI (Environmental Systems Research Institute): Viện Nghiên Cứu Các Hệ
Thống Môi Trường Hoa Kỳ
TIN (Triangulated Irregular Network)
: Mô hình tam giác không đều
trong cơ sở dữ liệu GIS dùng để thể hiện bề mặt của đối tượng không gian.
LC (land characteristic)
: Tính chất đất đai
LQ (Land quality)
: Chất lượng đất đai
LMU (Land mapping unit)
: Đơn vị bản đồ đất đai
LUM (Land unit map)
: Bản đồ đơn vị đất đai
LUR (Land–use requirement)
: Yêu cầu sử dụng đất
LUT (Land-use type)
: Loại hình sử dụng đất
BĐ
: Bản đồ
DL
: Dữ liệu
DLTT
: Dữ liệu thuộc tính
ĐBSCL
: Đồng Bằng Sông Cửu Long
DTTN
: Diện tích tự nhiên
NSD
: Người sử dụng
NXB
: Nhà xuất bản
1
DANH SÁCH HÌNH
Hình 1.1: Trình tự thực hiện luận án ..................................................................... 9
Hình 3.1: Mô hình khái niệm cơ bản về hệ thống thông tin địa lý (GIS) [18]...... 20
Hình 3.2: Mô hình cơ sở dữ liệu GIS [21]........................................................... 21
Hình 3.3: Mô hình dữ liệu raster ......................................................................... 22
Hình 3.4: Mô hình dữ liệu Vector........................................................................ 23
Hình 3.5: Mô hình TIN........................................................................................ 23
Hình 3.6: Phân bố của một loài vật có nguy cơ bị tuyệt chủng trong phân tích mẫu
điểm ............................................................................................................ 27
Hình 3.7: Thể hiện bề mặt địa hình với mô hình TIN.......................................... 29
Hình 3.8: Mô phỏng một đám cháy trong phân tích lưới...................................... 29
Hình 3.9: Minh họa xóa nội dung dữ liệu nằm bên ngoài biên một vùng ............ 30
Hình 3.10: Minh họa xóa nội dung dữ liệu nằm bên trong biên một vùng........... 30
Hình 3.11: Minh họa cập nhập dữ liệu ................................................................ 30
Hình 3.12: Minh họa kết nối mảnh dữ liệu theo tọa độ biên ............................... 31
Hình 3.13: Minh họa cắt lớp dữ liệu theo biên .................................................... 31
Hình 3.14: Minh họa xóa ranh vùng có cùng thuộc tính ...................................... 31
Hình 3.15: Minh họa loại bỏ vùng được lựa chọn (vùng có diện tích quá nhỏ) với
vùng cận kề ................................................................................................. 32
Hình 3.16: Phân tích lân cận – tạo vùng đệm cho đối tượng điểm....................... 32
Hình 3.17: Phân tích lân cận – tạo vùng đệm cho đối tượng đường..................... 32
Hình 3.18: Phân tích lân cận – tạo vùng đệm cho đối tượng vùng....................... 33
Hình 3.19: Mô hình đa giác thiessen trong thành lập mạng lưới bán lẻ trong kinh
doanh........................................................................................................... 33
Hình 3.20: Minh họa về phân loại ....................................................................... 33
Hình 3.21: Phép hợp hai lớp dữ liệu .................................................................... 34
Hình 3.22: Phép giao hai lớp dữ liệu ................................................................... 34
Hình 3.23: Minh họa phép phân tích tần số/mật độ ............................................. 35
Hình 3.24: Một số yếu tố của đất đai................................................................... 38
Hình 3.25: Một số loại hình sử dụng đất ở tỉnh Long An ..................................... 39
Hình 4.1: Trình tự thực hiện trong mô hình ứng dụng GIS đánh giá thích nghi đất
đai................................................................................................................ 45
Hình 4.2: Thuật toán chồng xếp các lớp dữ liệu (OVERLAY) - T1, với dữ liệu
nhập là các tính chất đất đai (LCs) .............................................................. 48
Hình 4.3: Thuật toán loại bỏ những vùng có diện tích nhỏ hơn diện tích giới hạn
với các vùng lận cận có biên lận cận dài nhất - T2 ...................................... 49
Hình 4.4: Thuật toán chiếu thuộc tính (PROJECTION) –T3, với dữ liệu nhập là
bảng thuộc tính của bản đồ đơn vị đất đai.................................................... 51
Hình 4.5: Thuật toán kết nối các quan hệ thuộc tính (JOIN_N) – T4 ................. 53
Hình 4.6: Nguyên tắc xác định mức thích nghi chung cho một đơn vị đất đai ..... 54
2
Hình 4.7: Thuật toán chọn giá trị lớn nhất trên miền thuộc tính (MAX) – T5 .... 55
Hình 4.8: Thuật toán xóa ranh vùng cận kề có cùng thuộc tính(DISSOLVE) - T6
.................................................................................................................... 56
Hình 4.9: Thuật toán chồng xếp các lớp dữ liệu (OVERLAY) – T1 với dữ liệu
nhập là các bản đồ khả năng thích nghi. ...................................................... 57
Hình 4.10: Thuật toán chiếu thuộc tính (PROJECTION) – T3 với dữ liệu nhập là
bảng thuộc tính của bản đồ đề xuất sử dụng đất (Attribute of Prop) ............ 58
Hình 5.1: Lưu đồ thuật toán chồng xếp dữ liệu OVERLAY ................................ 62
Hình 5.2: Lưu đồ thuật toán Intersect.................................................................. 65
Hình 5.3: Lưu đồ thuật toán ELIMINATE........................................................... 68
Hình 5.4: Lưu đồ thuật toán PROJECTION......................................................... 70
Hình 5.5: Lưu đồ thuật toán JOIN_N................................................................... 72
Hình 5.6: Lưu đồ thuật toán JOIN ....................................................................... 74
Hình 5.7: Lưu đồ thuật toán MAX....................................................................... 76
Hình 5.8: Lưu đồ thuật toán DISSOLVE ............................................................. 79
Hình 6.1: Chương trình “Đánh giá khả năng thích nghi đất đai” được cài đặt trong
môi trường ArcView .................................................................................... 81
Hình 6.2: Bản đồ ranh giới hành chính tỉnh Long An .......................................... 84
Hình 6.3: Bản đồ đất - Tỉnh Long An .................................................................. 84
Hình 6.4: Bản đồ thành phần cơ giới - Tỉnh Long An.......................................... 85
Hình 6.5: Bản đồ độ cao tương đối - Tỉnh Long An ............................................ 85
Hình 6.6: Bản đồ độ sâu ngập lũ - Tỉnh Long An ................................................ 87
Hình 6.7: Bản đồ thời gian ngập lũ – Tỉnh Long An............................................ 87
Hình 6.8: Bản đồ tình trạng xâm nhập mặn > 4g/l – Tỉnh Long An..................... 89
Hình 6.9: Bản đồ tình trạng nhiễm phèn pH < 4 trên kênh rạch -Tỉnh Long An.. 89
Hình 6.10: Bản đồ khả năng tưới – Tỉnh Long An............................................... 92
Hình 6.11: Bản đồ lượng mưa trung bình năm – Tỉnh Long ................................ 92
Hình 6.12: Bản đồ thời gian canh tác nhờ mưa – Tỉnh Long An.......................... 93
Hình 6.13: Bản đồ tình trạng hạn hán trong mùa mưa – Tỉnh Long An............... 93
Hình 6.14: Bảng hội thoại chồng xếp các lớp dữ liệu ........................................ 104
Hình 6.15: Kết quả B1.1 - Bản đồ đơn vị đất đai (Lmu1.shp) ........................... 105
Hình 6.16: Bảng thuộc tính của bản đồ đơn vị đất đai (Attribute of Lmu.shp)... 105
Hình 6.17: Bảng hội thoại “Loại bỏ vùng có diện tích < diện tích giới hạn” ..... 106
Hình 6.18: Kết quả B1.2 - Lớp dữ liệu kết quả Lmu1e.shp và thông báo về kết
quả các vùng được loại bỏû ......................................................................... 106
Hình 6.19: Bảng hội thoại “Tạo chú dẫn cho bản đồ đơn vị đất đai”................. 107
Hình 6.20: Kết quả B1.3-Chú dẫn cho bản đồ đơn vị đất đai (Le_lmu1.dbf) và
Bản đồ đơn vị đất đai (Lmu1e.shp) được thể hiện màu theotrường phân loại
Lmu_id ...................................................................................................... 110
Hình 6.22: Bảng hội thoại “Xây dựng bản đồ khả năng thích nghi” _ trường hợp
xây dựng một bản đồ khả năng thích nghi ................................................. 112
3
Hình 6.23: Kết quả B2.2a - Bản đồ khả năng thích nghi đất đai cho loại hình sử
dụng Lúa Đông Xuân ................................................................................ 112
Hình 6.24: Bảng hội thoại “Xây dựng bản đồ khả năng thích nghi” _ trường hợp
xây dựng tất cả các bản đồ khả năng thích nghi một lúc............................ 113
Hình 6.25: Kết quả B2.1b – Các bản đồ khả năng thích nghi cho 21 loại hình sử
dụng đất ở Long An được đưa lên của sổ View......................................... 114
Hình 6.26: Bảng hội thoại “Xoá ranh vùng cận kề có cùng thuộc tính” ............ 115
Hình 6.27: Kết quả B2.3 - Bản đồ khả năng thích nghi đất đai cho Lúa ĐX đã
được xoá các ranh vùng có cùng thuộc tính. .............................................. 115
Hình 6.28: Bảng hội thoại “Xây dựng bản đồ đề xuất sử dụng đất”.................. 116
Hình 6.29: Kết quả B3 - Bản đồ đề xuất (Prop1.shp) cho hai loại hình sử dụng đất
Lóa HT - Lóa Mïa cao s¶n & Lúa Đông Xuân và chú dẫn (Le_pro1.dbf) . 117
4
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 4.1: Tỷ lệ bản đồ sản phẩm theo quy mô vùng nghiên cứu ........................ 49
Bảng 4.2: Cấu trúc của hệ thống phân loại khả năng thích nghi đất đai .............. 52
Bảng 4.3: Chỉ tiêu định lượng xác định các lớp thích nghi đất đai....................... 52
Bảng 6.1: Các đơn vị hành chính tỉnh Long An ................................................... 82
Bảng 6.2: Chỉ tiêu phân cấp bản đồ đơn vị đất đai tỉnh Long An ........................ 95
Bảng 6.3: Danh sách các loại hình sử dụng đất ................................................... 96
Bảng 6.4 : Yêu cầu về điều kiện tự nhiên của các loại hình sử dụng đất - Tỉnh
Long An....................................................................................................... 97
Bảng 6.5:Yêu cầu sử dụng đất của 21 loại hình sử dụng đất đối với tính chất thổ
nhưỡng....................................................................................................... 101
Bảng 6.6: Yêu cầu sử dụng đất của 21 loại hình sử dụng đất đối với tính chất
thành phần cơ giới của đất ......................................................................... 101
Bảng 6.7: Yêu cầu sử dụng đất của 21 loại hình sử dụng đất đối với tính chất độ
cao tương đối ............................................................................................. 101
Bảng 6.8: Yêu cầu sử dụng đất của 21 loại hình sử dụng đất đối với tính chất độ
sâu ngập lũ ................................................................................................ 102
Bảng 6.9: Yêu cầu sử dụng đất của 21 loại hình sử dụng đất đối với tính chất thời
gian ngập lũ ............................................................................................... 102
Bảng 6.10: Yêu cầu sử dụng đất của 21 loại hình sử dụng đất đối với tính chất tính
trạng bị xâm nhập mặn .............................................................................. 102
Bảng 6.11: Yêu cầu sử dụng đất của 21 loại hình sử dụng đất đối với tính chất tình
trạng bị nhiễm phèn................................................................................... 102
Bảng 6.12: Yêu cầu sử dụng đất của 21 loại hình sử dụng đất đối với tính chất khả
năng tưới .................................................................................................... 102
Bảng 6.13: Yêu cầu sử dụng đất của 21 loại hình sử dụng đất đối với tính chất
lượng mưa trung bình năm ......................................................................... 103
Bảng 6.14:Yêu cầu sử dụng đất của 21 loại hình sử dụng đất đối với tính chất thời
gian canh tác nhờ mưa ............................................................................... 103
Bảng 6.15:Yêu cầu sử dụng đất của 21 loại hình sử dụng đất đối với tính chất tình
trạng hạn hán trong mùa mưa .................................................................... 103
Bảng 6.16: Bảng chú dẫn bản đồ đơn vị đất ñai (Le_lmu.dbf) .......................... 108
5
CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Đất đai là nguồn tài nguyên tự nhiên vô giá và không thể tái tạo được, từ lâu việc
sử dụng đất một cách hợp lý và hiệu quả luôn là vấn đề quan tâm không chỉ của
từng quốc gia mà còn của cả thế giới. Việt Nam là một nước nông nghiệp nhưng
quỹ đất dành cho canh tác nông nghiệp rất khiêm tốn, chỉ chiếm 28,38 % trên
tổng diện tích toàn quốc. Vì vậy, việc sử dụng hiệu quả và hợp lý tài nguyên đất
đai trong sản xuất nông nghiệp cũng là vấn đề đáng quan tâm. Nhằm đạt được
mục tiêu này, đánh giá đất đai đã và đang được sử dụng như một công cụ hiệu
quả. Trên thế giới, đánh giá đất đai phục vụ sản xuất nông nghiệp đã được thực
hiện từ những năm 1950. Ở Việt Nam công tác đánh giá đất đai được các chuyên
gia nghiên cứu và bắt đầu tiến hành từ những thập niên 80 của thế kỷ XX.
Ngày nay sự phát triển của công nghệ thông tin đã cho phép chúng ta sử dụng
những công nghệ tiên tiến vào quá trình đánh giá đất đai. Trong đó, công nghệ
thông tin địa lý (GIS – Geographic information system) là một công cụ ứng dụng
có hiệu quả nhất. Tại Việt nam, các nhà khoa học đã bắt đầu sử dụng GIS trong
công tác đánh giá đất đai vào đầu thập niên 1990, các phần mềm được sử dụng là
Span, ArcInfo, ArcView, MapInfo, v.v… GIS được sử dụng để xây dựng các bản
đồ đơn tính, phân tích dữ liệu để xây dựng các bản đồ theo mục tiêu của công tác
đánh giá đất đai.
Trong thực tế, có thể phát triển ứng dụng GIS để xây dựng một mô hình ứng dụng
GIS đánh giá đất đai nhằm nâng cao hiệu quả và chất lượng của công tác này trên
một lãnh thổ, đây chính là lý do ra đời của đề tài “Mô hình ứng dụng GIS đánh
giá khả năng thích nghi của đất đai phục vụ sản xuất nông nghiệp”. Ở mô hình
này, GIS được sử dụng như một công cụ mạnh để đánh giá đất đai phục vụ sản
xuất nông nghiệp dựa trên quy trình đánh giá đất đai của tổ chức FAO nhưng đã
được tự động hóa trong từng phần của qui trình.
II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
1. Mục tiêu
Xây dựng mô hình GIS tự động đánh giá khả năng thích nghi đất đai phục vụ
sản xuất nông nghiệp. Mô hình này được thực hiện với nhiều bước đánh giá tự
động làm cho việc đánh giá đất đai được thực hiện nhanh chóng và hiệu quả,
tiết kiệm thời gian và nhân lực, mang lại sản phẩm đánh giá đất đai có chất
lượng cao.
6
2. Nhiệm vụ
Xuất phát từ mục tiêu, đề tài này sẽ thực hiện các nhiệm vụ sau:
(1) Nghiên cứu phương pháp đánh giá đất đai của FAO (FAO Food and
Agriculture Organization - Tổ Chức Lương Nông Thế Giới)
(2) Các phương pháp phân tích GIS (phân tích dữ liệu không gian và dữ liệu
thuộc tính) dùng trong đánh giá đất đai
(3) Thiết kế và xây dựng mô hình ứng dụng GIS đánh giá điều kiện tự nhiên
của đất đai phục vụ cho sản xuất nông nghiệp
(4) Xây dựng giải thuật
(5) Cài đặt chơng trình bằng ngôn ngữ Avenue
(6) Thử nghiệm chương trình
3. Phương pháp thực hiện
-
Phương pháp phân tích dữ liệu không gian: Thực hiện truy vấn dữ liệu GIS
dựa trên các mối quan hệ sau: (1)Mối quan hệ giữa đối tượng không gian và
dữ liệu thuộc tính, (2)Mối quan hệ giữa các đối tượng không gian.
-
Phương pháp luận đánh giá đất đai theo FAO: Thực hiện đánh giá đất đai
dựa trên việc nghiên cứu về đất đai và sử dụng đất, từ đó xác định khả năng
thích nghi của đất đai đối với mỗi loại hình sử dụng đất.
-
Nghiên cứu cơ chế (bản chất, quy luật hoạt động) của quá trình đánh giá
đất đai để xây dựng mô hình.
4. Phạm vi nghiên cứu
4.1. Về phương pháp đánh giá đất đai
Trong khuôn khổ một nghiên cứu về mô hình ứng dụng phân tích GIS, phương
pháp đánh giá đất đai của FAO được lựa chọn trong đề tài này với những lý do
sau:
-
Phương pháp này đưa ra một khung cụ thể bao gồm một tập hợp các hướng
dẫn về phương pháp luận, có thể ứng dụng trong bất kỳ dự án, tình hình môi
trường nào và ở bất kỳ tỷ lệ nào.
-
Phương pháp đánh giá đất đai của FAO đã được áp dụng rộng rãi trên toàn
thế giới và có tính khả thi cao, được đánh giá là phương pháp đánh giá đất
đai hiệu quả nhất hiện nay (Den F.J, 1992)[26]
-
Tại Việt Nam, phương pháp đánh giá đất đai của FAO đã và đang được áp
dụng khá rộng rãi và mang lại kết quả tốt. Phương pháp này đã được Bộ
7
Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn xác nhận như một tiến bộ khoa học
kỹ thuật có thể áp dụng rộng rãi trên toàn quốc (Hội nghị đánh giá đất đai
cho việc quy hoạch sử dụng đất trên quan điểm sinh thái bền vững – tổ chức
tại Hà Nội, tháng 1/1995).
-
Phương pháp đánh giá đất đai của FAO (1976, 1983, 1990) được áp dụng và
cụ thể hóa trong “Quy trình đánh giá đất đai phục vụ nông nghiệp” – là tài
liệu tiêu chuẩn ngành của Bộ Nông Nghiệp và PTNT (10 TCN 243 – 98),
do Nhà Xuất Bản Nông Nghiệp phát hành năm 1999[15].
4.2. Về phạm vi ứng dụng
Mô hình này nghiên cứu để ứng dụng trong lónh vực đánh giá đất đai nhằm phục
vụ cho công tác quy hoạch và quản lý đất nông nghiệp.
4.3. Về dữ liệu dùng chạy thử nghiệm mô hình
Dữ liệu được dùng thử nghiệm mô hình ứng dụng GIS đánh giá khả năng thích
nghi của đất đai phục vụ sản xuất nông nghiệp là dữ liệu ở tỉnh Long An. Bao
gồm dữ liệu về đất đai và về sử dụng đất tại địa bàn tỉnh Long An.
5. Ý nghóa khoa học của đề tài
-
Nâng cao chất lượng, hiệu quả việc đánh giá khả năng thích nghi của đất
đai trong sản xuất nông nghiêp.
-
Hiện đại hóa việc đánh giá khả năng thích nghi đất đai cho sản xuất nông
nghiệp.
-
Góp phần xây dựng cơ sở dữ liệu GIS có chất lượng cao phục vụ cho sự
phát triển và hiện đại hóa trong ngành nông nghiệp.
6. Quy trình thực hiện
Trình tự thực hiện luận án (hình1.1) bao gồm các bước sau:
-
B1. Xác định mục tiêu, nhiệm vụ: Tiến hành xác định mục tiêu của đề tài
để từ đó xác định nhiệm vụ cần thực hiện để hoàn thành đề tài.
-
B2. Xây dựng giải thuật: Trên nền tảng các phép phân tích không gian, xây
dựng giải thuật cho mô hình.
-
B3. Cài đặt chương trình: Với giải thuật đã có, cài đặt chương trình bằng
ngôn ngữ Avenue trong môi trường ArcView.
-
B4. Thử nghiệm chương trình: Tiến hành thử nghiệm chương trình với dữ
liệu tỉnh Long An.
8
-
B5. Chỉnh sửa và viết luận văn: Thực hiện chỉnh sửa chương trình và sau đó
viết luận văn.
XÁC ĐỊNH MỤC TIÊU
XÁC ĐỊNH NHIỆM VỤ
XÂY DỰNG GIẢI THUẬT
CÀI ĐẶT CHƯƠNG TRÌNH
THỬ NGHIỆM CHƯƠNG TRÌNH
TRÊN DỮ LIỆU TỈNH LONG AN
CHỈNH SỬA VÀ VIẾT LUẬN VĂN
Hình 1.1: Trình tự thực hiện luận án
_________ Hết chương 1 __________
9
CHƯƠNG 2 . TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH
NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN
I. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ
1. Nghiên cứu và ứng dụng hệ thống thông tin địa lý trên thế giới
Hệ thống thông tin đia lý (GIS) đã bắt đầu xuất hiện vào những năm 1960 ở
Canada và ngày càng phát triển mạnh mẽ trên thế giới trên nền tảng của tiến bộ
công nghệ máy tính [10]. Từ những năm 1980 trở lại đây, công nghệ GIS đã có sự
nhảy vọt cả về chất và lượng, trở thành công cụ hữu hiệu trong công tác quản lý
và trợ giúp ra quyết định, đặc biệt là ở các nước phát triển như Canada, Mỹ,
Autralia, Đức.
Theo những kết quả phân tích và đánh giá của của Viện Nghiên Cứu Hệ Thống
Môi Trường Hoa Kỳ (ESRI), công nghệ GIS đã và đang là công cụ trợ giúp đắc
lực cho hàng ngàn tổ chức trên toàn thế giới, được ứng dụng trong rất nhiều các
lónh vực, và đặc biệt hiệu quả ở những lónh vực sau đây [24]:
-
Trong nông nghiệp: GIS được sử dụng trong quy hoạch và quản lý tài
nguyên đất đai, trong nghiên cứu đất, nghiên cứu sói mòn, phân tích năng
suất và vụ mùa, ảnh hưởng môi trường cảnh quan, làm giảm thiểu các ảnh
hưởng và tăng năng suất cây trồng, vv. .. của các tổ chức chính phủ như Bộ
Nông Nghiệp Hoa Kỳ, Hội Đồng Nghiên Cứu Nông Nghiệp BangLadesh.
-
Trong quân sự: GIS được ứng dụng trong nhiều cơ quan tình báo và quân
sự và của nhiều quốc gia trên toàn thế giới, điển hình như: Lực lượng quân
sự Thụy Điển, Bộ Quốc Phòng Australia, tất cả các chi nhánh của Bộ quốc
phòng Mỹ, v.v…
-
Trong lâm nghiệp: GIS cung cấp cho các nhà quản lý lâm nghiệp và quản
lý tài nguyên thiên nhiên những công cụ mạnh để phân tích và ra quyết
định. Công nghệ này mang lại cho các nhà lâm nghiệp “bức tranh lớn” về
tài nguyên, cho phép họ thực hiện những công việc như quản lý và lựa chọn
hệ thống khai thác rừng, v.v… như Cơ Quan Dịch Vụ Nông Lâm Nghiệp,
Cục Quản Lý Đất Đai ở Hoa Kỳ và Canada.
-
Trong lónh vực giao thông vận tải: GIS phục vụ cho 3 nhu cầu khác nhau:
(1) Quản lý cơ sở hạ tầng, (2) Quản lý vận tải, (3) Quản lý giao thông.
Những cơ quan chuyên ngành như Sở Giao Thông Vận Tải New York,
Trung Tâm Điều Phối Đường Cao Tốc bang Maryland và thành phố
10
Reykjavik, Iceland sử dụng GIS để phân tích và quy hoạch mạng lưới, theo
dõi và thiết lập lộ trình, quy hoạch và phân tích lộ trình, vv…
-
Trong nghiên cứu về hang động và núi đá vôi: Những quyết định của các
nhà quản lý, nghiên cứu hang động và núi đá vôi dựa trên các phân tích của
GIS để trả lời các câu hỏi: tại sao và nơi nào các hang động tồn tại và mối
liên quan của chúng đến môi trường xung quanh. Nhiều cơ quan đã khai
thác GIS rất hiệu quả trong lónh vực này như: Tổ Chức Nghiên Cứu Hang
Động và Hiệp Hội Bảo Tồn Hang Động Hoa Kỳ, v.v…
-
Trong lónh vực điện và khí đốt: Đã có hơn một trăm nước trên thế giới dùng
GIS để xây dựng mô hình hệ thống điện. Ngoài ra, nhiều cơ quan và chính
phủ cũng đã ứng dụng GIS trong lónh vực điện và khí đốt như CenterPoint
Energy, Houston, Texxas; Electrictcity du Liban in Beirut, v.v…
-
Trong kinh doanh thương mại: Tại Đức, GIS được dùng để đánh giá thị
trường để phát triển hoạt động thương mại mới. Ở Ecuador, bản đồ tự động
được sử dụng để chỉ ra đâu là nơi xe phân phối sữa cần đến, đã tiết kiệm
được hàng triệu dollar .
-
Trong lónh vực giáo dục, đào tạo tại các trường đại học: Kỹ thuật GIS là một
công cụ nghiên cứu thông tin nóng hổi nhất trong giới học viện, có đến hơn
3000 trường đại học và cao đẳng đã phát triển tốt nhiều chương trình đào
tạo GIS điển hình như: Trường Đại Học Washington, Trường Đại Học
California của Mỹ, Melbourne của Australia,vv…
Ngoài ra, công nghệ GIS còn được ứng dụng hiệu quả trong nhiều lónh vực khác
như:
-
Khảo sát và thi công công trình
Phòng chống cháy, thảm họa, hệ thống an ninh
Thiết kế cảnh quan
Tài nguyên thiên nhiên
Khoa học trái đất và khai thác mỏ
Dầu khí
Di sản
Nước và nước thải
Truyền hình qua vệ tinh
Dịch vụ dân sinh và sức khỏe
Ngân hàng, bảo hiểm, hệ thống tiền tệ Châu Âu
Tư pháp và thi hành luật
Thư viện, bảo tàng
Phương tiện thông tin đại chúng
Hệ thống bán lẻ
11
2. Nghiên cứu và ứng dụng hệ thống thông tin địa lý ở Việt Nam
Ở Việt nam, trong xu thế hội nhập khu vực và quốc tế, công nghệ GIS cũng được
nghiên cứu, ứng dụng và phát triển như một tất yếu khách quan. Từ chỗ ứng dụng
và phát triển một cách tự phát, những năm gần đây, công nghệ GIS đã được
nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi và đặc biệt tại các thành phố lớn.
-
Các hệ thống thông tin địa lý bắt đầu xuất hiện từ những năm 1980, chủ
yếu là ở Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh. Hoạt động ban đầu còn mang tính
nghiên cứu, thử nghiệm nhiều hơn là ứng dụng. Các phần mềm GIS, thiết bị
phần cứng được sử dụng đều do các công ty hay tổ chức nghiên cứu nước
ngoài sản xuất và phát hành.
-
Đến những năm 1990, nhiều cơ quan khoa học đã bắt đầu đầu tư và trang bị
hệ thống thông tin địa lý để phục vụ cho công tác nghiên cứu khoa học, ứng
dụng thực tiễn trong công việc. Ngoài ra, thông qua một số dự án quốc tế,
nhiều cơ quan cũng được trang bị GIS để phục vụ cho dự án. Nhờ đó, GIS
đã có điều kiện phát triển về chất cũng như về lượng. Nhiều phần mềm GIS
nổi tiếng trên thế giới đã được đưa vào khai thác khá hiệu quả như: Span
của Interra Tydac, Canada; ArcInfo và ArcView của ESRI, Mỹ; MapInfo
của hãng MapInfo, Australia –Mỹõ; Microstation của hãng Intergraph;v.v …
-
GIS được khai thác khá hiệu quả trong lónh vực nghiên cứu và quản lý tài
nguyên thiên nhiên ở nước ta. Cho đến nay nhiều cơ quan đơn vị đã và
đang ứng dụng GIS vào trong chuyên ngành của mình, thực hiện nghiên cứu
nhằm phát triển ứng dụng kỹ thuật GIS để khai thác hiệu quả cơ sở dữ liệu
địa lý trong quản lý tài nguyên thiên nhiên.
-
Trong phạm vi cả nước, Bộ Khoa Học Công Nghệ – Môi Trường là đơn vị
ứng dụng GIS và công nghệ thông tin vào trong công tác quản lý tài nguyên
và môi trường. Trong các năm từ 1990 – 2000, Bộ Khoa Học Công Nghệ –
Môi Trường đã xây dựng cơ sở dữ liệu tài nguyên và môi trường cho hầu hết
các tỉnh. Bên cạnh đó, Tổng Cục Địa Chính và sở địa chính các tỉnh cũng
xây dựng được hệ cơ sở dữ liệu về sử dụng đất đai ở mức độ chi tiết cho
mỗi tỉnh.
-
Tập Atlas quốc gia đồ họa tự động được Trung Tâm Địa Lý Kinh Tế – Xã
Hội hoàn thành năm 1994 cung cấp thông tin tương đối đầy đủ và trực
quan về nhiều lónh vực: điều kiện tự nhiên, sử dụng đất và cây trồng, kinh tế
– xã hội, v.v…
-
Trong phạm vi chuyên môn của các ngành, GIS và công nghệ thông tin đã
được ứng dụng rộng rãi trong các lónh vực nông nghiệp, lâm nghiệp, giao
thông, quản lý đô thị, v.v…
12
-
Tại thành phố Hồ Chí Minh, GIS được phát triển mạnh tập trung ở các
trường đại học và các viện nghiên cứu. Điển hình như Trường Đại Học
Bách Khoa, Trường Đại Học Nông Lâm, Viện Quy Hoạch Thủy Lợi, Phân
Viện Quy Họach và Thiết Kế Nông Nghiệp, v.v…
-
Việc ứng dụng GIS không dừng lại ở mức độ khai thác các phầm mềm sẵn
có, mà đã được phát triển hơn qua các nghiên cứu dùng các ngôn ngữ phát
triển phần mềm GIS để xây dựng các mô hình GIS cho các ứng dụng
chuyên biệt. Không những thế, một số công ty và các cơ quan nghiên cứu
đã phát triển theo hướng nghiên cứu sản xuất phần mềm GIS và bước đầu
đã đạt được một số kết quả khá khả quan như Công Ty DolSoft tại TP. Hồ
Chí Minh với phần mềm DolGIS, StreetFinder, Hệ GIS trên internet với
BASAO.COM.VN, … Trung Tâm Công Nghệ Thông Tin Địa Lý (DITAGIS)
với phần mềm chuyển đổi dữ liệu raster-vector, các giải thuật liên biên bản
đồ và phân mảnh tùy chọn, hệä thống thông tin địa lý phục vụ quản lý mạng
lưới điện, Công Ty Tin Học eK với phần mềm LIS (thành lập bản đồ địa
chính và hệ thống quản lý, khai thác thông tin đất đai), v.v…
II. ĐÁNH GIÁ ĐẤT ĐAI
1. Đánh giá đất đai trên thế giới
Công tác đánh giá đất đai trên thế giới đã được tiến hành từ thập niên 1950, tập
trung ở các nước phát triển.
-
Ở Mỹ, đánh giá đất đai được thực hiện từ năm 1951 với: Phân loại khả năng
thích nghi đất có tưới (Irrigation Land Suitability Classification ) – do Bộ
Nông Nghiệp Hoa Kỳ biên soạn. Trong phân loai này, ngoài chỉ tiêu đất
đai, một số chỉ tiêu kinh tế cũng được xem xét đến [8].
-
Tại Liên Xô cũ và các nước Đông Âu, đánh giá đất đai được tiến hành từ
những năm 1960, bao gồm 3 phần: đánh giá lớp phủ thổ nhưỡng, đánh giá
khả năng sản xuất của đất đai (khí hậu, độ ẩm, địa hình,…), đánh giá kinh tế
đất (đánh giá khả năng sản xuất hiện tại của đất). Tuy nhiên, phương pháp
này chỉ đề cập đến khía cạnh tự nhiên của đất đai, chưa xem xét đầy đủ về
khía cạnh kinh tế- xã hội của việc sử dụng đất đai [16].
-
Vào cuối thập niên 1960 và đầu thập niên 1970, nhiều nước đã phát triển
phương pháp đánh giá đất đai của riêng mình và từ đó phát sinh nhiều trở
ngại trong việc trao đổi thông tin. Để khắc phục được những trở ngại này,
các chuyên gia hàng đầu về đánh giá đất đai của FAO (K.J. Beek, J.
Bennema, P.J. Mabiler, G.A. Smyth...) đã biên soạn một “Khung về
phương pháp đánh giá đất đai” ( Framework for land Evaluation –FAO 13
1976), và sau đó được chỉnh sửa - bổ sung vào các năm 1983, 1985, 1987,
1992. Bên cạnh việc đánh giá tiềm năng đất đai, khung đánh giá này còn đề
cập đến các thông tin về kinh tế-xã hội và kỹ thuật canh tác của từng loại
hình sử dụng đất cụ thể, giúp các nhà quy hoạch có thể lựa chọn các phương
án bố trí đất nông lâm nghiệp rất hiệu quả [19].
-
Ngoài khung đánh giá chung, FAO biên soạn một loạt tài liệu hướng dẫn
đánh giá đất đai cho các đối tượng cụ thể như: Đánh giá đất đai cho nông
nghiệp nhờ mưa (FAO, 1983), Đánh giá đất đai cho lâm nghiệp có tưới
(FAO, 1984), Đánh giá đất đai cho nông nghiệp có tưới (FAO, 1985). Hiện
nay, các tài liệu đánh giá đất đai của FAO đã được nhiều quốc gia quan tâm
nghiên cứu và vận dụng, phương pháp này trong thực tế đã được công nhận
là phương pháp tốt nhất để đánh giá tiềm năng đất đai và làm cơ sở cho quy
hoạch sử dụng đất (Den F.J, 1992).
2. Đánh giá đất đai ở Việt Nam
Ở Việt Nam, công tác đánh giá đất đai được nhiều cơ quan và tổ chức quan tâm
nghiên cứu và thực hiện như: Viện Quy Hoạch và Thiết Kế Nông Nghiệp, Viện
Thổ Nhưỡng-Nông Hoá, Tổng Cục Quản Lý Ruộng Đất, các trường Đại Học
Nông Nghiệp, v.v…
-
Vào đầu những năm 1970, nhiều nhà khoa học của Viện Quy Hoạch và
Thiết Kế Nông Nghiệp và Viện Thổ Nhưỡng Nông Hoá (Bùi Quang Toản,
Vũ Cao Thái, Nguyễn Văn Thân, Đinh Văn Tỉnh, ...) đã tiến hành công tác
đánh giá phân hạng đất đai ở 23 huyện, 286 hợp tác xã và 9 vùng chuyên
canh. Kết quả bước đầu đã giúp tổ chức lại sản xuất, làm cơ sở để đề ra quy
trình kỹ thuật phân hạng đất đai cho các hợp tác xã và các vùng chuyên
canh. Quy trình này bao gồm 4 bước: (1) Thu thập tài liệu, (2) Vạch định
khoanh đất, (3) Đánh giá và phân hạng chất lượng đất, (4) Xây dựng bản đồ
phân hạng đất. Các yếu tố được sử dụng trong đánh giá, phân hạng đất đai
bao gồm: Loại đất, độ dày tầng đất, độ chặt, xốp, hạn, úng, mưa, mặn,
chua...Các yếu tố đó được chia thành 4 mức độ thích nghi là rất thích nghi,
thích nghi, thích nghi trung bình và kém. Trong quy trình này, đất được chia
thành 4 hạng từ hạng I đến hạng IV theo thứ tự từ tốt đến xấu. Quy trình này
đã được áp dụng trong một thời gian dài. Tuy nhiên, vấn đề kinh tế và môi
trường chưa được nghiên cứu sâu [16].
-
Trong nhiều năm qua, Viện Quy Hoạch và Thiết kế Nông Nghiệp đã thực
hiện nhiều công trình, đề tài nghiên cứu về đánh giá, phân hạng đất đai.
Công tác này được triển khai rộng rãi trên toàn quốc, từ phân hạng đất tổng
quan trên toàn quốc đến các tỉnh, thành và các địa phương, với nhiều đối
14
tượng cây trồng, nhiều vùng chuyên canh và các dự án đầu tư trong và ngoài
nước.
-
Để thực hiện chỉ thị 299TTg, Tổng cục quản lý ruộng đất đã ban hành dự
thảo phương pháp phân hạng đất (Tổng Cục Quản Lý Ruộng Đất, 1981).
Việc phân hạng phải dựa trên các cơ sở: (i) Vùng địa lý thổ nhưỡng, (ii)
Loại và nhóm cây trồng, (iii) Đặc thù của địa phương, (iv) Trình độ thâm
canh, (v) Mối tương quan với năng suất cây trồng. Đây là tài liệu hướng dẫn
vừa mang tính khoa học vừa mang tính thực tiễn, có thể áp dụng trên diện
rộng nhưng vẫn không tránh khỏi tính chủ quan [2].
-
Lần đầu tiên, phân loại khả năng thích nghi đất đai (land suitability
classification) của FAO đã được áp dụng trong nghiên cứu “Đánh giá và
quy hoạch sử dụng đất hoang Việt Nam” (Bùi Quang Toản và các tác giảø,
1985). Tuy nhiên, trong nghiên cứu này việc đánh giá chỉ dựa vào các điều
kiện tự nhiên (thổ nhưỡng, điều kiện thuỷ văn, khả năng tưới tiêu và khí hậu
nông nghiệp) và việc phân cấp dừng lại ở cấp phân vị lớp thích nghi
(Suitable-class) [9].
-
Đánh giá phân loại đất khái quát toàn quốc (Tôn Thất Chiểu và các tác giả,
1986) được thực hiện ở tỷ lệ 1/500.000 dựa trên phân loại khả năng đất đai
(land capability classification) của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ, chỉ tiêu sử
dụng là đặc điểm thổ nhưỡng và địa hình. Mục tiêu nhằm sử dụng đất đai
tổng hợp. Theo cách phân hạng này, có 7 nhóm đất được chia theo mức độ
hạn chế, trong đó 4 nhóm đầu có thể sử dụng cho nông nghiệp, nhóm kế
tiếp có khả năng cho lâm nghiệp và nhóm cuối cùng có thể sử dụng cho các
mục đích khác [9].
-
Trong chương trình 48C, Viện Thổ Nhưỡng-Nông Hoá do Giáo sư Tiến sỹ
Vũ Cao Thái chủ trì đã nghiên cứu đánh giá, phân hạng đất Tây Nguyên với
cây cao su, chè, cà phê và dâu tằm. Đề tài đã vận dụng phương pháp đánh
giá khả năng thích nghi đất đai của FAO theo kiểu định tính để đánh giá
khái quát tiềm năng đất đai của vùng. Trong đề tài này, việc phân cấp được
dừng lại ở cấp phân vị là Lớp thích nghi với 4 cấp: (i) S1: Rất thích nghi, (ii)
S2: Thích nghi, (iii) S3: Ít thích nghi, (iv) N: Không thích nghi. Kết quả
nghiên cứu đã đưa ra được những chỉ tiêu và tiêu chuẩn đánh giá, phân hạng
đất cho từng loại cây trồng, nhưng các chỉ tiêu đó đơn thuần thiên về thổ
nhưỡng, chưa đề cập đến vấn đề khí hậu, thuỷ văn và các điều kiện kinh tế
xã hội cũng như tác động môi trường [2].
-
Ngoài ra, một số nghiên cứu chuyên đề tại Đồng Bằng Sông Cửu Long với
quy mô khu vực nhỏ đã bước đầu ứng dụng phương pháp đánh giá đất đai
định lượng của FAO (Trần Kim Tính, 1986; Lê Quang Trí, 1989) [9].
15
