Phan mo dau

VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN ĐỊA LÝ ---&--- Phòng Viễn thám, Bản đồ và GIS BÁO CÁO TÓM TẮT ĐỀ TÀI CẤP VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS TRO

Trang 1

VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIỆN ĐỊA LÝ -& - Phòng Viễn thám, Bản đồ và GIS

BÁO CÁO TÓM TẮT ĐỀ TÀI

CẤP VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

ĐỀ TÀI:

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS TRONG VIỆC ĐÁNH GIÁ THOÁI HÓA ĐẤT TIỀM NĂNG, ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU, PHỤC VỤ QUY HOẠCH PHÁT

TRIỂN BỀN VỮNG KHU VỰC ĐĂK NÔNG

Đơn vị chủ trì: VIỆN ĐỊA LÝ - VIỆN KH&CNVN

Hà Nội, 12/2012

Trang 2

VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIỆN ĐỊA LÝ -& - Phòng Viễn thám, Bản đồ và GIS

BÁO CÁO TÓM TẮT ĐỀ TÀI

CẤP VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

Tên đề tài:

“Ứng dụng công nghệ GIS trong việc đánh giá thoái hoá đất tiềm năng, đề xuất giải pháp giảm thiểu, phục vụ quy hoạch phát triển bền vững

khu vực Đăk Nông”

Thuộc hướng: Phòng tránh và giảm nhẹ thiên tai

Mã số: VAST09.3/11-12

Đơn vị chủ trì: VIỆN ĐỊA LÝ - VIỆN KH&CNVN

Chủ nhiệm đề tài: TS Phạm Quang Vinh Thư ký đề tài: KS Vũ Thị Kim Dung

Hà Nội 12/2012

Trang 3

II

DANH SÁCH CÁC CÁN BỘ THAM GIA THỰC HIỆN ĐỀ TÀI

đề tài

1 TS Phạm Quang Vinh Viện Địa lý, Viện Khoa học

và Công nghệ Việt Nam

Chủ nhiệm đề tài

2 KS Vũ Thị Kim Dung Viện Địa lý, Viện Khoa học

và Công nghệ Việt Nam Thư ký đề tài

3 ThS Nguyễn Sơn Viện Địa lý, Viện Khoa học

và Công nghệ Việt Nam Chủ trì đề mục

4 TS Lê Thị Thu Hiền Viện Địa lý, Viện Khoa học

5 TS Uông Đình Khanh Viện Địa lý, Viện Khoa học

6 TS Nguyễn Mạnh Hà Viện Địa lý, Viện Khoa học

7 KS Nguyễn Thanh Bình Viện Địa lý, Viện Khoa học

8 CN Nguyễn Hữu Tứ Viện Địa lý, Viện Khoa học

9 TS Lê Thanh Tâm Viện Địa lý, Viện Khoa học

và Công nghệ Việt Nam Tham gia

10 ThS Trương Phương Dung Viện Địa lý, Viện Khoa học

11 TS Đặng Xuân Phong Viện Địa lý, Viện Khoa học

12 TS Nguyễn Diệu Trinh Viện Địa lý, Viện Khoa học

13 ThS Trịnh Ngọc Tuyến Viện Địa lý, Viện Khoa học

14 CN Lưu Thế Anh Viện Địa lý, Viện Khoa học

15 ThS Nguyễn Văn Dũng Viện Địa lý, Viện Khoa học

16 ThS Phan Thị Dung Viện Địa lý, Viện Khoa học Tham gia

Trang 4

III

và Công nghệ Việt Nam

17 ThS Nguyễn Thị Thủy Viện Địa lý, Viện Khoa học

18 CN Hoàng T Huyền Ngọc Viện Địa lý, Viện Khoa học

19 CN Nguyễn Phương Liên Viện Địa lý, Viện Khoa học

20 CN Nguyễn Ngọc Anh Viện Địa lý, Viện Khoa học

21 ThS Nguyễn T Thu Huyền Viện Địa lý, Viện Khoa học

22 KS Nguyễn Ngọc Thắng Viện Địa lý, Viện Khoa học

23 KS Phạm Hà Linh Viện Địa lý, Viện Khoa học

24 ThS Tống Phúc Tuấn Viện Địa lý, Viện Khoa học

25 CN Nguyễn Ngọc Thành Viện Địa lý, Viện Khoa học

26 CN Trần Thị Hằng Nga Viện Địa lý, Viện Khoa học

27 KS Nguyễn Thanh Hòa Trường Cao đẳng Tài

nguyên, Môi trường

Học viên cao học

28 KS Cao Thị Đường Trường ĐH Mỏ - Địa chất Học viên

cao học

Trang 5

iv

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ VỀ THOÁI HÓA ĐẤT VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 6

1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu thoái hóa đất trên thế giới và ở Việt Nam 6

1.1.1 Thực trạng và tình hình nghiên cứu thoái hóa đất trên thế giới 6

1.1.2 Thực trạng và tình hình nghiên cứu thoái hóa đất ở Việt Nam 10

1.1.3 Thoái hóa tiềm năng và các khái niệm 13

1.2 Các phương pháp nghiên cứu thoái hóa đất 13

1.2.1 Phương pháp truyền thống 13

1.2.2 Các phương pháp tổng hợp 14

1.2.2.1 Các mô hình đánh giá xói mòn đất 14

1.2.2.2 Phương pháp chỉ thị thực vật cho thoái hóa đất 15

1.2.2.3 Đánh giá tổng hợp thoái hóa đất bằng ma trận tương quan 15

1.2.2.4 Phương pháp xác định các yếu tố giới hạn về vật lý và hóa học đất 15

1.2.2.5 Ứng dụng viễn thám và GIS xây dựng bản đồ thoái hóa đất 15

CHƯƠNG II: ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÀNH VÀ THOÁI HÓA ĐẤT 18

TỈNH ĐĂK NÔNG 18

2.1 Vị trí địa lý và các điều kiện tự nhiên hình thành đất tỉnh Đăk Nông 18

2.1.1 Vị trí địa lý 18

2.1.2 Đặc điểm địa hình 18

2.1.3 Đặc điểm địa mạo 19

2.1.4 Đặc điểm địa chất 20

2.1.5 Đặc điểm khí hậu 21

2.2 Các quá trình hình thành đất tỉnh Đăk Nông 23

2.2.1 Quá trình bồi lắng phù sa 23

2.2.2 Quá trình rửa trôi và tích tụ sét (quá trình hình thành đất xám) 23

2.2.3 Quá trình phá huỷ khoáng sét và tích lũy sắt, nhôm 23

2.2.4 Quá trình hình thành đất đen 24

2.2.5 Quá trình tích tụ mùn và hình thành đất mùn trên núi 24

2.2.6 Quá trình xói mòn đất 24

2.2.7 Quá trình hình thành kết von, đá ong hóa 24

2.3 Các loại đất chính tỉnh Đăk Nông 25

2.4 Đặc điểm các nhóm đất 26

2.4.1 Nhóm đất phù sa (P) 26

2.4.2 Nhóm đất thung lũng (D) 26

Trang 6

v

2.4.3 Nhóm đất xám (X) 26

2.4.4 Nhóm đất đen (R) 26

2.4.5 Nhóm đất đỏ vàng (F) 26

2.4.6 Nhóm đất mùn vàng đỏ trên núi (H) 27

2.4.7 Nhóm đất xói mòn trơ sỏi đá (E) 27

2.4 Các quá trình thoái hóa đất tỉnh Đăk Nông 27

2.4.1 Quá trình xói mòn và rửa trôi bề mặt 27

2.4.2 Quá trình rửa trôi theo phẫu diện 27

2.4.3 Quá trình feralit - laterit hoá hình thành kết von 28

2.4.4 Quá trình glây và lầy hoá 28

2.4.5 Quá trình bạc màu hóa học 28

2.4.6 Quá trình nhân tác 29

2.5 Các dạng thoái hóa đất chính tỉnh Đăk Nông 29

2.6 Xây dựng bản đồ thoái hóa đất hiện tại tỉnh đăk nông 30

2.6.1 Phân cấp thoái hóa đất hiện tại 30

2.6.2 Lựa chọn các chỉ tiêu xây dựng bản đồ thoái hóa đất hiện tại 31

2.6.2.1 Nhóm các chỉ tiêu đánh giá thoái hóa về hóa học 31

2.6.2.2 Nhóm các chỉ tiêu đánh giá thoái hóa về vật lý 32

2.6.2.3 Chỉ tiêu hiện trạng sử dụng đất/ thảm thực vật 34

2.6.3 Xây dựng bản đồ thoái hóa đất hiện tại tỉnh Đăk Nông 35

2.6.3.1 Quy trình thành lập bản đồ thoái hóa đất hiện tại 35

2.6.3.2 Kết quả đánh giá thoái hóa đất hiện tại tỉnh Đăk Nông 36

2.7 Các nguyên nhân dẫn đến thoái hóa đất ở Đăk Nông 38

2.7.1 Nguyên nhân trực tiếp 38

2.7.1.1 Phá rừng và loại bỏ thảm thực vật tự nhiên 38

2.7.1.2 Sử dụng các loại phân bón hóa học và thuốc bảo vệ thực vật 40

2.7.1.4 Lượng mưa lớn và lũ lụt đi kèm 41

2.7.1.5 Các hoạt động khai thác khoáng sản 41

2.7.1.6 Đô thị hóa và phát triển cơ sở hạ tầng 41

2.7.2 Nguyên nhân gián tiếp 41

CHƯƠNG III: XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGUY CƠ THOÁI HÓA ĐẤT 42

3.1 Các yếu tố tiềm năng (tiềm ẩn) ảnh hưởng đến thoái hóa đất 42

3.1.1 Nhóm yếu tố địa hình 42

3.1.2 Nhóm yếu tố khí hậu và thủy văn 48

3.1.3 Nhóm yếu tố thổ nhưỡng, vỏ phong hóa và thực vật 51

3.2 Xây dựng bản đồ các yếu tố tiềm năng gây thoái hóa và bản đồ dự báo nguy cơ thoái hóa đất khu vực tỉnh Đắk Nông 56

Trang 7

vi

3.2.1 Phương pháp thành lập bản đồ các yếu tố tiềm năng gây thoái hóa 56

3.2.2 Quy trình thành lập 57

3.2.3 Thành lập bản đồ các yếu tố tiềm năng gây thoái hóa và bản đồ dự báo nguy cơ thoái hóa đất khu vực tỉnh Đắk Nông 58

CHƯƠNG IV: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP SỬ DỤNG BỀN VỮNG TÀI NGUYÊN ĐẤT TỈNH ĐĂK NÔNG 66

4.1 Đề xuất các giải pháp sử dụng bền vững tài nguyên đất khu vực nghiên cứu 66

4.1.1 Giải pháp chính sách và quản lý 66

4.1.1.1 Quản lý và quy hoạch sử dụng hợp lý đất thoái hóa mạnh và rất mạnh 66

4.1.1.2 Quản lý và quy hoạch hợp lý đất nương rẫy 66

4.1.1.3 Xây dựng và ban hành quy trình điều tra, đánh giá thoái hóa đất 66

4.1.1.4 Xây dựng kế hoạch hành động phòng chống thoái hóa đất và hoang mạc hóa cấp tỉnh 67

4.1.1.5 Thực hiện tốt chính sách giao đất, giao rừng cho các hộ gia đình 67

4.1.1.6 Xây dựng hệ thống trạm quan trắc thoái hóa đất và hoang mạc hóa 67

4.1.2 Đề xuất mô hình sử dụng đất nhằm ngăn ngừa giảm thiểu thoái hóa đất tỉnh Đăk Nông 67

4.1.2.1 Mô hình lý thuyết 67

4.1.2.2 Mô hình thực nghiệm 68

4.2 Các giải pháp hạn chế quá trình thoái hóa đất tỉnh đăk nông phục vụ quản lý sử dụng đất bền vững 72

4.2.1 Giải pháp về kinh tế 72

4.2.1.1 Giải pháp về chính sách 72

4.2.1.2 Giải pháp về quản lý và sử dụng đất 74

4.2.1.3 Các giải pháp về kỹ thuật 75

4.2.1.4 Giải pháp về kinh tế, tài chính 75

4.2.2 Các giải pháp về xã hội 75

4.2.2.1 Tăng cường nghiên cứu, chuyển giao khoa học, công nghệ, tiến bộ kỹ thuật phục vụ phát triển nông nghiệp tỉnh Đăk Nông 76

4.2.2.2 Tăng cường công tác khuyến nông, khuyến lâm, tuyên truyền nâng cao nhận thức bảo vệ môi trường 77

4.2.2.3 Đào tạo, sử dụng có hiệu quả nguồn nhân lực tại chỗ và nâng cao nguồn nhân lực cho tỉnh Đăk Nông 77

4.2.2.4 Nâng cao năng lực của cơ quan quản lý và cơ quan nghiên cứu về thoái hóa đất và nguy cơ gây thoái hóa đất 78

4.2.3 Các giải pháp về môi trường 78

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO 82

Trang 8

1

MỞ ĐẦU

1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Thoái hóa đất đang là xu thế phổ biến đối với nhiều vùng rộng lớn ở nước ta, đặc biệt là ở miền núi, nơi tập trung hơn 3/4 quỹ đất Các dạng thoái hóa đất chủ yếu ở nước ta là: Xói mòn, rửa trôi, đất có độ phì nhiêu thấp và mất cân bằng dinh dưỡng, đất chua hóa, mặn hóa, phèn hóa, bạc màu, đất ngập úng, lũ quét, đất trượt

và sạt lở, đất bị ô nhiễm, khô hạn và sa mạc hóa

gồm nhiều vấn đề và do nhiều quá trình tự nhiên, xã hội khác nhau đồng thời tác động Những quá trình thoái hóa đất nghiêm trọng ở Việt Nam là:

1 Xói mòn rửa trôi bạc màu do mất rừng, mưa lớn, canh tác không hợp lý, chăn thả quá mức Theo Trần Văn Ý, Nguyễn Quang Mỹ (1999), trên 60% lãnh thổ Việt Nam chịu ảnh hưởng của xói mòn tiềm năng ở mức trên 50 tấn/ha/năm

2 Chua hóa, mặn hóa, phèn hóa, hoang mạc hóa, cát bay, đá lộ đầu, mất cân bằng dinh dưỡng

Sử dụng phân bón không hợp lý Trong khi tỷ lệ bón phân N:P2O5:K2O trung bình trên thế giới là 100:33:17, thì ở Việt Nam là 100:29:7, thiếu lân và kali nghiêm trọng

Xuất phát từ thực tế trên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã phê

duyệt và giao cho Viện Địa lý chủ trì triển khai đề tài “Ứng dụng công nghệ GIS

trong việc đánh giá thoái hóa đất tiềm năng, đề xuất giải pháp giảm thiểu, phục vụ

quy hoạch phát triển bền vững khu vực Đăk Nông”, do TS Phạm Quang Vinh làm

chủ nhiệm đề tài

Mục tiêu của Đề tài này nhằm thử nghiệm sử dụng phương pháp viễn thám

và GIS để xây dựng bản đồ dự báo nguy cơ thoái hóa đất cho tỉnh Đăk Nông, từ đó

đề xuất các giải pháp khai thác sử dụng đất hợp lý, cũng như quy hoạch phát triển bền vững khu vực Đăk Nông

2 MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI

2.1 Mục tiêu

- Nghiên cứu làm sáng tỏ nguyên nhân thoái hóa đất và đánh giá tiềm năng thoái hóa đất tỉnh Đăk Nông

- Xây dựng bản đồ thoái hóa đất tiềm năng bằng công nghệ viễn thám và GIS

- Đề xuất các giải pháp sử dụng hợp lý tài nguyên nhằm giảm thiểu thoái hóa đất phục vụ quy hoạch phát triển bền vững

2.2 Các nội dung nghiên cứu

1 Tổng quan tình hình nghiên cứu thoái hóa đất trên thế giới và ở Việt Nam

Trang 9

2

2 Thu thập, hệ thống hóa và xử lý toàn bộ số liệu, tài liệu liên quan đến đặc điểm thổ nhưỡng và thoái hóa đất tỉnh Đăk Nông

3 Điều tra khảo sát thực địa để thu thập số liệu bổ sung, đo đạc, lấy mẫu phân tích (2 đợt)

4 Đặc điểm hình thành và thoái hóa đất tỉnh Đăk Nông

- Vị trí địa lý và các điều kiện tự nhiên hình thành đất tỉnh Đăk Nông

- Các đặc trưng đất tỉnh Đăk Nông

- Các loại đất chính tỉnh Đăk Nông (phân loại đất theo phát sinh của Docutraev

và phân loại theo FAO-UNESCO)

- Phân loại đất theo độ dốc và tầng dầy

- Hiện trạng thoái hóa đất ở Đăk Nông

- Các khu vực thoái hóa đất, biểu hiện: Suy giảm độ phì, độ mùn của đất, tầng dày của đất

- Các dạng thoái hóa: Thoái hóa do xói mòn đất, thoái hóa cơ lý đất hay thoái hóa hóa học đất, sinh học đất

- Các nguyên nhân dẫn đến thoái hóa đất ở Đăk Nông

5 Xây dựng cơ sở dữ liệu và thành lập bản đồ cảnh báo nguy cơ thoái hóa đất (tiềm năng thoái hóa đất) tỉnh Đăk Nông tỷ lệ 1/100.000 bằng công nghệ GIS

6 Đề xuất các giải pháp sử dụng hợp lý tài nguyên đất tỉnh Đăk Nông

3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU

- Về phạm vi lãnh thổ nghiên cứu: Đề tài lựa chọn và tập trung nghiên cứu trong phạm vi lãnh thổ địa lý của tỉnh Đăk Nông

- Về phạm vi khoa học: Đề tài tập trung nghiên cứu thử nghiệm công nghệ GIS và viễn thám trong việc đánh giá và xây dựng bản đồ dự báo nguy cơ thoái hóa đất

4 CÁCH TIẾP CẬN, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ KỸ THUẬT SỬ DỤNG

4.1 Cách tiếp cận

Trước đây, để nghiên cứu thoái hóa đất nhiều tác giả đã sử dụng cách tiếp cận

hệ thống trên quan điểm địa lý và địa chất truyền thống, kết quả chủ yếu vẫn mang tính chất định tính, tốn kém về mặt thời gian và không mang tính “thời sự” về yêu cầu cảnh báo

Thoái hóa đất thường xảy ra do sự tác động của các yếu tố tự nhiên cũng như của con người Các yếu tố tự nhiên như chế độ mưa, ẩm; độ dốc địa hình; mức độ che phủ của thảm thực vật là các tác nhân trực tiếp gây ra xói mòn dẫn đến thoái hóa đất và mức độ tác động của các yếu tố này lại phụ thuộc vào vị trí địa lý của

Trang 10

3

từng khu vực Các yếu tố do con người gây ra (chặt phá rừng, canh tác không hợp

lý, khai thác tài nguyên ) lại thường là các tác nhân làm gia tăng tính khốc liệt của các quá trình thoái hóa đất Do vậy ở đây cần làm rõ hai vấn đề: i) thực trạng thoái hóa đất của khu vực nghiên cứu; ii) Các yếu tố tiềm ẩn (tiềm năng) có khả năng làm

gia tăng các quá trình thoái hóa Khái niệm "tiềm năng thoái hóa" được sử dụng trong trường hợp này cũng chưa thật chính xác lắm, bởi "tiềm năng" là khái niệm

thường chỉ sử dụng với nghĩa tích cực Nhưng do khái niệm này được dịch từ

nguyên bản tiếng anh "Potential Degradation", nghĩa là tiềm năng thoái hóa và khái

niệm này đã được các nhà chuyên môn sử dụng thành thuật ngữ chuyên dùng, nên khi đề xuất đề tài chúng tôi vẫn giữ nguyên khái niệm này Theo chúng tôi, trong trường hợp này sử dụng khái niệm "nguy cơ thoái hóa" thay cho "tiềm năng thoái

hóa" sẽ chính xác hơn

Trong nghiên cứu này, chúng tôi sẽ sử dụng hướng nghiên cứu tiếp cận các

mô hình đánh giá dựa theo cách tiếp cận đa chỉ tiêu và sử dụng phương pháp GIS

Trên cơ sở phân tích các yếu tố nguyên nhân tự nhiên như điều kiện địa chất, địa mạo, thủy văn, đa dạng sinh học (cụ thể như: độ dốc, dòng chảy mặt, thảm thực vật ) liên quan tới việc gây ra thoái hóa đất, tiến hành xây dựng các bản đồ thoái hóa đất (thể hiện cả dạng thoái hóa cũng như mức độ thoái hóa) Trên cơ sở bản đồ

này, tích hợp với các yếu tố cường hóa (các yếu tố có tính chất làm gia tăng các

nguy cơ thoái hóa như lượng mưa, độ dốc, lớp thảm phủ, loại đất, hình thức canh tác ) để xây dựng nên bản đồ cảnh báo tiềm năng thoái hóa đất (nguy cơ thoái hóa đất) với các mức độ khác nhau (có thể chia ra 3 cấp cảnh báo: 1 nguy cơ cao; 2

nguy cơ trung bình; 3 ít nguy cơ) Việc tích hợp và xác định các yếu tố cường hóa

hoàn toàn có thể sử dụng công cụ GIS và viễn thám để thực hiện

Những kết quả ứng dụng viễn thám gần đây chỉ ra rằng giải quyết một vấn đề thực tiễn chỉ dựa đơn thuần trên tư liệu viễn thám là một việc hết sức khó khăn và trong nhiều trường hợp không thể thực hiện nổi Vì vậy cần phải có một sự tiếp cận tổng hợp trong đó tư liệu viễn thám giữ một vai trò quan trọng và kèm theo các thông tin khác như số liệu thống kê, quan trắc, số liệu thực địa, bản đồ Cách tiếp cận đánh giá, quản lý tài nguyên như vậy được các nhà chuyên môn đặt tên là Địa - Thông tin (Geo - Informatic), ở đây có thể hiểu là sự kết hợp của viễn thám (RS),

Hệ thông tin địa lý (GIS) và Hệ thống định vị toàn cầu (GPS) GIS là công cụ dựa trên máy tính dùng cho việc thành lập bản đồ và phân tích các đối tượng tồn tại, bao gồm: đất đai, sông ngòi, khóang sản, con người, khí tượng thuỷ văn, môi trường nông nghiệp xảy ra trên trái đất Công nghệ viễn thám dựa trên các cơ sở dữ liệu quan trắc, thu thập được, GIS đưa ra các câu hỏi truy vấn, phân tích thống kê được thể hiện qua phép phân tích địa lý Những sản phẩm của GIS được tạo ra một cách nhanh chóng, trong nhiều trường hợp có thể được đánh giá một cách đồng thời và chi tiết Hiện nay nhu cầu ứng dụng công nghệ GIS trong lĩnh vực điều tra nghiên cứu, khai thác sử dụng, quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường ngày càng gia tăng không những trong phạm vi quốc gia, mà cả phạm vi quốc tế Tiềm năng kỹ thuật GIS trong lĩnh vực ứng dụng có thể chỉ ra cho các nhà khoa học và các nhà

Định dạng
Số trang	12
Dung lượng	442,28 KB