ứng dụng ahp (analytic hierarchy process) và gis (geographic information system) đánh giá sự thích nghi của thông hai lá (pinus merkusii) và keo lá tràm (acacia auriculiformis) tại huyện kuin, tỉnh đắc lắc

Sau khi hoàn thành chương trình học tập giai ñoạn 2006-2009; Được sự ñồng ý của khoa Sau ñại học - Trường Đại học Tây Nguyên và ñược Tiến sĩ Nguyễn Kim Lợi hướng dẫn khoa học; Tôi ñã ti



VÕ VĂN HẢO

ỨNG DỤNG AHP (Analytic Hierarchy Process) VÀ GIS (Geographic Information System) ĐÁNH GIÁ XÁC ĐỊNH SỰ THÍCH NGHI CỦA THÔNG HAI LÁ ( Pinus merkusii )

VÀ KEO LÁ TRÀM ( Acacia auriculiformis )

TẠI HUYỆN CƯ KUIN, TỈNH ĐẮK LẮK

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP

SỰ THÍCH NGHI CỦA THÔNG HAI LÁ (Pinus merkusii)

VÀ KEO LÁ TRÀM (Acacia auriculiformis)

TẠI HUYỆN CƯ KUIN, TỈNH ĐẮK LẮK

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN KIM LỢI

Buôn Ma Thuột, tháng 10/2009

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu

và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, ñược các ñồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng ñược công bố trong bất kỳ một công trình nào khác

Tác giả

Võ Văn Hảo

LỜI CẢM ƠN

Nghiên cứu khoa học là một trong những nhiệm vụ quan trọng của chương trình ñào tạo cao học ngành Lâm nghiệp Sau khi hoàn thành chương trình học tập giai ñoạn 2006-2009; Được sự ñồng ý của khoa Sau ñại học - Trường Đại học Tây Nguyên và ñược Tiến sĩ Nguyễn Kim Lợi hướng dẫn khoa học;

Tôi ñã tiến hành thực hiện ñề tài khoa học "Ứng dụng AHP và GIS ñánh giá xác ñịnh sự thích nghi của Thông hai lá (Pinus merkusii) và Keo lá tràm (Acacia auriculiformis) tại huyện Cư Kuin, tỉnh Đắk Lắk"

Hoàn thành luận văn tốt nghiệp này tôi xin chân thành cảm ơn BGH trường Đại học Tây Nguyên, khoa Sau Đại học, khoa Nông-Lâm nghiệp và các thầy cô trong và ngoài trường Đại học Tây Nguyên ñã tận tình truyền ñạt những kiến thức quí báu tạo mọi ñiều kiện thuận lợi ñể tôi hoàn thành Luận văn tốt nghiệp; Đặc biệt xin cảm ơn Tiến sĩ Nguyễn Kim Lợi - Thầy hướng dẫn khoa học ñã tận tình giúp ñỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện ñề tài Nhân dịp này tôi xin chân thành cảm ơn các ñồng chí lãnh ñạo, cán bộ công chức Sở Tài Nguyên & Môi Trường tỉnh Đắk Lắk, phòng Tài Nguyên & Môi Trường huyện Cư Kuin, phòng NN & PTNT huyện Cư Kuin ñã tạo ñiều kiện hỗ trợ chúng tôi cả về vật chất cũng như tinh thần Vô cùng biết ơn cha,

mẹ, vợ và gia ñình luôn ñộng viên, giúp ñỡ tôi trong quá trình ñiều tra, nghiên cứu và thực hiện ñề tài hoàn thành khoá học này Cuối cùng xin ñược cảm ơn tất cả bạn bè, ñồng nghiệp

Mặc dù ñã có nhiều cố gắng, nhưng do thời gian và trình ñộ có hạn nên ñề tài có thể vẫn còn những thiếu sót nhất ñịnh Tôi rất mong nhận ñược

ý kiến ñóng góp quí báu của các thầy cô giáo, các nhà khoa học và bạn bè ñồng nghiệp ñể luận văn tốt nghiệp này ñược hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn!

Thành phố Buôn Ma Thuột, tháng 10 năm 2009

Học viên

Võ Văn Hảo

MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn iii

Mục lục iv

Danh sách các chữ viết tắt vi

Danh sách các bảng vii

Danh sách các biểu ñồ viii

Danh sách các hình ix

Tóm tắt x

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Đặt vấn ñề 1

Mục tiêu nghiên cứu 3

Giới hạn của ñề tài 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

1.1 Tổng quan tài liệu nghiên cứu 4

1.1.1 Loại ñất 4

1.1.2 Độ dày tầng ñất 5

1.1.3 Lượng mưa 6

1.1.4 Địa hình 7

1.1.5 Hệ thực vật rừng 7

1.2 Tiến trình xác ñịnh trọng số 10

1.2.1 Lợi ích của AHP 11

1.2.2 Các bước thực hiện của AHP 11

1.3 Hệ thống thông tin ñịa lý 12

1.3.1 Khái niệm 12

1.3.2 Cấu trúc của GIS 13

1.3.3 Cấu trúc dữ liệu trong GIS 15

1.3.4 Các chức năng của GIS 17

1.3.5 Các ngành ứng dụng GIS 19

1.3.6 Các nghiên cứu về ñánh giá thích nghi ñất ñai 22

1.4 Đặc ñiểm khu vực nghiên cứu 27

1.4.1 Vị trí ñịa lý 27

1.4.2 Địa hình và Đất ñai 29

1.4.3 Khí hậu 33

1.4.4 Thủy văn 33

1.4.5 Tài nguyên rừng, thảm thực vật 34

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35

2.1 Nội dung nghiên cứu 35

2.1.1 Xác ñịnh các chỉ tiêu nghiên cứu 35

2.1.2 Xây dựng bản ñồ 35

2.2 Phương pháp nghiên cứu 36

2.2.1 Ứng dụng AHP ñể xác ñịnh trọng số 36

2.2.2 Xây dựng bản ñồ thích nghi 41

2.2.3 Phân hạng các nhân tố nghiên cứu 43

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 47

3.1 Xây dựng bản ñồ các nhân tố thích nghi 47

3.1.1 Bản ñồ lượng mưa 47

3.1.2 Bản ñồ ñộ cao 49

3.1.3 Bản ñồ ñộ dày tầng ñất 51

3.1.4 Bản ñồ ñộ dốc 53

3.1.5 Bản ñồ ñất 55

3.2 Bản ñồ thích nghi 58

3.2.1 Thông hai lá 58

3.2.2 Keo lá tràm 65

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71

4.1 Kết Luận 71

4.2 Kiến nghị 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

FAO : (Food and Agriculture Organization): Tổ chức nông lương thực; HTTTĐL : Hệ thống thông tin ñịa lý;

GIS : Geographic Information System;

AHP : (Analytic Hierarchy Process): Tiến trình xác ñịnh trọng số; CSDL : Cơ sở dữ liệu;

CSDLTT : Cơ sở dữ liệu thông tin;

S1 : Thích nghi cao;

S2 : Thích nghi trung bình;

S3 : Thích nghi kém;

N : Không thích nghi

DANH SÁCH CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1: Hiện trạng sử dụng ñất năm 2007 32

Bảng 1.2: Kết quả kiểm tra rừng trên ñịa bàn 34

Bảng 2.1: Phân loại tầm quan trọng tương ñối của Saaty 37

Bảng 2.2: Chỉ số ngẫu nhiên ứng với số nhân tố (RI) 40

Bảng 2.3: Cấu trúc phân hạng thích nghi ñất ñai theo FAO 43

Bảng 2.4: Bảng cho ñiểm theo các cấp lượng mưa 44

Bảng 2.5: Bảng cho ñiểm theo các cấp ñộ dày tầng ñất 44

Bảng 2.6: Bảng cho ñiểm theo các loại ñất 45

Bảng 2.7: Bảng cho ñiểm theo các cấp ñộ dốc 46

Bảng 2.8: Bảng cho ñiểm theo các cấp ñộ cao 46

Bảng 3.1: Các cấp lượng mưa 47

Bảng 3.2: Diện tích tính theo ñộ cao 49

Bảng 3.3: Diện tích các ñộ dày tầng ñất 51

Bảng 3.4: Diện tích các cấp ñộ ñốc 53

Bảng 3.5: Các loại ñất chính tại huyện Cư Kuin 55

Bảng 3.6: Các thông số của AHP 60

Bảng 3.7: Diện tích các loại hình thích nghi của Thông hai lá 61

Bảng 3.8: Các thông số của AHP 66

Bảng 3.9: Diện tích các loại hình thích nghi của Keo lá tràm 67

DANH SÁCH CÁC BIỂU ĐỒ Trang Biểu ñồ 3.1: Các cấp lượng mưa 47

Biểu ñồ 3.2: Các cấp ñộ cao 49

Biểu ñồ 3.3: Các cấp ñộ dày tầng ñất 51

Biểu ñồ 3.4: Các cấp ñộ dốc 53

Biểu ñồ 3.5: Các loại ñất chính huyện Cư Kuin 56

Biểu ñồ 3.6: Các cấp thích nghi của Thông hai lá 61

Biểu ñồ 3.7: Các cấp thích nghi của Keo lá tràm 67

Ma trận 2.1: Ý kiến chuyên gia giữa các nhân tố 37

Ma trận 2.2: Bảng so sánh giữa các nhân tố 38

Ma trận 2.3: Trọng số các nhân tố nghiên cứu Thông hai lá 39

Ma trận 3.1: Ý kiến các chuyên gia 58

Ma trận 3.2: Ma trận so sánh giữa các nhân tố 59

Ma trận 3.3: Trọng số của các chỉ tiêu Keo lá tràm 59

Ma trận 3.4: Ý kiến các chuyên gia 65

Ma trận 3.5: Ma trận so sánh giữa các nhân tố 65

Ma trận 3.6: Trọng số của các chỉ tiêu 66

DANH SÁCH SƠ ĐỒ, HÌNH

Trang Sơ ñồ 1.1: Quá trình hình thành ñất 5

Sơ ñồ 2.1 : Phương pháp nghiên cứu 36

Hình 1.1: Các thành phần của GIS 14

Hình 1.2: Cấu trúc dữ liệu vector và raster 15

Hình 1.3: Mô hình raster mô tả bản ñồ 16

Hình 1.4: Mô hình vecter mô tả khu vực châu Á 17

Hình 1.5: Vai trò của ñánh giá ñất ñai trong công tác quy hoạch sử dụng ñất 23

Hình 1.6: Bản ñồ hành chánh huyện Cư Kuin 28

Hình 3.1: Bản ñồ phân bố mưa 48

Hình 3.2: Bản ñồ ñộ cao 50

Hình 3.3: Bản ñồ ñộ dày tầng ñất 52

Hình 3.4: Bản ñồ ñộ dốc 54

Hình 3.5: Bản ñồ ñất 57

Hình 3.6: Thông hai lá tại xã Hòa Hiệp 62

Hình 3.7: Thông hai lá tại xã Ea Tiêu 63

Hình 3.8: Bản ñồ thích nghi Thông hai lá 64

Hình 3.9: Keo lá tràm tại xã Ea Tiêu 68

Hình 3.10: Keo lá tràm tại xã Dray Bhăng 69

Hình 3.11: Bản ñồ thích nghi Keo lá tràm 70

TÓM TẮT

ỨNG DỤNG AHP VÀ GIS ĐÁNH GIÁ XÁC ĐỊNH SỰ THÍCH NGHI

CỦA THÔNG HAI LÁ (Pinus merkusii) VÀ KEO LÁ TRÀM

(Acacia auriculiformis) TẠI HUYỆN CƯ KUIN, TỈNH ĐẮK LẮK

Ngày nay với sự phát triển của công nghệ ñã giúp ích rất lớn trong các

ngành, ñặc biệt là sự phát triển của GIS (Geographical Information System)

giúp chúng ta ñánh giá nhanh chóng sự thích nghi của các loài cây trồng khác

nhau Hơn nữa việc kết hợp AHP (Analytic Hierarchy Process) và GIS trong

quy hoạch sử dụng ñất ngày nay trở nên vô cùng cấp thiết, ñặc biệt trong lĩnh vực lâm nghiệp Trong khuôn khổ của luận văn tốt nghiệp cao học chuyên

ngành lâm nghiệp chúng tôi ñã tiến hành nghiên cứu “Ứng dụng AHP

(Analytic Hierarchy Process) và GIS (Geographical Information System) ñánh giá xác ñịnh sự thích nghi của Thông hai lá (Pinus merkusii) và Keo

lá tràm (Acacia auriculiformis) tại huyện Cư Kuin, tỉnh Đắk Lắk” Với

mục tiêu là ứng dụng AHP xác ñịnh mức ñộ ưu tiên của các chỉ tiêu ảnh hưởng ñến cây trồng, trên cở sở ñó ứng dụng GIS xác ñịnh xây dựng bản ñồ thích nghi cho từng loài cây trồng Chúng tôi ñã ứng dụng thuật toán AHP nhằm xác ñịnh các trọng số của các nhân tố ảnh hưởng ñến khả năng sinh trưởng của cây trồng (Loại ñất, Độ dốc, Độ cao, Độ dày tầng ñất, Lượng mưa)

và kế thừa các tài liệu về tính thích nghi cho từng loài cây của các tác giả ñi trước ñể cho ñiểm trước khi ñưa vào GIS nhằm kết xuất bản ñồ thích nghi Chúng tôi ñã tìm ra ñược các trọng số cho từng nhân tố về thích nghi Thông hai lá như sau: Loại ñất (0,335); Độ dốc (0,179); Độ cao (0,273), Độ dày tầng ñất (0,109) và Lượng mưa (0,104) Tương tự cho trọng số ñối với Keo lá tràm: Loại ñất (0,399); Độ dốc (0,209); Độ cao (0,196), Độ dày tầng ñất (0,131) và Lượng mưa (0,065) Qua nghiên cứu chúng tôi nhận thấy khu vực này rất phù hợp cho quy hoạch trồng Thông hai lá và Keo lá tràm

ABSTRACT

VO VAN HAO 2009: USING GIS AND AHP TECHNIQUES FOR

LAND USE SUITABILITY ANALYSIS (Pinus merkusii AND Acacia auriculiformis) IN CU KUIN District – DAK LAK Province Master of

Science (Forestry), Ph D: Nguyen Kim Loi Dsc 72 pages

The analysis of land use suitability requires consideration of variety of criteria including not only natural/physical capacity of a land unit but also socio-economic and environmental impact implications While GIS has been

a powerful tool to handle spatial data in land-use analysis, application of this tool alone could not overcome the issue of inconsistency in expert opinion when trying to judge and assign relative importance to each of many criteria considered in a suitability analysis To address this issue, the Analytical Hierarchy Process method is used in combination with the GIS tool The researchr presents how the integrated tool has handled effectively a land use suitability analysis for Cu Kuin District, Dak Lak Province of Viet Nam which considered simultaneously 5 different criteria Value or score of each level 2 criterion is computed for each land mapping unit (LMU) These values are combined with the above overall weight to provide suitability value for each LMU corresponding to each land-use type The formula is as follows:

Y

1

*

Y: Suitability index a

j: weight of criterion i M

i: score of criterion i

ĐẶT VẤN ĐỀ

Đặt Vấn Đề

Ngày nay với tốc ñộ phát triển của nền kinh tế ñã làm cho môi trường ngày càng thay ñổi nghiêm trọng, lũ lụt, hạn hán, thiên tai liên tục xãy ra ñã làm cho tình hình phát triển kinh tế cũng gặp khó khăn Đồng thời quá trình phát triển kinh tế nông – lâm nghiệp ngày càng giảm sút và gặp rất nhiều khó khăn trong quá trình trồng rừng Hơn nữa tình hình phá rừng vẫn diễn ra hết sức nghiêm trọng ñặc biệt là khu vực Tây Nguyên ñã làm cho diện tích rừng của nước ta ngày càng giảm xuống Nguyên nhân chính là người dân vẫn chưa hiểu ñược vai trò, chức năng của rừng ñối với môi trường sống, ñến sự phát triển kinh tế chung, nhiều người ñời sống chính của họ còn phụ thuộc quá nhiều vào rừng Một nguyên nhân chính nữa là các cơ quan chức trách chưa thực hiện chính sách quy hoạch lâm nghiệp ñến tận tay người trồng rừng, chưa có mục tiêu cụ thể trong công tác trồng rừng, chưa ñịnh hướng quy hoạch chi tiết các loài cây lâm nghiệp cụ thể trồng tại ñịa bàn mình mà chỉ quy hoạch chung cho diện tích trồng cây lâm nghiệp

Do ñó vấn ñề ñặt ra hiện nay là làm sao có thể phân bố cây trồng phù hợp với ñiều kiện ñất ñai, khí hậu của mỗi vùng, khu vực nhất ñịnh ñang là vấn ñề gây khó khăn cho nhà quản lý và người trồng rừng Trong khi ñó người dân chỉ là người trồng theo chủ trương của huyện chứ chưa tìm hiểu rõ loài cây ñó

có thích hợp với ñiều kiện tự nhiên của khu vực, với thị trường hay không Nhiều khu vực quy hoạch nhưng vẫn không thực hiện ñúng theo qui ñịnh của nhà quản lý Khi bố trí cây trồng không thích hợp làm cho cây dễ mắt bệnh, kém năng suất có thể làm cho cây chết Như vậy người dân sẽ kém tin tưởng vào kết quả trồng rừng của họ và Nhà nước

Huyện Cư Kuin, tỉnh Đắk Lắk là khu vực cần phải ñẩy mạnh công tác trồng rừng và thu hồi mục ñích sử dụng ñất Năm 2007, diện tích ñất lâm nghiệp hiện có là 982,56 ha, chiếm 3,4% diện tích tự nhiên, chủ yếu là rừng trồng (566,7 ha), ñất chưa có rừng 379,26 ha và 36,6 ha rừng tự nhiên Độ che phủ của rừng ñạt 1,97%, thấp nhất trong các huyện Nguyên nhân chính là do ñiều kiện ñịa lý, ñất ñai thuận lợi ñể phát triển sản xuất nông nghiệp, các giai ñoạn trước ñây, nạn chặt phá rừng làm rẫy, chuyển ñổi sang mục ñích sử dụng khác ñặc biệt là áp lực phát triển cây cà phê và vấn ñề di dân tự do làm cho tài nguyên rừng, thảm thực vật, tài nguyên ñộng vật suy giảm nghiêm trọng Vấn

ñề cấp thiết cần phải ñề ra ở huyện Cư Kuin là tăng diện tích ñộ che phủ rừng

và phủ xanh các diện tích ñất trống

Hiện nay có rất nhiều ñề tài nghiên cứu về vấn ñề này nhưng chúng chỉ dựa trên nền tảng tổng quát, ñánh giá sự thích nghi ñất ñai là chủ yếu Các ñề tài tập trung nghiên cứu ñộ thích nghi của các loài cây nông nghiệp, phân hạng ñất thích nghi cho lúa, chè, cà phê, còn ñối với các loài cây lâm nghiệp không phân hạng cụ thể mà chỉ là ñánh giá thích nghi cho ñất lâm nghiệp Cùng với sự phát triển của hệ thống Thông tin ñịa lý (GIS) chúng ta có thể xác ñịnh ñược sự thích nghi của các loài cây trồng nhằm ñưa ra hướng giải quyết tốt nhất phục vụ cho công tác quy hoạch vùng thích nghi cây trồng

Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi thực hiện ñề tài: “Ứng dụng AHP (Analytic Hierarchy Process) và GIS (Geographic Information System)

xác ñịnh thích nghi của cây Thông hai lá (Pinus merkusii), Keo lá tràm (Acacia auriculiformis) tại huyện Cư Kuin, tỉnh Đắk Lắk” ñể tìm hiểu khả

năng thích ứng của các loài cây nghiên cứu tại ñịa phương như thế nào ñể quy hoạch cụ thể

Mục tiêu nghiên cứu

Quá trình ñánh giá thích nghi của các loài cây cụ thể phải qua nhiều giai ñoạn khác nhau ñể phân tích từ ñó mới ñưa ra quyết ñịnh cụ thể Để ñánh giá tính thích nghi cho các loài cây cần phải xác ñịnh chính xác các nhân tố ảnh hưởng ñến quá trình sinh trưởng và phát triển của các loài cây ñó từ ñó mới phân hạng các nhân tố này Quá trình nghiên cứu của nhiều nhà nghiên cứu

ñã cho rằng các nhân tố ảnh hưởng ñến quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng: Lượng mưa, tầng dày của ñất, ñộ cao, ñộ dốc, sâu bệnh, nhiệt

ñộ, ñộ ẩm, … Dựa vào các nhân tố này ta có thể phân hạng các khu vực thích nghi của chúng cho từng khu vực cụ thể Do ñó ñề tài này cần có mục tiêu cụ thể như sau:

 Ứng dụng AHP xác ñịnh mức ñộ ưu tiên của các chỉ tiêu ảnh hưởng ñến cây trồng

 Xác ñịnh các khu vực phù hợp với từng loài cây trồng

 Ứng dụng GIS xây dựng bản ñồ thích nghi của từng loại cây trồng

Từ nghiên cứu này chúng tôi mong ñợi có thể xây dựng ñược bản ñồ thích nghi của các loài cây trồng tại khu vực Cư Kuin Đồng thời xác ñịnh các nhân

tố ảnh hưởng mạnh ñến tính thích nghi của cây trồng tại một ñịa phương cụ thể Với kết quả này chúng tôi hy vọng sẽ hỗ trợ cho các nhà chuyên môn trong việc qui hoạch các khu vực thích hợp với từng loại cây trồng thích hợp hơn Giúp cho người dân tin tưởng hơn với chính sách trồng rừng phủ xanh ñất trống, ñồi núi trọc Bên cạnh ñó ñây cũng là tài liệu giúp cho các học viên khóa sau làm tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu xa hơn cho tính thích nghi của các loài cây khác

Giới hạn của ñề tài

Do ñiều kiện hạn chế về thời gian và kinh phí nên ñề tài chỉ dừng lại ở mức ñề xuất vùng thích nghi ñất ñai cho Thông hai lá và Keo lá tràm, chưa

ñưa ra ñánh giá các yếu tố, các tiêu chuẩn về kinh tế- xã hội và môi trường

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan tài liệu nghiên cứu

là các nhân tố: Địa hình, ñộ dốc, ñộ cao, nhân tố khí hậu, sinh vật, ñộ ẩm, … Ðất ñai là ñiều kiện vật chất chung nhất ñối với mọi ngành sản xuất và hoạt ñộng của con người, vừa là ñối tượng lao ñộng (cho môi trường ñể tác ñộng như: Xây dựng nhà xưởng, bố trí máy móc, làm ñất, ), vừa là phương tiện lao ñộng (cho công nhân nơi ñứng, dùng ñể gieo trồng, nuôi gia súc, ) Như vậy, ñất không phải là ñối tượng của từng cá thể mà chúng ta ñang sử dụng coi là của mình, không chỉ thuộc về chúng ta Ðất là ñiều kiện vật chất cần thiết ñể tồn tại và tái sản xuất các thế hệ tiếp nhau của loài người Vì vậy, trong sử dụng cần làm cho ñất tốt hơn cho các thế hệ mai sau (Lê Quang Trí, 2005) Đất ñược hình thành qua quá trình phong hóa Dưới tác ñộng của các ñiều kiện nhiệt ñộ, áp suất, ñộ ẩm, khí hậu, sức gió, nước mưa, và sự tham gia tất yếu của ñộng thực vật cũng như vi sinh vật ñã biến ñá mẹ thành ñất Quá trình hình thành ñất ñược thể hiện như sau:

Sơ ñồ 1.1: Quá trình hình thành ñất (Nguồn: Nguyễn Thị Bình)

Các yếu tố hình thành ñất: Mẫu chất (vật liệu vô cơ hoặc hữu cơ hình thành ñất), khí hậu (mưa, nhiệt ñộ), sinh học (thực vật tại chỗ, ñộng vật, vi sinh vật và hoạt ñộng của con người), ñịa hình (ñộ dốc, hướng dốc và cảnh quang), thời gian

Tổng diện tích ñất ñai tự nhiên của Việt Nam là 33 triệu ha, ñứng hàng thứ

58 trên thế giới, trong ñó ñất bồi tụ khoảng 11 triệu ha, ñất phát triển tại chỗ khoảng 22 triệu ha Đất bằng và ñất ít dốc chiếm 39% Đất thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp chiếm 17% Đất cần cải tạo như ñất cát, mặn, phèn, xám bạc màu, khoảng 20% Trong số các nhóm ñất chính có 9,1% ñất phù sa, 7,5% ñất xám bạc màu, 5,2% ñất phèn, 3,0% ñất mặn, 1,4% ñất cát biển, 48,5% ñất feralit ñỏ vàng, 11,4% ñất mùn vàng ñỏ trên núi, 0,5% ñất mùn trên

núi cao, v.v

1.1.2 Độ dày tầng ñất

Quá trình phong hóa ñất hình thành mẫu chất và mẫu chất tiếp tục phong hóa hình thành ñất ñược tiến hành ñồng thời với sự hình thành tầng ñất Các tầng trên bị phong hóa hoàn toàn, chất hữu cơ phân giải từ dư thừa thực vật thường ñược tích lũy trên tầng ñất mặt nên có màu sậm hơn các tầng bên dưới Mỗi phẫu diện thông thường có các tầng sau:

 Tầng A0 : Tầng mặt chứa nhiều chất hữu cơ, trong ñó chia ra thành tầng A1, A2, A3 Tầng A là tầng ñất mặt, giàu hữu cơ và nước hữu dụng cho cây trồng Với ñất canh tác, tầng A dày 12 - 25cm

 Tầng E: Tầng rửa trôi mạnh nằm cạnh tầng A, do bị rửa trôi mạnh nên thường có màu trắng xám

 Tầng B: Tầng tích tụ các sản phẩm của tầng trên Tầng B ñược chia thành B1, B2, B3 là tầng tích tụ ñiển hình B1 và B3 là quá ñộ giữa A và C

 Tầng C: Tầng mẫu chất nằm dưới phần ñất thực (tầng A + E + B) Tầng C thường nằm sâu bên dưới nên thường ít chịu sự tác ñộng sinh học kém nhất vì vậy mức ñộ phát triển luôn kém hơn tầng B ngay bên trên

 Tầng D: Tầng ñá nền, chưa xảy ra quá trình phong hóa

1.1.3 Lượng mưa

Lượng mưa là bề dày của lớp nước do mưa tạo ra trên bề mặt ngang, nếu mưa không chảy ñi, không ngấm xuống, không bốc hơi Lượng mưa ñược tính bằng milimet hoặc centimet Trong thực tế ñể xác ñịnh lượng mưa của một ñịa phương nhiều hay ít, so sánh mức ñộ mưa giữa ñịa phương này với ñịa phương khác người ta thường tính lượng mưa trong một năm, một mùa hay một tháng và gọi ñó là lượng mưa, lượng mưa mùa hay lượng mưa tháng Lượng mưa thường phức tạp phụ thuộc vào nhiều yếu tố gây mưa tại ñịa

phương (Vương Văn Quỳnh, Trần Tuyết Hằng, 1996)

Có thể xác ñịnh lượng mưa bình quân khi có 1 trạm hay nhiều trạm ño mưa:

Trong ñó:

xtb: Lượng mưa bình quân; Xi: Lượng mưa ở giai ñoạn thứ i;

n: Số thời ñoạn tính toán

1.1.4 Địa hình

Địa hình có ảnh hưởng lớn ñến quá trình hình thành ñất Địa hình phân phối lại chế ñộ nhiệt, ẩm Dựa vào ñộ cao của ñịa hình ta có thể phân chia ñất ñồi núi, ñồng bằng, thấp trũng, … Độ cao của ñịa hình khác nhau nhận ánh sáng khác nhau, cứ lên cao 100m nhiệt ñộ giảm ñi 0,5 – 0,60C Nếu càng lên cao, khí hậu càng lạnh thì ñất ñược tạo ra khác với nơi thấp (Nguyễn Thị Bình, 2004)

Địa hình cũng là nhân tố quan trọng tạo nên các vành ñai thực vật theo ñộ cao Càng lên cao thì các loài hạt trần thường chiếm ưu thế trong quần thụ, còn các loài thực vật hạt kín sẽ ít xuất hiện, chúng chỉ xuất hiện ở những vùng thấp hơn Trong ñề tài này ñịa hình ñược sử dụng là ñộ dốc và ñộ cao so với mực nước biển

1.1.5 Đặc tính thực vật của các loài nghiên cứu

a Thông hai lá (Pinus merkusii)

- Mô tả: Thông hai lá do Jungh và De Vries phát hiện ở Sumatra,

Indonesia vào cuối thế kỷ XIX Thông hai lá mọc ở ñộ cao dưới 900m, từ vùng ven biển, ñồng bằng và trung du ñến các vùng ñồi núi Cây cao khoảng 30m, ñường kính có thể ñạt 1,5-1,6m, ñôi khi tới 2m Vỏ thân có vết nứt sâu

và xù xì hơn Thông 3 lá Lá dài hơn lá Thông 3 lá và màu xanh lợt hơn, 2 lá mọc chung trong 1 bẹ Trái, hột lớn hơn Thông 3 lá Thông hai lá còn gọi là Thông nhựa ñược xếp vào loài Thông có sản lượng nhựa cao nhất thế giới Thông hai lá ít khi mọc thành quần thụ ñơn thuần mà thường mọc xen kẽ với các cây diệp loại như dầu trà ben, giẻ ñen, cà chít, trầm, cẩm lai,

- Nơi sống và thu hái: Loài phân bố ở Ấn Độ, Mianma, Trung Quốc,

Lào, Campuchia, Thái Lan, Malaixia, Inñônêxia, Philippin Ở Lạng Sơn, Quảng Ninh, Bắc Thái, Hà Bắc, Vĩnh Phú, Nghệ An, Quảng Bình, Thừa

Thiên - Huế, Kon Tum, Gia Lai, Đắk Lắk, Lâm Đồng, Khánh Hoà, Ninh Thuận, Đồng Nai ñể chống xói mòn và phục hồi rừng Thu hái các bộ phận của cây quanh năm

- Công dụng: Nhựa dùng trong công nghiệp giấy, sơn, xà phòng, dược

liệu, nước hoa, có giá trị xuất khẩu Gỗ lớn dùng trong xây dựng, ñóng tàu xe, làm nhà, ñồ mộc Ngoài ra nhựa Thông hoặc tinh dầu Thông dùng chữa bệnh ngoài da, mụn nhọt, ghẻ lở Ta có thể bôi một lớp thật mỏng, ngày bôi hai lần Theo Nam Dược thần hiệu, nhựa Thông dùng tươi ñắp vết thương mở rất chóng lành Cũng có thể sắc nhựa khô uống Ta thường dùng nhựa Thông phối hợp với Hoàng ñơn, Sáp ong, dầu vừng, nấu thành cao dẻo dùng dán mụn nhọt, apxe

- Kỹ thuật lấy giống và trồng: Hạt giống thường ñược thu ở lâm phần từ

15 tuổi trở lên, chu kỳ sai quả 2-3 năm một lần Thời gian thu hái quả tháng

9-10 (miền Bắc), tháng 3-5 (miền Nam) Quả khi chín chuyển từ màu xanh sang màu cánh dán, mắt quả to mẩy, nhân hạt chắc, cứng, hạt có nhiều dầu

Quả sau khi thu về cần ủ 2-3 ngày cho chín ñều, ñống ủ không nên cao quá 50cm và cần thông gió, mỗi ngày ñảo hạt 1 lần Khi quả chín rải ñều phơi dưới nắng nhẹ 3-5 nắng ñể tách hạt ra Khi hạt ñã khô, vò, sàng sảy hết tạp chất, thu hạt tốt ñem bảo quản khoảng 30 – 35 kg quả ñược 1 kg hạt (các tỉnh phía Bắc), ở các tỉnh phía Nam khoảng 65-70kg quả chế biến ñược 1 kg hạt

Có khoảng 28.000 – 31.000 hạt/kg Tỉ lệ nẩy mầm >90%

Hạt có thể bảo quản ở nhiệt ñộ bình thường trong các chum vại hoặc thùng

gỗ, ñộ ẩm hạt khi ñưa bảo quản từ 7-8%, phương thức này có thể duy trì sức sống tối ña không quá 1 năm Còn trong ñiều kiện lạnh 5-10oc hạt có thể duy trì sức sống lâu hơn

Thích hợp nơi có nhiệt ñộ 20 - 250 C, lượng mưa 1.800 - 2.100mm

Đất có thành phần cơ giới nhẹ hoặc trung bình, pH: 3,5 - 4,5, thoát nước, chịu ñất nghèo xấu, chịu khô hạn nhưng không chịu úng ngập

Trồng tập trung và phân tán

Hạt giống nhiều, thu hái ở rừng giống, vườn giống hoặc rừng giống chuyển hoá

Trồng theo tiêu chuẩn ngành về kỹ thuật trồng bằng cây con có bầu

Khai thác nhựa theo tiêu chuẩn ngành về kỹ thuật chi di nhựa cây Thông nhựa

b Keo lá tràm (Acacia auriculiformis)

Tên khác: Tràm bông vàng Tên khoa học: Acacia auriculiformis A.Cunn

Họ thực vật: Trinh nữ (Minosaceae) Cây thường xanh cao từ 25 – 30m, ñường kính 60 - 80cm, tán lớn, màu xanh thẫm, thân hình trụ tròn Vỏ thân màu xám ñen, nứt dọc nhỏ sâu 2 - 3mm, cách nhau 4 – 5mm thịt vỏ dày 7 – 9mm, màu xám trắng cành non hơi dẹt, nhẵn màu xanh lục Lá ñơn, nguyên mọc cách, hình lưỡi liềm, dài 7 – 17cm, rộng 1,5 – 2,7cm, màu xanh lục nhẵn bóng, ñầu và gốc là nhọn, có 6 – 8 gân hình cung song song Cuống lá dài 1,5mm Hoa lưỡng tính mọc cụm hình bóng ở kẽ lá Bông dài 4 – 8cm, mang nhiều hoa nhỏ màu vàng Cánh ñài 5, màu xanh, hợp nhau ở gốc thành hình chuông Cánh tràng 5, màu vàng Nhị nhiều, rời nhau Bầu nhỏ không cuống, nhiều noãn, vòi hình sợi Quả dẹt, mỏng, dài 7 – 8cm, rộng 1,2 – 1,4cm, nhẵn,

có 5 – 7 hạt Ở nước ta phân bố chủ yếu ở phía nam, từ Đà Nẵng ñến Kiên Giang và khu vực Tây Nguyên

- Công dụng: Gỗ lớn dùng ñóng ñồ mộc, gỗ xây dựng, làm ván ghép

thanh, làm ñồ thủ công mỹ nghệ… Gỗ nhỏ dùng làm nguyên liệu giấy, dăm, ván sợi ép, trụ mỏ

- Kỹ thuật lấy giống và trồng: Quả chín tháng 5-6 ñối với các tỉnh phía

Bắc Ở miền Nam thu quả 2 vụ trong năm là tháng 2-3 và tháng 11-12 Thu hái quả khi quả chuyển sang mầu nâu hoặc mầu xám, khi ñó tách hạt thấy hạt

có mầu ñen

Quả sau khi thu hái ủ thành ñống cho chín ñều 2-3 ngày, sau ñó phơi trong nắng nhẹ cho tách hạt Sàng sẩy ñể tách mày hạt ra khỏi hạt Khoảng 3 -4 kg quả chế biến ñược 1 kg hạt

Hạt ñược phơi trong bóng râm cho khô bớt, tới hàm lượng nước 7-8% Hạt

ñã chế biến có khoảng 45.000 - 50.000 hạt/kg Tỷ lệ nẩy mầm ban ñầu ñạt trên 90%

Hạt ñược bảo quản trong kho trong túi kín ở chỗ râm mát Bảo quản ở nhiệt ñộ 5- 10oC có thể duy trì sức sống của hạt ñược vài ba năm

Trước khi gieo ngâm hạt trong nước sôi 1 phút, sau ñó ñể nguội dần qua ñêm Khi hạt ñã trương nước vớt ra ủ

Thích hợp khí hậu nóng ẩm, nhiệt ñộ bình quân trên 240C, lượng mưa 2.000-2.500mm, có khả năng chịu hạn, kém chịu rét

Độ cao dưới 700 - 800m so với mực nước biển

Độ dốc dưới 20 - 250

Mọc tốt trên ñất tầng dày trung bình, thoát nước, ñộ phì còn khá, hơi chua, gần trung tính

Trồng tập trung hoặc phân tán

Đã có tiêu chuẩn ngành về kỹ thuật trồng bằng cây con có bầu Kết hợp trồng lấy gỗ lớn với gỗ nhỏ và tái sinh hạt luân kỳ 2

1.2 Tiến trình xác ñịnh trọng số AHP (Analytic Hierarchy Process)

AHP ñược phát triển bởi Saaty (1980), ñây là công cụ hỗ trợ quyết ñịnh giúp con người giải quyết các vấn ñề phức tạp mang những khía cạnh hiển

nhiên và mơ hồ Vì vậy nó hỗ trợ cho các nhà hoạch ñịnh quyết ñịnh những vấn ñề thông qua kinh nghiệm, kiến thức và trực giác của chính họ và các chuyên gia AHP phân tích vấn ñề quyết ñịnh trong các yếu tố, tính ñặt trưng, mức ñộ, nó ñúng với ñặt trưng của từng yếu tố Tìm ra mức cao nhất của vấn

ñề là mục ñính cuối cùng (M Berrittella, A Certa, M Enea and P Zito, 1/2007)

1.2.1 Lợi ích của AHP

AHP có thể giúp ñỡ chúng ta ñánh giá kế hoạch một cách khách quan lẫn chủ quan, cung cấp một cơ chế hữu ích cho kiểm tra lựa chọn và ñánh giá có tính bền chặt hay không, như vậy mới giảm thiểu sai lầm khi ra quyết ñịnh, thực hiện kế hoạch Thực vậy, khi thực hiện một vấn ñề có nhiều biến quyết ñịnh, chúng ta không thể dựa vào một biến ñể quyết ñịnh ñược vấn ñề AHP tách toàn bộ vấn ñề ñể giải quyết thành nhiều bảng ñánh giá khác nhau thông qua sự quan trọng của nó với mục tiêu cần thực hiện Như vậy AHP giúp chúng ta có thể xác ñịnh chính xác các nhân tố ảnh hưởng ñến vấn ñề nghiên cứu như thế nào, từ ñó giúp ta nhận ñịnh rõ vấn ñề nghiên cứu và tầm quan trọng của các nhân tố ảnh hưởng như thế nào ñến vấn ñề chúng ta ñặt ra

1.2.2 Các bước thực hiện của AHP (Analytic Hierarchy Process)

 Phân tích

Tiến hành lựa chọn các chỉ tiêu cần nghiên cứu, phân cấp và loại bỏ các chỉ tiêu kém quan trọng Mỗi chỉ tiêu ñược chia ra một mức phù hợp, ñược phân tích dựa vào mức ñộ quan trọng của chúng Khi kết thúc, quá trình sẽ lặp

ñi lặp lại làm cho vấn ñề thay ñổi ñể khách quan hơn Sau ñó chúng ñược ñưa vào trong ma trận ñể quản lý vấn ñề theo chiều dọc lẫn chiều ngang dưới sự phân cấp tiêu chuẩn của trọng số Vì vậy khi tăng thêm số chỉ tiêu thì mức ñộ quan trọng của các chỉ tiêu này giảm ñi và làm cho vấn ñề nghiên cứu càng chính xác hơn

 Trọng số

Cho mỗi chỉ tiêu là một trọng số, dựa vào sự quan trọng của nó trong toàn

hệ thống chúng ta có thể xác ñịnh ñược trọng số của từng chỉ tiêu thông qua

hệ chuyên gia Tổng tất cả các tiêu chuẩn phải là 100% hay 1 Trọng số này chính là mức ñộ quan trọng của từng chỉ tiêu ảnh hưởng bao nhiêu ñến vấn ñề nghiên cứu

 Đánh giá

Căn cứ lựa chọn và so sánh chỉ tiêu này với các chỉ tiêu khác nhằm ñánh giá chúng ảnh hưởng như thế nào ñến vấn ñề nghiên cứu của chúng ta Sử dụng AHP, ñánh giá các chỉ tiêu lựa chọn theo ý kiến của các chuyên gia, nhà nghiên cứu về vấn ñề ñó

 Lựa chọn

Sau khi ñánh giá các chỉ tiêu nghiên cứu, tiến hành so sánh các tiêu chuẩn, chọn lựa và loại bỏ các chỉ tiêu ít ảnh hưởng ñến vấn ñề nghiên cứu sao cho phù hợp nhất với yêu cầu ñặt ra

1.3 Hệ thống Thông tin ñịa lý - Geographic Information System (GIS) 1.3.1 Khái niệm

Hệ thống Thông tin ñịa lý - Geographic Information System (GIS) là một

nhánh của công nghệ thông tin, ñã hình thành từ những năm 60 của thế kỷ trước và phát triển rất mạnh trong những năm gần ñây

GIS ñược sử dụng nhằm xử lý ñồng bộ các lớp thông tin không gian (bản ñồ) gắn với các thông tin thuộc tính, phục vụ nghiên cứu, quy hoạch và quản

lý các hoạt ñộng theo lãnh thổ

Ngày nay, ở nhiều quốc gia trên thế giới, GIS ñã trở thành công cụ trợ giúp quyết ñịnh trong hầu hết các hoạt ñộng kinh tế-xã hội, an ninh, quốc phòng, ñối phó với thảm hoạ thiên tai v.v GIS có khả năng trợ giúp các cơ

quan chính phủ, các nhà quản lý, các doanh nghiệp, các cá nhân v.v ñánh giá ñược hiện trạng của các quá trình, các thực thể tự nhiên, kinh tế-xã hội thông qua các chức năng thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các thông tin ñược gắn với một nền bản ñồ số nhất quán trên cơ sở toạ ñộ của các

dữ liệu bản ñồ ñầu vào

Có nhiều ñịnh nghĩa về GIS, nhưng nói chung ñã thống nhất quan niệm

chung: “GIS là một hệ thống kết hợp giữa con người và hệ thống máy tính cùng các thiết bị ngoại vi ñể lưu trữ, xử lý, phân tích, hiển thị các thông tin ñịa lý ñể phục vụ một mục ñích nghiên cứu, quản lý nhất ñịnh”

1.3.2 Cấu trúc của GIS (Geographic Information System)

GIS tích hợp năm thành phần chính: Phần cứng, phần mềm, dữ liệu, con người, và các phương pháp (thuật toán, mô hình, )

a Phần cứng

Máy tính, hệ thống máy vẽ, thiết bị nhập thông tin ñịa lý v.v

- Phụ hệ nhập dữ liệu: Thành phần nhập dữ liệu bao gồm tất cả các tác vụ

liên quan ñến chuyển ñổi dữ liệu thu thập ñược ở khuôn dạng bản ñồ có sẵn,

số liệu thực ñịa, các bộ phận thu cảm ứng (bao gồm ảnh hàng không, ảnh vũ trụ và các cách thu thập dữ liệu gián tiếp khác) thành dạng số Có rất nhiều công cụ máy tính khác nhau ñể thực hiện công việc này: Bàn phím, bàn số

hoá, tệp text, máy quét ảnh, băng từ, ñĩa cứng

- Phụ hệ xuất dữ liệu: Đầu ra biểu diễn kết quả tính toán ñó là việc

chuyển ñổi dữ liệu kết quả ra cho người dùng Dữ liệu có thể biểu diễn dưới dạng bản ñồ, bảng số, hay các hình vẽ

Hình 1.1: Các thành phần của GIS

b Phần mềm

Các phần mềm hỗ trợ các chức năng và công cụ ñể lưu trữ, phân tích và hiển thị thông tin ñịa lý

- Công cụ nhập và thao tác thông tin ñịa lý

- Hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu

- Công cụ hỗ trợ truy vấn, phân tích, và hiển thị trực quan thông tin ñịa lý

- Phần mềm phải có giao diện thân thiện giao tiếp với người dùng

c Dữ liệu

Một trong những thành phần rất quan trọng của GIS Dữ liệu ñề cập ở ñây

là dữ liệu ñịa lý (dữ liệu không gian và dữ liệu phi không gian) GIS tích hợp

dữ liệu không gian và các nguồn dữ liệu khác (có thể nằm trong hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu, hoặc từ các cơ quan, tổ chức nào ñó)

e Phương pháp

Các hoạt ñộng của GIS thành công là nhờ vào các kế hoạch ñược thiết kế tốt và các qui luật thương mại

1.3.3 Cấu trúc dữ liệu trong GIS (Geographic Information System)

Có hai dạng cấu trúc dữ liệu cơ bản trong GIS Đó là dữ liệu không gian

và dữ liệu thuộc tính Đặc ñiểm quan trọng trong tổ chức dữ liệu của GIS là:

Dữ liệu không gian (bản ñồ) và dữ liệu thuộc tính ñược lưu trữ trong cùng một cơ sở dữ liệu (CSDL) và có quan hệ chặt chẽ với nhau

Hình 1.2: Cấu trúc vector và raster

a Cấu trúc raster

Có thể hiểu ñơn giản là một “ảnh” chứa các thông tin về một chuyên ñề

Mô phỏng bề mặt trái ñất và các ñối tượng trên ñó bằng một lưới (ñều hoặc không ñều) gồm các hàng và cột Những phần tử nhỏ này gọi là những pixel hay cell Giá trị của pixel là thuộc tính của ñối tượng Kích thước pixel càng nhỏ thì ñối tượng càng ñược mô tả chính xác Một mặt phẳng chứa ñầy các pixel tạo thành raster Cấu trúc này thường ñược áp dụng ñể mô tả các ñối tượng, hiện tượng phân bố liên tục trong không gian, dùng ñể lưu giữ thông tin dạng ảnh (ảnh mặt ñất, hàng không, vũ trụ ) Một số dạng mô hình biểu

diễn bề mặt như DEM (Digital Elevation Model), DTM (Digital Terrain Model), TIN (Triangulated Irregular Network) trong CSDL cũng thuộc dạng raster

Hình 1.3: Mô hình raster mô tả bản ñồ

Ưu ñiểm của cấu trúc dữ liệu dạng raster là dễ thực hiện các chức năng xử

lý và phân tích Tốc ñộ tính toán nhanh, thực hiện các phép toán bản ñồ dễ dàng Dễ dàng liên kết với dữ liệu viễn thám Cấu trúc raster có nhược ñiểm

là kém chính xác về vị trí không gian của ñối tượng Khi ñộ phân giải càng thấp (kích thước pixel lớn) thì sự sai lệch này càng tăng

b Cấu trúc vector

Cấu trúc vector mô tả vị trí và phạm vi của các ñối tượng không gian bằng tọa ñộ cùng các kết hợp hình học gồm nút, cạnh, mặt và quan hệ giữa chúng

Về mặt hình học, các ñối tượng ñược phân biệt thành 3 dạng: Đối tượng dạng

ñiểm (point), ñối tượng dạng ñường (line) và ñối tượng dạng vùng (region hay

polygon) Điểm ñược xác ñịnh bằng một cặp tọa ñộ X,Y Đường là một chuỗi các cặp tọa ñộ X,Y liên tục Vùng là khoảng không gian ñược giới hạn bởi một tập hợp các cặp tọa ñộ X,Y trong ñó ñiểm ñầu và ñiểm cuối trùng nhau Với ñối tượng vùng, cấu trúc vector phản ảnh ñường bao

Hình 1.4: Mô hình vector mô tả khu vực Đông Nam Á

Cấu trúc vector có ưu ñiểm là vị trí của các ñối tượng ñược ñịnh vị chính xác (nhất là các ñối tượng ñiểm, ñường và ñường bao) Cấu trúc này giúp cho người sử dụng dễ dàng biên tập bản ñồ, chỉnh sửa, in ấn Tuy nhiên cấu trúc này có nhược ñiểm là phức tạp khi thực hiện các phép chồng xếp bản ñồ

1.3.4 Các chức năng của GIS (Geographic Information System)

a Nhập dữ liệu

Trước khi dữ liệu ñịa lý có thể ñược dùng cho GIS, dữ liệu này phải ñược chuyển sang dạng số thích hợp Quá trình chuyển dữ liệu từ bản ñồ giấy sang các file dữ liệu dạng số ñược gọi là quá trình số hoá

Công nghệ GIS hiện ñại có thể thực hiện tự ñộng hoàn toàn quá trình này với công nghệ quét ảnh cho các ñối tượng lớn; những ñối tượng nhỏ hơn ñòi hỏi một số quá trình số hoá thủ công (dùng bàn số hoá) Ngày nay, nhiều dạng dữ liệu ñịa lý thực sự có các ñịnh dạng tương thích GIS Những dữ liệu này có thể thu ñược từ các nhà cung cấp dữ liệu và ñược nhập trực tiếp vào GIS

b Thao tác dữ liệu

Có những trường hợp các dạng dữ liệu ñòi hỏi ñược chuyển dạng và thao tác theo một số cách ñể có thể tương thích với một hệ thống nhất ñịnh Trước khi các thông tin này ñược kết hợp với nhau, chúng phải ñược chuyển về cùng một tỷ lệ (mức chính xác hoặc mức chi tiết) Ðây có thể chỉ là sự chuyển dạng tạm thời cho mục ñích hiển thị hoặc cố ñịnh cho yêu cầu phân tích Công nghệ GIS cung cấp nhiều công cụ cho các thao tác trên dữ liệu không gian và cho loại bỏ dữ liệu không cần thiết

c Quản lý dữ liệu

Ðối với những dự án GIS nhỏ, có thể lưu các thông tin ñịa lý dưới dạng các file ñơn giản Tuy nhiên, khi kích cỡ dữ liệu trở nên lớn hơn và số lượng người dùng cũng nhiều lên, thì cách tốt nhất là sử dụng hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS) ñể giúp cho việc lưu giữ, tổ chức và quản lý thông tin Một DBMS chỉ ñơn giản là một phần mền quản lý cơ sở dữ liệu Có nhiều cấu trúc DBMS khác nhau, nhưng trong GIS cấu trúc quan hệ tỏ ra hữu hiệu nhất Trong cấu trúc quan hệ, dữ liệu ñược lưu trữ ở dạng các bảng Các trường thuộc tính chung trong các bảng khác nhau ñược dùng ñể liên kết các bảng này với nhau Do linh hoạt nên cấu trúc ñơn giản này ñược sử dụng và triển khai khá rộng rãi trong các ứng dụng cả trong và ngoài GIS

d Hỏi ñáp và phân tích

Một khi ñã có một hệ GIS lưu giữ các Thông tin ñịa lý, có thể bắt ñầu hỏi

các câu hỏi ñơn giản như:

 Ai là chủ mảnh ñất ở góc phố?

 Hai vị trí cách nhau bao xa?

 Vùng ñất dành cho hoạt ñộng công nghiệp ở ñâu?

Và các câu hỏi phân tích như:

 Tất cả các vị trí thích hợp cho xây dựng các toà nhà mới nằm ở ñâu?

 Kiểu ñất ưu thế cho rừng sồi là gì?

 Nếu xây dựng một ñường quốc lộ mới ở ñây, giao thông sẽ chịu ảnh hưởng như thế nào?

e Hiển thị

Với nhiều thao tác trên dữ liệu ñịa lý, kết quả cuối cùng ñược hiển thị tốt nhất dưới dạng bản ñồ hoặc biểu ñồ Bản ñồ khá hiệu quả trong lưu giữ và trao ñổi thông tin ñịa lý GIS cung cấp nhiều công cụ mới và thú vị ñể mở rộng tính nghệ thuật và khoa học của ngành bản ñồ Bản ñồ hiển thị có thể ñược kết hợp với các bảng báo cáo, hình ảnh ba chiều, ảnh chụp và những dữ liệu khác (ña phương tiện)

1.3.5 Các ngành ứng dụng GIS (Geographic Information System)

Vì GIS ñược thiết kế như một hệ thống chung ñể quản lý dữ liệu không gian, nó có rất nhiều ứng dụng trong việc phát triển ñô thị và môi trường tự nhiên như là: Quy hoạch ñô thị, quản lý nhân lực, nông nghiệp, ñiều hành hệ thống công ích, lộ trình, nhân khẩu, bản ñồ, giám sát vùng biển, cứu hoả và bệnh tật Trong phần lớn lĩnh vực này GIS ñóng vai trò như là một công cụ hỗ trợ quyết ñịnh cho việc lập kế hoạch hoạt ñộng

thuộc tính của cây rừng Ứng dụng GIS với mức phức tạp hơn là dùng khả năng phân tích của GIS để mơ hình hĩa các tiến trình xĩi mịn đất, sự lan truyền ơ nhiễm trong mơi trường khí hay nước, hoặc sự phản ứng của một lưu vực sơng dưới sự ảnh hưởng của một trận mưa lớn

c Khí tượng thuỷ văn

Trong lĩnh vực này GIS được dùng như là một hệ thống đáp ứng nhanh, phục vụ chống thiên tai như lũ quét ở vùng hạ lưu, xác định tâm bão, dự đốn các luồng chảy, xác định mức độ ngập lụt, từ đĩ đưa ra các biện pháp phịng chống kịp thời, vì những ứng dụng này mang tính phân tích phức tạp nên

mơ hình dữ liệu khơng gian dạng ảnh (raster) chiếm ưu thế

d Nơng nghiệp

Những ứng dụng đặc trưng: Giám sát thu hoạch, quản lý sử dụng đất, dự báo về hàng hố, nghiên cứu về đất trồng, kế hoạch tưới tiêu, kiểm tra nguồn nước

e Dịch vụ tài chính

GIS được sử dụng trong lĩnh vực dịch vụ tài chính tương tự như là một ứng dụng đơn lẻ Nĩ đã từng được áp dụng cho việc xác định vị trí những chi nhánh mới của ngân hàng Hiện nay việc sử dụng GIS đang tăng lên trong lĩnh vực này, nĩ là một cơng cụ đánh giá rủi ro và mục đích bảo hiểm, xác định với độ chính xác cao hơn những khu vực cĩ độ rủi ro lớn nhất hay thấp nhất

f Y tế

Ngoại trừ những ứng dụng đánh giá, quản lý mà GIS hay được dùng, GIS cịn cĩ thể áp dụng trong lĩnh vực y tế Ví dụ: Nĩ chỉ ra được lộ trình nhanh nhất giữa vị trí hiện tại của xe cấp cứu và bệnh nhân cần cấp cứu, dựa trên cơ

sở dữ liệu giao thơng GIS cũng cĩ thể được sử dụng như là một cơng cụ nghiên cứu dịch bệnh để phân tích nguyên nhân bộc phát và lây lan bệnh tật trong cộng đồng

g Chính quyền ñịa phương

Chính quyền ñịa phương là một trong những lĩnh vực ứng dụng rộng lớn nhất của GIS, bởi vì ñây là một tổ chức sử dụng dữ liệu không gian nhiều nhất Tất cả các cơ quan của chính quyền ñịa phương có thể có lợi từ GIS HTTTĐL có thể ñược sử dụng trong việc tìm kiếm và quản lý thửa ñất, thay thế cho việc hồ sơ giấy tờ hiện hành Nhà cầm quyền ñịa phương cũng có thể

sử dụng GIS trong việc bảo dưỡng nhà cửa và ñường giao thông GIS còn ñược sử dụng trong các trung tâm ñiều khiển và quản lý các tình huống khẩn cấp

h Bán lẻ

Phần lớn siêu thị vùng ngoại ô ñược xác ñịnh vị trí với sự trợ giúp của HTTTĐL GIS thường lưu trữ những dữ liệu về kinh tế - xã hội của khách hàng trong một vùng nào ñó Một vùng thích hợp cho việc xây dựng môt siêu thị có thể ñược tính toán bởi thời gian ñi ñến siêu thị, và mô hình hoá ảnh hưởng của những siêu thị cạnh tranh GIS cũng ñược dùng cho việc quản lý tài sản và tìm ñường phân phối hàng ngắn nhất

i Giao thông

GIS có khả năng ứng dụng ñáng kể trong lĩnh vực vận tải Việc lập kế hoạch và duy trì cở sở hạ tầng giao thông rõ ràng là một ứng dụng thiết thực, nhưng giờ ñây có sự quan tâm ñến một lĩnh vực mới là ứng dụng ñịnh vị trong vận tải hàng hải, và hải ñồ ñiện tử Loại hình ñặc trưng này ñòi hỏi sự

hỗ trợ của GIS

j Các dịch vụ ñiện, nước, gas, ñiện thoại,

Những Công ty trong lĩnh vực này là những người dùng GIS linh hoạt nhất, GIS ñược dùng ñể xây dựng những cơ sở dữ liệu là cái thường là nhân

tố của chiến lược công nghệ thông tin của các Công ty trong lĩnh vực này Dữ liệu vecter thường ñược dùng trong các lĩnh vực này Những ứng dụng lớn

nhất trong lĩnh vực này là Automated Mapping và Facility Management FM) AM - FM ñược dùng ñể quản lý các ñặc ñiểm và vị trí của các cáp, value, Những ứng dụng này ñòi hỏi những bản ñồ số với ñộ chính xác cao

1.3.6 Các nghiên cứu về ñánh giá thích nghi ñất ñai

a Tình hình nghiên cứu ñánh giá ñất ñai trên thế giới

Năm 1976, phương pháp ñánh giá ñất của FAO (A framework for land evaluation, FAO) ra ñời, nhằm thống nhất các tiêu chuẩn ñánh giá ñất ñai trên toàn thế giới Bên cạnh ñánh giá tiềm năng ñất ñai còn ñề cập ñến vấn ñề kinh

tế xã hội của từng loại hình sử dụng ñất

Ngay từ khi mới ñược công bố, hướng dẫn của FAO ñã ñược hầu hết các nhà khoa học ñều công nhận tầm quan trọng của nó ñối với sự phát triển của chuyên ngành ñánh giá ñất ñai (Van Diepen et al, 1991) Tuỳ theo ñiều kiện sinh thái, ñất ñai, sản xuất ở các nước ñể vận dụng phương pháp ñánh giá ñất cho phù hợp và hiện nay, công tác ñánh giá ñất ñai ñược thực hiện ở nhiều quốc gia và trở thành một khâu quan trọng trong công tác lập quy hoạch sử dụng ñất vùng lãnh thổ (hình 2.11)

Hình 1.5: Vai trò của ñánh giá ñất ñai trong công tác quy hoạch sử dụng ñất

Tuy trên thế giới ñã nghiên cứu chuyên sâu về vấn ñề thích nghi cho các ñất lâm nghiệp nhưng chỉ mang tính khái quát chung cho ñất lâm nghiệp tương ứng với từng vùng mà không nêu, chỉ rõ cụ thể các loài cây nào thích hợp trên những diện tích ñất lâm nghiệp ñó Hơn nữa việc tích hợp AHP và GIS trong ngành lâm nghiệp hiện tại vẫn chưa có nghiên cứu cụ thể nào Ngày nay trên thế giới thường sử dụng viễn thám ñể xây dựng bản ñồ hiện trạng rừng và xác ñịnh các khu vực phù hợp cho ñất lâm nghiệp từ ñó xây dựng bản ñồ quy hoạch chung cho ñất nông lâm nghiệp Trong ñó có một số

ñề tài nghiên cứu về vấn ñề này như:

1 Xiong Ying Combining AHP with GIS in synthetic evaluation of

eco-environment quality—A case study of Hunan Province, China

2 Xu Yannan, Jia Deping, Wang Xi The Study of Green Space System

Planning Based on AHP and GIS in Changzhou City, China

3 Guillermo A Mendoza A gis-based multicriteria approaches to land

use suitability assessment and allocation

4 Fu Yang, Guang-Ming Zeng, Chunyan Du, Lin Tang Integrated

Geographic Information Systems–Based Suitability Evaluation of Urban Land Expansion: A Combination of Analytic Hierarchy Process and Grey Relational Analysis

5 Vahidniaa, Alesheikhb, Alimohammadic, Bassirid fuzzy analytical

hierarchy process in gis application

6 Pentti Hyttinen and Artur Nilson Integrating Environmental Values

into Forest Planning – Baltic and Nordic Perspectives

7 …

b Tình hình nghiên cứu ñánh giá thích nghi ñất ñai ở Việt Nam

Ở Việt Nam công tác ñánh giá, phân hạng ñất ñã ñược nhiều cơ quan khoa học nghiên cứu và thực hiện như: Viện Thổ nhưỡng – Nông hoá, Viện QH và TKNN, các trường Đại học Nông nghiệp Đặc biệt Viện QH và TKNN trong nhiều năm qua ñã thực hiện nhiều công trình, ñề tài nghiên cứu về ñánh giá, phân hạng ñất ñai Được triển khai rộng rãi trên toàn quốc, từ phân hạng ñất tổng quan trên toàn quốc (Tôn Thất Chiểu, Hoàng Ngọc Toàn, 1980-1985) ñến các tỉnh, thành và các ñịa phương, với nhiều ñối tượng cây trồng, nhiều vùng chuyên canh và các dự án ñầu tư Đánh giá ñất ñai ñã trở thành quy ñịnh bắt buộc trong công tác quy hoạch sử dụng ñất

+ Từ ñầu những năm 1970, Bùi Quang Toản cùng nhiều nhà khoa học của Viện Nông hoá Thổ nhưỡng (Vũ Cao Thái, Nguyễn Văn Thân, Đinh Văn Tỉnh ) ñã tiến hành công tác ñánh giá phân hạng ñất ñai ở 23 huyện, 286 hợp tác xã và 9 vùng chuyên canh Kết quả bước ñầu ñã phục vụ cho công tác tổ chức lại sản xuất và làm cơ sở ñể ñề ra quy trình kỹ thuật phân hạng ñất ñai cho các hợp tác xã và các vùng chuyên canh Quy trình này bao gồm 4 bước: (1) Thu thập tài liệu,

chua Các yếu tố ñó ñược chia thành 4 mức ñộ thích hợp: Rất tốt, tốt, trung bình và kém

+ Phân loại khả năng thích hợp ñất ñai (Land suitability classification) của FAO ñược áp dụng trong nghiên cứu “Đánh giá và quy hoạch sử dụng ñất hoang Việt Nam” (Bùi Quang Toản và ctg, 1985) Trong nghiên cứu này việc ñánh giá dựa vào ñiều kiện tự nhiên (thổ nhưỡng, ñiều kiện thuỷ văn, khả năng tưới tiêu và khí hậu nông nghiệp) và phân cấp dừng lại ở cấp phân vị lớp thích nghi (Suitable class)

+ Đánh giá phân hạng ñất khái quát toàn quốc (Tôn Thất Chiểu và ctg, 1986) ñược thực hiện ở tỷ lệ bản ñồ 1/500.000 dựa trên phân loại khả năng ñất ñai (land capability classification) của Bộ Nông nghiệp Mỹ, chỉ tiêu sử dụng là thổ nhưỡng và ñịa hình Mục tiêu nhằm sử dụng ñất ñai tổng hợp Có

7 nhóm ñất ñược chia theo mức ñộ hạn chế, trong ñó 4 nhóm ñầu 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 ñích khác

+ Từ năm 1992, phương pháp ñánh giá ñất ñai của FAO và các hướng dẫn tiếp theo ñược Viện QH và TKNN áp dụng rộng rãi trong các dự án quy hoạch phát triển ở các huyện và tỉnh Bước ñầu cho thấy tính khả thi rất cao

và ñã ñược Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn xác nhận như một tiến

bộ khoa học kỹ thuật, có thể áp dụng rộng rãi trong toàn quốc

1 PhD Pham Van CU, MSc Rajesh B THAPA, MSc Integration of RS,

GIS and AHP for Hanoi Peri-Urban Agriculture Planning

2 Ths Lê Cảnh Định Tích hợp GIS và ALES trong ñánh giá ñất tại huyện

5 Phân viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp miền Trung Ứng dụng

ALES trong ñánh giá ñất tỉnh Bình Thuận

6 Đỗ Đình Đài Đánh giá ñất ñai tỉnh Đắk Lắk

7 PhD Nguyen Kim Loi and Vu Minh Tuan Integration of gis and ahp

techniques for land use suitability analysis in Cư Kuin district – lam dong province – vietnam

8 …

Nhìn chung các ñề tài này ñã khái quát hóa vấn ñề nghiên cứu, ñã ñánh giá ñược tính thích nghi cây trồng cho một số cây nông nghiệp, công nghiệp như lúa 2 – 3 vụ, cà phê, chè, cao su,… tuy nhiên ñối với các cây lâm nghiệp vẫn chưa nghiên cứu Tuy nhiên có ñề tài của TS Nguyễn Kim Lợi và Vũ Minh Tuấn ñã ñánh giá tính thích nghi của một số cây lâm nghiệp tại huyện Di Linh, tỉnh Lâm Đồng Nghiên cứu ñã sử dụng AHP và GIS ñể ñánh giá cho các loài cây Thông 2 lá, Thông 3 lá và Keo lá tràm Dựa vào nghiên cứu này chúng tôi ñã tiếp thu và tiến hành thêm một số vấn ñề vào nghiên cứu của chúng tôi ñể hiệu quả hơn trong ñánh giá thích nghi cho cây lâm nghiệp

c Quá trình ñánh giá khả năng thích nghi ñất ñai (FAO, 1976)

Việc ñánh giá ñất ñai tuỳ thuộc vào mục tiêu và mức ñộ chi tiết của từng

ñề tài nghiên cứu Các bước thực hiện ñánh giá ñất ñai, gồm 7 bước sau: (i) Thảo luận ban ñầu về mục tiêu, nội dung, phương pháp, lập kế hoạch; phân loại và xác ñịnh các nguồn tài liệu có liên quan

(ii) Thu thập và kế thừa các tài liệu chuyên ngành: Khí hậu, ñịa chất, ñịa hình ñịa mạo, thổ nhưỡng và các số liệu thống kê về hiện trạng sử dụng ñất (iii) Lựa chọn loại hình sử dụng ñất có triển vọng: Điều tra thực ñịa về hiện trạng sử dụng ñất và hiệu quả sản xuất của các loại hình sử dụng ñất nhằm mục ñích lựa chọn loại hình sử dụng phù hợp với mục tiêu phát triển, ñiều kiện sinh thái và bối cảnh kinh tế - xã hội của vùng nghiên cứu