ứng dụng hệ thống thông tin địa lý xây dựng bản đồ đơn vị đất đai phục vụ đánh giá đất huyện hậu lộc, tỉnh thanh hoá

Đánh giá đất đai ở Liên Xô cũ Phương pháp đánh giá được hình thành từ đầu những năm 50, sau đó đã được phát triển và hoàn thiện vào năm 1986 nhằm tiến hành đánh giá và thống kê chất lượ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

PHẠM NGỌC DŨNG

ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ

XÂY DỰNG BẢN ĐỒ ĐƠN VỊ ĐẤT ĐAI PHỤC VỤ ĐÁNH GIÁ ĐẤT HUYỆN HẬU LỘC, TỈNH THANH HOÁ

CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI:

MÃ SỐ: 60.85.01.03

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS TRẦN QUỐC VINH

HÀ NỘI, NĂM 2015

LỜI CAM ĐOAN

- Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào

- Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc

Tác giả luận văn

Phạm Ngọc Dũng

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được nội dung này, tôi đã nhận được sự chỉ bảo, giúp

đỡ rất tận tình của TS Trần Quốc Vinh, sự giúp đỡ, động viên của các thầy

cô giáo trong bộ môn Hệ thống thông tin đất đai, các thầy cô giáo trong Khoa Quản lý đất đai, Ban Quản lý đào tạo Nhân dịp này cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới TS Trần Quốc Vinh và những

ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô giáo trong khoa Quản lý đất đai

Tôi xin chân thành cảm ơn cán bộ các cơ quan: Viện Thổ nhưỡng nông hóa, UBND huyện, phòng Nông nghiệp & Phát triển nông thôn, phòng Tài nguyên và Môi trường, phòng Thống kê thuộc huyện Hậu Lộc - tỉnh Thanh Hóa cùng chính quyền các xã, thị trấn thuộc huyện Hậu Lộc đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Tôi xin chân thành cảm ơn tới người thân trong gia đình và đồng nghiệp đã tạo những điều kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài này

Một lần nữa tôi xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2015

Tác giả luận văn

Phạm Ngọc Dũng

MỤC LỤC

Lời cam đoan ii

Lời cảm ơn iii

Mục lục iv

Danh mục các chữ viết tắt vi

Danh mục bảng vii

Danh mục hình viii

MỞ ĐẦU 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục đích nghiên cứu 2

1.3 Yêu cầu của đề tài 2

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu và đánh giá đất trên thế giới 3

1.1.1 Khái niệm về đánh giá đất 3

1.1.2 Các nghiên cứu về đánh giá đất đai trên thế giới 4

1.1.3 Đánh giá đất theo FAO 7

1.2 Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai trong đánh giá đất theo FAO 12

1.2.1 Khái niệm về bản đồ đơn vị đất đai 12

1.2.2 Quy trình xây dựng bản đồ đơn vị đất đai 13

1.2.3 Ý nghĩa của việc xây dựng bản đồ đơn vị đất đai 15

1.3 Một số kết quả đánh giá đất và xây dựng bản đồ đơn vị đất đai tại Việt Nam 16

1.3.1 Trên phạm vi toàn quốc 17

1.3.2 Trên phạm vi vùng sinh thái và cấp tỉnh 17

1.3.3 Trên phạm vi cấp huyện 19

1.4 Tình hình ứng dụng GIS trong đánh giá đất đai và cơ sở ứng dụng cho việc xây dựng bản đồ đơn vị đất đai 21

1.4.1 Giới thiệu về hệ thống thông tin địa lý 21

1.4.2 Một số phần mềm GIS được ứng dụng ở Việt Nam hiện nay 22

1.4.3 Phương pháp chồng xếp bản đồ trong sử dụng GIS (Map Overlap) 24

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

2.1 Đối tượng nghiên cứu 30

2.2 Phạm vi nghiên cứu 30

2.3 Nội dung nghiên cứu 30

2.3.1 Đánh giá dữ liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội của huyện 30

2.3.2 Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai của huyện Hậu Lộc 30

2.3.3 Định hướng sử dụng đất nông nghiệp của huyện Hậu Lộc 30

2.4 Phương pháp nghiên cứu 31

2.4.1 Phương pháp điều tra thu thập số liệu thứ cấp 31

2.4.2 Phương pháp xây dựng bản đồ đơn tính 31

2.4.3 Phương pháp xây dựng bản đồ đơn vị đất đai 33

2.4.4 Phương pháp mô tả, minh họa trên bản đồ 33

2.4.5 Phương pháp tổng hợp và xử lý tài liệu, số liệu 34

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35

3.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Hậu Lộc 35

3.1.1 Điều kiện tự nhiên 35

3.1.2 Điều kiện kinh tế- xã hội 41

3.2 Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa 46

3.2.1 Xác định, lựa chọn và phân cấp các chỉ tiêu đất đai 46

3.2.2 Xây dựng các bản đồ đơn tính 48

3.2.3 Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai huyện Hậu Lộc 65

3.2.4 Mô tả các đơn vị đất đai 69

3.3 Định hướng sử dụng đất nông nghiệp huyện Hậu Lộc 76

3.3.1 Các loại sử dụng đất chính huyện Hậu Lộc 76

3.3.2 Định hướng sử dụng đất huyện Hậu Lộc 78

KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ 79

Kết luận 79

Kiến nghị 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

1 CNH - HĐH Công nghiệp hoá, hiện đại hoá

5 FAO Food and Agriculture Organisation (Tổ chức

nông - lương thế giới)

6 GIS Geographic Information System (Hệ thống thông tin địa lý)

7 HĐND - UBND Hội đồng nhân dân - Uỷ ban nhân dân

8 LMU Land Mapping Unit (Đơn vị bản đồ đất đai)

9 LUT Loại sử dụng đất

10 LUS Land Use System (Hệ thống sử dụng đất)

11 NN & PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn

12 NTTS Nuôi trồng thuỷ sản

DANH MỤC BẢNG

Số bảng Tên bảng Trang

3.1 Hiện trạng sử dụng đất năm 2014 39

3.2 Mật độ dân số trên địa bàn huyện Hậu Lộc năm 2014 45

3.3 Các chỉ tiêu phân cấp xây dựng bản đồ đơn vị đất đai huyện Hậu Lộc 47

3.4 Các chỉ tiêu phân cấp loại đất 48

3.5 Mô tả số lượng và đặc tính các loại đất 50

3.6 Mô tả số lượng và đặc tính địa hình tương đối 55

3.7 Mô tả số lượng và đặc tính độ dầy tầng đất 57

3.8 Mô tả số lượng và đặc tính thành phần cơ giới 59

3.9 Mô tả số lượng và đặc tính chế độ tưới 61

3.10 Mô tả số lượng và đặc tính độ mùn 63

3.11 Mô tả số lượng và đặc tính độ mặn 65

3.12 Số lượng và đặc tính các đơn vị đất đai huyện Hậu Lộc 67

3.13 Nhóm đất cát (C) 70

3.14 Nhóm đất xói mòn mạnh (E) 71

3.15 Nhóm đất đỏ vàng (F) 71

3.16 Nhóm đất mặn (M) 72

3.17 Nhóm đất phù sa (P) 74

3.18 Các loại hình sử dụng đất huyện Hậu Lộc 76

DANH MỤC HÌNH

Số hình Tên hình Trang

1.1 Quy trình đánh giá đất đai của FAO 10

1.2 Quy trình xây dựng bản đồ đơn vị đất đai 13

1.3 Bộ phần mềm ứng dụng ArcGIS 22

2.1 Sơ đồ chồng xếp bản đồ 33

3.1 Sơ đồ vị trí huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa thu từ tỷ lệ 1:25.000 35

3.2 Sơ đồ loại đất huyện Hậu Lộc 49

3.3 Sơ đồ địa hình tương đối huyện Hậu Lộc 54

3.4 Sơ đồ độ dầy tầng đất huyện Hậu Lộc 56

3.5 Sơ đồ thành phần cơ giới huyện Hậu Lộc 58

3.6 Sơ đồ chế độ tưới huyện Hậu Lộc 60

3.7 Sơ đồ độ mùn huyện Hậu Lộc 62

3.8 Sơ đồ độ mặn huyện Hậu Lộc 64

3.9 Sơ đồ đơn vị đất đai huyện Hậu Lộc 66

3.10 LUT1 Đất chuyên trồng lúa 77

3.11 LUT3 Đất chuyên màu 77

3.12 LUT3 (Đất trồng dưa) 77

3.13 LUT9 (Đất làm muối) 77

3.14 LUT5 (Rừng ngập mặn) 77

3.15 LUT4 (Đất trồng cây cao su) 77

MỞ ĐẦU

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Đất đai vừa là sản phẩm của tự nhiên, vừa là sản phẩm của lao động, là nhân tố đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc quyết định sự tồn tại và phát triển xã hội loài người

Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai là việc rất cần thiết nhằm xác định, khoanh vẽ các diện tích đất đai có đặc trưng chất lượng tương đối đồng nhất phục vụ đánh giá thích hợp đất đai và đề xuất sử dụng đất trên quan điểm sinh thái và phát triển bền vững Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý xây dựng bản đồ đơn vị đất đai được coi là một trong những tiến bộ kỹ thuật ở nước ta từ hơn 20 năm qua Nó cho phép nhanh chóng thu được các kết quả tin cậy phục vụ kiểm kê, đánh giá đất đai và phát triển sản xuất

Hậu Lộc là một huyện ven biển thuộc tỉnh Thanh Hóa, cách trung tâm thành phố Thanh Hóa khoảng 25 km về phía đông bắc, giáp huyện Nga Sơn, Hà Trung

về phía bắc, Hoằng Hóa về phía tây và nam, phía đông giáp với biển Đông Đây

là một huyện có vị trí quan trọng trong việc phát triển kinh tế, xã hội của tỉnh Thanh Hóa Để hội nhập với xu hướng phát triển kinh tế chung của tỉnh và của khu vực, Hậu Lộc cần phải có định hướng cụ thể trong phát triển kinh tế - xã hội toàn diện, ổn định và vững chắc

Với một huyện dân số sống chủ yếu bằng nghề nông, trong những năm qua sản xuất nông nghiệp của huyện đã được chú trọng đầu tư phát triển Năng suất, sản lượng không ngừng tăng lên, đời sống vật chất tinh thần của nhân dân ngày càng được cải thiện Song trong sản xuất nông nghiệp còn tồn tại nhiều điểm yếu: Trình độ khoa học kỹ thuật còn hạn chế, tư liệu sản xuất giản đơn, kỹ thuật canh tác truyền thống, đặc biệt là việc độc canh cây lúa, ở một số nơi đã không phát huy được tiềm năng đất đai mà còn có xu thế làm cho nguồn tài nguyên đất bị thoái hoá

Nhằm phát huy tối đa nguồn tài nguyên đất nông nghiệp sẵn có, tạo điều kiện phát triển kinh tế - xã hội, xây dựng một ngành nông nghiệp đa canh đang là nhu cầu bức thiết trong phát triển nông nghiệp nông thôn ở nước ta nói chung và ở

huyện Hậu Lộc nói riêng Xuất phát từ thực tiễn đó, tôi tiến hành nghiên cứu đề

tài: “Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý xây dựng bản đồ đơn vị đất đai phục

vụ đánh giá đất huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa”

1.3 Yêu cầu của đề tài

- Xác định các chỉ tiêu phân cấp phù hợp với đặc điểm sử dụng đất của địa phương

- Bản đồ đơn vị đất đai được xây dựng bằng kĩ thuật GIS theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 2012) và theo đúng chỉ tiêu của FAO

- Đề xuất được các LUT thích hợp với yêu cầu sử dụng đất và đặc điểm chất lượng đất đai của huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu và đánh giá đất trên thế giới

1.1.1 Khái niệm về đánh giá đất

Đánh giá đất đai là một nội dung nghiên cứu không thể thiếu được trong chương trình phát triển nền nông nghiệp bền vững và có hiệu quả, vì đất đai là tư liệu cơ bản nhất của người nông dân Trong quá trình sản xuất, họ phải tự có những hiểu biết khoa học về tiềm năng sản xuất của đất và những khó khăn hạn chế trong sử dụng đất của mình, đồng thời nắm được những phương thức sử dụng đất thích hợp Từ khi loài người sử dụng đất để sản xuất đã nảy sinh yêu cầu đánh giá đất đai để sử dụng đất để sử dụng đất ngày càng hợp lý, có hiệu quả hơn Chính vì thế người ta thực đánh giá đất ngay từ khi khoa học còn sơ khai Đất đai đóng vai trò quyết định cho sự tồn tại và phát triển của xã hội loài người, nó là cơ sở tự nhiên và là tiền đề cho mọi quá trình sản xuất Theo học thuyết sinh thái học cảnh quan (Landscape Ecology) đất đai được coi là vật mang (Carrier) của hệ sinh thái (Ecosystems) Đánh giá đất đai theo quan điểm sinh thái xuất phát từ quan điểm phát triển nông nghiệp bền vững Nông nghiệp bền vững là một hệ thống sản xuất có chọn lọc, đa dạng nhưng cân bằng về sinh thái một cách tự nhiên, trong đó các yếu tố tác động một cách tương hỗ cùng tồn tại

và phát triển, đem lại hiệu quả kinh tế cao, môi trường trong lành, sản phẩm an toàn và được thị trường chấp nhận ( Tôn Thất Chiểu và cs, 1999)

Hiện nay trên thế giới có khoảng 3,3 tỷ ha đất nông nghiệp, trong đó đã khai thác được 1,5 tỷ ha, còn lại đa phần là đất xấu, sản xuất nông nghiệp gặp nhiều khó khăn (Nguyễn Đình Bồng và cs, 1995) Mặt khác, hàng năm có khoảng 6-7 triệu ha đất nông nghiệp bị loại bỏ do xói mòn và thoái hoá Để giải quyết được nhu cầu về lương thực không ngừng gia tăng con ngưòi phải tiến hành thâm canh tăng vụ, tăng năng suất cây trồng và mở rộng diện tích đất nông nghiệp Bên cạnh đó, việc ngăn chặn được những suy thoái về tài nguyên đất đai gây ra do sự thiếu hiểu biết của con người và hướng tới việc sử dụng và quản lý

đất một cách có hiệu quả trong tương lai thì công tác nghiên cứu về đánh giá đất

là rất quan trọng và cần thiết

Hiện nay công tác đánh giá đất đai được thực hiện trên nhiều quốc gia và trở thành một khâu trọng yếu trong hoạt động quản lý tài nguyên đất đai và quy hoạch sử dụng đất (FAO, 1994) Đánh giá đất đai là một nội dung nghiên cứu không thể thiếu được cho hướng phát triển một nền nông nghiệp bền vững và có hiệu quả vì đất đai là tư liệu cơ bản nhất giúp cho người sử dụng đất có những hiểu biết khoa học về tiềm năng sản xuất của đất đai, những khó khăn và hạn chế trong sử dụng đất đồng thời nắm được những phương thức sử dụng đất thích hợp cho mình (Huỳnh Văn Chương, 2011)

Theo Dent D và Young T về cơ bản thì đánh giá đất không có gì xa lạ, vì từ

xa xưa người nông dân đã biết tự quyết định được việc trồng loại cây gì là tốt nhất đối với mảnh đất mà họ có Hoặc trong quá trình tìm nơi định cư, họ đã biết được những vùng đất đai có thích hợp vói những cây họ định trổng hay mùa vụ nào là thích hợp vói cây trồng của họ Để có được những kiến thức đó, người nông dân

đã trải qua và tích luỹ những kinh nghiệm truyền lại từ nhiều đời và tất nhiên những kinh nghiệm cũng được rút ra từ không ít những thất bại (FAO, 1986)

Việc đánh giá đất đai trên quan điểm sinh thái và phát triển lâu bền cẩn được hiểu như sau: "Một vạt đất được xác định về mặt địa lý là một diện tích bề mặt của trái đất với những thuộc tính tương đối ổn định hoặc thay đổi có tính chất chu kỳ có thể dự đoán được của sinh quyển bên trên, bên trong và bên dưới

nó như: không khí, đất, điều kiện địa chất, thuỷ văn, thực vật, động vật cư trú, những hoạt động hiện nay và trước đây của con người, ở chừng mực mà những thuộc tính này có ảnh hưởng tới việc sử dụng vạt đất đó của con người ở hiện tại

và trong tương lai” ( Brinkman và Smyth, 1973)

1.1.2 Các nghiên cứu về đánh giá đất đai trên thế giới

Đánh giá đất đai đã được nghiên cứu từ lâu trên thế giới và trở thành một khâu trọng yếu trong các hoạt động đánh giá tài nguyên hay quy hoạch sử dụng đất Công tác đánh giá đất đai có vai trò rất lớn trong việc sử dụng tài nguyên đất

đất hợp lý (Trần An Phong, 1995) Hiện nay, những kết quả và thành tựu về đánh giá đất đai đã được người ta tổng kết trong phạm vi hoạt động của các tổ chức Liên hợp quốc và coi đó như tài sản trí thức chung của nhân loại Có thể khái quát một số phương pháp đánh giá đất đai trên thế giới như sau:

1.1.2.1 Đánh giá đất đai ở Liên Xô cũ

Phương pháp đánh giá được hình thành từ đầu những năm 50, sau đó đã được phát triển và hoàn thiện vào năm 1986 nhằm tiến hành đánh giá và thống kê chất lượng tài nguyên đất đai để phục vụ cho mục đích xây dựng chiến lược quản

lý và sử dụng đất cho các đơn vị hành chính và sản xuất trên lãnh thổ Liên bang

Xô Viết Phương pháp đánh giá đất ở Liên Xô cũ được ứng dụng theo hai hướng

là đánh giá đất chung và riêng (theo hiệu suất cây trồng là ngũ cốc và cây họ đậu) Đơn vị đánh giá đất là các chủng, loại đất Quy định đánh giá đất cho cây

có tưới, đất được tiêu úng, đất trồng cây lâu năm, đất trồng cỏ thâm canh và đồng

cỏ chăn thả Chỉ tiêu đánh giá đất là năng suất, giá thành sản phẩm (rúp/ha), mức hoàn vốn, địa tô cấp sai (phần có lãi thuần tuý) (Đào Châu Thu và Nguyễn Khang, 1998)

Phương pháp đánh giá đất của Liên Xô cũ chủ yếu tập trung nghiên cứu các yếu tố về điều kiện tự nhiên của đất đai mà chưa xem xét một cách đầy đủ đến các khía cạnh kinh tế và xã hội trong việc sử dụng đất đai Do đó, việc xác định nhu cầu sử dụng của con người và xây dựng các kế hoạch sử dụng đất đai là rất khó khăn và phức tạp

1.1.2.2 Đánh giá đất đai ở Anh

Ở Anh có 2 phương pháp đánh giá đất đai đó là dựa vào sức sản xuất tiềm năng của đất hoặc dựa vào sức sản xuất thực tế của đất

Theo phương pháp đánh giá đất đai dựa vào thống kê sức sản xuất tiềm năng của đất thì việc xác định khả năng trồng cây nông nghiệp của đất phụ thuộc vào 3 nhóm yếu tố chính là: nhóm các yếu tố tự nhiên của đất; nhóm các yếu tố đòi hỏi các biện pháp đầu tư lớn mới khắc phục được (các công trình tưới, tiêu và rửa mặn ); nhóm các yếu tố đòi hỏi người sử dụng đất thực hiện các biện pháp thông thường hàng năm như cải tạo độ chua, cung cấp chất dinh dưỡng cho đất

để khắc phục đất

Theo phương pháp đánh giá đất đai dựa vào thống kê sức sản xuất thực tế của đất thì việc đánh giá đất đai căn cứ vào năng suất thực tế trên đất, lấy năng suất trung bình nhiều năm ở loại đất tốt nhất hoặc đất trung bình để so sánh với năng suất thực tế trên đất cần xác định Tuy nhiên, khi đánh giá đất đai theo phương pháp này còn gặp nhiều khó khăn vì năng suất của cây trồng phụ thuộc vào loại cây được chọn, điều kiện đất đai và khả năng đầu tư của người sử dụng đất

1.1.2.3 Đánh giá đất đai ở Hoa Kỳ

Khái niệm chủ yếu nêu lên trong hệ thống phân loại tiềm năng đất đai của Mỹ

là khái niệm về những hạn chế, đó là những tính chất đất đai gây trở ngại cho việc sử dụng đất Có những loại hạn chế lâu dài và những loại hạn chế tạm thời Những hạn chế lâu dài là những hạn chế nếu chỉ tác động bằng những cải tạo nhỏ thì không giải quyết được Những hạn chế tạm thời là những hạn chế có thể cải tạo bằng những biện pháp kỹ thuật và quản lý Nghĩa là các yếu tố nào có mức độ hạn chế lớn và khả năng chi phối mạnh đến sử dụng đất là yếu tố quyết định mức

độ thích hợp mà không cần tính đến những khả năng thuận lợi của các yếu tố khác có trong đất Hệ thống đánh giá phân loại đất đai theo tiềm năng của Hoa

Kỳ được Bộ nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA) đề xuất vào những năm 1961 và hiện nay có 2 phương pháp đánh giá đất đai được ứng dụng rộng rãi đó là phương pháp tổng hợp và phương pháp yếu tố

Việc phân hạng thích hợp đất đai theo phương pháp đánh giá đất đai của Hoa

Kỳ mới chỉ tập trung vào các loại cây trồng chính mà chưa đưa ra được những yêu cầu của các loại hình sử dụng đất cụ thể nào đang được ứng dụng trong sản xuất Tuy nhiên, phương pháp này rất quan tâm đến những yếu tố hạn chế trong quản lý và sử dụng đất có tính đến các vấn đề về môi trường, đây cũng chính là điểm mạnh của phương pháp nhằm mục đích duy trì và sử dụng đất bền vững

d Đánh giá đất đai ở Ấn Độ và vùng nhiệt đới ẩm Châu Phi

Ở Ấn Độ và một số nước nhiệt đới ẩm Châu Phi thường áp dụng phương pháp tham biến biểu thị mối quan hệ của các yếu tố dưới dạng phương trình Toán học:

Y=F(A) X F(B) X F(C) X F(X)

* Nhận xét về đánh giá đất đai trên thế giới

Đánh giá đất đai làm cơ sở cho công tác quy hoạch sử dụng đất đai hiệu quả

và bền vững Mỗi phương pháp đánh giá đất đai trên thế giới đều có sự khác nhau về mức độ chi tiết, phương thức và hệ thống phân vị, điều kiện và quan điểm Tuy nhiên, chúng đều có những điểm giống nhau như sau:

- Các phương pháp đánh giá đất đai trên thế giới đều nhằm mục đích chung là hướng tới sử dụng và quản lý đất đai thích hợp, hiệu quả và lâu bền

- Hệ thống phân vị khép kín cho phép đánh giá đất từ khái quát đến chi tiết trên quy mô lãnh thổ quốc gia, vùng, các đơn vị hành chính và cơ sở sản xuất (Nguyễn Đình Bồng và cs, 1995)

- Mỗi phương pháp đánh giá đều có những thích ứng linh hoạt trong việc xác định các đặc tính và các yếu tố hạn chế có liên quan trong quá trình đánh giá đất đai, do đó có thể điều chỉnh cho phù hợp với điều kiện của từng vùng, từng địa phương (Đỗ Nguyên Hải, 2000)

- Đối tượng đánh giá đất đai là toàn bộ quỹ đất đai với các mục đích sử dụng khác nhau Các phương pháp đánh giá đều coi đất đai là một vật thể tự nhiên gồm các yếu tố thổ nhưỡng, địa hình, khí hậu và động thực vật

1.1.3 Đánh giá đất theo FAO

1.1.3.1 Một số khái quát về đánh giá đất theo FAO

Trước tình hình suy thoái đất diễn ra mạnh mẽ và ngày một tăng, tổ chức FAO đã có quá trình thử nghiệm đánh giá đất tại nhiều vùng khác nhau trên thế

giới và đã thu được những kết quả nhất định Từ những năm 70, nhiều quốc gia trên thế giới đã cố gắng phát triển hệ thống đánh giá đất của họ nhằm có những giải pháp hợp lý trong sử dụng đất Các nhà khoa học nghiên cứu về đánh giá đất trên thế giới nhận thấy phải có một sự nỗ lực không chỉ đơn phương ở từng quốc gia riêng rẽ mà phải thống nhất và tiêu chuẩn hóa việc đánh giá đất trên phạm vi toàn cầu Kết quả là ủy ban Quốc tế nghiên cứu đánh giá đất của tổ chức FAO được thành lập tại Rome (Ý) đã phát thảo bản dự thảo về đánh giá đất lần đầu tiên vào năm 1972

Thấy rõ được tầm quan trọng của công tác đánh giá và phân hạng đất đai,

tổ chức FAO với sự tham gia của các chuyên gia đầu ngành đã tổng hợp kinh nghiệm ở nhiều nước để xây dựng lên bản: “Đề cương đánh giá đất đai” (FAO - 1976) Tài liệu này được cả thế giới quan tâm thử nghiệm, vận dụng và chấp nhận là phương tiện tốt nhất để đánh giá tài nguyên đất đai, sau đó đã được sửa đổi, bổ sung vào năm 1983

Theo FAO (1976) thì đánh giá đất đai được đinh nghĩa như sau: “Đánh

giá đất đai là quá trình so sánh, đối chiếu những tính chất vốn có của vạt đất, khoanh đất cần đánh giá với những tính chất đất đai mà loại yêu câu sử dụng đất cẩn phải có”

Tiếp theo tài liệu năm 1976, hàng loạt các tài liệu hướng dẫn đánh giá đất đai cho các đối tượng cụ thể được ban hành như: Đánh giá đất đai cho nền nông nghiệp nhờ nước trời (FAO, 1983); Đánh giá đất cho nền nông nghiệp được tưới (FAO, 1985); Đánh giá đất đai vì sự phát triển (FAO, 1986); Đánh giá đất đai cho phát triển nông thôn (FAO, 1988); Đánh giá đất cho trồng trọt đồng cỏ quảng canh (FAO, 1989); Đánh giá đất đai và phân tích hệ thống canh tác phục vụ cho quy hoạch sử dụng đất (FAO, 1994)

Khi tiến hành đánh giá đất cụ thể cho các đối tượng sản xuất nông, lâm kết hợp thì đất đai được nhìn nhận như là “Một vạt đất xác định về mặt địa lý, là một diện tích bề mặt của trái đất với những thuộc tính tương đối ổn định hoặc thay đổi có tính chất chu kỳ có thể dự đoán được của môi trường bên trong, bên trên

và bên dưới như không khí, loại đất, điều kiện địa chất, thuỷ văn, động vật và

thực vật, những hoạt động trong quá khứ và hiện tại của con người phát triển ở chừng mực mà những thuộc tính này có ảnh hưởng đáng kể đến việc sử dụng vạt đất đó trong hiện tại và tương lai” Như vậy, đánh giá đất đai phải được xem xét trên phạm vi rộng rãi bao gồm cả về không gian, thời gian và điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội Đặc điểm đánh giá đất đai của FAO là những tính chất của đất có thể đo lường hoặc ước lượng được Vì vậy, cần có sự lựa chọn các chỉ tiêu đánh giá mà có sự tác động đến vùng đất hay khu vực nghiên cứu (Dent D, 1992)

Từ những năm 70 nhiều nước châu Âu đã cố gắng phát triển các hệ thống đánh giá đất đai của riêng mình, cuối cùng các nhà nghiên cứu thấy rằng cần phải có sự thống nhất và tiêu chuẩn hoá việc đánh giá đất đai ở các quốc gia khác nhau Do đó hai uỷ ban nghiên cứu đã được thành lập tại Hà Lan và Rome (Italia) và một dự thảo đầu tiên được ra đời (FAO, 1972), sau đó dự thảo này được Brinkman và Smyth soạn thảo lại và in ấn vào năm 1973

Thấy rõ vai trò quan trọng của đánh giá đất làm cơ sở cho quy hoạch sử dụng đất, Tổ chức Nông - Lương của Liên Hợp Quốc (FAO) cùng với sự tham gia của các chuyên gia đầu ngành đã tổng hợp kinh nghiệm của nhiều nước xây dựng nên bản đề cương đánh giá đất đai (FAO, 1976) Tài liệu này đã được cả thế giới quan tâm thử nghiệm, vận dụng và chấp nhận là phương tiện tốt nhất để đánh giá tiềm năng đất đai phục vụ sản xuất nông - lâm nghiệp

Phương pháp đánh giá đất của FAO đã "dung hoà" các phương pháp đánh giá đất đai trên thế giới, lựa chọn và phát huy ưu điểm của các phương pháp đánh giá đất đai khác nhau FAO đã đề ra phương pháp đánh giá đất đai dựa trên cơ sở phân loại đất thích hợp "Land suitability classification" Cơ sở của phương pháp này là sự so sánh giữa yêu cầu sử dụng đất với chất lượng đất gắn với phân tích các khía cạnh về kinh tế- xã hội và môi trường để lựa chọn phương án sử dụng tối ưu

Phương pháp đánh giá đất đai theo quan điểm thích hợp của FAO là cơ sở cho việc quy hoạch sử dụng đất theo quan điểm sinh thái và phát triển lâu bền đã được nhiều quốc gia trên thế giới áp dụng và công nhận Đánh giá đất đai là một bước quan trọng trong công tác quy hoạch sử dụng đất cho một vùng lãnh thổ

1.1.3.2 Các nguyên tắc cơ bản trong đánh giá đất theo FAO

Để tiến hành đánh giá đất theo quan điểm thích hợp và bền vững, FAO đưa ra các nguyên tắc chính sau:

Các loại sử dụng đất được lựa chọn phải phù hợp với mục tiêu phát triển, hoàn cảnh và đặc điểm tự nhiên, kinh tế, xã hội của vùng nghiên cứu

Các loại sử dụng đất cần được mô tả và xác định về các thuộc tính kỹ thuật, kinh tế và xã hội

Đánh giá mức độ thích hợp của đất đai được đánh giá và phân hạng cho các loại hình sử dụng đất cụ thể

Đánh giá đất đai cần có sự so sánh giữa hai hay nhiều LMU

Khả năng thích hợp của đất đai cần đặt trên cơ sở sử dụng đất bền vững, các nhân tố sinh thái trong sử dụng đất phải được cân nhắc để quyết đinh

Đánh giá khả năng thích hợp đất đai bao gồm cả sự so sánh về năng suất thu được và đầu tư chi phí cần thiết của loại hình sử dụng đất

Đánh giá đất đai đòi hỏi một phương pháp tổng hợp đa ngành

1.1.3.3 Quy trình đánh giá đất đai của FAO

Trong tài liệu “Đánh giá đất đai vì sự nghiệp phát triển” của (FAO, 1986)

đã chỉ dẫn các bước thực hiện đánh giá đất và quy hoạch sử dụng đất theo sơ đồ hình 1.1

Hình 1.1 Quy trình đánh giá đất đai của FAO

8

Quy hoạch sử dụng đất

4

Xác định Đơn vị đất đai

5

Đánh giá khả năng thích hợp

6

Xác định hiện trạng KT-XH

và môi trường

7

Xác định loại sử dụng đất thích hợp nhất

9

Áp dụng của việc đánh giá đất

Cả quy trình đánh giá đất đai và quy hoạch sử dụng đất gồm 9 bước, trong đó bước 7 là bước chuyển tiếp giữa đánh giá đất đai và quy hoạch sử dụng đất Cuối cùng là việc áp dụng đánh giá đất để triển khai thực hiện vào sản xuất cho vùng nghiên cứu

1.1.3.4 Nội dung phương pháp đánh giá đất theo FAO

Có 2 phương pháp đánh giá đất theo FAO:

- Phương pháp hai bước: gồm có đánh giá đất tự nhiên (bước thứ nhất) và tiếp theo là phân tích kinh tế - xã hội (bước thứ hai) Phương pháp này hoạt động theo các trình tự rõ ràng, vì vậy có thể linh động thời gian trong việc huy động các nhóm cán bộ đánh giá về điều kiện tự nhiên và điều kiện kinh tế xã hội

- Phương pháp song song: các bước đánh giá đất tự nhiên tiến hành đổng thời với các phân tích kinh tế - xã hội Ưu điểm là nhóm cán bộ đa ngành cùng làm việc gồm cả các nhà khoa học tự nhiên và kinh tế - xã hội Phương pháp này có ưu điểm là các thành viên trong nhóm đánh giá (kể cả tự nhiên và kinh tế - xã hội) có thể trao đổi cùng nhau và dễ dàng đưa ra những kết luận có tính nhất trí cao

Thực tế sự khác nhau giữa 2 phương pháp là không rõ ràng, nên khi áp dụng cần lựa chọn phương pháp thích hợp tùy thuộc vào điều kiện cụ thể

1.1.3.5 Ưu điểm của phương pháp đánh giá đất theo FAO

- Phương pháp đánh giá đất theo FAO là sự kết hợp hài hòa giữa hai trường phái đánh giá đất của Liên Xô (cũ) và của Mỹ Phương pháp đánh giá đất theo FAO khắc phục được những nhược điểm chủ quan trong đánh giá đất vì nó đã đưa ra các chỉ dẫn thích hợp về đất đai cho từng loại hình sử dụng đất cụ thể trong sản xuất, do đó kết quả đánh giá được thể hiện một cách cụ thể đối với các yếu tố đánh giá

- Việc nhấn mạnh các yếu tố hạn chế trong sử dụng đất có tính đến các vấn đề môi trường và đánh giá riêng rẽ, chi tiết đối với từng loại hình sử dụng đất cho phép phương pháp đánh giá đất của FAO đánh giá các yếu tố được rõ ràng hơn, kết quả đánh giá được khách quan hơn và rất có ý nghĩa trong việc bảo vệ môi trường sinh thái trên những vùng đất dễ bị suy thoái

- Khắc phục được những chủ quan trong đánh giá đất: trong các phương pháp đánh giá đất của Liên Xô và Hoa Kỳ đều thiếu những giới hạn phân chia giá trị cho các tiêu chuẩn phân loại sử dụng riêng rẽ, điều này sẽ không tránh khỏi ý thức chủ quan trong việc đánh giá đất Phương pháp đánh giá đất của FAO đã xác định được khá rõ các giới hạn về giá trị của các yếu tố đánh giá nên kết quả đánh giá mang tính khách quan và rõ ràng hơn cho các loại sử dụng đất so với hai phương pháp trên

- Phương pháp đánh giá đất của FAO ngoài việc đề cập đến các chỉ tiêu về điều kiện tự nhiên đối với đất đai còn đề cập tới các chỉ tiêu kinh tế xã hội có liên quan đến khả năng sử dụng đất và sinh lợi của chúng Đặc biệt phương pháp đánh giá đất của FAO rất coi trọng và quan tâm đến việc đánh giá khả năng duy trì và bảo vệ tài nguyên đất đai nhằm tập trung những giải pháp cho mục tiêu xây dựng một nền nông nghiệp bền vững trên phạm vi toàn thế giới

Tóm lại, phương pháp đánh giá đất của FAO là sự so sánh giữa yêu cầu sử dụng đất với chất lượng của đất gắn với việc phân tích các khía cạnh kinh tế, xã hội và môi trường để lựa chọn phương án sử dụng đất tốt nhất

1.2 Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai trong đánh giá đất theo FAO

1.2.1 Khái niệm về bản đồ đơn vị đất đai

Theo khái niệm của FAO "Đơn vị bản đồ đất đai LMU" là một khoanh/ vạt

đất được xác định cụ thể trên bản đồ đơn vị đất đai với những đặc tính và tính chất đất đai riêng biệt, thích hợp đồng nhất cho từng loại sử dụng đất, có cùng một điều kiện quản lý đất và cùng một khả năng sản xuất và cải tạo đất Mỗi đơn

vị đất đai có chất lượng riêng và nó có khả năng thích hợp với một loại hình sử dụng đất nhất định (FAO, 1983) Tập hợp các đơn vị bản đồ đất đai trong khu vực/vùng đánh giá đất được thể hiện bằng bản đồ đơn vị đất đai

Theo đề xuất của FAO, việc xây dựng các LMU phải dựa trên những yếu tố đất đai có ảnh hưởng rõ đến khả năng thích hợp của các LUT

* Các đặc tính của đơn vị bản đồ đất đai:

- Các đơn vị đất đai được thể hiện trên bản đồ là những vùng với những đặc tính và tính chất đủ để tạo lên sự khác biệt với các đơn vị đất đai khác và

- Các đơn vị đất đai có thể được mô tả theo các đặc lính và tính chất của chúng

Đặc tính là những thuộc tính phản ánh về mặt chất lượng như độ mùn, khả năng về độ ẩm, khả năng cung cấp không khí Ví dụ: Đặc tính về độ ẩm của đất Đặc tính này có liên quan đến các tính chất của đất như: Lượng mưa, thành phần

cơ giới, cấu trúc đất và độ xốp đất Khi sử dụng các đặc tính để xây dựng LMU thì người ta chỉ cần sử dụng số lượng các chỉ tiêu không lớn

Tuy nhiên, những đặc tính thường không dễ xác định cho từng loại đất và từng vùng đất cụ thể Các đặc tính thường trả lời trực tiếp cho các yêu cầu của các LUT, chúng thường liên quan đến một vài hay nhiều tính chất

Chất lượng đất đai là tính chất phức tạp, thông thường phản ánh mối quan hệ nội tại của rất nhiều đặc tính đất, tính chất đất là những thuộc tính có thể đo đếm được Ví dụ: pH, thành phần cơ giới, độ dốc, địa hình Trong thực tế, người ta có thể dễ dàng xác định các tính chất đất đai, nhưng nếu sử dụng các tính chất để xây dựng LMU thì số lượng các chỉ tiêu tính chất đòi hỏi phải khá nhiều mới phản ánh được chất lượng của các LMU

1.2.2 Quy trình xây dựng bản đồ đơn vị đất đai

Qui trình xây dựng bản đồ đơn vị đất đai bao gồm 4 bước theo sơ đồ hình 1.2

Hình 1.2 Quy trình xây dựng bản đồ đơn vị đất đai

Lựa chọn, xác định và phân cấp chỉ tiêu

Xây dựng các bản đồ đơn tính

Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai

Mô tả các đơn vị bản đồ đất đai

Xác định các loại sử dụng đất

Bước 1 Lựa chọn và phân cấp chỉ tiêu bản đồ đơn vị đất đai

Cơ sở lựa chọn các chỉ tiêu phân cấp xây dựng bản đổ đơn vị đất đai phụ thuộc vào phạm vi, mục đích và yêu cầu cụ thể của chương trình đánh giá đất, cụ thể là:

- Phạm vi toàn lãnh thổ thì lựa chọn các chỉ tiêu phân cấp theo vùng sinh thái nông nghiệp (khí hậu, hình dạng đất đai, điều kiện thuỷ văn, lớp phủ thổ nhưỡng )

- Phạm vi vùng, tỉnh thì lựa chọn phân cấp theo ranh giới hành chính và mục đích sử dụng đất Các yếu tố chính là các đặc tính và khả năng sản xuất của khu vực như hệ thống tưới tiêu, thời vụ, chế độ luân canh

- Phạm vi huyện thì lựa chọn phân cấp theo mục đích và điều kiện sử dụng đất Các yếu tố lựa chọn thường là tính chất đất, điều kiện thuỷ lợi, luân canh, thâm canh

Đơn vị bản đồ đất đai được xác định cho từng vùng cụ thể phải đảm bảo các yêu cầu chính sau:

- Mỗi LMU phải đảm bảo được tính đồng nhất tối đa theo các chỉ tiêu phân cấp đã được xác định

- Các LMU phải mang ý nghĩa thực tiễn cho các LUT được đề xuất lựa chọn

- Các đặc tính và tính chất dùng để xác định LMU phải là những đặc tính hay tính chất khá ổn định vì chúng là cơ sở cho việc so sánh và đối chiếu với các yêu cầu của từng loại sử dụng trong đánh giá thích hợp

- Các LMU phải được xác định một cách đơn giản dựa trên những kết quả điều tra thực tiễn

- Các LMU phải được thể hiện rõ trên bản đồ

Bước 2 Xây dựng các bản đồ đơn tính

Bản đồ đơn tính là bản đồ thể hiện đặc tính, tính chất riêng rẽ theo các mức khác nhau của đất đai Sau khi lựa chọn xác định các chỉ tiêu xây dựng bản đồ đơn vị đất đai phải kết hợp thu thập, điều tra và khảo sát thực địa để xây dựng

tính được thể hiện dưới dạng bản đồ số, chúng được xây dựng với sự kết hợp của một số phần mềm GIS như: Arc GIS, Microstation, Mapinfo và ArcView

Bước 3 Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai

Việc xây dựng bản đồ đơn vị đất đai được tiến hành bằng phương pháp chồng xếp các bản đồ đơn tính để tạo ra các đơn vị đất đai Phương pháp chồng xếp bản

đồ có thể thực hiện bằng phương pháp thủ công (khoanh bằng tay) hoặc bằng máy tính theo công nghệ GIS

Bước 4 Mô tả bản đồ đơn vị đất đai

Việc mô tả các đơn vị bản đồ đất đai nhằm thể hiện được những thuộc tính cơ bản trong mỗi đơn vị đất đai, qua đó nó sẽ giúp cho người sử dụng nhận biết được những sai khác chi tiết về mặt chất lượng giữa các đơn vị bản đồ đất đai trong toàn vùng nghiên cứu Công tác xây dựng bản đồ đơn vị đất đai là bước đi mang tính kỹ thuật không thể thiếu được trong quá trình đánh giá đất theo FAO

và là cơ sở cho toàn bộ quá trình đánh giá đất

1.2.3 Ý nghĩa của việc xây dựng bản đồ đơn vị đất đai

Bản đồ đơn vị đất đai là sự tổng hợp các điều kiện sinh thái và môi trường tự nhiên của mỗi vùng Các đặc tính và tính chất trong phân cấp xây dựng bản đồ đơn vị đất đai là sự thể hiện rõ nét về các điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu như đặc điểm đất đai, khí hậu, thuỷ văn, địa hình, lớp phủ thổ nhưỡng Các đặc điểm tự nhiên này có ý nghĩa đặc biệt quan trọng để xác định các lợi thế và hạn chế về mặt tự nhiên của vùng nghiên cứu, từ đó đưa ra hướng phát triển nông nghiệp phù hợp với thực tế sản xuất

Việc xây dựng và phân chia ra các đơn vị bản đồ đất đai chính là việc tìm ra những sự khác nhau về mặt chất lượng của các khoanh đất theo đặc tính và tính chất đất đai Chất lượng này chi phối đến khả năng đáp ứng yêu cầu đất đai của các LUT và khả năng sử dụng chúng Chính bởi vậy cần phải lựa chọn được các yếu tố có liên quan mật thiết tới yêu cầu sử dụng của LUT Thực chất trước đây các đặc tính hay tính chất đã được người ta xác định song chỉ theo ý nghĩa tác động độc lập tới yêu cầu của LUT chứ chưa thể hiện một cách là tổ hợp của nhiều yếu tố như trong mỗi một LMU

1.3 Một số kết quả đánh giá đất và xây dựng bản đồ đơn vị đất đai tại Việt Nam

Nghiên cứu về đánh giá đất đai ở Việt Nam mới thực sự được bắt đầu ở những năm đầu của thập kỷ 70, thời kỳ này công tác đánh giá đất đai chủ yếu tập trung vào việc phân hạng đất lúa trong phạm vi hợp tác xã Bùi Quang Toản , Vũ Cao Thái, Đinh Văn Tỉnh, Nguyễn Văn Thân đã thực hiện công tác nghiên cứu đánh giá đất và phân hạng đất ở 23 huyện, 286 hợp tác xã và 9 vùng chuyên canh Kết quả bước đầu đã đem lại những thành tựu thiết thực cho công tác tổ chức lại sản xuất Từ kết quả nghiên cứu đó, Bùi Quang Toản đã đề xuất quy trình phân hạng đất đai áp dụng cho các hợp tác xã và các vùng chuyên canh gồm

4 bước, các yếu tố chất lượng đất được chia ra thành yếu tố thuận và yếu tố nghịch, đất đai được chia thành 4 hạng: rất tốt, tốt, trung bình và kém (Bùi Quang Toản, 1986)

Năm 1983, Tổng cục Quản lý ruộng đất đã ban hành dự thảo “Phương pháp phân hạng đất lúa nước cấp huyện” Theo phương pháp này, đất đai được chia làm 8 hạng, chủ yếu dựa vào năng suất cây trồng là chính, ngoài ra còn sử dụng các chỉ tiêu như độ dày tầng canh tác, địa hình, thành phần cơ giới, độ nhiễm mặn và nhiễm phèn

Tôn Thất Chiểu (1986) đã nghiên cứu đánh giá, phân hạng đất khái quát toàn quốc trên tỷ lệ bản đồ 1/500.000, tác giả đã áp dụng đánh giá phân loại khả năng đất đai của Bộ Nông nghiệp Mỹ, kết quả là đã phân lập ra các nhóm khả năng thích hợp đất đai trên toàn quốc Trong đó, có 4 nhóm được sử dụng cho sản xuất nông nghiệp, 2 nhóm có khả năng sử dụng cho sản xuất lâm nghiệp và 2 nhóm được sử dụng vào các mục đích sử dụng khác

Phương pháp đánh giá sử dụng đất thích hợp của FAO bắt đầu được nghiên cứu ứng dụng ở Việt Nam vào những năm cuối của thập kỷ 80 Năm 1989 Vũ Cao Thái lần đầu tiên thử nghiệm đánh giá sử dụng đất thích hợp cho một số cây trồng như cà phê, cao su, chè, dâu tằm ở Tây Nguyên Tiếp đó phương pháp đánh giá đất của FAO đã lần lượt được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trên phạm vi đánh giá khác nhau

1.3.1 Trên phạm vi toàn quốc

Nguyễn Khang, Phạm Dương Ưng (1995) đã tiến hành nghiên cứu đánh giá tài nguyên đất đai Việt Nam ở tỷ lệ bản đồ 1/250.000 trên 9 vùng sinh thái Kết quả đã xác định 340 đơn vị bản đồ đất đai, trong đó miền Bắc 144 đơn vị đất đai, miền Nam có 196 đơn vị đất đai Trên bản đồ đánh giá đất đai toàn quốc có 90 loại hình sử dụng đất chính, trong đó có 28 loại hình sử dụng đất được lựa chọn Viện Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp (1996) đã hoàn thành việc xây dựng bản đồ đơn vị đất đai toàn quốc tỷ lệ 1/1.000.000 trên cơ sở xác đinh 7 chỉ tiêu phân cấp xây dựng bản đồ đơn vị đất đai là nhóm đất, độ dầy tầng đất, độ dốc, lượng mưa, thuỷ văn nước mặt, chế độ tưới tiêu và tổng tích ôn

1.3.2 Trên phạm vi vùng sinh thái và cấp tỉnh

- Phạm Quang Khánh, Trần An Phong (1994) nghiên cứu đề tài “Đánh giá hiện trạng sử dụng đất vùng Đông Nam Bộ trên quan điểm sinh thái và phát triển bền vững” Kết quả xây dựng bản đổ đơn vị đất đai vùng Đông Nam Bộ ở

tỷ lệ 1/250.000 xác định được 54 đơn vị đất đai trên cơ sở lựa chọn 6 chỉ tiêu phân cấp xây dựng bản đồ đơn vị đất đai gồm nhóm đất, phân bố mưa, khả năng tưới, độ dốc, độ dày tầng đất mịn và đá lộ đầu

- Nguyễn Văn Nhân (1996) đã tiến hành đánh giá khả năng sử dụng đất

đai của vùng đồng bằng sông Cửu Long Theo nghiên cứu này, kết quả xây dựng bản đồ đơn vị đất đai vùng Đồng bằng Sông Cửu Long ở tỷ lệ 1/250.000 đã xác đinh được 123 đơn vị đất đai trên cơ sở xác định 6 chỉ tiêu phân cấp xây dựng bản đồ đơn vị đất đai là nhóm đất, tình trạng xâm nhập mặn, độ sâu ngập, khả năng tưới, lượng mưa trung bình năm và thời gian canh tác nhờ mưa Theo kết quả này, có 63 đơn vị đất đai ở các vùng đất phèn, 10 đơn vị đất đai ở vùng đất mặn, 22 đơn vị đất đai ở vùng đất phù sa không bị hạn chế và 18 đơn vị đất đai ở vùng đất khác

- Nguyễn Công Pho (1995) đã nghiên cứu “Đánh giá đất vùng đồng bằng sông Hồng trên quan điểm sinh thái và phát triển lâu bền” Theo kết quả nghiên cứu này, vùng Đồng bằng Sông Hồng ở tỷ lệ 1/250.000 có 33 đơn vị đất đai trong đó có 22 đơn vị thuộc đồng bằng và 11 đơn vị thuộc đất đồi núi trên cơ sở

xác định 4 chỉ tiêu phân cấp xây dựng bản đổ đơn vị đất đai gồm loại đất, độ dốc mặt đất, chế độ tưới tiêu và tình trạng ngập úng

- Theo nghiên cứu của Phạm Dương Ưng, Nguyễn Khang, Đỗ Đình Đài (1995): trên cơ sở xác định 7 chỉ tiêu phân cấp xây dựng bản đồ đơn vị đất đai ở

tỷ lệ 1/250.000 gồm đất và địa chất, địa mạo, độ dốc, độ dầy tầng đất, khả năng tưới tiêu, lượng mưa trung bình năm và tổng nhiệt độ, thì vùng Tây Nguyên có

195 đơn vị đất đai, trong đó có 45 đơn vị đất đai thuộc nhóm đất đỏ bazan, 32 đơn vị đất thuộc nhóm đất bồi tụ và đất đen vùng đổng bằng và thung lũng, 35 đơn vị đất đai có độ dốc 0 - 15° và tầng dầy > 100 cm

- Kết quả nghiên cứu của Lê Thái Bạt (1995) đã đánh giá và đưa ra đề xuất sử dụng đất trên quan điểm sinh thái và phát triển lâu bền cho vùng Tây Bắc Theo kết quả nghiên cứu này, vùng Tây Bắc có 230 đơn vị đất đai trong đó

đã xác định 157 đơn vị đất đai thuộc đất trống đồi trọc

- Nguyễn Đình Bồng và cs (1995) đã vận dụng phương pháp đánh giá đất thích hợp của FAO để đánh giá tiềm năng sản xuất nông, lâm nghiệp cho đất trống đồi núi trọc ở Tuyên Quang ở tỷ lệ bản đồ 1/500.000 Kết quả đánh giá đã xác định và đề xuất 153.172 ha đất trống đồi núi trọc có khả năng sử dụng vào sản xuất nông, lâm nghiệp Kết quả xây dựng bản đồ đơn vị đất đai đối với đất trống, đồi núi trọc của tỉnh được phân thành 125 đơn vị đất đai trên cơ sở xác định 5 chỉ tiêu phân cấp để xây dựng bản đồ đơn vị đất đai là tổ hợp đất, địa hình

độ dốc, độ dầy tầng đất, tổng lượng mưa và tổng nhiệt độ/năm Trong 125 đơn vị đất đai được đưa ra, có 70 đơn vị có nhiều hạn chế đối với sản xuất nông, lâm nghiệp về chế độ dốc và tầng dày và 55 đơn vị còn lại hạn chế ít hơn Việc khai thác diện tích đất trống đồi núi trọc có ý nghĩa rất lớn về mặt kinh tế và bảo vệ môi trường

- Lê Hồng Việt và cs (2014) đã tiến hành nghiên cứu “ Đánh giá thích nghi đất đai vùng đất phèn nhiễm mặn tỉnh Hậu Giang” Theo kết quả nghiên cứu này, vùng đất phèn nhiễm mặn tỉnh Hậu Giang có 15 đơn vị đất đai, trên cơ sở 3 chỉ tiêu độ sâu tầng phèn, thời gian mặn, độ sâu ngập

1.3.3 Trên phạm vi cấp huyện

- Vũ Thị Bình (1995) nghiên cứu đề tài “Đánh giá đất đai phục vụ định hướng quy hoạch nâng cao hiệu quả sử dụng đất huyện Gia Lâm, vùng đồng bằng sông Hồng” Kết quả xây dựng bản đồ đơn vị đất đai cho huyện Gia Lâm tỷ

lệ 1/25.000 gồm 20 đơn vị đất đai trên cơ sở xác định 6 chỉ tiêu phân cấp để xây dựng bản đồ đơn vị đất đai là loại đất, thành phần cơ giới, độ mùn đất, điều kiện tưới, điều kiện tiêu và ngập úng

- Theo nghiên cứu của Đoàn Công Quỳ (2000): Tổng diện tích được điều tra đánh giá của huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên là 48.801,20 ha, bao gồm 680 khoanh và 52 đơn vị đất đai trên cơ sở xác định 8 chỉ tiêu phân cấp để xây dựng bản đổ đơn vị đất đai là nhóm đất, thành phần cơ giới, địa hình tương đối, độ dốc,

độ cao, độ dày tầng đất, chế độ tưới và tiêu

- Đỗ Nguyên Hải (2000) đã nghiên cứu đề tài “Đánh giá đất và hướng sử dụng đất bền vững trong sản xuất nông nghiệp của huyện Tiên Sơn, Bắc Ninh” Trong nghiên cứu này, đất canh tác huyện Tiên Sơn được phân chia thành 25 đơn

vị đất đai ở tỷ lệ bản đồ 1/25.000 trên cơ sở xác định 6 chỉ tiêu phân cấp là loại đất, thành phần cơ giới, địa hình, độ mùn đất, điều kiện tưới, và ngập úng Kết quả đánh giá sử dụng đất thích hợp hiện tại và tương lai đã cho thấy bằng biện pháp cải tạo thủy lợi và cải thiện độ mùn đất có thể làm thay đổi mức độ thích hợp của các LUT Những đề xuất sử dụng đất thích hợp có thể khai thác một cách có hiệu quả thế mạnh tiềm năng đất đai và duy trì khả năng sử dụng đất bền vững cho huyện Tiên Sơn

- Theo nghiên cứu của Nguyễn Văn Thông (2002): Kết quả xây dựng bản đồ đơn vị đất đai cho đất nông nghiệp huyện Nghĩa Hưng - tỉnh Nam Đinh tỷ

lệ 1/25.000 gồm 40 đơn vị đất đai trên cơ sở xác đinh 7 chỉ tiêu phân cấp để xây dựng bản đồ đơn vị đất đai là loại đất, thành phần cơ giới, độ mùn đất, địa hình tương đối, độ nhiễm mặn, chế độ tưối và tình trạng ngập úng

- Phạm Văn Thắng (2010): Kết quả xây dựng bản đồ đơn vị đất đai huyện Buôn Đôn - tỉnh Đăk Lăk tỷ lệ 1/50.000 dựa trên cơ sở xác định 6 chỉ tiêu phân cấp: đất của huyện Buôn Đôn gồm 149 khoanh đất được chia thành 65 đơn

vị đất đai

- Phạm Đức Thụ (2010), Đánh giá đất đai, đề xuất định hướng sử dụng đất nông nghiệp hợp lý trên địa bàn huyện Bắc Quang - tỉnh Hà Giang theo phương pháp của FAO

- Trần Thị Thu Hiền (2012): Kết quả xây dựng xây dựng bản đồ đơn vị đất đai huyện Đồng Hỷ - tỉnh Thái Nguyên dựa trên cơ sở đã xác định được 8 chỉ tiêu phân cấp là: loại đất, độ dốc, độ cao, độ dày tầng đất, thành phần cơ giới đất,

pHKCl, mùn, lân tổng số đối với các loại đất sản xuất trong vùng nghiên cứu; kỹ thuật GIS được ứng dụng trong xây dựng các bản đồ đơn tính; bản đồ đơn vị đất đai được xây dựng theo phương pháp chồng xếp các bản đồ đơn tính bằng công nghệ GIS đã thu được kết quả sau: Đất của huyện Đồng Hỷ gồm 561 khoanh được chia thành 47 đơn vị đất đai (LMU) với tổng diện tích 37919,68 ha, trung bình mỗi khoanh có diện tích 67,59 ha, trong đó LMU số 37 lớn nhất có 68 khoanh diện tích 121039,26 ha, LMU số 29 có diện tích nhỏ nhất (1 khoanh với diện tích 3,22 ha) Việc ứng dụng công nghệ GIS để xây dựng bản đồ đơn vị đất đai trong đánh giá đất là rất cần thiết, có tính khả thi cao, phục vụ công tác đánh giá đất, phát triển sản xuất nông nghiệp huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên

- Nguyễn Thị Thùy Linh (2012), Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai phục vụ định hướng sử dụng đất nông nghiệp huyện Thạch Thất, tỉnh Hà Tây cũ

- Lê Ngọc Văn (2014): Kết quả xây dựng bản đồ đơn vị đất đai cho huyện Lương Tài, tỉnh Bắc Ninh ở tỷ lệ 1/25.000 gồm: Loại đất (8 loại), địa hình (5 cấp), thành phần cơ giới (3 cấp), chế độ tưới (2 cấp), chế độ tiêu (3 cấp) và độ mùn của đất (3 cấp) Kết quả xây dựng bản đồ đơn vị đất đai của huyện đã xác định được 29 đơn vị đất đai, diện tích trung bình của mỗi LMU 189,03 ha trong đó: LMU số 9 có diện tích lớn nhất là 1.564,44 ha và LMU số 19 có diện tích nhỏ nhất là 8,47 ha Tổng số khoanh đơn vị đất là 380 khoanh, diện tích trung bình mỗi khoanh là 14,43 ha Khoanh lớn nhất có diện tích là 28,85 ha, diện tích khoanh nhỏ nhất là 4,39 ha

Tóm lại, các nghiên cứu đánh giá đất ở tầm vĩ mô của nhiều tác giả đã có những đóng góp lớn trong việc hoàn thiện dần quy trình đánh giá đất ở Việt

Nam Đối với việc xây dựng bản đồ đơn vị đất đai thì việc lựa chọn các chỉ tiêu phân cấp xây dựng bản đồ đơn vị đất đai ở các vùng khác nhau phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của vùng nghiên cứu, mục đích nghiên cứu và cấp tỷ lệ bản đồ cần xây dựng Các chỉ tiêu và yếu tố được lựa chọn cho xây dựng bản đồ đơn vị đất đai chủ yếu là các chỉ tiêu thể hiện về tính chất của đất đai (địa hình, độ dốc, thành phần cơ giới ) còn các chỉ tiêu thể hiện đặc tính còn ít

1.4 Tình hình ứng dụng GIS trong đánh giá đất đai và cơ sở ứng dụng cho việc xây dựng bản đồ đơn vị đất đai

1.4.1 Giới thiệu về hệ thống thông tin địa lý

Trong vài thập kỷ gần đây, chuyên ngành địa lý học đã áp dụng mạnh mẽ kỹ thuật thông tin, trong đó có những phương pháp ứng dụng mới về các mô hình toán học và thống kê cũng như những ứng dụng các nguồn thông tin mới như dữ liệu viễn thám Trong bối cảnh này, hệ thống thông tin địa lý (GIS) đã đóng một vai trò quan trọng như là một kỹ thuật tổ hợp GIS đã phát triển bởi sự liên kết một số các

kỹ thuật rời rạc vào một tổng thể hơn là cộng những phần của nó lại Ngoài ra, GIS còn cho phép tạo ra cơ sở dữ liệu bản đồ, xây dựng mô hình, hỏi đáp và phân tích một lượng lớn dữ liệu mà tất cả đều được lưu trữ trong một cơ sở dữ liệu Hiện nay, GIS đang được sử dụng rộng rãi ở các nước đã và đang phát triển, đặc biệt ở các lĩnh vực quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên, môi trường, sử dụng đất đai, rừng và quản lý đô thị Trong nông nghiệp, phần lớn GIS được ứng dụng để lập kế hoạch cũng như đánh giá sử dụng đất đai Đối với Việt Nam, kỹ thuật GIS thực tế đã được biết đến khoảng 10 năm trở lại đây, nhưng chủ yếu được dùng trong lĩnh vực quốc phòng, quản lý đô thị GIS có thể giúp chúng ta xác định được những quyết định đúng đắn để quản lý và cải tạo nguồn tài nguyên thiên nhiên có hiệu quả

Sự phát triển rộng rãi và mạnh mẽ của kỹ thuật vi tính cả về phần cứng và phần mềm đã tạo điều kiện cho việc thể hiện các số liệu địa lý ở dạng bản đổ phát triển nhanh chóng Do nhu cầu cần thiết về sự lưu trữ, phân tích và thể hiện các số liệu địa lý cho các vùng rộng lớn và phức tạp đã dẫn đến sự cần thiết phải

sử dụng máy tính để lưu giữ và tạo ra các hệ thống thông tin tỉ mỉ và chi tiết Burrough (1986) định nghĩa: GIS như là một tập hợp các công cụ cho việc thu nhập, lưu trữ, thể hiện và chuyển đổi các dữ liệu mang tính chất không

gian từ thế giới thực nhằm giải quyết các bài toán ứng dụng phục vụ các mục đích cụ thể

Từ khái niệm trên, chúng ta có thể thấy rằng GIS là “một hệ thống liên hợp”,

có khả năng thu nhận, truy nhập, xử lý, lưu trữ, tính toán, phân tích, tra cứu, hiển thị, khai thác và cập nhật các thông tin, số liệu địa lý

1.4.2 Một số phần mềm GIS được ứng dụng ở Việt Nam hiện nay

Hiện nay, có rất nhiều phần mềm GIS được sử dụng ở Việt Nam, dưới đây là một số phần mềm đã và đang được ứng dụng ở các trung tâm, viện nghiên cứu và các cơ quan như: ArcGIS, MapInfo, MapWindow, SuperGIS…

ArcGIS (ESRI Inc.): là hệ thống GIS hàng đầu hiện nay, cung cấp một

giải pháp toàn diện từ thu thập, nhập số liệu, chỉnh lý, phân tích và phân phối thông tin trên mạng Internet tới các cấp độ khác nhau như CSDL địa lý cá nhân hay CSDL của các doanh nghiệp Về mặt công nghệ, hiện nay các chuyên gia GIS coi công nghệ ESRI là một giải pháp mang tính chất mở, tổng thể và hoàn chỉnh, có khả năng khai thác hết các chức năng của GIS trên các ứng dụng khác nhau như: desktop (ArcGIS Desktop), máy chủ (ArcGIS Server), các ứng dụng Web (ArcIMS, ArcGIS Online), hoặc hệ thống thiết bị di động (ArcPAD) và có khả năng tương thích cao đối với nhiều loại sản phẩm của nhiều hãng khác nhau

Hình 1.3 Bộ phần mềm ứng dụng ArcGIS

ArcGIS Desktop (với phiên bản mới nhất là ArcGIS 10) bao gồm những công cụ rất mạnh để quản lý, cập nhật, phân tích thông tin và xuất bản tạo nên một hệ thống thông tin địa lý (GIS) hoàn chỉnh, cho phép:

- Tạo và chỉnh sửa dữ liệu tích hợp (dữ liệu không gian tích hợp với dữ liệu thuộc tính) - cho phép sử dụng nhiều loại định dạng dữ liệu khác nhau thậm chí cả những dữ liệu lấy từ Internet;

- Truy vấn dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính từ nhiều nguồn và bằng nhiều cách khác nhau;

- Hiển thị, truy vấn và phân tích dữ liệu không gian kết hợp với dữ liệu thuộc tính;

- Thành lập bản đồ chuyên đề và các bản in có chất lượng trình bày chuyên nghiệp

ArcGIS Destop là một bộ phần mềm ứng dụng gồm: ArcMap, ArcCatalog, ArcToolbox, ModelBuilder, ArcScene và ArcGlobe Khi sử dụng các ứng dụng này đồng thời, người sử dụng có thể thực hiện được các bài toán ứng dụng GIS bất kỳ, từ đơn giản đến phức tạp, bao gồm cả thành lập bản đồ, phân tích địa lý, chỉnh sửa và biên tập dữ liệu, quản lý dữ liệu, hiển thị và xử lý

dữ liệu Phần mềm ArcGIS Desktop được cung cấp cho người dùng ở 1 trong 3 cấp bậc với mức độ chuyên sâu khác nhau là ArcView, ArcEditor, ArcInfo:

ArcView: Cung cấp đầy đủ chức năng cho phép biểu diễn, quản lý, xây

dựng và phân tích dữ liệu địa lý, các công cụ phân tích không gian cùng với việc biên tập và phân tích thông tin từ các lớp bản đồ khác nhau đồng thời thể hiện các mối quan hệ và nhận dạng các mô hình Với ArcView, cho phép:

- Ra các quyết định chuẩn xác hơn dựa trên các dữ liệu địa lý;

- Xem và phân tích các dữ liệu không gian bằng nhiều phương pháp;

- Xây dựng đơn giản và dễ dàng các dữ liệu địa lý;

- Tạo ra các bản đồ có chất lượng cao;

- Quản lý tất cả các file, CSDL và các nguồn dữ liệu;

- Tùy biến giao diện người dùng theo yêu cầu

ArcEditor: Là bộ sản phẩm có nhiều chức năng hơn, dùng để chỉnh sửa

và quản lý dữ liệu địa lý ArcEditor bao gồm các tính năng của ArcView và thêm vào đó là một số các công cụ chỉnh sửa, biên tập

ArcInfo: Là bộ sản phẩm ArcGIS đầy đủ nhất ArcInfo bao gồm tất cả

các chức năng của ArcView lẫn ArcEditor Cung cấp các chức năng tạo và quản

lý một hệ GIS, xử lý dữ liệu không gian và khả năng chuyển đổi dữ liệu, xây dựng dữ liệu, mô hình hóa, phân tích, hiển thị bản đồ trên màn hình máy tính và xuất bản bản đồ ra các phương tiện khác nhau

MapInfo (Pitney Bowes Software Inc.): là một giải pháp phần mềm GIS

thân thiện với người sử dụng Ngay từ đầu, hãng đã chủ trương xây dựng các phần mềm GIS có hiệu quả, với các chức năng phân tích không gian hữu ích cho các hoạt động kinh doanh, quản lý nhưng không cồng kềnh và không phức tạp hóa bởi những chức năng không cần thiết, giao diện đơn giản và dễ hiểu, đồng thời giá cả phải phù hợp với đại đa số người sử dụng Phiên bản gần đây là MapInfo Professional 11 cũng vẫn duy trì truyền thống này - có thể chạy trên các hệ điều hành thông thường như Windows XP, Windows 2000, Windows NT+SP6, Windows 98 SE, Windows 2003 Server với Terminal Services và Citrix

Phần mềm SuperGIS (SuperGeo Technologies Inc.): là một phần mềm

GIS mới được phát triển và tương tự như ArcGIS SuperGIS (phiên bản mới nhất

là SuperGIS 3.1) cung cấp đầy đủ các chức năng như thu thập dữ liệu, nhập dữ liệu, biên tập dữ liệu, phân tích, trình bày dữ liệu, xuất dữ liệu ra ảnh và các định dạng phần mềm khác như ArcGIS, Mapinfo, AutoCAD… Ngoài ra, SuperGIS còn có chức năng chia sẻ phân phối thông tin trên mạng Internet tới các cấp độ khác nhau như CSDL địa lý cá nhân hay CSDL của các doanh nghiệp

1.4.3 Phương pháp chồng xếp bản đồ trong sử dụng GIS (Map Overlap)

Chồng xếp bản đồ là một phép toán không gian trong đó các lớp không gian riêng biệt (loại đất, độ dày tầng đất, thành phần cơ giới ) sẽ được chồng xếp lên nhau để tạo ra một lớp mới Các vị trí không gian của mỗi lớp và các thuộc tính sẽ được kết nối với nhau để đưa ra những quan hệ dữ liệu mới Việc

- Chồng xếp bản đồ bằng phương pháp số học: Chức năng sử dụng phép tính đại số cho phép GIS xác định quan hệ toán học giữa các lớp dữ liệu Toàn bộ các bản đồ có thể được gộp với nhau (phép cộng), cắt lẫn nhau (phép trừ), nhân

và chia các dữ liệu thuộc tính theo điều kiện hay quy tắc do người sử dụng đặt ra (Trần Thị Băng Tâm, 2010)

- Chồng xếp bản đồ bằng phương pháp logic: Trên cơ sở hai hay nhiều hai các yếu tố không gian hoặc thuộc tính khác với việc sử dụng biểu thức logic các yếu tố không gian hoặc thuộc tính được chọn để phù hợp với các điều kiện cụ thể Các phép toán logic thường dùng trong GIS là: NOT, AND, OR, XOR

- Chồng xếp bản đồ bằng phương pháp có điều kiện: Phương pháp này được thực hiện khi ta chuyển các biểu thức logic thành các biểu thức có điều kiện Máy tính luôn kiểm tra xem các số liệu trên bản đồ dữ liệu có thoã mãn các điều kiện đưa ra hay không

- Chồng xếp bản đồ bằng phương pháp trượt (Map crossing): Phương pháp này là một quá trình cho 2 bản đồ trượt qua nhau, khi hai bản đồ trượt qua nhau thì quá trình so sánh và phối hợp giữa các đơn vị bản đồ dạng Raster được thực hiện và các giá trị của các bản đồ trên bản đồ kết quả được tính toán theo yêu cầu của người sử

- Chồng xếp bản đồ bằng phương pháp sử dụng một cột của bảng thuộc tính: Đây là phương pháp sử dụng một cột của bảng thuộc tính và bản đồ gốc để xây dựng lên bản đồ đơn tính Phương pháp này được thực hiện trên cả hai mô hình dữ liệu raster và vector Tuy nhiên, nếu sử dụng phương pháp chồng xếp bản đồ bằng mô hình raster thì chúng ta sẽ tiết kiệm được thời gian và đạt được hiệu quả cao hơn so với mô hình vector Đối với việc xây dựng bản đồ đơn vị đất đai thì các phương pháp chồng xếp này rất có ý nghĩa Sau khi xây dựng được các bản đồ đơn tính về các đặc tính, tính chất của các LMU (bản đồ đơn tính về loại đất, thành phần cơ giới, khả năng tưới, khả năng tiêu… ), GIS sẽ giúp chúng

ta chồng xếp các loại bản đồ này để tạo ra bản đồ đơn vị đất

1.4.4 Tình hình ứng dụng GIS ở trên thế giới và tại Việt Nam

Ứng dụng công nghệ máy tính vào xây dựng bản đồ và phân tích không gian

phát triển song song với việc thu nhận, phân tích và thể hiện dữ liệu trong các lĩnh vực như xây dựng bản đồ địa hình, bản đồ địa chính, các thiết kế đồ hoạ, thiết kế xây dựng, địa chất, trong khoa học đất, điều tra đo đạc, phân tích và xử lý ảnh viễn thám Các nhà khoa học và nghiên cứu môi trường ứng dụng GIS trong nghiên cứu các biến đổi môi trường toàn cầu dưới tác động ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên như khí hậu, thời tiết và ảnh hưởng tác động của con người về mặt kinh tế - văn hoá - xã hội nhằm tìm ra các giải pháp thích hợp bảo vệ trái đất khỏi các nguy cơ hiểm hoạ của tự nhiên Hiện nay, kỹ thuật GIS được ứng dụng phổ biến nhất trong việc xác định những vị trí thích hợp cho các tuyến phòng thủ quân sự, các vùng chiến lược để triển khai các cuộc tập trận quân sự phù hợp với các loại vũ khí hiện đại Sau đây là một số ứng dụng công nghệ GIS trên thế giới và ở Việt Nam trong công tác điều tra, đánh giá tài nguyên đất đai phục vụ sản xuất nông nghiệp (Trần Thị Băng Tâm, 2010)

1.4.4.1 Một số ứng dụng công nghệ GIS trên thế giới

FAO (1983) đã ứng dụng GIS trong mô hình phân vùng sinh thái nông nghiệp để đánh giá tài nguyên đất đai trên phạm vi toàn thế giới ở tỷ lệ bản đồ 1/5.000.000

Ở phạm vi quốc gia, kỹ thuật GIS đã dược ứng dụng khá sớm để lưu trữ,

xử lý và đánh giá nguồn tài nguyên đất đai Trong đó, có thể nói “Hệ thống thông tin tài nguyên đất đai” của các quốc gia vùng Địa Trung Hải và ở Scotland (1988) nhằm xác định các khu vực cho sản xuất nông nghiệp và lâm nghiệp Tại Australia, hệ thống thông tin về tài nguyên đã được thực hiện từ những năm 1970 nhằm hỗ trợ cho việc thực hiện quyết định các vấn đề sử dụng tài nguyên Tại

Mỹ, các cơ quan đo đạc bản đồ đã đi đầu trong lĩnh vực tự động hoá bản đồ nhằm xây dựng một cơ sở dữ liệu bản đồ số quản lý trên máy tính Một số bang ở

Mỹ như: New York, North Carolina đã phát triển các chương trình giúp đỡ các địa phương cập nhật các thông tin về đất đai của họ, từ đó thành lập các loại bản

đồ địa chính, bản đồ thuế, quản lý và lưu trữ các thông tin đất đai Bên cạnh đó,

Sở Công an thành phố Tacoma, Washington sử dụng công nghệ GIS để chọn, hiển thị và phân tích các hoạt động tội phạm Hệ thống thông tin địa lý được xây

dựng trên máy tính có thể truy cập tên, hộ khẩu, địa chỉ và các thông tin khác của các tên tội phạm đã được lưu trữ ở Viện Kiểm sát

Tại Châu Âu và các nước phát triển, công nghệ GIS được coi là một công

cụ không thể thiếu của các nhà quản lý, các nhà doanh nghiệp Hầu hết các nước công nghiệp phát triển đã ứng dụng công nghệ GIS để xây dựng cơ sở dữ liệu tài nguyên môi trường thống nhất trong toàn quốc Công nghệ GIS còn được dùng

để xây dựng các hệ thống thông tin chuyên ngành, trợ giúp lãnh đạo, quản lý nhân sự, cấp cứu y tế, hướng dẫn hàng không

- Tại Canada, công nghệ GIS đã trở thành công cụ chuyên dụng trong công tác quản lý ngành lâm nghiệp, nông nghiệp và quản lý môi trường Canada

là nước đầu tiên ứng dụng công nghệ GIS và hiện nay cũng là một trong các nước đi đầu trong lĩnh vực GIS trên Thế giới

- Tại Trung Quốc, Nhật Bản, công cụ GIS được sử dụng để thực hiện giám sát và xây dựng mô hình biến động môi trường

- Tại Mỹ, GIS được ứng dụng để thực hiện dự án xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý toàn Liên bang ngay từ những năm 1980 Hiện nay, Mỹ là nước đứng đầu Thế giới về sản phẩm phần mềm GIS cũng như ứng dụng công nghệ GIS phục vụ phát triển kinh tế - xã hội

- Tại Colombia xây dựng cơ sở dữ liệu, để ưu tiên dành đất cho vườn Quốc gia Mạng lưới cáp quang được chụp và biểu diễn từng bộ phận của mạng lưới trên dữ liệu GIS

- Tại Kenya GIS đã phát hiện ra các động vật ở hoang mạc phân tán trong mùa

ẩm ướt và tập trung vào khu vực trũng vào mùa khô Sự hiểu biết về vùng di cư đã giúp cho việc quản lý nguồn nước, dẫn nước cho đời sống hoang dã và các vật nuôi

- Tại Italia cơ quan khảo sát động đất quốc gia xây dựng hệ thống thông tin thống nhất Hệ thống này tạo ra các bản báo cáo theo thời gian thực hiện và các bản

đồ hoạt động địa chấn

- Tại Thổ Nhĩ Kỳ, GIS đã được sử dụng để đánh giá đầy đủ những ảnh hưởng của một đập chắn nước rộng lớn tới tưới tiêu, thuỷ điện, sức khoẻ, khai thác mỏ, giáo dục, du lịch, viễn thông

- Tại Ukraina, những thay đổi về chính trị kéo theo các làn sóng chuyển đổi sử dụng đất Việc thiếu những ghi chép chính xác đã cản trở công việc tạo ra các bản đồ trắc địa, vì vậy một hệ thống đăng ký đất mới được phát triển, dựa trên ảnh vệ tinh có

độ phân giải cao và đổi mới các phần mềm ứng dụng

- Tại Indonesia, GIS được dùng để quản lý hệ thống radio và điện thoại, bằng phương pháp nghiên cứu vị trí trạm, nhân khẩu trong vùng, phạm vi cư trú của người

sử dụng và sự bảo dưỡng thiết bị

- Tại Ai Cập, dân số tăng và sự mở rộng sản xuất nông nghiệp đặt ra một yêu cầu quản lý nguồn nước, chính phủ đã xây dựng một hệ thống nhằm quản lý nước sông Nil, các sông ngòi, kênh mương, đường ống, trạm bơm

Ngày nay, ở nhiều quốc gia trên thế giới, GIS đã trở thành công cụ trợ giúp quyết định trong hầu hết các hoạt động kinh tế-xã hội, an ninh, quốc phòng, đối 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 đánh giá được 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 được gắn với một nền bản đồ số nhất quán trên cơ sở toạ độ của các dữ liệu bản đồ đầu vào (Trần Thị Băng Tâm, 2010)

1.4.4.2 Tình hình ứng dụng hệ thống thông tin địa lý tại Việt Nam

Ở Việt Nam, công nghệ GIS mới được quan tâm và chú ý đến trong vòng 10 năm trở lại đây Hiện nay, đã có nhiều cơ quan nhà nước, các trường đại học và các viện nghiên cứu áp dụng công nghệ GIS trong việc thực thi các kế hoạch và

dự án nghiên cứu của mình Đặc biệt, trong công tác đánh giá đất, những ứng dụng GIS đã có những đóng góp thiết thực trong việc bảo vệ, khai thác và sử dụng một cách hiệu quả, bền vững nguồn tài nguyên đất đai

Sau đây là một số chương trình và đề tài ứng dụng GIS tại Việt Nam:

- Trần Quốc Vinh (2012), Nghiên cứu sử dụng viễn thám (RS) và hệ thống thông tin địa lý (GIS) để đánh giá xói mòn đất huyện Tam Nông, tỉnh Phú Thọ

thông tin địa lý giám sát tình hình và Dự báo xu hướng lây lan dịch cúm gia cầm

- Nguyễn Quốc Khánh (2008), Nghiên cứu ứng dụng viễn thám và GIS xây dựng bản đồ hiện trạng tài nguyên thiên nhiên phục vụ công tác quy hoạch bảo vệ môi trường cấp tỉnh

- Dương Văn Khảm (2008), Nghiên cứu áp dụng công nghệ viễn thám (RS) và hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong khí tượng thủy văn

- Với nghiên cứu “Xây dựng và quản lý cơ sở dữ liệu bản đồ đơn vị đất đai dựa trên công nghệ GIS của huyện Yên Châu, tỉnh Sơn La”, tác giả Vann Varth (2003) đã xây dựng khá thành công cơ sở dữ liệu bản đồ đơn vị đất đai trên máy tính cho địa bàn toàn huyện Yên Châu

Tóm lại, những ứng dụng GIS là rất có ý nghĩa đối với yêu cầu thực tiễn

sử dụng và quản lý nguồn tài nguyên đất đai Nó cũng là việc làm cần thiết cho

sự nghiệp phát triển nông nghiệp đặc biệt trong giai đoạn hiện nay, khi chúng ta đang cần đẩy mạnh tốc độ phát triển kinh tế của đất nước nói chung và phát triển nền sản xuất nông nghiệp nói riêng

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Các loại đất trên địa bàn huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa

2.2 Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi không gian: Huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa

Phạm vi thời gian: Thời gian tiến hành nghiên cứu năm 2014

Giới hạn đề tài: Đề tài tập trung nghiên cứu các loại đất nông nghiệp và đất chưa sử dụng (trừ đất nuôi trồng thủy sản và đất núi đá không có rừng cây) với tổng diện tích nghiên cứu là 10217,65 ha

2.3 Nội dung nghiên cứu

2.3.1 Đánh giá dữ liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội của huyện

Các dữ liệu về điều kiện tự nhiên đất đai bao gồm: vị trí địa lý, khí hậu, địa hình, chế độ thuỷ văn, điều kiện địa chất và thổ nhưỡng, hiện trạng sử dụng đất của huyện

Các dữ liệu về điều kiện kinh tế - xã hội bao gồm: hiện trạng dân số, lao động và cơ sở hạ tầng liên quan đến sản xuất nông nghiệp

2.3.2 Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai của huyện Hậu Lộc

Xác định và lựa chọn các chỉ tiêu đất đai phù hợp với điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, tình hình sử dụng đất của huyện

Phân cấp các chỉ tiêu đất đai của huyện Hậu Lộc

Xây dựng các bản đồ đơn tính theo các chỉ tiêu đất đai đã phân cấp

Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai của huyện Hậu Lộc

Mô tả các đơn vị đất đai của huyện Hậu Lộc

2.3.3 Định hướng sử dụng đất nông nghiệp của huyện Hậu Lộc

Các loại hình sử dụng đất trên địa bàn huyện Hậu Lộc

Định hướng sử dụng đất nông nghiệp huyện Hậu Lộc

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp điều tra thu thập số liệu thứ cấp

- Nguồn số liệu không gian gồm:

+ Bản đồ địa hình tỷ lệ 1/25.000 huyện Hậu Lộc

+ Bản đồ Hiện trạng sử dụng đất huyện Hậu Lộc tỷ lệ 1/25.000

+ Bản đồ đất huyện Hậu Lộc tỷ lệ 1/25.000

- Nguồn số liệu thuộc tính: Bao gồm các bảng biểu với số liệu đi kèm với

số liệu không gian ở trên và các số liệu thuộc tính phi không gian như số liệu về khí hậu, vị trí địa lý; số liệu thống kê, điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội; số liệu

về sản xuất nông nghiệp và cây trồng

- Nghiên cứu ứng dụng các phần mềm: Phần mềm MS Ecxel để lưu trữ các

thông tin thuộc tính, các phần mềm đồ họa, phần mềm GIS (MicroStation, Mapinfor, ArcGIS) để quản lý, trình bày và truy xuất dữ liệu không gian và thuộc tính

Tổng hợp, phân tích, đánh giá đặc điểm điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội đất và các yếu tố có liên quan đến xây dựng bản đồ đơn vị đất đai trên địa bàn huyện Hậu Lộc - tỉnh Thanh Hóa

2.4.2 Phương pháp xây dựng bản đồ đơn tính

Trên cơ sở số liệu, tài liệu đã thu thập: số liệu về hiện trạng sử dụng đất,

số liệu phân tích các tính chất lý, hóa phẫu diện đất, các loại bản đồ: bản đồ nền

tỷ lệ 1:25.000, bản đồ hiện trạng sử dụng đất, bản đồ thổ nhưỡng, bản đồ địa hình

VN 2000…) đã thu thập của vùng nghiên cứu tiến hành xây dựng các loại bản

đồ Thực hiện:

- Lựa chọn các yếu tố có liên quan đến việc xây dựng bản đồ đơn vị đất đai dựa trên các tài liệu đã có về điều kiện tự nhiên (đất đai, địa hình, tưới tiêu, khí hậu…) và những nguồn dữ liệu có khả năng khai thác, kế thừa được về huyện Hậu Lộc Căn cứ vào đối tượng, mục tiêu nghiên cứu và tỷ lệ bản đồ cần xây dựng, cân nhắc các yếu tố có thể lựa chọn cho việc xác định các ĐVĐĐ cho huyện Hậu Lộc Các yếu tố liên quan đến xây dựng bản đồ đơn vị đất đai được xác định gồm:

+ Loại đất (G): Loại đất là một yếu tố tổng hợp, khái quát được đặc tính chung của một vạt đất Loại đất đã chứa hàng loạt chỉ tiêu lý, hóa tính cơ bản của

đất Loại đất còn cho ta khái niệm ban đầu về khả năng sử dụng với mức độ tốt xấu tương đối Kế thừa nghiên cứu, huyện Hậu Lộc gồm 5 nhóm đất chính, 12 đơn vị đất Trong nghiên cứu này sử dụng 5 nhóm đất để phân cấp phục vụ xây dựng bản đồ đơn vị đất đai

+ Địa hình tương đối (Dh): được phân thành 3 cấp (Vàn cao, vàn, vàn thấp)

+ Độ dầy tầng đất (D): được phân thành 3 cấp (>100 cm, 50-100 cm, <50 cm) + Thành phần cơ giới (CG): Thành phần cơ giới có mối liên quan chặt chẽ tới các yêu cầu sinh lý, sinh hóa của cây trồng, ảnh hưởng tới việc áp dụng các công thức luân canh khác nhau Đồng thời thành phần cơ giới cũng ảnh hưởng đến tính thấm nước, độ xốp, lượng khí trong đất và ảnh hưởng trực tiếp đến khâu làm đất Thành phần cơ giới được chia làm 3 cấp: Cơ giới nhẹ (Cát, cát pha thịt, thịt pha cát, thịt), cơ giới trung bình (đất thịt pha limon, limon, thịt pha sét pha cát), cơ giới nặng (đất thịt pha sét pha limon,limon, thịt pha sét, sét pha limon, sét pha cát, sét) + Chế độ tưới (T): Được phân thành 3 cấp (Tưới chủ động, tưới bán chủ động, không được tưới)

+ Độ mùn đất (P): Độ mùn đất canh tác tại huyện Hậu Lộc biến động khá phức tạp Qua khảo sát tình hình canh tác thực tế, lấy mẫu phân tích, dựa vào một

số chỉ tiêu nông hóa có tính quyết định về độ mùn tự nhiên của đất Trong nghiên cứu này, hàm lượng mùn trong đất phân tích theo Tiurin được xác định làm 3 cấp (Giàu có hàm lượng mùn >4% , trung bình có hàm lượng mùn 2-4% và nghèo có hàm lượng mùn <2%)

+ Đối với huyện Hậu Lộc thì độ mặn của đất mà đặc trưng là tổng số muối tan là chỉ tiêu đặc thù, là tính chất quan trọng hàng đầu Dựa vào tổng số muối tan trong đất có thể chia độ mặn đất huyện Hậu Lộc thành 4 cấp (Không mặn có

độ dẫn điện EC 0-2 mS/cm, mặn ít độ dẫn điện EC 4-8 mS/cm, mặn trung bình

độ dẫn điện EC 8-15 mS/cm , mặn nhiều độ dẫn điện EC >15 mS/cm)

-Sau khi đã lựa chọn các yếu tố phục vụ xây dựng bản đồ đơn vị đất đai, tiến hành phân cấp các chỉ tiêu theo hướng dẫn của FAO để thành lập các bản đồ đơn tính

+ Ứng dụng phần mềm Microsation số hoá các loại bản đồ, sau đó chuyển