Nghiên cứu ứng dụng hệ thống thông tin Địa Lí (GIS), đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất lưu vực thủy điện Sơn La giai đoạn 2005 - 2010

LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành tốt khóa học của mình và được sự đồng ý của Ban giám hiệu trường Đại học Tây Bắc, Ban chủ nhiệm khoa Sử - Địa và dưới sự hướng dẫn của thầy giáo - Thạc Sĩ Phạm A

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY BẮC

NGUYỄN THỊ THANH THÚY

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÍ (GIS), ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG HIỆN TRẠNG

SỬ DỤNG ĐẤT LƯU VỰC THỦY ĐIỆN SƠN LA

GIAI ĐOẠN 2005 - 2010

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

SƠN LA, NĂM 2014

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY BẮC

NGUYỄN THỊ THANH THÚY

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÍ (GIS), ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG HIỆN TRẠNG

SỬ DỤNG ĐẤT LƯU VỰC THỦY ĐIỆN SƠN LA

GIAI ĐOẠN 2005 - 2010

Chuyên ngành: Địa lí tự nhiên

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Giảng viên hướng dẫn: ThS Phạm Anh Tuân

SƠN LA, NĂM 2014

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành tốt khóa học của mình và được sự đồng ý của Ban giám hiệu trường Đại học Tây Bắc, Ban chủ nhiệm khoa Sử - Địa và dưới sự hướng dẫn

của thầy giáo - Thạc Sĩ Phạm Anh Tuân, em thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ứng

dụng hệ thống thông tin Địa Lí (GIS), đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất lưu vực thủy điện Sơn La giai đoạn 2005 - 2010” Đến nay đề tài đã được

hoàn thành

Em xin bày tỏ sự cảm ơn chân thành nhất tới ban giám hiệu nhà trường, Phòng Đào tạo, Phòng Khoa học công nghệ và Hợp tác quốc tế, Khoa Sử - Địa, Thư viện Trường Đại học Tây Bắc đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình thực hiện đề tài Đặc biệt là giáo viên hướng dẫn đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ em trong quá trình hoàn thành đề tài Đồng thời em cũng xin chân thành cảm ơn các cơ quan có liên quan đã tạo điều kiện thuận lợi nhất cho em trong quá trình nghiên cứu Mặc dù bản thân đã rất cố gắng cùng với sự giúp đỡ của các thầy cô giáo và bạn bè nhưng do trình độ và thời gian có hạn nên đề tài không thể tránh khỏi các thiếu sót Rất mong được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các bạn để đề tài của em được hoàn thiện và đầy đủ hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Sơn La, tháng 05 năm 2014

Sinh viên

Nguyễn Thị Thanh Thúy

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

BĐĐC Bản đồ địa chính BĐHTSDĐ Bản đồ hiện trạng sử dụng đất

CSDL Cơ sở dữ liệu GIS Hệ thống thông tin địa lí FAO Tổ chức lương thực và nông nghiệp Liên Hiệp Quốc

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU 1

1.1 Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu 1

1.2 Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu 2

1.2.1 Mục tiêu 2

1.2.2 Nhiệm vụ 2

1.3 Giới hạn nghiên cứu 2

1.4 Quan điểm và phương pháp nghiên cứu 3

1.4.1 Quan điểm nghiên cứu 3

1.4.1.1 Quan điểm tổng hợp lãnh thổ 3

1.4.1.2 Quan điểm hệ thống 3

1.4.1.3 Quan điểm về môi trường sinh thái 3

1.4.1.4 Quan điểm lịch sử 4

1.4.2 Phương pháp nghiên cứu 4

1.4.2.1 Phương pháp thu thập, xử lí số liệu 4

1.4.2.3 Phương pháp thực địa 5

1.5 Những đóng góp của đề tài 5

1.6 Bố cục của khóa luận 5

PHẦN NỘI DUNG 6

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 6

1.1 Lịch sử phát triển hệ thống thông tin địa lí 6

1.1.1 Trên thế giới và tại Việt Nam 6

1.1.2 Tại khu vực nghiên cứu 8

1.2 Tổng quan về công tác đánh giá biến động ở Việt Nam 9

1.3 Sự cần thiết phải đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất 10

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12 2.1 Cơ sở lí luận về đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất 12

2.1.1 Một số khái niệm cơ bản về đất đai và bản đồ hiện trạng sử dụng đất 12

2.1.2 Phương pháp thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất 14

2.1.3 Các phương pháp đánh giá biến động 16

2.1.4 Vai trò của công nghệ GIS trong xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất 18

2.2 Cơ sở thực tiễn 19

2.2.1 Khái quát các đặc điểm của khu vực nghiên cứu 19

2.2.1.1 Điều kiện tự nhiên 19

2.2.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 25

2.2.1.3 Đánh giá tổng hợp điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội 28

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 29

3.1 Đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất lưu vực thủy điện Sơn La giai đoạn 2005 - 2010 29

3.1.1 Đánh giá hiện trạng sử dụng đất trước khi có thủy điện Sơn La 29

3.1.2 Đánh giá hiện trạng sử dụng đất sau khi có thủy điện 33

3.2 Biến động sử dụng đất canh tác dưới tác động của thủy điện Sơn La 38

3.2.1 Đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất lưu vực thủy điện Sơn La bằng phương pháp truyền thống 38

3.2.2 Đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất ứng dụng công nghệ GIS 43

PHẦN KẾT LUẬN 48

1 Kết luận 48

2 Tồn tại và kiến nghị 48

TÀI LIỆU THAM KHẢO 49

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Cơ cấu dân tộc ở khu vực dự án 26

Bảng 2.2 : Hiện trạng năng lực học vấn khu vực dự án (năm 1986 - 1987) 27

Bảng 3.1 Hiện trạng sử dụng đất lưu vực thủy điện Sơn La năm 2005 29

Bảng 3.2 Hiện trạng sử dụng đất sản xuất nông nghiệp lưu vực thủy điện Sơn La năm 2005 31

Bảng 3.3 Hiện trạng đất lâm nghiệp lưu vực thủy điện Sơn La năm 2005 32

Bảng 3.4 Hiện trạng sử dụng đất lưu vực thủy điện Sơn La năm 2010 34

Bảng 3.5 Hiện trạng sử dụng đất sản xuất nông nghiệp lưu vực thủy điện Sơn La năm 2010 35

Bảng 3.6 Hiện trạng sử dụng đất lâm nghiệp lưu vực thủy điện Sơn La năm 2010………… 37

Bảng 3.7 Kết quả thống kê số liệu hiện trạng sử dụng đất lưu vực thủy điện Sơn La năm 2005, 2010 39

Bảng 3.8 Thống kê diện tích đất đai biến động giai đoạn 2005 - 2010 40

Loại hình sử dụng đất 40

Bảng 3.9 Bảng ma trận chuyển đổi hiện trạng sử dụng đất canh tác 44

lưu vực thủy điện Sơn La giai đoạn 2005 - 2010 44

Bảng 3.10 Thống kê đánh giá biến động các nhóm đất tại lưu vực thủy điện Sơn La giai đoạn 2005 - 2010 45

DANH MỤC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 01: Hiện trạng sử dụng đất lưu vực thủy điện Sơn La năm 2005…… 30 Biểu đồ 02: Hiện trạng sử dụng đất theo đối tượng sử dụng đất năm 2005… 31 Biểu đồ 03: Hiện trạng sử dụng đất lâm nghiệp lưu vực thủy điện sơn la năm 2005 33 Biểu đồ 04: Hiện trạng sử dụng đất lưu vực thủy điện Sơn La năm 2010… …34 Biểu đồ 05: Hiện trạng sử dụng đất sản xuất nông nghiệp theo đối tượng sử dụng năm 2010……….36 Biểu đồ 06: Hiện trạng sử dụng đất lâm nghiệp lưu vực thủy điện Sơn La 2010……….37 Biểu đồ 07: Tình hình biến động sử dụng các loại đất lưu vực thủy điện Sơn La giai đoạn 2005 – 2010 ……… 41 Biểu đồ: 08: Tình hình sử dụng các loại đất nông nghiệp lưu vực thủy điện Sơn

La giai đoạn 2005 – 2010 ……… 41 Biểu đồ: 09: Tình hình sử dụng các loại đất phi nông nghiệp lưu vực thủy điện Sơn La giai đoạn 2005 – 2010……….42 Biểu đồ 10: Biến động sử dụng các loại đất chưa sử dụng giai đoạn 2005 – 2010……….43

PHẦN MỞ ĐẦU

1.1 Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu

Đất đai là tài nguyên quốc gia vô cùng quý giá, là tư liệu sản xuất đặc biệt không gì có thể thay thế được, là thành phần quan trọng của môi trường sống, là địa bàn phân bố của các khu dân cư, xây dựng các công trình văn hóa, kinh tế,

xã hội, an ninh quốc phòng, là yếu tố cấu thành lãnh thổ của mỗi quốc gia Đất đai có những tính chất đặc trưng khiến nó không giống bất kì một tư liệu sản xuất nào khác Đó là nguồn tài nguyên có giới hạn về diện tích nhưng vô hạn về thời gian sử dụng Vì vậy, đối với mỗi quốc gia nào trên thế giới, sử dụng đất một cách “khôn ngoan” là hết sức cần thiết cho sự phát triển bền vững Cùng với

đó thì trong xã hội hiện nay, dưới sức ép của gia tăng dân số thì đất đai đã trở thành vấn đề sống còn của mỗi quốc gia, mỗi dân tộc và là một trong những chỉ tiêu đánh giá sự phát triển của mỗi quốc gia, mỗi dân tộc đôi khi còn được tính theo mức độ biến động trong quá trình sử dụng đất của Quốc gia, của dân tộc đó Chính sự gia tăng dân số, sự phát triển đô thị và quá trình công nghiệp hoá đã gây sức ép lớn trong việc sử dụng đất Diện tích đất nông nghiệp ngày càng giảm kéo theo đó là sự tăng lên của đất phi nông nghiệp như nhu cầu về nhà ở, đất xây dựng các công trình công cộng, khu công nghiệp tăng Đây là bài toán nan giải “bức xúc” hiện nay Để giải quyết vấn đề này, mỗi quốc gia đều xây dựng cho mình những chương trình, kế hoạch, chiến lược riêng phù hợp với hoàn cảnh, điều kiện của mình để sử dụng đất đai được hợp lý, hiệu quả, tiết kiệm Đặc biệt là đối với nước ta - một đất nước mà quá trình công nghiệp hoá, hiện đại hoá và đô thị hoá đang diễn ra mạnh mẽ trên khắp cả nước Vì vậy việc xác định biến động đất đai càng trở thành một vấn đề cấp thiết

Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng của nền khoa học hiện đại đòi hỏi các thông tin phải nhanh chóng, chính xác và kịp thời Đặc biệt hơn, đất đai lại luôn luôn biến động từng ngày từng giờ thông tin phải được cập nhật thường xuyên, việc quản lý đất đai bằng các biện pháp thô sơ như: Bản đồ giấy,

sổ sách cũ không còn phù hợp đối với những nước những khu vực phát triển Hệ

thống thông tin địa lí (Geographic Information Systems - viết tắt là GIS) ra đời đánh dấu một bước ngoặt mới trong lịch sử loài người, hệ thống này có những chức năng cơ bản đó là tự động tìm kiếm, thu thập và quản lý thông tin theo ý muốn, đặc biệt là có khả năng chuẩn hoá và biểu thị dữ liệu không gian từ thế giới thực phục vụ cho các mục đích khác nhau trong đời sống

Sự ra đời của Hệ thống thông tin địa lí đã đáp ứng rất nhiều yêu cầu thực

tế và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau Vì vậy GIS chính là công

cụ hữu ích cho việc theo dõi, giám sát, đánh giá những biến động tài nguyên nói chung và biến động đất đai nói riêng giúp những nhà quản lý, những nhà quy hoạch đề ra những chiến lược phát triển kinh tế vùng một cách nhanh chóng, chính xác và hiệu quả

Xuất phát từ thực tế, đòi hỏi của sự phát triển kinh tế - xã hội cũng như sự cần thiết của việc ứng dụng GIS trong công tác đánh giá biến động, em tiến hành

thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng hệ thống thông tin Địa Lí (GIS), đánh

giá biến động hiện trạng sử dụng đất lưu vực thủy điện Sơn La giai đoạn

Thực hiện đề tài này, nhiệm vụ chung là:

- Thu thập tài liệu, bản đồ phục vụ cho nghiên cứu

- Đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất giai đoạn 2005 - 2010

- Phân tích kết quả biến động hiện trạng sử dụng đất lưu vực thủy điện Sơn La giai đoạn 2005 - 2010

1.3 Giới hạn nghiên cứu

- Thời gian: Đề tài bắt đầu thực hiện từ tháng 10/2013 đến tháng 5/2014

- Đối tượng nghiên cứu:Đất đai thuộc lưu vực thủy điện tỉnh Sơn La

- Phạm vi nghiên cứu: Ứng dụng hệ thống thông tin Địa lí (GIS), đánh giá

biến động hiện trạng sử dụng đất lưu vực thủy điện Sơn La giai đoạn 2005 -

2010

1.4 Quan điểm và phương pháp nghiên cứu

1.4.1 Quan điểm nghiên cứu

1.4.1.1 Quan điểm tổng hợp lãnh thổ

Mọi sự vật hiện tượng tuy có sự khác biệt về cả ngoại diện và nội hàm nhưng lại có mối quan hệ gắn bó với nhau theo một chừng mực nhất định Nghiên cứu các sự vật hiện tượng đó theo quan điểm tổng hợp nhằm phát hiện

ra bản chất của vấn đề và vạch rõ mối quan hệ hữu cơ, biện chứng giữa chúng

Ở đề tài này, quan điểm tổng hợp được sử dụng khi xem xét các nhân tố ảnh hưởng tới biến động hiện trạng sử dụng đất tại lưu vực thủy điện Sơn La

1.4.1.2 Quan điểm hệ thống

Lưu vực thủy điện Sơn La là một bộ phận của lãnh thổ Việt Nam nên việc sử dụng đất ở khu vực này vừa mang những đặc diểm chung của việc sử dụng đất trên cả nước, vừa mang nét đặc thù riêng của vùng núi cao Tây Bắc Vận dụng quan điểm vào hệ thống vào quá trình nghiên cứu để đi sâu tìm hiểu mối quan hệ chặt chẽ giữa các nhân tố ảnh hưởng tới biến động hiện trạng sử dụng đất tại lưu vực thủy điện Sơn La với các vùng lân cận và mối quan hệ giữa việc sử dụng đất của khu vực này với hoạt động sản xuất, sinh hoạt của người dân địa phương

1.4.1.3 Quan điểm về môi trường sinh thái

Môi trường sinh thái là một trong những vấn đề mang tính toàn cầu của thời đại Theo quan điểm sinh thái: Mỗi cá thể có mối quan hệ chặt chẽ với các nhân tố môi trường xung quanh và tác động trực tiếp đến sự tồn tại và phát triển của xã hội loài người Khi phát triển kinh tế - xã hội cần chú ý tới cả hai mặt đối với môi trường để hướng tới sự phát triển bền vững Quan điểm này được thể hiện rõ nhất trong tác động của việc sử dụng đất đến kinh tế - xã hội cũng như tự nhiên của vùng Tây Bắc Việc sử dụng đất để xây dựng nhà máy thủy điện Sơn

La sẽ làm cho nhiều hệ sinh thái bị biến đổi, vì vậy sự thích nghi với môi trường

mới của sinh vật cũng như con người sẽ là một thách thức lớn và phải có những định hướng cụ thể

1.4.1.4 Quan điểm lịch sử

Bất kì một sự vật hiện tượng nào cũng có quá trình phát sinh, phát triển gắn với từng thời điểm, thời gian và sự kiện lịch sử nào đó Trên thế giới cũng như ở nước ta trước đó đã có nhiều hướng sử dụng đất vào những mục đích khác nhau và thấy được vai trò to lớn, cũng như tác động hai mặt của nó Vì vậy dựa vào quan điểm này mà ta có thể hạn chế được phần nào những tác động tiêu cực của nó

1.4.2 Phương pháp nghiên cứu

1.4.2.1 Phương pháp thu thập, xử lí số liệu

Là phương pháp quan trọng giúp chúng ta tiếp cận vấn đề nhanh hơn, phát hiện chính xác vấn đề trọng tâm Mặt khác, nó còn cung cấp những thông tin cần thiết giúp người nghiên cứu hoạch định quy trình các bước thực hiện đề tài Tuy nhiên, tài liệu thu thập được từ các nguồn khác nhau thường không đồng bộ và không đầy đủ Do đó đòi hỏi người nghiên cứu phải có sự chọn lọc phù hợp và logic Vì thế, để xây dựng bản đồ nói chung và bản đồ hiện trạng sử dụng đất nói riêng hay để đánh giá biến động thì công việc đầu tiên không thể thiếu được

là công tác chuẩn bị cho việc thành lập bản đồ Nhiệm vụ chủ yếu của công đoạn này là thu thập, kiểm tra, đánh giá các tài liệu, số liệu sẵn có và điều tra khảo sát thực địa theo những yêu cầu của nội dung, mục đích của đề tài Kế thừa có chọn lọc các bản đồ, tài liệu đã có trên khu vực nghiên cứu Bản đồ địa chính, địa hình, bản đồ hiện trạng sử dụng đất cũ có thể dùng làm bản đồ nền trong khi xây dựng bản đồ hiện trạng mới Cũng có thể sử dụng tài liệu này đối chiếu với thực địa để chỉnh lý các biến động về đất đai cho phù hợp với tình hình sử dụng đất tại thời điểm lập bản đồ

Thu thập bản đồ của các năm 2005, 2010 và các điều kiện tự nhiên, kinh

tế, xã hội của khu vực nghiên cứu làm tài liệu phục vụ cho công tác xây dựng cơ

sở dữ liệu cho bản đồ

- Các tài liệu sổ sách có liên quan phục vụ cho nghiên cứu của đề tài

1.4.2.2 Phương pháp bản đồ, biểu đồ

Đây là một phương pháp đặc trưng khi nghiên cứu một vấn đề địa lí Trong đề tài này nội dung quan trọng đó là “Nghiên cứu ứng dụng hệ thống thông tin Địa Lí (GIS), đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất lưu vực thủy điện Sơn La giai đoạn 2005 - 2010” Dựa trên các bàn đồ hành chính, số liệu liên quan để xây dựng các biểu đồ, bản đồ địa lí qua đó thể hiện nội dung của đề tài cho phù hợp

1.4.2.3 Phương pháp thực địa

Thực địa là “ cánh tay phải” của khoa học địa lí Do đó, phương pháp thực địa là phương pháp không thể thiếu khi nghiên cứu biến động hiện trạng sử dụng đất tại một địa phương cụ thể Thông qua việc tìm hiểu nhân dân địa phương, các trạm quan trắc và các cơ quan thống kê chúng em đã sẽ sử dụng phương pháp này để thu thập số liệu, tài liệu Sau đó nhờ quá trình khảo sát chúng em sẽ kiểm chứng lại những đánh giá của mình về vấn đề nghiên cứu để có sự điều chỉnh hợp lí

1.5 Những đóng góp của đề tài

Đề tài hoàn thành sẽ đưa ra được kết quả biến động hiện trạng sử dụng đất lưu vực thủy điện Sơn La giai đoạn 2005 - 2010 và trở thành tài liệu trong quản lý và sử dụng Đồng thời, đưa ra số liệu biến động về diện tích của một số loại hình sử dụng đất, giúp địa phương thuận tiện trong chỉnh lý, bổ sung sự biến động các thông tin đất trong quá trình quản lý, sử dụng và phát triển bền vững nguồn tài nguyên quý giá này

1.6 Bố cục của khóa luận

Ngoài phần mở đầu và kết luận, đề tài gồm 3 chương:

Chương 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu Chương 2: Cơ sở khoa học và phương pháp nghiên cứu Chương 3: Kết quả nghiên cứu

PHẦN NỘI DUNG

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

“Ứng dụng hệ thống thông tin địa lí trong đánh giá biến động hiện trạng

sử dụng đất” thực chất là ứng dụng hệ thống thông tin địa lí (GIS) để xây dựng

và chuẩn hoá bản đồ hiện trạng sử dụng đất qua các thời điểm rồi từ đó đưa ra được các bản đồ biến động tương ứng thể hiện sự thay đổi hiện trạng tại khu vực nghiên cứu

Từ lâu con người đã biết đến bản đồ như một công cụ, một tài liệu hữu hiệu cho công việc của mình Tuỳ theo các ngành, các lĩnh vực sẽ có các loại bản đồ riêng như bản đồ hiện trạng sử dụng đất, bản đồ địa chính, bản đồ địa hình (ngành quản lý đất đai) ; Bản đồ hiện trạng rừng (ngành quản lý tài nguyên rừng

và môi trường) ; Các bản đồ chuyên ngành khác như : Bản đồ giao thông, bản đồ khai thác khoáng sản Bản đồ hiện trạng sử dụng đất là bản đồ thể hiện sự phân

bố các loại đất tại một thời điểm xác định, được lập theo đơn vị hành chính (Khoản 17 - Điều 4 - Luật Đất đai 2003)

1.1 Lịch sử phát triển hệ thống thông tin địa lí

1.1.1 Trên thế giới và tại Việt Nam

Hệ thống thông tin địa lí (Geographic Information System - gọi tắt là GIS)

được hình thành vào những năm 1960 và phát triển rất rộng rãi trong 10 năm lại đây GIS ngày nay là công cụ trợ giúp quyết định trong nhiều hoạt động kinh tế -

xã hội, quốc phòng của nhiều quốc gia trên thế giới GIS có khả năng trợ giúp các cơ quan chính phủ, các nhà quản lý, các doanh nghiệp, các cá nhân 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 hình học (bản đồ) nhất quán trên cơ sở toạ độ của các dữ liệu đầu vào

GIS ra đời chính là sự kế tục các ý tưởng trong ngành địa lí mà nhất là ngành địa lí bản đồ trong thời đại mà công nghệ thông tin đủ mạnh để tạo ra các

công cụ định lượng mới và có khả năng thực thi hầu hết các phép phân tích bản

đồ bằng công cụ định lượng mới

Có nhiều khái niệm về hệ thống thông tin địa lí khác nhau Tuy nhiên ở mức độ tương đối chúng ta có thể hiểu GIS theo định nghĩa sau:

“Hệ thống thông tin địa lí (GIS) là một hệ thống các thông tin được sử dụng để thu thập, lưu trữ, xây dựng lại, thao tác, phân tích, biểu diễn các dữ liệu địa lí phục vụ công tác quy hoạch hoặc lập các quyết định sử dụng đất, các nguồn tài nguyên thiên nhiên môi trường, giao thông, đô thị và nhiều thủ tục hành chính” (Định nghĩa của Nitin Kumar Triphthi, 2000 học viện Công nghệ

Châu Á )

Hệ thống thông tin địa lí có thể hiểu một cách đơn giản là tập hợp các thông tin có liên quan đến yếu tố địa lí một cách đồng bộ và logic; là công cụ được dùng để tập hợp, lưu trữ, xử lý và phân tích thông tin (không gian và phi không gian) thông qua các thiết bị máy tính và tin học; cho phép đánh giá tổng thể với nhiều yếu tố theo không gian và thời gian Như vậy, về ý tưởng nó được xuất hiện rất sớm cùng với sự phát minh ra bản đồ Nhưng sự hình thành rõ nét của hệ thống thông tin địa lí một cách hoàn chỉnh và đưa vào ứng dụng có hiệu quả thì cũng chỉ được nghiên cứu phát triển trong một số năm gần đây

Trong những năm 70 ở Bắc Mỹ đã có sự quan tâm nhiều hơn đến việc bảo

vệ môi trường và phát triển GIS Thời kỳ này, hàng loạt thay đổi một cách thuận lợi cho sự phát triển của hệ thống thông tin địa lí, đặc biệt là sự gia tăng ứng dụng của máy tính với kích thước bộ nhớ và tốc độ lớn Chính những thuận lợi này mà GIS dần dần được thương mại hóa Năm 1977 đã có nhiều hệ thống thông tin địa

lí khác nhau trên thế giới Bên cạnh GIS, thời kỳ này còn phát triển mạnh mẽ các

kỹ thuật xử lý ảnh Viễn Thám, một hướng nghiên cứu kết hợp giữa GIS và Viễn Thám được đặt ra Một số nước đã có những đầu tư đáng kể cho việc phát triển ứng dụng làm bản đồ, hay quản lý dữ liệu có sự trợ giúp của máy tính là Canada

và Mỹ sau đó đến các nước Thụy Điển, Đan Mạch, Pháp…

Thập kỷ 80 được đánh dấu bởi các nhu cầu sử dụng GIS ngày càng tăng với các quy mô khác nhau Người ta tiếp tục giải quyết những tồn tại của các

năm trước mà nổi lên là vấn đề số hoá dữ liệu Thập kỷ này đánh dấu bởi sự nảy sinh các nhu cầu mới trong ứng dụng GIS như: Theo dõi sử dụng tối ưu các nguồn tài nguyên, Đánh giá khả thi các phương án quy hoạch, Các bài toán giao thông… GIS trở thành một công cụ hữu hiệu trong công tác quản lý và trợ giúp quyết định

Những năm đầu của thập kỷ 90 được đánh dấu bằng việc nghiên cứu hoà nhập giữa GIS và Viễn thám Các nước Bắc Mỹ và Châu Âu thu được nhiều thành công trong lĩnh vực này Khu vực Châu Á - Thái Bình Dương cũng đã thành lập nhiều trung tâm nghiên cứu Viễn thám và GIS Ở các nước như Trung Quốc, Nhật Bản, Thái Lan… đã chú ý nghiên cứu đến GIS chủ yếu vào lĩnh vực quản lý, đánh giá Tài nguyên thiên nhiên và Môi trường

Ở Việt Nam việc nghiên cứu và ứng dụng GIS cũng chỉ mới bắt đầu và chỉ được triển khai ở những cơ quan lớn như: Bộ Tài nguyên và Môi trường, trường Đại học Mỏ Địa Chất, Viện điều tra quy hoạch rừng, Cục kiểm lâm, Viện địa chất… Đồng thời mức độ ứng dụng còn hạn chế, và mới chỉ có ý nghĩa nghiên cứu hoặc ứng dụng để giải quyết một số nhiệm vụ trước mắt

Như vậy, hầu hết các nước trên thế giới đều quan tâm nghiên cứu hệ thống thông tin địa lí và ứng dụng của nó vào nhiều ngành Ngày nay, phần mềm GIS đang hướng tới đưa công nghệ GIS trở thành hệ tự động thành lập bản

đồ, và xử lý dữ liệu Phần cứng của GIS phát triển mạnh theo giải pháp máy tính

để bàn, nhất là những năm gần đây ra đời các bộ vi xử lý cực mạnh, thiết bị lưu trữ dữ liệu, hiển thị và in ấn tiên tiến đã làm cho công nghệ GIS thay đổi về chất

Có thể nói trong suốt quá trình hình thành và phát triển của mình, công nghệ GIS đã luôn tự hoàn thiện từ thấp đến cao, từ đơn giản đến phức tạp để phù hợp với các tiến bộ mới nhất của khoa học kỹ thuật và những ứng dụng của nó trong thời gian gần đây thật đáng ghi nhận

1.1.2 Tại khu vực nghiên cứu

Việc ứng dụng Hệ thống thông tin địa lí trong xây dựng bản đồ số và quản

lý dữ liệu tại địa phương mới bước đầu áp dụng và phát triển trong những năm gần đây chủ yếu để lưu trữ, quản lý hiện trạng, in ấn mà chưa thực sự khai thác

được thế mạnh của công nghệ mới này Mặc dù vậy, việc đưa công nghệ mới này vào sử dụng tại khu vực đã giúp việc cập nhật, lưu trữ thông tin hết sức dễ dàng, nhanh chóng, tiện lợi hơn rất nhiều so với phương pháp thủ công truyền thống, tạo nên những bước phát triển mới cho khu vực Từ đó giúp cho việc quản lý tài nguyên một cách chặt chẽ, đưa ra các giải pháp bảo vệ, phát triển phù hợp với từng thời kỳ

1.2 Tổng quan về công tác đánh giá biến động ở Việt Nam

Từ trước đến nay chưa có một khái niệm chính xác về đánh giá biến động, nhưng đánh giá biến động có thể được hiểu là: Việc theo dõi, giám sát và quản

lý đối tượng nghiên cứu để từ đó thấy được sự thay đổi về đặc điểm, tính chất của đối tượng nghiên cứu, sự thay đổi có thể định lượng được Ví dụ như : Diện tích đất chuyển mục đích sử dụng, diện tích rừng mất đi hay được trồng mới Đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất : Là đánh giá được sự thay đổi

về loại hình sử dụng đất (đất sản xuất nông nghiệp, đất ở nông thôn, đất giao thông, đất thuỷ lợi, đất cơ sở sản xuất kinh doanh ) qua các thời điểm

Hiện nay trên thế giới, đặc biệt là các nước công nghiệp phát triển, việc đánh giá hiện trạng sử dụng đất, hiện trạng rừng và theo dõi diễn biến tài nguyên thiên nhiên được tiến hành thường xuyên trên cơ sở sử dụng phương pháp truyền thống trên bản đồ giấy dựa vào các số liệu thống kê ngoài thực địa Gần đây công việc này đã được hiện đại hoá, đã ứng dụng công nghệ thông tin trong đánh giá biến động Và đặc biệt đó là ứng dụng hệ thống thông tin địa lí (GIS) hoặc kết hợp với công nghệ Viễn thám đã đem lại hiệu quả hết sức to lớn

Ở nước ta việc theo dõi, đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất được quan tâm đáng kể Tuy nhiên từ trước đến nay công việc này thường được thực hiện bằng phương pháp truyền thống nên kết quả nhận được chưa thực sự chính xác, và thậm chí còn chậm hơn vài năm so với hiện tại, ít có ý nghĩa trong việc đưa ra các biện pháp thích hợp để phục vụ cho công tác quản lý hay quy hoạch

sử dụng đất

1.3 Sự cần thiết phải đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất

Quá trình phát triển của đất nước diễn ra nhanh chóng và sôi nổi, Luật đất đai năm 2003 ra đời bổ sung quyền lợi và nghĩa vụ của người dân với đất đai Theo đó người dân được hưởng các quyền như : Chuyển đổi, chuyển nhượng, cho thuê, thừa kế, thế chấp, tặng cho quyền sử dụng đất, bảo lãnh, góp vốn bằng quyền sử dụng đất Trong quá trình thực hiện các quyền hợp pháp của người sử dụng đất đã gây ra nhiều biến động lớn về đất đai Các biến động đó là :

- Biến động về yếu tố không gian của thửa đất do chia mảnh, ghép thửa,

do sạt nở đất làm biến động hình dạng kích thước của thửa đất

- Chuyển mục đích sử dụng đất

- Thay đổi chủ sử dụng đất

Trước tình hình này thì công tác quản lý nhà nước về đất đai càng phải được trú trọng và quan tâm hơn, việc cập nhật biến động phải được cập nhật thường xuyên sao cho sát thực tế nhất Tuy nhiên đây là việc làm không đơn giản nếu việc quản lý chỉ dừng lại ở mức độ thô sơ : Bản đồ giấy, sổ sách GIS là hệ thống quản lý không gian được phát triển dựa trên cơ sở công nghệ máy tính với mục đích lưu trữ, hợp nhất, mô hình hoá, phân tích và miêu tả được nhiều dữ liệu GIS được gọi là công nghệ xúc tác vì tiềm năng to lớn của

nó đối với phạm vi các ngành có liên quan GIS hợp nhất các số liệu mang tính liên ngành lại bằng tổng hợp, mô hình hoá và phân tích Hệ thống thông tin địa lí

và các ứng dụng của nó giúp đạt được nhiều yêu cầu của thực tiễn, với các ưu điểm nổi bật như sau :

- Giảm hoặc loại bỏ các hoạt động thừa từ đó tiết kiệm được thời gian, công sức và tiền của

- Số liệu có thể được cập nhật hoá một cách dễ dàng

- Chất lượng số liệu được quản lý, xử lý và hiệu chỉnh tốt

- Dễ dàng truy cập, phân tích số liệu từ nhiều nguồn và nhiều loại khác nhau

- Tổng hợp một lần được nhiều loại số liệu khác nhau để phân tích và tạo

ra nhanh chóng một lớp số liệu tổng hợp mới

- Có thể làm bản đồ không cần kỹ xảo hoặc vắng kỹ thuật viên

- Có thể làm cho bản đồ gần gũi với mục đích sử dụng

- Hạn chế sử dụng bản đồ in tránh tác hại làm giảm chất lượng dữ liệu Với những ứng dụng to lớn của GIS không chỉ trong công tác xây dựng, biên tập và khai thác thông tin bản đồ mà GIS còn là công cụ đắc lực trong công tác quản lý và sử dụng đất hiệu quả, thực hiện tốt các giải pháp phát triển bền vững Tài nguyên môi trường Chính vì vậy mà GIS đã và đang được nhiều ngành nghiên cứu phát triển

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Cơ sở lí luận về đánh giá biến động hiện trạng sử dụng đất

2.1.1 Một số khái niệm cơ bản về đất đai và bản đồ hiện trạng sử dụng đất

Đất là một thành phần của lớp vỏ địa lí, phân bố ở các bề mặt lục địa Đây

là nơi tiếp xúc, xâm nhập và tác động qua lại của tất cả các thành phần tự nhiên

Vì thế đất có thành phần vật chất, cấu trúc phức tạp và đa dạng nhất trong lớp vỏ địa lí

Những kiến thức về đất đã được tích lũy từ khi con người chuyển từ hái lượm thực vật hoang dại sang trồng trọt, cách đây khoảng 7000 - 8000 năm Song mãi tới cuối thế kỉ XIX, lần đầu tiên khái niệm về đất trên cơ sở phát sinh học mới được đề xuất bởi nhà thổ nhưỡng học người Nga V.V.Docusaep (1846 - 1903) : „„Đất là vật thể tự nhiên hoàn toàn độc lập, là sản phẩm của hoạt động tổng hợp bao gồm đá mẹ, khí hậu, sinh vật, tuổi và địa hình địa phương‟‟

Khái niệm về đất của V.V.Docusaep đã thể hiện rõ tính chất phát sinh của đất : chúng được hình thành từ các hợp chất vô cơ và hữu cơ, là thể biến động và

có quá trình phát triển Theo quan điểm này, tất cả các loại đất đều được tạo thành từ các sản phẩm phong hóa của đá gốc Các sản phẩm này bị biến đổi dần cùng với thời gian về các mặt lí hóa, và sinh học dưới tác động của sinh vật trong các điều kiện khác nhau của khí hậu và địa hình, cuối cùng trở thành đất Một khía cạnh khác mà khái niệm trên đề cập tới là tác động tổng hợp của các nhân tố hình thành đất Trong quá trình thành tạo đất, mỗi nhân tố đóng một vài trò riêng, song giữa chúng có mối liên hệ chặt chẽ, có thể hỗ trợ hoặc hạn chế lẫn nhau, không nhân tố nào tác động đơn độc Mặc dù khái niệm về đất của Docusaep chưa nêu được đặc trưng cơ bản của đất, nhưng khái niệm mang tính chất phát sinh này là khái niệm đầu tiên xác định một cách khoa học về đất Sau này, nhiều nhà thổ nhưỡng học đã nêu ra các định nghĩa khác, nhưng định nghĩa của V.R.Viliam (1863 - 1930) cho ta nhận thức đầy đủ hơn về đất :

„„Đất là lớp tơi xốp ở bề mặt lục địa, có khả năng cho thu hoạch thực vật Độ phì

là một tính chất hết sức quan trọng của đất, là đặc trưng cơ bản của đất‟‟

Với định nghĩa này, V.R.Viliam đã cho thấy cơ sở để phân biệt đất với đá chính

là độ phì nhiêu Đá không có độ phì nhiêu, mặc dù một số tính chất của đá vụn như chế độ nước, tính thấm khí, độ chua…có thể cũng gần tương tự như đất Ngoài ra, đất đai còn có thể hiểu là một vùng lãnh thổ có ranh giới, vị trí

cụ thể và có các thuộc tính tổng hợp về các yếu tố tự nhiên, kinh tế, xã hội như : Thổ nhưỡng, khí hậu, địa hình, con người và các hoạt động sử dụng đất của con người đối với đất đai

Theo FAO, đất đai là một nhân tố sinh thái bao gồm tất cả các thuộc tính sinh học và tự nhiên của bề mặt Trái Đất có ảnh hưởng nhất định đến tiềm năng

và hiện trạng sử dụng đất

Bản đồ hiện trạng sử dụng đất là bản đồ được sử dụng rộng rãi trên thế giới, vì vậy cũng có rất nhiều khái niệm khác nhau Khoản 17 - Điều 14 - Luật Đất đai 2003 quy định: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất là bản đồ thể hiện sự phân

bố các loại đất tại một thời điểm xác định, được lập theo đơn vị hành chính

Trong tập bài giảng Đo đạc địa chính, tác giả Nguyễn Trọng San đã đưa

ra khái niệm bản đồ hiện trạng sử dụng đất như sau: “Bản đồ hiện trạng sử dụng đất là bản đồ chuyên đề đất đai được biên vẽ trên nền bản đồ địa chính hoặc bản

đồ địa hình, trên đó thể hiện đầy đủ và chính xác vị trí, diện tích các loại đất theo hiện trạng sử dụng đất phù hợp với kết quả thống kê, kiểm kê đất đai theo định kỳ ”

Nội dung bản đồ là sự thể hiện đầy đủ các đối tượng của bản đồ theo mục đích sử dụng Tuỳ theo đơn vị hành chính và các cấp hành chính mà nội dung của bản đồ thể hiện một cách đầy đủ và chính xác Thông qua nội dung mà có thể sử dụng bản đồ hiện trạng hiệu quả nhất

Nội dung của bản đồ hiện trạng bao gồm :

1 Địa giới hành chính của đơn vị cấp dưới trực tiếp thành lập theo chỉ thị 364/CT

2 Ranh giới các loại đất : Là yếu tố cơ bản nhất của bản đồ hiện trạng sử dụng đất Các ranh giới thể hiện các đường viền khép kín, đúng vị trí, hình dạng

và kích thước

3 Mạng lưới thuỷ văn : Thể hiện đường bờ biển, sông ngòi, kênh mương, ao hồ

4 Mạng lưới giao thông : Thể hiện đầy đủ đường sắt, đường bộ quốc gia đến đường liên xã, liên thôn, đường trong làng, đường ngoài đồng

và ảnh vệ tinh, phương pháp sử dụng bản đồ địa chính và phương pháp kết hợp

* Phương pháp đo vẽ trực tiếp ngoài thực địa : Đây là phương pháp đo vẽ

bản đồ chi tiết đến từng thửa đất và chỉ áp dụng để xây dựng bản đồ hiện trạng

sử dụng đất ở tỷ lệ lớn (>1/10000), ở những vùng địa hình tương đối bằng phẳng, địa vật không quá phức tạp và chưa có tài liệu bản đồ hoặc bản đồ đã đo

vẽ trước đây không bảo đảm yêu cầu và chất lượng để xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất mới Với cách làm này, độ chính xác của bản đồ chỉ phụ thuộc vào độ chính xác đo ngắm trên thực địa mà không bị ảnh hưởng của sai số chuyển vẽ, định vị, can vẽ Với bản đồ địa chính, phương pháp này được áp dụng khi toàn bộ khu vực phải đo mới hoàn toàn hoặc với bản đồ hiện trạng được đo vẽ bổ sung khi có sự thay đổi

* Phương pháp sử dụng ảnh máy bay và ảnh viễn thám : Phương pháp này

thường được áp dụng khi thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất trên quy mô lãnh thổ lớn và tỷ lệ bản đồ nhỏ như cấp huyện, tỉnh, cả nước Ta có thể sử dụng các tư liệu ảnh như : Ảnh đơn, ảnh nắn, bình đồ ảnh để điều vẽ trong phòng kết hợp đo vẽ bổ sung ngoài thực địa các yếu tố nội dung nếu cần thiết Phương pháp này cho phép thể hiện đầy đủ và chính xác, chi tiết các nội dung bản đồ Đặc biệt ở những vùng địa hình, địa vật quá phức tạp việc tận dụng triệt để các

tư liệu ảnh hiện có để thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất sẽ đem lại hiệu quả cao hơn, giảm chi phí nhân công và thời gian so với phương pháp đo vẽ trực tiếp trên mặt đất Tuy nhiên phương pháp này cũng rất tốn kém, nguồn tư liệu ảnh hàng không khó tìm kiếm, ngoài ra nó cũng đòi hỏi người thực hiện có trình

độ chuyên môn cao

* Phương pháp xây dựng bản đồ HTSDĐ từ việc tổng hợp các loại đất từ

bản đồ địa chính

Phương pháp này được áp dụng cho khu vực đã xây dựng được bản đồ địa chính gần sát với thời điểm thành lập BĐHTSDĐ mới và có địa hình bằng phẳng Cần nhân sao BĐĐC rồi đem ra thực địa đối soát, khoanh vẽ, chỉnh lý và

bổ sung các yếu tố nội dung lên BĐĐC Cuối cùng thực hiện biên tập tổng hợp nội dung BĐHTSDĐ Ưu điểm là yêu cầu về đầu vào không cao, tiết kiệm chi phí cho việc lập bản đồ; thể hiện đầy đủ nội dung ở mức chi tiết tới từng khoảnh đất và thửa đất ; việc thu thập lấy thông tin từ bản đồ địa chính dễ dàng và đầy

đủ Đặc biệt là bản đồ địa chính được cập nhật thường xuyên những biến động nên thông tin có tính thời sự và sử dụng được

* Phương pháp kết hợp

Trên thực tế việc thành lập bản đồ không chỉ đơn thuần áp dụng một phương pháp mà có thể linh động trong việc áp dụng các phương pháp và công nghệ Vì vậy phương pháp kết hợp sẽ luôn phát huy được chức năng của nó trong mọi trường hợp Ngày nay, cùng với sự phát triển của công nghệ bản đồ số

đã ra đời và cho phép tự động hoá toàn bộ hoặc từng bộ phận trong quá trình xây dựng bản đồ Đồng thời tận dụng được dễ dàng và hiệu quả tất cả các nguồn tài liệu để phục vụ thành lập bản đồ

Sử dụng phương pháp này có khả năng cập nhật nhanh chóng, dễ dàng, có thể cung cấp một số lượng bản đồ cần thiết, có thể lưu trữ một khối lượng thông tin lớn về bản đồ, các bảng thuộc tính đối tượng, cho phép nắn chỉnh chuyển đổi

hệ toạ độ, tính toán diện tích, liên kết các yếu tố đồ họa với các thuộc tính phi không gian nhanh chóng thuận tiện

2.1.3 Các phương pháp đánh giá biến động

Trước đây khi công nghệ thông tin chưa được phổ cập rộng thì việc đánh giá biến động mới chỉ dừng lại ở mức độ thô sơ dựa vào các số liệu thu thập được qua sổ sách và bản đồ giấy, so sánh sự thay đổi bằng phương pháp lấy số liệu từ năm trước trừ số liệu của năm sau với các diện tích thay đổi để tìm xem diện tích đó thay đổi theo chiều hướng tăng hay theo chiều hướng giảm từ đó lập bảng chu chuyển đất đai Với phương pháp này rất tốn kém, mất thời gian, tốn nhiều công sức, và thiếu độ chính xác, bên cạnh đó đất đai thay đổi từng ngày theo nhu cầu về mục đích sử dụng của con người Phương pháp đánh giá đã lỗi thời không còn phù hợp nữa vì vậy phải thay thế bằng các phương pháp đánh giá mới đáp ứng được yêu cầu trên và phải đảm bảo được kịp thời theo sự thay đổi của đất đai Ngày nay GIS đã thực hiện được những yêu cầu trên theo quy trình

cụ thể :

Sơ đồ 2.1: Sơ đồ trình tự các bước đánh giá biến động trong nghiên cứu

Khi công nghệ thông tin được sử dụng rộng rãi thì việc đánh giá biến động không còn là vấn đề lo ngại với các nhà quản lý thực hiện nhanh chóng các

số liệu phục vụ kịp thời đáp ứng được sự thay đổi của đất đai VDMap là phần mềm có chức năng đánh giá biến động trực tiếp ngay trong môi trường Mapinfo, khi tài liệu đã được hoàn thành bằng việc lựa chọn trên thanh công cụ của VDMap là có thể thực hiện được sự biến đổi của những thửa đất có biến động

Cơ sở dữ liệu đầu vào (số liệu, bản đồ HTSDĐ dạng số)

Ứng dụng GIS

Xuất CSDL không gian từ môi trường Microstation

sang Mapinfo và xây dựng bản đồ

Xây dựng CSDL thuộc tính và liên kết với CSDL không gian

Hoàn thiện và chuẩn hoá hệ thống CSDL của

2.1.4 Vai trò của công nghệ GIS trong xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất

So với việc đánh giá biến động sử dụng đất bằng phương pháp truyền thống thì việc tự động hoá trong đánh giá biến động cho ta một lợi ích to lớn

VDMap là một chương trình phần mềm trợ giúp trong quá trình thành lập các loại bản đồ số Trợ giúp trong việc làm giảm một số công đoạn cũng như thời gian thành lập bản đồ số, tiết kiệm thời gian, công sức mà vẫn đảm bảo tính chính xác, thống nhất của dữ liệu

Phần mềm VDMap chạy trong môi trường Mapinfo với hệ thống menu, thanh công cụ và hộp thoại bằng tiếng việt, dễ sử dụng Một trong những chức năng của phần mềm là đánh giá biến động giữa hai lớp thông tin cùng kiểu

Nguyên lý của việc đánh giá biến động bằng phần mềm này là : Sau khi chồng xếp hai lớp thông tin bản đồ lên nhau, máy tính sẽ tự động tìm kiếm những vùng có sự khác nhau về trường dữ liệu đã đăng ký giữa hai lớp và tính toán diện tích tương ứng của những vùng có sai khác đó trên bản đồ để đưa ra kết quả

Để đánh giá biến động, đầu tiên phải mở lớp thông tin cần đánh giá của hai thời điểm khác nhau, đăng ký các lớp thông tin cần đánh giá, sau đó lựa chọn trường dữ liệu cần đánh giá vào trong cửa sổ của chương trình (chỉ cho phép đánh giá theo từng trường dữ liệu một) Nhấn nút “thực hiện” phần mềm sẽ tự động tính toán, kết quả cho một lớp thông tin về biến động (chứa dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính của những đối tượng có biến động) và một ma trận biến động Từ lớp thông tin biến động ta có thể xây dựng được bản đồ biến động hiện trạng sử dụng đất Để đánh giá biến động có thể sử dụng ma trận biến động hoặc khai thác dữ liệu thuộc tính của lớp thông tin biến động

Kết quả của đánh giá biến động ứng dụng GIS là nhận được bản đồ biến động và ma trận biến động Trong đó Bản đồ biến động biểu thị sự phân bố không gian của các đối tượng bị biến động hoặc cũng có thể biểu thị được mức

độ biến động của các đối tượng trên bản đồ, còn Ma trận biến động hiển thị kết quả thống kê diện tích biến động của các loại đối tượng cùng với sự phân bố

biến động sang các đối tượng khác Và đây chính là ưu điểm hơn hẳn của phương pháp này so với các phương pháp khác

2.2 Cơ sở thực tiễn

2.2.1 Khái quát các đặc điểm của khu vực nghiên cứu

2.2.1.1 Điều kiện tự nhiên a) Địa hình, địa mạo

Lưu vực thủy điện Sơn La và lân cận có cấu trúc địa chất và kiến tạo phức tạp, bị chia cắt mạnh và phân dị, các đứt gãy hoạt động và có khả năng sinh chấn Nằm trong lưu vực sông Đà, chảy qua miền núi cao và trung bình, hướng dòng chảy gần như song song với hướng của các dãy núi lớn, lòng sông hẹp có nhiều ghềnh thác, có những đoạn bờ sông khoét sâu vào chân sườn núi Hồ chứa Sơn La có dạng chung là một thung lũng được mở rộng thêm với hai sườn đổ thẳng vào lòng hồ Và hầu hết các sườn trực tiếp đổ vào lòng hồ có độ dốc từ

200 - 300, phổ biến là mức từ 250

- 280 Độ dốc nhỏ hơn 200

và trên 300 là rất ít Chiều dài sườn chủ yếu là từ 70 - 80m Những sườn nhỏ hơn 60m và trên 100m chiếm tỉ lệ nhỏ Trên bề mặt đỉnh, sườn núi lại được cấu thành từ các nhóm đá trầm tích phun trào nên thường xảy ra các quá trình rữa lũa, xói mòn, rửa trôi còn trên bề mặt sườn thấp hơn còn xảy ra hiện tượng xâm thực mương xói sau nương rẫy hay trượt lở, trượt chảy dưới các tác động nhân sinh

Ngoài ra ở khu vực này còn xảy ra các quá trình ngoại sinh như lũ ống, lũ quét, lũ bùn đá có tác động đôi khi hết sức tiêu cực đối với tự nhiên nói chung

và đời sống sản xuất của con người nói riêng Các quá trình ngoại sinh ở đây thường có mối liên quan chặt chẽ với cấu trúc địa chất, các đặc trưng địa hình và các thành tạo vật chất, do đó nó khá phức tạp và đa dạng

b) Khí hậu

- Chế độ bức xạ, nắng, mây

Do tác dụng chắn gió mùa Đông Bắc của dãy Hoàng Liên Sơn nên khu vực công trình thủy điện Sơn La không bị ảnh hưởng trực tiếp của gió mùa Đông Bắc, mà gián tiếp theo thung lũng sông Đà đi lên sau khi đã bị biến tính ( nhiệt

độ tăng, độ ẩm giảm) nên lưu vực thủy điện Sơn La có chế độ bức xạ, nắng khá dồi dào, hơn hẳn phần nam của lưu vực sông Đà và vùng Đông Bắc

Lượng bức xạ tổng cộng năm tương đối cao trên hầu khắp lãnh thổ lưu vực, đạt 120 - 133 kcal/cm2/năm Thời kì (III - X) có lượng bức xạ tổng cộng khá lớn, đạt 10 - 13,5 kcal/cm2/tháng Thời kì còn lại có lượng bức xạ thấp hơn, dao động trong khoảng 7,5 - 10 kcal/cm2

Trên hầu khắp lưu vực có khá nhiều nắng Tổng số giờ nắng năm đạt khoảng 1700 - 2100 giờ Quanh năm trên toàn lưu vực sồ giờ nắng đều đạt trên

100 giờ/tháng Ba tháng (III - V) có nhiều nắng nhất, đạt 170 - 210 giờ/tháng

- Chế độ gió Chế độ gió ở lưu vực thủy điện Sơn La phụ thuộc chủ yếu vào đặc điểm địa hình địa phương Trên hầu khắp lưu vực các hướng gió Nam, Đông Nam và Tây Nam có tần suất lớn hơn cả Ví dụ: Ở Quỳnh Nhai nằm trong thung lũng sông

Đà có hướng thiên Bắc Nam nên gió thịnh hành là Nam vơi tần suất lớn nhất từ

12 - 21% Ở Lai Châu từ tháng (I - IV) hướng gió thịnh hành là Đông Bắc với tần suất là 10 - 15%; còn từ tháng (V - XII) hướng gió thịnh hành là Nam với tần suất dao động trong khoảng 8 - 11%

Do địa hình khuất gió nên tần suất lặng gió trên lưu vực công trình thủy điện Sơn La khá lớn, đạt 45 - 70% ở vùng thấp và dao động trong khoảng 30 - 40% ở các vùng núi cao

Tốc độ gió trung bình năm chỉ đạt dưới 1m/s ở những vùng thấp và dao động trong khoảng 1 - 2,4m/s trên các cao nguyên và vùng núi Tốc độ gió trung bình ít thay đổi trong năm, tuy nhiên vào thời kì chuyển tiếp từ Đông sang Hè (II - V) do ảnh hưởng của các cơn dông nhiệt trị số này thường đạt giá trị lớn nhất

Tốc độ gió mạnh nhất ở lưu vực công trình thủy điện Sơn La tương đối lớn Hầu như quanh năm trị số này đều lớn hơn 15m/s, có thể đạt tới 30 - 40m/s vào thời kì (II - V) do ảnh hưởng của các cơn dông nhiệt

Tỉ lệ: 1:400.000 Bản đồ 1: Bản đồ hành chính lưu vực thủy điện Sơn La

- Chế độ nhiệt Nhiệt độ trung bình năm khá cao ở những vùng thấp, đạt 22,5 - 23,30c thuộc chế

độ nhiệt nóng Nhiệt độ trung bình năm giảm theo độ cao địa hình xuống còn

200c ở độ cao khoảng 750m; đến 160c ở độ cao 1500 - 1600m Ở những vùng núi cao từ 1500 - 1600m trở lên, nhiệt độ trung bình tất cả các tháng trong năm đều nhỏ hơn 200c Như vậy ở các vùng núi cao này mùa lạnh thường kéo dài quanh năm

Chỉ ở những vùng núi thấp dưới 700m mới có mùa nóng dài 2 - 5 tháng Mùa lạnh dài 3- 4 tháng ở những vùng thấp dưới 700m, tăng lên đến 6 tháng ở

độ cao 1000m và kéo dài quanh năm ở vùng núi cao từ 1500 - 1600m trở lên Trên toàn lưu vực biến trình năm của nhiệt độ có một cực đại và một cực tiểu Cực đại thường xuất hiện vào tháng VI hoặc tháng VII, còn cực tiểu xuất hiện vào tháng I

Do tác dụng chắn gió mùa Đông Bắc của dãy Hoàng Liên Sơn, nên biên độ năm của nhiệt độ ở lưu vực thủy điện Sơn La thường thấp hơn ở vùng Đông Bắc

Ở những vùng thấp trong thung lũng sông Đà do ảnh hưởng của hiệu ứng “ phơn” với gió mùa Tây Nam sau khi vượt qua các dãy núi cao thượng Lào nên các giá trị cao nhất của nhiệt độ đều lớn hơn 350c vào thời kì (II - X hoặc XI); có thể đạt tới 40 - 42,20

c trong hai tháng IV - V Chỉ ở những vùng núi cao 800 - 900m trở lên nhiệt độ cao tuyệt đối mới thấp hơn 350c