Xây dựng hệ thống hỗ trợ quyết định không gian trong quản lý bền vững lưu vực sông áp dụng trường hợp lưu vực sông dakbla, tỉnh kon tum, việt nam (tt)

VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN NGUYỄN THỊ TỊNH ẤU XÂY DỰNG HỆ HỖ TRỢ QUYẾT ĐỊNH KHÔNG GIAN TRONG QUẢN LÝ BỀN VỮNG LƯU VỰC SÔNG: ÁP DỤNG TRƯỜNG HỢP LƯU VỰC SÔNG ĐĂKB’LA, TỈNH KON TUM, V

VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

NGUYỄN THỊ TỊNH ẤU

XÂY DỰNG HỆ HỖ TRỢ QUYẾT ĐỊNH KHÔNG GIAN TRONG QUẢN LÝ BỀN VỮNG LƯU VỰC SÔNG:

ÁP DỤNG TRƯỜNG HỢP LƯU VỰC SÔNG ĐĂKB’LA,

TỈNH KON TUM, VIỆT NAM

Chuyên ngành: SỬ DỤNG VÀ BẢO VỆ TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG

Mã số: 62 85 15 01

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT

Tp Hồ Chí Minh, 2018

VIỆN MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Địa chỉ: 142 Tô Hiến Thành, Phường 14, Quận 10, TP HCM Điện thoại: 028 38651132 – 028 38637044 Fax: 028 38655670

Người hướng dẫn khoa học:

1 PGS.TS NGUYỄN KIM LỢI

2 TS NGÔ AN

Phản biện độc lập

1 PGS.TS HOÀNG MINH TUYỂN

2 PGS.TS VĂN PHẠM ĐĂNG TRÍ

Có thể tìm hiểu Luận án tại:

1 Thư viện Viện Môi trường và Tài nguyên

2 Thư viện Khoa học Tổng hợp TP HCM

MỞ ĐẦU

1 SỰ CẦN THIẾT CỦA LUẬN ÁN

S

V

ữ ũ

ờ

L (LVS) Đắ B’ í 3 507 2 T L

í ( 60 í ) ài ố ố (

0,58km/km2) ứ ũ 10 11

í D LVS Đắ B’ ỷ ă ứ Lũ

ỏ ỳ ố ờ ố Vù ắ ồ ú N L ố

í

ờ ũ é

V

;

ố

ù ă

ứ S ù ă

ố Đắ B’ ứ Q ữ ằ ữ : Vă -xã S ồ ữ X

P í M ờ … í ữ ỗ ữ

ỗ ẽ ú í

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN

3 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN

Đố ứ í l h giá

ữ e sông

í í ồ :

í ữ

x ờ

ù và LVS ằ

P ứ : V ỗ

ữ e LVS ứ T ứ

ứ ứ o í ữ

ỗ không gian

N ứ é

ứ 4 ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN ÁN Lu ữ :

 L ỗ

ữ e ữ

ằ í ữ

ờ ữ

ứ ỗ

ữ

 L ữ

ồ ờ

ă í ữ ứ nhằm tái phân b p lý hỗ tr các nhà ra quy nh trong vi í n nông nghi p b n vững

5 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN ÁN

5.1 Ý nghĩa khoa học

L ỗ

ữ e LVS,

ứ

ữ LVS e

í

ă ă ố

ứ

ữ e Đồ ờ ố í ữ ờ

ờ ằ ỗ

ữ

5.2 Ý nghĩa thực tiễn ứ ỗ ữ

ă ứ vào những dữ li u th c t v tình hình khai thác và s d ng tài nguyên trên LVS ũ ă ứ vào những d báo khoa h c v tác ng có th x n quy nh c a mình trong vi c qu n lý b n vững LVS Ngoài ra, L ẽ ứ

ố c nhà í ũ ă ờ ồ ú í

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 Lưu vực sông, quản lý bền vững lưu vực sông và quản lý bền vững s dụng đất đai T e L (LVS) ù

Q ữ ữ

ố ồ ữ

ù , các chính sách nông ờ í

ữ e ữ

Q ữ bao ồ í

ằ

ờ ồ ờ ỏ : - Duy trì và nâng ; - ; - B ă ồ

nhiê ă ; - ; - Đ

1.2 Hệ hỗ trợ ra quyết định không gian trong quản lý lưu vực sông ỗ (DSS) ứ 1960 DSS ữ í ú ú

ă ờ ố ữ

ố ờ ố ỗ IS ữ í

ờ ữ ú ắ

ù

ỗ (SDSS) DSS e ố ă í

( ) í í

í ồ ứ

SDSS ĩ ứ

ứ SDSS ĩ

ữ Đ

ỗ ũ ữ ờ

ữ ú ắ ờ ứ Đ X h ỗ

ữ Đắ B’ e í IS

LP P ằ

ố ữ

1.3 Ảnh hưởng của thay đổi s dụng đất đai đến dòng chảy và xói mòn trên lưu vực sông

Nhi u nghiên cứ ẳ nh vai trò r t to l n c a th m ph trong

v giữ t, ki u ti t dòng ch y, h n ch ũ t, cung

c p nguồ c, ki m soát ch c…Vi i th m ph do

2.2 Phương pháp xây dựng Khung SDSS tại lưu vực sông ĐăkB’la

2.2.1 Phương pháp tiếp cận

ỗ

e ứ ứ LVS Đắ B’ trình bày 2.7

Hình 2.7 ỗ Đă B’

Mô hình 1 (Mô hình đánh giá biến động d ng đ t đ i): M

ằ M IS ằ

Mô hình 3 (Mô hình đánh giá thích nghi đ t đ i bền vững)(hình 2.1 ):

T F O ứ í IS

í í P- DM

ố ố ữ í ữ

LUT ồ í ữ ứ Đ ồ

ồ í

ă … ữ ồ ố

ă ồ ứ

ứ … ứ í í

ữ ữ

e 2 10 M í ữ Mô hình 4 (Mô hình tối ưu đ m c tiêu)(hình 2.11): T

3 : Tố ;

: Tố ờ : ố e

ố

ờ …S L 16 0 LP

P ố

ố ữ

ố

hình 5 2 11 M ố êu cho ữ Mô hình 5 (Mô hình bố trí không gi n các phương án d ng đ t đ i tối ưu)(hình 2.12): T ố ứ

e ố í í

ố ồ

ữ ỏ ồ ờ

ờ T ố í ằ

S LUP [121] B ồ í ữ ỗ

í ằ ữ LVS

ồ

2 13 T

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đánh giá sự thay đổi s dụng đất đai giai đoạn 2000-2015 trong lưu vực nghiên cứu

3.1.1 Đánh giá ự th y đổi d ng đ t đ i gi i đoạn 2000-2015

ờ ũ ă ữ ă

ă 835 (2000) 12 085 (2015); ă 5 699 ha (2000) lên 17.178 ha (2015) ă 850 ha (2000) lên 2.978 ha trong vòng 15 ă T ồ ứ

ă 2000 2015

S

S

ứ 3 1

hình 3.1 B 3.4 S í ă 2000, 2005, 2010 và 2015 Các kiểu SDĐ 2000 2005 2010 2015 Tăng/giảm (200-2015) DT (ha) % DT (ha) % DT (ha) % DT (ha) % Đ NN 20.211 5,87 77.305 22,45 81.685 23,72 111.824 32,471 + 91.613 Đ LN 219.343 63,69 14.908 62,40 226.086 65,65 170.653 49,553 - 48.689 Đ ố 97.448 28,30 42.772 12,42 25.511 7,41 31.933 9,272 - 65.515 Đ CD 835 0,24 3.296 0,96 2.364 0,69 7.389 2,145 + 6.553 Đ 5.699 1,65 4.652 1,35 5.286 1,53 20.425 5,931 + 14.727 N 850 0,25 1.452 0,42 3.453 1,00 2.161 0,628 + 1.311 3.1.2 Dự báo biến động d ng đ t đ i dựa trên chuỗi Markov Đ 2020 2025

2030, 2 ă 2015

ố 2010_2015 3 5 :

3 5 P é 2

ă 2020 2025 2030 :

111.824 170.653 31.933 7.389 20.426 2.161 ×

0,71 0,07 0,03 0,04 0,14 0,01 0.19 0,66 0,11 0,01 0,02 0,00 0,21 0,59 0,15 0,01 0,03 0,01 0,00 0,00 0,00 0,73 0,27 0,00 0,00 0,00 0,00 0.08 0,92 0,00 0,51 0,10 0,00 0,18 0,11 0,09

s dụng đất đai

3.2.1 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình

Di n bi n dòng ch y c hai k ch b ố ồng nh t, k t qu mô phỏng t i c 2 k ch b n u th hi n s ng dòng

ch y khá tốt, m c dù có m t số nh dòng ch ng th p

t quá giá tr quan trắc S bi i dòng ch y t i tr m Kon Tum

nh theo s bi ng c t trong những y u tố quy n ch th ă Đ c tính chung

c a dòng ch y t i hai k ch b n này là các tháng có dòng ch y l n, nhỏ ờng trùng v n, nhỏ

3.2.2.1 Diễn biến lưu lượng dòng chảy trung bình giữa hai kịch bản

-100

400

900

1.400 -100

ồ ă ố e

e

í é ẫ ẽ

1

3.3 ĐÁNH GIÁ THÍCH NGHI ĐẤT ĐAI 3.3.1 Xây dựng bản đồ đơn vị đ t đ i ă ứ ố và

Đă B’ : 1 LUT1 ( ú ); 2 LUT2 (

); 3 LUT3 ( ); 4 LUT 4 ( ); 5 LUT5 ( ); 6 LUT6 ( );

7 LUT7 ( ă )

B ồ ù ứ 243

í 344 385 261 478

ồ : 81 033 180 445

4 239 16 551 ố 54 775 Đ ă 2020 í

ă 70 ố

khác 3.3.2 Đánh giá thích hợp đ t đ i ă ứ í

í 7 í

ứ L LUR LUT T

í í

:

B 3 22 T í

LUT1 454,38 9.892,74 5.101,38 15.448,50 4,5 328.936,50 95,5

LUT2 79,62 4.604,60 86.973,46 91.657,68 26,6 252.727,32 73,4

LUT3 5.746,90 3.543,11 38.821,64 48.111,65 14,0 296.273,35 86,0

LUT4 4.388,15 518,70 105.365,24 110.272,09 32,0 234.112,91 68,0

LUT5 - 21.972,00 64.568,16 86.540,16 25,1 257.844,84 74,9

LUT6 4.445,83 25.314,03 82.447,69 112.207,55 32,6 232.177,45 67,4

LUT7 454,38 16.600,07 83.464,03 100.518,48 29,2 243.866,52 70,8

3.4 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TỐI ƢU ĐA MỤC TIÊU ĐỂ XÁC ĐỊNH

CƠ CẤU S DỤNG ĐẤT ĐAI SẢN XUẤT NÔNG NGHIỆP

D í : 69 530 ; T ù

ồ 243 180 í 63

í ố í D í hình í ữ ồ é ồ :

3.4.5 Giải bài toán đ m c tiêu

3.4.5.1 Giải bài to n cho từng mục tiêu

Ứ L e P L 13 0

í : Tố (Z1); ố (Z2); ố e (Z3) ố (Z4)

T ứ Z1 Z2 Z3 Z4 3 36

3.4.5.3 Giải bài to n với hàm mục tiêu toàn cục, tìm phương n tối ưu

B í ằ LINGO 16 0 ố í ố

e ố ỏ

í :

B 3.38 ố

Stt Loại hình s dụng đất đai Diện tích (ha)

T í í ,

ố í

3.5 BỐ TRÍ KHÔNG GIAN S DỤNG ĐẤT ĐAI CÁC PHƯƠNG ÁN

3.5.1 C u trúc mô hình CA trong bố trí không gi n các phương án

d ng đ t đ i nông nghiệp lưu vực ông ĐăkB’l :

3.5.1.5 Luật vận hành: ố í

3.5.2 Bố trí không gi n d ng d t

P í ứ ố :

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1 KẾT LUẬN

M ỗ

ữ LVS

ữ ằ ữ

ứ ỗ

ữ

ố õ : ( ) M qua ; ( ) M

ù ; ( ) M í

ữ ; ( ) M ố ằ

ữ ; ( ) M ố í

ố

ố í

ữ ỗ

ữ

T ứ L ú ố

í :

 ỗ tr ra quy nh không gian trong qu ữ

ồ

Bằ í IS

Markov, nghiên cứu

qua t n, hỗ tr các nhà qu n lý có cái nhìn t ng quan v xu th bi ằ xu t các chính phát phát tri n phù h p cho khu v c  Ứ SW T ng c i s d t p trung vào hai y u tố là dòng ch ù Đ ố ố

ứ T Q í

di n bi n dòng ch ù n th ng rõ nét

c a s i s d y vai trò c a th m ph nh

n quá trình cân bằ c trong t nhiên

 P í n vững ứng d ng kỹ thu t và công ngh hi mô phỏng ti a trên n n tri thứ F O (2007) ng số AHP-GDM

í í í

ữ

 X ờ ố d t ằng thu t toán Quy ho ch tuy n tính (LP) và Tố ( P)

e ố ( ố ) ( ố ) ờ ( ố e ố ) ứ

 T hình bố í d ố

v i thu t toán Cellular Automata, m ng t c thi t l p v i

í c t bào là 1 ha, phù h p v u ki n c a khu v c nghiên cứu theo ranh gi c, t ng hóa bố í

án s d ố ằng ph n m m SALUP

2 KIẾN NGHỊ

T ố ứ :

- T Khung h hỗ tr ra quy nh không gian trong qu n lý b n vững

s d c c, c n ti p t c hoàn thi ũ

c n m r ng các thành ph qu tri thứ gi i quy t bài toán phi c u trúc ho c bán c u trúc phức t p, k th a tri thức c a t t c ố ng

s d t o ra m t h thống hoàn ch nh và thân thi n

- D c phân bố theo ranh gi c chứ không theo ranh

gi i hành chính nên vi c qu a bàn c n ph i

e é ng c a ho ng khai thác, s d ng và b o v tài nguyên thiên nhiên ứ

- Duy trì, m r ng ph m vi ứng d ng c a h thống SDSS, không ch d ng

l i trong qu n lý t ng h ( ng c a

i s d c, tố ối s

d t) mà còn ph c v công tác qu n ĩ c chuyên ngành (nông nghi p, lâm nghi p, th ) ũ ũ t,

h c bi t trong bối c nh bi i khí h n ra

- Thi t k , l p trình website qu n lý t ng h p tài nguyên thiên nhiên v i giao di n thi t k linh ho t, phù h p cho t ố ng (cán b qu n lý và

ời dân) s d ng trên n n t ng công ngh m P eSQL P IS GeoServer, PHP, OpenLayers, GeoExt, ExtJS, ArcGIS Desktop, Udig

CỦA TÁC GIẢ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

dụng GIS và mô hình SWAT đánh giá lưu lượng dòng chảy trên lưu vực sông ĐắkB’la” Tạp chí khoa học Đại học quốc gia Hà Nội, Các

Khoa học Trái đất và Môi trường tập 29, số 3, p1-13, 2013, ISSN 0866-8612

và phương trình mất đất phổ dụng (USLE) đánh giá xói mòn đất tại tỉnh Kon Tum” Tạp chí Khoa học kỹ thuật Nông Lâm nghiệp số 4,

2017, ISSN 1859-1523

hưởng của biến đổi khí hậu đến lưu lượng dòng chảy lưu vực sông ĐăkB’la sử dụng mô hình SWAT” Tạp chí Khoa học kỹ thuật Nông

Lâm nghiệp số 2, 2018, ISSN 1859-1523

Kim Loi “Impact of climate change on water flow of ĐắkB’la river

basin, Vietnam” Proceeding of International Symposium on

Geoinformatics for Spatial-Infrastructure Development in Earth and Apllied Science, p376-384, 2014 ISBN 978-604-80-0917-5

dụng đất đai tại LVS ĐắkB’la thông qua kỹ thuật GIS” Kỷ yếu Hội

thảo Ứng dụng GIS toàn quốc, p395-399, 2015 ISBN 161-1

động của sự thay đổi thảm phủ đến cân bằng nước trên LVS ĐắkB’la, Kon Tum” Kỷ yếu Hội thảo Ứng dụng GIS toàn quốc, Tập

2, p527-537, 2014, ISBN 978-604-919-253-1

Trang, Nguyễn Thị Tịnh Ấu, Nguyễn Thị Huyền, Nguyễn Kim

Lợi “Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến lượng bùn cát

tại lưu vực sông ĐăkB’la, Việt Nam” Kỷ yếu Hội thảo Ứng dụng

GIS toàn quốc, 63-72, NXB Đại học Nông nghiệp 2013, ISBN 978-604-924-039-3

trong quản lý bền vững lưu vực sông ĐăkB’la : Khuôn khổ và đề xuất phương pháp nghiên cứu” Kỷ yếu Hội thảo Ứng dụng GIS

toàn quốc, p264-272, NXB Đại học Nông nghiệp 2013, ISBN 604-924-039-3