Ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thông tin địa lý đánh giá mức độ xói mòn đất khu vực huyện Tương Dương

Cách t ếp cận v phương pháp ngh ên cứu .... Phương pháp ngh ên cứu .... Tổng quan ứng dụng công nghệ V ễn thám v Hệ thông t n địa lý trong ngh ên cứu xó mòn.... Tổng quan vùng ngh ên cứu

LỜI C ƠN

mộ q á ì ứ , đế l vă ạ ĩ v đề “ ng dụng công nghệ v ễn thám v hệ thông t n địa lý đánh g á mức đ xó mòn đất khu vực huyện Tương ương, tỉnh Nghệ n” đ đ ợ v ự ỗ lự ủ bả â

C L C

Đ U 3

1 Tính cấp th ết của đề t 3

2 ục đích của đề t 4

3 Phạm v ngh ên cứu của đề t 5

Cách t ếp cận v phương pháp ngh ên cứu 5

4 Cách t ếp cận 5

4.2 Phương pháp ngh ên cứu 5

5 Bố cục luận văn 6

CHƯƠNG T NG U N LĨNH C NGHI N C U NG NGHI N C U 7

1.1 Tổng quan ứng dụng công nghệ V ễn thám v Hệ thông t n địa lý trong ngh ên cứu xó mòn 7

1.1.1 Tổ q ế 8

1.1.2 Tổ q 9

1.2 Tổng quan vùng ngh ên cứu 11

1.2.1 Tổ q về đ ề ệ ự , â 11

1.2.2 Đặ đ ểm í , ỷ vă 16

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PH P NG B N Đ I N Đ T 20

2.1 Phương pháp tính toán xó mòn đất 20

2.1.1 Cá â ả ở xó mò đấ 20

2.1.2 ô ì đá á xó mò 23

2.1.3 ì l p bả đồ ơ xó mò 25

2.1.4 Dữ l ệ ứ 26

2.2 Phương pháp tính toán các hệ số trong phương trình USLE 27

2.2.1 Hệ R 27

2.2.2 Hệ 31

2.2.3 Hệ 34

2.2.4 Hệ C 41

2.2.5 Hệ P 47

2.3 Cấp đ xó mòn đất do mưa 48

CHƯƠNG 3 Đ NH GI C Đ I N Đ T Đ U T GI I PH P

GI THI U 50

3.1 ết quả lập ản đ nguy cơ xó mòn xó mòn t ềm năng 50

3.2 ết quả lập ản đ xó mòn h ện trạng 50

3.3 Đề xuất g ả pháp g ảm th ểu, phòng chống xó mòn 54

3.3.1 B ệ p áp ô ì ạ ế xó mò 54

3.3.2 B ệ p áp p ô ì ạ ế xó mò 55

3.3.3 Đề x ấ ả p áp ảm ể , p ò xó mò v ứ 56

3.4 ết quả tính toán xó mòn theo các kịch ản 58

T LUẬN I N NGH 68

1 ết luận 68

2 T n tạ v ến nghị 69

T I LI U TH H O 71

NH C H NH NH

Hì Bả đồ í ỉ N ệ A 10

Hì Bả đồ í ệ T ơ D ơ , ỉ N ệ A 10

Hì 3 ợ m bì á ủ ệ T ơ D ơ ( 979-2010) 14

Hì Cá l ạ ì xó mò 16

Hì Cá â í ả ở đế xó mò đấ 17

Hì 3 Ứ ụ v ám, GI v mô ì U E l p bả đồ xó mò đấ 21

Hì 4 ì í xó mò đấ e mô ì U E 21

Hì 5 Bả đồ p â v m bì ăm ỉ N ệ A 24

Hì 6 Bả đồ ệ R ệ T ơ D ơ 25

Hì 7 Bả đồ đấ N ệ An 26

Hì 8 Bả đồ đấ ệ T ơ D ơ 27

Hì 9 Bả đồ ệ ệ T ơ D ơ 28

Hì Bả đồ DE ệ T ơ D ơ 30

Hì Bả đồ độ ệ T ơ D ơ 32

Hì ì í á ệ 35

Hì 3 Bả đồ ệ ệ T ơ D ơ 36

Hì 4 Cô ụ p â í ả v ám 38

Hì 5 C ứ ă í NDVI 39

Hì 6 ế q ả í NDVI ủ ả AND AT 8 39

Hì 7 Bả đồ ỉ ự v NDVI ệ T ơ D ơ ăm 7 40

Hì 18 Bả đồ ệ C ệ T ơ D ơ ăm 7 42

Hì 9 Bả đồ ệ P ệ T ơ D ơ 45

Hì 3 Bả đồ ơ xó mò ệ T ơ D ơ 47

Hì 3 Bả đồ xó mò ệ ạ ệ T ơ D ơ ăm 7 48

Hì 3 3 Bả đồ xó mò ứ v bả ảm ò ề b đầ 51

Hì 3 4 Bả đồ xó mò ứ v bả ảm ò 3 ề b đầ 52

Hì 3 5 Bả đồ xó mò ứ v bả ảm ò 4 ề b đầ 53

Hì 3 6 Bả đồ xó mò ă ỉ ự v 54

Hì 3 7 Bả đồ xó mò ă ỉ ự v 55

Hì 3 8 Bả đồ xó mò ă ỉ ự v 3 56

Hì 3 9 Tă m độ ự p ủ ế ợp ảm ề ò 57

NH C B NG BI U

Bả Tì ì ử ụ đấ ủ ỉ N ệ A (đế ăm 2014) 13

Bả ợ m bì á đ ạ 979- ủ ệ T ơ D ơ 14

Bả 3 P â b l vự ủ á ô l ạ ệ T ơ D ơ ……… 9

Bả 4 Đặ ì á l vự á ô l ạ ệ T ơ D ơ ……… 9

Bả ợ m bì ề ăm ạ N ệ A ( 956-2016) 24

Bả .3 D ệ í á m ộ suy v ệ R vự ệ T ơ D ơ 25

Bả 4 Hệ ủ á l ạ đấ ệ T ơ D ơ , N ệ A 27

Bả 5 T độ ừ bả đồ độ 31

Bả 6 Hệ ủ ệ T ơ D ơ 31

Bả 7 T m P đ v á b ệ p áp xó mò 38

Bả 2.8 P â l ạ mứ độ xó mò đấ m 39

Bả 3.1 P â ấp xó mò ềm ă ệ T ơ D ơ 41

Bả 3.2 P â ấp xó mò ệ ạ ệ T ơ D ơ 43

Bả 3.3 Tổ ợp ế q ả í á á bả ảm ể xó mò 54

ệ ạ về v ủ â â ơ đâ (An, 2016) Vì v , ứng dụng công

nghệ viễn thám và hệ thông tin địa lý đánh giá mức độ xói mòn đất khu vực huyện Tương Dương, tỉnh Nghệ An l ả , ó ý ĩ ự v vô ầ ế

3 Phạm v ngh ên cứu của đề t

4.2 Phương pháp ngh ên cứu

- Phương pháp kế thừa: vă ế ừ , ử ụ ó l l ệ v ế

1.1.1 Tổng quan trên thế giới

v ám v GI để l p bả đồ ủ xó mò đấ ở vự ô , m ề Bắ T p ụ vụ ế l ợ bả ồ đấ (Chen et al., 2011) Ali Dem v A me b đ í á v b ể á â ủ p ơ ì

Đặ b ệ , ữ ăm ầ đâ p ơ p áp v ám v GI đ đ ợ áp

ụ ứ xó mò đấ ở v đ đ ợ ô l ó độ , ự ệ ắ v đem lạ p í ấp Cô ệ GI ó đ ểm õ ệ

v ệ xá đ ế đ ì LS ừ ữ l ệ mô ì độ DE (D l Elevation Model) (Đứ , ; H , ; T H , 6; Vinh and Minh, 2009) B ạ đó, ữ ộ GI , Spline, Inverse

ử ụ ô ứ í ệ xó mò ủ m v ò ả R ủ N T H (H , 996) N ữ ế q ả đ ợ ì đ ứ m í ệ q ả v đú

đắ ủ p ơ p áp ứ ụ GI v v ám ứ xó mò

1.2 Tổng quan vùng ngh ên cứu

1.2.1 Tổng quan về điều kiện tự nhiên, dân sinh

T ơ D ơ l mộ ệ m ề ú v ằm ở p í Tâ N m ỉ N ệ

A , l mộ 3 ệ è ủ ỉ Đâ l ệ ó ệ í l ấ q ,

ó í v ế ắ ệ H ệ đ ợ UNE CO đ v á á đ

ộ ự ữ q ể m ề â N ệ A , ơ ó v q P á (Wikipedia)

lũ ỏ ẹp Đ ì b ắ mạ bở 3 ô í l N m Nơ , N m ộ, ô

Cả (v ạ l ò đ ợ l ô m) ũ á e l ỏ ạ

ề l p ợ ó ầ Về ổ ể, đồ ú ạ má l về p í

ô Cả v ấp ầ về p í ạ l

D đ ì ó độ l v í ự v e p ủ, lạ x ứ

ắ ó xe ẽ á b , áp ấp ệ đ èm e m l l m đấ đ b

xó mò v á ó , ả ở m đế q đấ ả x ấ ô ệp ủ

ệ

1.2.1.3 Diện tích, dân sinh

Huyệ T ơ D ơ ó diệ í tự l 8 129,37ha (chiếm 17% diện

í ỉnh), đâ l ệ ó ệ í ự ộ ấ á ệ ủ V ệ

N m, ấp ơ 3 lầ ỉ Bắ Ninh v ầ ấp đô ỉ T á Bì

Ở đâ p đô đồ b â ộ ể , v ổ â ả 76.000 , ồm ủ ế l â ộ T á ếm 72, 3 , ô ếm 4,06%,

n ơ-mú ếm ,8 , ếm , 7 , ò lạ l T -p , Ơ-đ v á â ộ á (theo l ệ đ ề â v ở ăm 9)

Dâ p â b ủ ế p theo q lộ 7A, đặ b ệ l ấ Hò

1.2.2 Đặc điểm khí hậu, thuỷ văn

l ạ ó ủ ế ó m Đô Bắ v ó p ơ Tâ N m G ó m Đô Bắ

x ấ ệ v m Đô ừ á đế á 4 ăm , bì q â mỗ ăm ó

ò í bắ ồ ừ â m ú Phu Xai Lai Leng ạ ệ Khamkeuth

v Viengthong ỉ Bolikhamxay ô ả về Tâ Bắ đế đ p V ệ

N ì , mạ l ô ở T ơ D ơ ó độ l , lạ ở v

ể ếp ữ m ề ú v đồ bằ ắ m l lũ p , í b đ ề ế lũ p về đồ bằ ấ ặp m

2.1.1.5 Ảnh hưởng của con người

2.1.2 Mô hình đánh giá xói mòn

V ệ mô ì ó q á ì xó mò đấ đ bắ đầ ừ p 8 ủ ế ỷ

ằm mụ đí í á v ự bá xó mò Đế , mô ì đ ợ ử ụ

ộ ấ ự bá xó mò đấ l p ơ ì mấ đấ ổ q á USLE ủ Wischmeier W.H-Smith (Ward and Trimble, 2003) ụ đí ủ mô ì l í á

2.1.3 Quy trình thành lập bản đồ nguy cơ xói mòn

Hì 4 ì í xó mò đấ e mô ì U E

2.1.4 Dữ liệu nghiên cứu

Cá ữ l ệ , l ệ đ ợ ế p v ế ừ ừ ề ồ á nhau, bao ồm á lĩ vự :

- Đ ề ệ ự ( í , ổ ỡ , đ ì , ủ vă ), ế, x ộ ( ô , â , ệ ạ ử ụ đấ ) ủ vự ;

đó R l ệ xó mò ủ m v ò ả ;

E l độ ă m (J m2);

I30 l l ợ m l ấ 3 p ú (mm ) Khi tr EI30 đ ợ ìm ì đ đ ợ ử ụ ộ để xá l p ệ

Hì 6 Bả đồ ệ R ệ T ơ D ơ

Hì 8 Bả đồ đấ ệ T ơ D ơ

Hì 9 Bả đồ ệ ệ T ơ D ơ

2.2.3 Hệ số LS

đạ l ợ b ể ự ả ở ủ â độ ( ) v độ ( ) ạ độ xó mò đấ l độ ủ , l ợ mấ đấ l độ

Nó l ỷ lệ ủ ự mấ đấ ừ độ ự ế đ v độ ẩ (9 )

ữ đ ề ệ á đồ ấ , ự l ệ ủ ự mấ đấ đ v độ b ả ở

bở m độ l p p ủ ự v v í ạ đấ l ả á ừ đ p â

ủ ở đỉ đế ơ v ò ả m lạ v v ấ b ầm lắ Nó l ỷ

l ợ mấ đấ ở á l ạ đấ ó độ ó ề

á , v ề ủ ô đấ ẩ (7 ,6 feet) v l ế đ ợ xem xé í á xó mò

T đó Fl wA _DE l á ò í lũ ( í ừ DE bằng ô ụ Flow

Accumulation trong ArcMap) Cell ze l í p xel ủ DEM

l ô ự ệm, lấ e TCVN 5299:2009 Slope_DE l bả đồ độ í theo đơ v (p â í ừ DE

bằ ô ụ Slope trong ArcMap)

Hì 11 Bả đồ độ ệ T ơ D ơ

Bả 2.6 ấ ệ l ơ ếm 6 ,86 ệ í vự v

p â b vự N v ó ể ấ ằ ế độ v ề

ẽ ả ở ấ l đế l ợ đấ xó mò ệ T ơ D ơ

Hì 12 ì í á ệ

DEM grid Bắ đầ

Buffer DEM grid

Hì 13 Bả đồ ệ ệ T ơ D ơ

Hì 7 Bả đồ ỉ ự v NDVI ệ T ơ D ơ

2.2.4.2 Tính hệ số C

Hệ C ó q ệ ế í v ỉ NDVI (Chen et al., 2011; Demirci and Karaburun, 2012; H , 9; H ơ , 5; ế , 4) ử ụ bả đồ ỉ NDVI ở để l p bả đồ ệ C ự v q ệ ữ ú

Hì 19 Bả đồ ệ C ệ T ơ D ơ ăm 7

0,30 0,25 0,30 0,40 0,45

Hì 19 Bả đồ ệ P ệ T ơ D ơ

Hì 3.1 Bả đồ ơ xó mò ệ T ơ D ơ

Hì 3.2 Bả đồ xó mò ệ ạ ệ T ơ D ơ

Că ứ q đ p â ấp ủ mứ độ xó mò đấ m e ẩ V ệ Nam (TCVN 5299:2009), xó mò ệ ạ ở ệ T ơ D ơ đ ợ

ì ú ó ể ế ử ụ á b ệ p áp

3.3.1 Biện pháp công trình h n chế xói mòn

3.3.2 Biện pháp phi công trình h n chế xói mòn

ă ả ă á xó mò ủ đấ

3.3.3 Đề xuất giải pháp giảm thiểu, phòng chống xói mòn cho v ng nghiên cứu

 ế ợp ả p áp xâ ự ệ m ơ b ắ v m ơ á

v đổ mứ độ e p ủ ủ ự v , xé v bả ảm ề

ò ề b đầ v ă ỉ ự v NDVI v

mứ ă

Hì 3.5 Bả đồ xó mò ứ v bả ảm ò ề b đầ

3.4 Kết quả tính toán xó mòn theo các phương án

T ơ ự ộ í á xó mò ềm ă v xó mò ệ ạ ,

ơ ứ v á p ơ á đổ ề , đổ ỉ ự v NDVI, í á xâ ự lạ á bả đồ ệ , bả đồ NDVI v bả đồ ệ C, ừ

đó xá đ đ ợ bả đồ xó mò ứ v á bả ủ á p ơ á ảm ể ,

p ò xó mò á ì ừ 3 3 đế 3 9 v Bả 3 3

Hì 3.3 Bả đồ xó mò ứ v bả ảm ò ề b đầ

Hì 3.4 Bả đồ xó mò ứ v bả ảm ò 3 ề b đầ

Hì 3.5 Bả đồ xó mò ứ v bả ảm ò 4 ề b đầ

Hì 3.6 Bả đồ xó mò ă ỉ ự v 10%

Hì 3.7 Bả đồ xó mò ă ỉ ự v 20%

Hì 3.8 Bả đồ xó mò ă ỉ ự v 30%

Hì 3 9 Tă m độ ự p ủ 10% ế ợp ảm ề ò 2

ừ 8,45 x ò ừ , đế 3,7 P ơ á xâ ự ệ á

m ơ b ắ v m ơ á ì ệ í xó mò ứ v á

ấp độ xó mò đổ ô ề ữ á bả ề

 V p ơ á đổ m độ e p ủ bề mặ đấ ô q v ệ ă ỉ

ự v NDVI, tỷ lệ ệ í ô b xó mò ũ ă l ừ , 7 đế 2,42% Tỷ lệ ệ í xó mò mạ ảm đ ợ ừ ,44 đế ,58 ế q ả

ũ ấ , ữ á bả đổ NDVI ừ đế 3 ì ự

đổ ỷ lệ ệ í xó mò á ô ề

 G ả p áp l ảm ề , ế ợp v ă NDVI l 10% vì ệ q ả ảm ể xó mò ể ệ õ ệ Tỷ lệ ệ í ô b

 Cầ ó ữ ứu mở rộng tiếp theo về mặt thực ti n v tiếp tụ cứu về xó mò đấ ơ ở áp ụ á ô ệ hiệ đạ GI , v n

ám

T I LI U TH H O

Alexakis, D.D., Hadjimitsis, D.G and Agapiou, A., 2013 Integrated use of remote

sensing, GIS and precipitation data for the assessment of soil erosion rate in the

me e f “Y l ” C p A m p e Re e

A , C T N , 6 N ám N ệ A 6, NXB N ệ A

Cả , T V , 4 N ứ ả ở xó mò đấ ủ l vự ô C Đ đế ả

x ấ ô ệp, Đạ Đ Nẵ

Chen, T., Niu, R.-q., Li, P.-x., Zhang, L.-p and Du, B., 2011 Regional soil erosion

risk mapping using RUSLE, GIS, and remote sensing: a case study in Miyun Watershed, North China Environmental Earth Sciences, 63(3): 533-541

C í , T V , H , C V , Hả , Đ N , , H V , T , N H T , N X , 6

G á ì T ổ ỡ NXB Nô ệp, H Nộ

Demirci, A and Karaburun, A., 2012 Estimation of soil erosion using RUSLE in a

GIS framework: a case study in the Buyukcekmece Lake watershed, northwest Turkey Environmental Earth Sciences, 66(3): 903-913

Dũ , N V ỳ, N Đ , Đá á đ l ợ xó mò đấ đồ ú v T

– N ệ - Tĩ bằ p ơ ì mấ đấ p ổ ụ v ệ ô đ lý Tạp í Cá về T á đấ , 34 3 -37

Soil and Water Conservation Engineering Delmar Thomson Learning, USA