Xây dựng cơ sở dữ liệu gis phục vụ đánh giá biến động diện tích gieo trồng khu vực huyện giao thuỷ nam định

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN XUÂN PHƯỢNG XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS PHỤC VỤ ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG DIỆN TÍCH GIEO TRỒNG KHU VỰC HUYỆN GIAO THỦY - NAM ĐỊNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ TH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

NGUYỄN XUÂN PHƯỢNG

XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS PHỤC VỤ ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG DIỆN TÍCH GIEO TRỒNG KHU VỰC HUYỆN GIAO THỦY - NAM ĐỊNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI - 2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT

NGUYỄN XUÂN PHƯỢNG

XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS PHỤC VỤ ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG DIỆN TÍCH GIEO TRỒNG KHU VỰC HUYỆN GIAO THỦY - NAM ĐỊNH

Chuyên ngành: Kỹ thuật trắc địa

Mã số: 60.52.85

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

GS.TS Võ Chí Mỹ

HÀ NỘI - 2013

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân Các số liệu, kết quả trình bày trong luận văn là đúng sự thật và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả

Nguyễn Xuân Phượng

Trang phụ bìa

Lòi cam đoan

Mục lục

Danh mục các chữ viết tắt

Danh mục các bảng

Danh mục các hình

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG ĐẤT GIEO TRỒNG KHU VỰC GIAO THỦY_ NAM ĐỊNH 5

1.1 Đặc điểm tự nhiên khu vực 5

1.1.1.Vị trí địa lý 5

1.1.2 Địa hình, địa mạo 6

1.1.3 Khí hậu 6

1.1.4 Thuỷ văn 7

1.2 Các nguồn tài nguyên 7

1.2.1 Tài nguyên đất 7

1.2.2 Tài nguyên nước 8

1.2.3 Tài nguyên rừng 9

1.2.4 Tài nguyên biển 9

1.2.5 Tài nguyên khoáng sản 10

1.2.6 Tài nguyên nhân văn 10

1.3 Đặc điểm kinh tế - xã hội khu vực 11

1.3.1 Dân số 11

1.3.2 Hiện trạng kinh tế - xã hội 12

1.3.3 Tình hình phát triển văn hoá - xã hội 16

1.4 Hiện trạng diện tích gieo trồng khu vực huyện Giao Thuỷ tỉnh Nam Định 17

1.4.1 Khái niệm diện tích gieo trồng 17

1.4.2 Hiện trạng diện tích gieo trồng khu vực tỉnh Nam Định 17

1.4.3 Hiện trạng diện tích gieo trồng khu vực huyện Giao Thủy - Nam Định 21

XÂY DỰNG CSDL ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG 24

2.1 Tổng quan về GIS 24

2.1.1 Khái niệm về GIS 24

2.1.2 Cấu trúc của Hệ thống thông tin địa lý (GIS) 25

2.1.3 Các chức năng của GIS 28

2.1.4 Các dạng dữ liệu địa lý 31

2.1.5 Các loại mô hình dữ liệu địa lý 32

2.1.6 Khả năng ứng dụng của GIS 37

2.1.7 Ứng dụng GIS trong nghiên cứu biến động tài nguyên đất 39

2.2 TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS 40

2.2.1 Khái niệm cơ sở dữ liệu GIS 40

2.2.2 Cấu trúc cơ sở dữ liệu GIS 46

2.2.3 Tổ chức cơ sở dữ liệu GIS 57

2.2.4 Chuẩn cơ sở dữ liệu GIS 60

CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS PHỤC VỤ ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG DIỆN TÍCH GIEO TRỒNG KHU VỰC HUYỆN GIAO THỦY - NAM ĐỊNH 64

3.1 Mô tả dữ liệu 64

3.2 Quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu 64

3.3 Xây dựng cơ sơ dữ liệu nền địa hình 66

3.3.1 Khảo sát hiện trạng dữ liệu 66

3.3.2 Thiết kế Geodatabase 67

3.3.3 Nhập dữ liệu vào Geodatabase 68

3.3.4 Các ràng buộc toàn vẹn dữ liệu không gian (quan hệ topology) 69

3.3.5 Nhập dữ liệu thuộc tính 74

3.4 Xây dựng cơ sở dư liệu chuyên đề biến động diện tích gieo trồng 80

3.4.1 Thành lập bản đồ biến động diện tích gieo trồng từ bản đồ hiện trạng sử dụng đất 1989 và 2010 80

3.4.2 Xây dựng cơ sơ dữ liệu chuyên đề biến động diện tích gieo trồng 84

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 90

TÀI LIỆU THAM KHẢO 92

API Application Programing Interface - Giao diện lập trình ứng dụng

BHXH Bảo hiểm xã hội

CN-TTCN Công nghiệp và tiểu thủ công nghiệp

CSDL Cơ sở dữ liệu

ESRI Inviromental System Reach Institute

FGDC Tổ chức chuẩn hóa thông tin địa lý Mỹ

GIS Geographic Information System - Hệ thống thông tin địa lý

GNSS Global Navigation Satellite System - Hệ thống đạo hàng vệ tinh

toàn cầu

HQTCSDL Hệ quản trị cơ sở dữ liệu

ISO International Organization for Standardization - Tổ chức chuẩn

hóa quốc tế

NN&PTNT Nông nghiệp và phát triển nông thôn

QĐ-BTNMT Quyết định - Bộ Tài nguyên Môi trường

SQL Structured Query Language - Ngôn ngữ truy vấn mang tính cấu trúc TC211 Tiêu chuẩn 211

THCS Trung học cơ sở

THPT Trung học phổ thông

UBND Ủy ban nhân dân

UNESCO United Nations Educational Scientific and Cultural

Organization-Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa của Liên hiệp quốc VAC Vườn ao chuồng

Bảng 1.1:Diện tích, dân số và mật độ dân số 2011 11

Bảng 1.2: Báo cáo chính thức diện tích cây trồng hàng năm vụ đông xuân 2011 19

Bảng 1.3: Báo cáo chính thức diện tích cây trồng hàng năm vụ mùa 2011 20

Bảng 1.4: Hiện trạng đất nông nghiệp năm 2010 21

Bảng 3.1:Bảng khảo sát dữ liệu bản đồ địa hình khu vực Giao Thủy - Nam Định 66

Bảng 3.2: Chi tiết Topology với từng đối tượng 69

Bảng 3.3:Thuôc tính lớp thông tin giao thông 75

Bảng 3.4:Thuộc tính lớp thông tin thủy hệ 76

Bảng 3.5:Thuộc tính lớp thông tin dân cư cơ sở hạ tầng 77

Bảng 3.6:Thuộc tính lớp thông tin ranh giới hành chính 77

Bảng 3.7:Ma trận biến động diện tích gieo trồng giai đoạn 1989_2010 83

Bảng 3.8:Thông tin thuộc tính dữ liệu chuyên đề 85

Bảng 3.9:Biến động diện tích gieo trồng giai đoạn 1989 - 2010 88

Hình 1.1: Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu 5

Hình 1.2: Mùa muối Bạch Long 16

Hình 2.1: Các thành phần của GIS 25

Hình 2.2 Sơ đồ tổ chức một hệ phần cứng GIS 26

Hình 2.3: Phân tích lân cận 30

Hình 2.4: Phân tích chồng xếp 31

Hình 2.5: Biễu diễn bản đồ A bằng mô hình phân cấp 33

Hình 2.6: Biễu diễn bản đồ A bằng mô hình lưới 34

Hình 2.7: Biễu diễn bản đồ A bằng mô hình quan hệ 35

Hình 2.8: Mô hình dữ liệu vector và raster 37

Hình 2.9: Kiến trúc vật lý của hệ quản trị cơ sở dữ liệu 44

Hình 2.10: Sự tương tác giữa các thành phần trong hệ QTCSDL 45

Hình 2.11: Mô hình raster 47

Hình 2.12: Biễu diễn thông tin dạng điểm, đường, vùng theo cấu trúc vector 49

Hình 2.13: Các mối quan hệ topology trong không gian 53

Hình 2.14: Các quy tắc topology 54

Hình 2.15: Sự chuyển đổi dữ liệu giữa raster và vector 56

Hình 2.16: Liên kết dữ liệu không gian và phi không gian 56

Hình 2.17: Mô hình quản lý dữ liệu trong Geodatabase 57

Hình 2.18: Cấu trúc dạng cây của Geodatabase trong ArcCatalog 58

Hình 2.19: Tổ chức các lớp dữ liệu không gian 59

Hình 3.1: Quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu 64

Hình 3.2: Mô tả tổ chức dữ liệu nền địa hình khu vực huyên Giao Thủy - Nam Định 68

Hình 3.3: Tạo một topology mới 70

Hình 3.4: Đặt tên cho topology 71

Hình 3.5: Chọn lớp cần chạy sửa lỗi 71

Hình 3.6:Các nguyên tắc topology (ví dụ lớp đoạn tim đường bộ) 73

Hình 3.7: Đối tượng có lỗi (Ví dụ lớp đoạn tim đường bộ) 73

Hình 3.8: Đối tượng đã sửa hết lỗi (vi dụ lớp đoạn tim đường bộ) 74

Hình 3.9:Bảng thông tin thuộc tính 78

Hình 3.10: Bản đồ nền khu vực huyện Giao Thủy - Nam Định 79

Hình 3.12: Bản đồ hiện trạng diện tích gieo trồng 1989 81Hình 3.13:Bản đồ hiện trang diện tich gieo trồng 2010 82Hình 3.14:Biểu đồ biến động diện tích gieo trồng giai đoạn 1989 - 2010 83Hình 3.15:Bản đồ biến động diện tích gieo trồng huyện Giao Thủy – Nam Định 1989 -

2010 84Hình 3.16:Hình mô tả thiết kế geodatabase chuyên đề 85

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Đất đai là nguồn tài sản lớn của quốc gia và mọi gia đình, là tư liệu sản xuất đặc biệt, là điều kiện tối thiểu đảm bảo cho quá trình tái sản xuất giúp xã hội tồn tại

và phát triển Bên cạnh đó, dân số ngày càng tăng nhanh, nhu cầu của con người về những sản phẩm lấy từ đất ngày càng cao Do đó, vấn đề đặt ra là con người phải khai thác và sử dụng đất như thế nào cho hợp lý để đem lại hiệu quả cao nhất Chính sách đất đai từ năm 1988 đến nay đã sửa đổi, bổ sung, hướng tới đầy đủ các mặt kinh tế, chính trị xã hội; khai thác, sử dụng đất đúng mục đích, tiết kiệm và hiệu quả, phát huy tối đa tiềm năng, nguồn lực về đất đai; đầu tư mở rộng diện tích, nâng cao chất lượng và bảo vệ đất canh tác nông nghiệp, bảo đảm an ninh lương thực quốc gia và môi trường sinh thái

Những đổi mới trong chính sách, pháp luật đất đai hơn 15 năm qua đã đưa đến những kết quả tích cực, thúc đẩy kinh tế phát triển, đặc biệt là sản xuất nông nghiệp, góp phần giữ vững ổn định chính trị - xã hội Người sử dụng đất gắn bó nhiều hơn với đất đai Đất đai trong nông nghiệp được sử dụng có hiệu quả hơn, nền nông nghiệp nước ta về cơ bản đã chuyển sang sản xuất hàng hoá, phát triển tương đối toàn diện, tăng trưởng khá, nên diện tích gieo trồng hàng năm cũng có nhiều thay đổi Huyện Giao Thủy nằm ở cực Đông của tỉnh Nam Định Cùng với sự phát triển của toàn tỉnh Nam Định, huyện Giao Thủy đang có những bước phát triển về kinh

tế, xã hội đáng ghi nhận Do nhu cầu phát triển trong bối cảnh kinh tế thị trường, yêu cầu về sự chuyển đổi cơ cấu sản xuất đã làm cho đất gieo trồng của Huyện Giao Thủy có những biến động rõ rệt Nhu cầu có một cơ sở dữ liệu về diện tích gieo trồng là cần thiết nhằm quản lý, theo dõi và quy hoạch đất gieo trồng hiệu quả nâng cao giá trị kinh tế của đất gieo trồng trong huyện hướng tới sự an ninh lương thực vì

sự phát triển bền vững Từ lý do đó, có thể nhận thấy rằng: việc lựa chọn đề tài

“Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS phục vụ đánh giá biến động diện tích gieo trồng khu

vực huyện Giao Thủy - Nam Định” là xuất phát từ yêu cầu thực tế và có ý nghĩa

thực tiễn; hướng tới sự nghiên cứu thực trạng sử dụng đất gieo trồng của huyện, tạo

điều kiện thuận lợi trong việc đánh giá các biến động về diện tích gieo trồng hàng năm, tìm hiểu và phân tích các yếu tố gây tác động đến sự thay đổi về diện tích gieo trồng, từ đó đưa ra các khuyến nghị nhằm khai thác và quản lý diện tích gieo trồng sao cho đạt hiệu quả kinh tế bền vững cho loại hình sử dụng đất sản xuất nông nghiệp của huyện

Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System – GIS) là một công

cụ đặc biệt hữu ích đối với việc quản lý tài nguyên vì nó có khả năng đánh giá, quản

lý và phân tích dữ liệu theo không gian và thời gian Do vậy, phát triển cơ sở dữ liệu và các khả năng của GIS sẽ giúp cho việc đánh giá biến động diện tích gieo trồng ở khu vực đạt hiệu quả cao

Cơ sở dữ liệu GIS được xây dựng sẽ là công cụ hỗ trợ hiệu quả và thiết thực cho phép phân tích đánh giá hiện trạng và sự thay đổi diện tích gieo trồng để từ đó giúp cho những người ra quyết định đánh giá được biến động, xu hướng phát triển

và quản lý một cách hiệu quả diện tích gieo trồng đem lại nguồn lợi kinh tế cao cho khu vực

2 Mục đích của đề tài

Thông qua kết quả nghiên cứu để xác lập cơ sở khoa học và phương pháp luận xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ đánh giá biến động diện tích gieo trồng hợp lý cho các khu vực đất nông nghiệp gieo trồng nói chung và cho khu vực huyện Giao Thủy nói riêng

3 Phạm vi nghiên cứu của đề tài

Phạm vi nghiên cứu của đề tài được giới hạn:

- Về nội dung: nghiên cứu biến động diện tích gieo trồng

- Về không gian: Khu vực nghiên cứu là huyện Giao Thủy

- Về thời gian: Dữ liệu được thu thập trong giai đoan từ 2000-2010

4 Nội dung nghiên cứu

Luận văn tập trung nghiên cứu các nội dung sau:

- Tổng quan về tình hình sử dụng đất gieo trồng khu vực huyện Giao Thủy - Nam Định

- Nghiên cứu lựa chọn giải pháp xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ đánh giá biến động diện tích gieo trồng

- Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu GIS phục vụ đánh giá diện tích gieo trồng khu vực huyện Giao Thủy - Nam Định

+ Đặt vấn đề lý thuyết

+ Xây dựng cơ sở dữ liệu nền địa lý

+ Xây dựng cơ sở dữ liệu chuyên đề diện tích gieo trồng khu vực nghiên cứu

5 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu thực điạ: Thu thập các tài liệu dữ liệu bản đồ, các

số liệu thống kê về sản lượng và diện tích các loại câu trồng, các số liệu thống kê về dân số của khu vực Nhằm tìm hiểu về tính chất và đặc điểm của dữ liệu, từ đó nghiên cứu mô hình dữ liệu cho phù hợp

- Phương pháp GIS: Sử dụng các phần mềm tương thích nhằm xây dựng cơ sở

dữ liệu và phân tích dữ liệu theo các nguyên tắc tổ hợp không gian địa lý Xây dựng các trường dữ liệu và hoàn thiện dữ liệu trong ArcGIS

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Ý nghĩa khoa học: Đề tài đã xây dựng được cơ sở và phương pháp luận khoa học hợp lý, đề xuất một quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu phù hợp, phục vụ đánh giá biến động diện tích gieo trồng nói chung và cho khu vực huyện Giao Thủy nói riêng

Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của đề tài là tài liệu quan trọng góp phần hỗ trợ những nhà hoạch định có cái nhìn tổng quan về sự phát triển, đánh giá được xu hướng phát triển để quản lý hiệu quả diện tích gieo trồng mang lại lợi ích kinh tế cho khu vực

7 Dữ liệu, trang thiết bị và phần mềm

Đề tài nghiên cứu sử dụng những tư liệu sau:

- Tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội khu vực huyện Giao Thủy - Nam Định

- Các loại bản đồ khu vực nghiên cứu

- Số liệu thống kê diện tích đất gieo trông khu vực nghiên cứu

- Một số đề tài đã nghiên cứu có liên quan

- Máy tính, phần mềm GIS: ArcGIS

Chương 2: Tổng quan về GIS và cơ sở dữ liệu GIS

Chương 3: Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS phục vụ quản lý biến động diện tích gieo trồng khu vực huyện Giao Thủy - Nam Định

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè đồng nghiệp đã thường xuyên động viên, giúp đỡ để tôi hoàn thành luận văn này

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG ĐẤT GIEO TRỒNG KHU VỰC

GIAO THỦY_ NAM ĐỊNH

1.1 Đặc điểm tự nhiên khu vực

1.1.1 Vị trí địa lý

Huyện Giao Thủy nằm ở cực Đông của tỉnh Nam Định, cách thành phố Nam Định 45km, nằm ở tọa độ 20o10’ đến 20o21’ vĩ độ Bắc và từ 106o21’đến 106o35’ kinh độ Đông

- Phía Bắc – Đông Bắc giáp với tỉnh Thái Bình

- Phía Bắc – Tây Bắc giáp với huyện Xuân Trường, ranh giới giữa hai huyện là con sông Sò phân lưu của sông Hồng với chiều dài 18,7 km

- Phía Tây giáp huyện Hải Hậu, mà ranh giới là sông Hồng chảy qua địa phận huyện Giao Thủy là 11,4km (chính Bắc là huyện Kiến Xương, Đông Bắc là huyện Tiền Hải)

- Phía Nam và Đông Nam giáp Biển Đông, với chiều dài 32km bờ biển

Hình 1.1:Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu

Huyện Giao Thủy có đường tỉnh lộ 489, đường 486B và đường 51B chạy qua cùng với hệ thống sông Hồng đi qua địa bàn huyện Huyện có 32 km bờ biển, có Vườn Quốc gia Xuân Thuỷ tham gia Công ước Ramsar là địa danh có tiềm năng du lịch sinh thái lớn

Vị trí địa lý của Giao Thủy tạo cho huyện nhiều tiềm năng để xây dựng phát triển một nền kinh tế tổng hợp, đa dạng, phong phú trên cơ sở tiếp tục ổn định sản xuất nông nghiệp để đảm bảo an ninh lương thực và ổn định nông thôn Tập trung huy động mọi nguồn lực khai thác có hiệu quả tiềm năng biển, đưa kinh tế biển thực

sự trở thành ngành kinh tế quan trọng, phát triển đồng bộ và chuyên môn hoá các ngành công nghiệp, dịch vụ du lịch

1.1.2 Địa hình, địa mạo

Địa hình Giao Thủy mang đặc điểm địa hình đồng bằng, khá bằng phẳng có

xu hướng thấp dần từ Bắc xuống Nam Vùng nội đồng có địa hình tương đối bằng phẳng song có một triền đất cao trước đây là cồn cát ven biển chạy dọc huyện từ thị trấn Ngô Đồng phía Đông Bắc xuống thị trấn Quất Lâm và xã Giao Thịnh phía Tây Nam Đất đai của huyện nhìn chung màu mỡ, tạo điều kiện thuận lợi phát triển nông nghiệp, đặc biệt là trồng trọt, một số vùng cửa sông, trong và ngoài đê biển có thể phát triển nuôi trồng thủy sản

Vùng bãi bồi ven biển có địa hình tương đối bằng phẳng với bờ biển dài 32km

có điều kiện thuận lợi khai thác tiềm năng, kinh tế biển và phát triển ngành du lịch Nhìn chung, địa hình của Giao Thủy tạo ra hệ sinh thái động, thực vật khá đa dạng, phong phú, đồng thời thuận lợi cho việc khai thác tiềm năng biển và xây dựng cơ sở

hạ tầng phục vụ phát triển kinh tế, xã hội

Lượng mưa trung bình hàng năm từ 1.700 – 1.800 mm, chia làm 2 mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, mùa ít mưa từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Số giờ nắng trong năm: 1.650 – 1.700 giờ Độ ẩm tương đối trung bình: 80 – 85% Mặt khác, do nằm trong vùng vịnh Bắc Bộ nên hàng năm Giao Thủy thường chịu ảnh hưởng của bão và áp thấp nhiệt đới, bình quân từ 4– 6 cơn/năm, chủ yếu rơi vào khoảng từ tháng 7 đến tháng 10

Chế độ thủy văn của huyện luôn chịu tác động trực tiếp của hệ thống sông Hồng thông qua cửa Ba Lạt ở phía Bắc và hệ thống dòng chảy theo mùa ven bờ Tây vịnh Bắc Bộ

1.2 Các nguồn tài nguyên

1.2.1 Tài nguyên đất

Giao Thủy có 6 loại đất, gồm:

- Nhóm đất cát: diện tích khoảng 726ha, phân bố ở các cồn cát, bãi cát ven biển của huyện Loại đất này chỉ thích hợp để trồng các loại cây như lạc, đậu tương, ngô, cói, dâu…

- Đất mặn sú vẹt: Có diện tích khoảng 3.754 ha, phân bố chủ yếu ở vùng ngoài đê biển, mỗi khi thủy triều lên toàn bộ đất ngập dưới nước biển

- Đất mặn nhiều: Diện tích khoảng 542 ha, phân bố ở ven phía trong đê biển,

đê sông, thuộc các xã ven biển Đây là những vùng đất đang có xu hướng chuyển sang nuôi trồng thuỷ sản hoặc trồng các loại thực vật ưa mặn như sú, vẹt, cói và làm muối

- Đất mặn trung bình và ít: Diện tích khoảng 4.979 ha, phân bố chủ yếu ở vùng đất trong đê biển, có thành phần cơ giới giữa các tầng khác nhau Nhóm đất mặn trung bình và ít hiện đang sử dụng trồng 1 – 2 vụ lúa/năm và cho năng suất khá cao Tuy nhiên, ngoài độ chua khá thích hợp đối với cây lúa, còn có các chất dinh dưỡng khác đều thuộc loại trung bình thấp Vì vậy, để sản xuất lâu bền trên loại đất này cần chú ý tưới tiêu và thâm canh cải tạo đất, bón cân đối giữa các loại phân khoáng, chú ý bón nhiều phân hữu cơ Ưu tiên trồng lúa trên loại đất này

- Đất phèn: Diện tích khoảng 381 ha Đất này hiện chủ yếu đang trồng lúa

- Đất phù sa – Fluvisols: Diện tích 1.0320 ha, phân bố ở tất cả các xã trong huyện, là nhóm đất có diện tích lớn nhất trong các loại đất có trên địa bàn Đất phù

sa chia làm hai loại: Đất phù sa ngoài đê được bồi đắp hàng năm và đất phù sa trong

đê không được bồi đắp hàng năm

Toàn bộ diện tích này dùng để trồng lúa, trồng màu và một số cây công nghiệp ngắn ngày [10]

1.2.2 Tài nguyên nước

Tài nguyên nước huyện Giao Thủy bao gồm nguồn nước mặt và nước ngầm

- Nguồn nước mặt

Giao Thủy có nước mặt dồi dào do có sự hiện diện của hệ thống sông Hồng, mạng lưới sông ngòi nhỏ và lượng mưa hàng năm tương đối cao, trong vùng lại rất nhiều ao, hồ, đầm chứa nước Các sông chảy qua địa phận huyện phần lớn đều thuộc hạ lưu nên lòng sông thường rộng và không sâu lắm, có quá trình bồi đắp phù

sa ở cửa sông Chịu ảnh hưởng của đặc điểm địa hình và khí hậu nên chế độ nước sông chia làm hai mùa rõ rệt : mùa lũ và mùa cạn Vào mùa lũ, lưu lượng nước sông khá lớn, lại gặp lúc mưa to kéo dài, nếu không có hệ thống đê điều ngăn nước thì đồng bằng sẽ bị ngập lụt Vào mùa cạn, lượng nước sông giảm nhiều, các sông chịu ảnh hưởng lớn của thủy triều, khiến cho vùng cửa sông bị nhiễm mặn Tuy nhiên, có thể vận dụng đặc điểm này để quy hoạch phát triển nuôi trồng thủy sản nước mặn lợ

và đây cũng được coi là tiềm năng, thế mạnh của huyện trong phát triển nông nghiệp toàn diện

- Nguồn nước ngầm

Ngoài những nguồn nước mặt, bên dưới có những tầng ngậm nước có khối lượng lớn Việc tích nước lại ở tầng này chủ yếu là từ nước mưa và nước tưới cũng như từ các con sông suối trong mùa mưa Người dân sử dụng giếng đào và giếng khoan để lấy nước sinh hoạt, tuy nhiên chất lượng nước ngầm ở độ sâu 4- 8m không đảm bảo vệ sinh do nguồn nước ngầm ở tầng này bị nhiễm asen vượt mức quy định

Vì vậy, các nhà chuyên môn khuyến cáo nhân dân đào giếng lấy nước sử dụng

ở độ sâu 100m thay vì ở độ sâu 4-8m

1.2.3 Tài nguyên rừng

Toàn huyện có 2.481,92 ha đất rừng chiếm 10,42% tổng diện tích tự nhiên, trong đó chủ yếu là diện tích đất rừng đặc dụng với 2.360,71 ha, còn lại là diện tích đất rừng phòng hộ có 121,21 ha

Rừng ở Giao Thủy chủ yếu là rừng ngập mặn, đặc biệt huyện có Vườn Quốc gia Xuân Thủy với những cánh rừng ngập mặn gần như nguyên sinh và những dải rừng mới trồng từ các dự án phục hồi rừng của quốc gia và quốc tế Do có các bãi triều rộng lớn với nguồn thức ăn phong phú từ những loài động vật thuỷ sinh nên hàng năm vào mùa chim di cư có hàng chục ngàn cá thể chim nước đã dừng chân nơi đây để kiếm ăn, nghỉ ngơi và tích luỹ năng lượng cho hành trình di cư dài ngày

và nhiều gian khó

Rừng ngập mặn có vai trò quan trọng trong việc phòng chống thiên tai, gió bão, thích ứng biến đổi khí hậu, nước dâng và là lá chắn an toàn để bảo vệ hệ thống

đê biển, góp phần ổn định cuộc sống cho nhân dân

Rừng ngập mặn còn là nơi trú ngụ, sinh sản của các loài thuỷ hải sản và cung cấp nguồn lợi thuỷ sản phong phú với 500 loài động thực vật thuỷ sinh biển có giá trị kinh tế cao như tôm, cua, cá, vạng, sò, cá tráp, rong câu chỉ vàng.v.v

1.2.4 Tài nguyên biển

Huyện Giao Thủy có đường bờ biển dài 32km Đặc điểm của khu vực bờ biển là:

- Có 2 cửa sông là sông Hồng và sông Sò

- Vùng biển có rất nhiều phù du sinh vật và thức ăn cho cá tôm từ đất liền do 2

con sông đổ ra

- Nằm giữa hai cửa sông lớn, cùng với vùng đất bãi bồi ven biển, là những điều kiện thuận lợi để phát triển các ngành kinh tế biển như: khai thác, nuôi trồng thuỷ sản, công nghiệp đóng tàu, kinh tế du lịch Tổng sản lượng thuỷ hải sản bình quân 15.000-20.000tấn/năm; tổng sản lượng lương thực bình quân 106.000 tấn/năm

là nguồn nguyên liệu dồi dào cung cấp cho ngành công nghiệp chế biến thuỷ hải sản, lương thực, thực phẩm xuất khẩu và ngành công nghiệp chế biến thức ăn chăn nuôi cho gia súc, gia cầm

Vùng bãi bồi Cồn Lu, Cồn Ngạn nằm ở cửa sông Hồng có hệ sinh thái đất ngập nước đa dạng, phong phú với gần 4000 ha rừng ngập mặn là nơi dừng chân của nhiều loại chim di trú quý hiếm được ghi tên trong sách đỏ quốc tế Tháng 01/1989 vùng bãi bồi Cồn Lu, Cồn Ngạn được UNESCO công nhận tham gia công -ước RAMSAR, đây là điểm RAMSAR đầu tiên của Đông Nam Á và duy nhất của Việt Nam hiện nay Ngày 02/01/2003, Thủ tướng Chính phủ ký quyết định chuyển Khu bảo tồn thiên nhiên đất ngập nước Xuân Thuỷ thành Vườn Quốc gia Xuân Thuỷ [3] Xuôi về phía Nam có bãi biển Quất Lâm với bãi cát dài hơn 5km, là bãi tắm lý tưởng cho du khách

1.2.5 Tài nguyên khoáng sản

Tài nguyên khoáng sản ở Giao Thủy không nhiều, chỉ có than nâu được phát triển dưới dạng mỏ nhỏ và nằm sâu dưới lòng đất, dầu mỏ và khí đốt ở thềm lục địa đang được Nhà nước ký hợp tác với các công ty khai thác dầu mỏ của một số nước

để thăm dò tìm kiếm

1.2.6 Tài nguyên nhân văn

Đảng bộ và nhân dân Giao Thủy anh hùng có truyền thống yêu nước nồng nàn, cần cù lao động, đoàn kết, xây dựng quê hương phát triển ngày càng rạng rỡ Cùng với sự phong phú của tài nguyên du lịch tự nhiên, tài nguyên nhân văn của Giao Thủy cũng rất đa dạng và đặc sắc Đất Giao Thuỷ là nơi giao nhau của 2 nguồn nước, nước đỏ phù sa của Sông Hồng và nước biển xanh ngắt của Biển Đông Huyện Giao Thủy có nhiều thôn làng xinh đẹp, trù phú được cấu trúc bởi các

mô hình sinh thái nhân văn VAC, các công trình kiến trúc độc đáo như: Chùa chiền, Nhà thờ Sa Nam, Chùa Giao Thiện… pha trộn hài hoà giữa kiến trúc cổ truyền thống và kiến trúc hiện đại

1.3 Đặc điểm kinh tế - xã hội khu vực

1.3.1 Dân số

Theo số liệu thống kê của huyện Giao Thủy thì tính đến năm 2011, dân số huyện Giao Thủy có 189.195 người Xã Giao Tiến dân số đông nhất với 16.026 người, thị trấn Ngô Đồng dân số thấp nhất có 5.605 người Mật độ dân số trung bình khoảng 794 người/km2, dân số phân bố không đồng đều, ở thị trấn Ngô Đồng mật độ dân số khoảng 2.068 người/km2, trong khi đó có xã mật độ dân số chỉ khoảng 755 người/km2 (xã Bạch Long)

Bảng 1.1:Diện tích, dân số và mật độ dân số 2011 [6]

Diện Tích Dân số trung

(Niên giám thống kê huyện Giao Thủy năm 2011)

Tỷ lệ gia tăng dân số tự nhiên năm 2009 là 1,28%, Tỷ suất sinh hàng năm giảm 0,26‰ (chỉ tiêu đại hội: 0,4‰)

Tích cực giải quyết việc làm cho người lao động Bình quân hàng năm giải quyết việc làm mới cho 4016 người (chỉ tiêu Đại hội 4000 người) Tạo việc làm mới vượt 2,65%, tỷ lệ lao động qua đào tạo vượt 1,25% so với chỉ tiêu đại hội Số lao động được đào tạo nghề hàng năm đều tăng, đến năm 2010 tăng 1.100 người, số lao động trong các doanh nghiệp đã tham gia đóng BHXH 935 người đạt 38% Trong nhiệm kỳ đã đưa gần 1.000 người đi lao động ở nước ngoài mang lại hiệu quả thiết thực

1.3.2 Hiện trạng kinh tế - xã hội

 Tăng trưởng kinh tế và chuyển dịch cơ cấu kinh tế

Trong những năm gần đây, tốc độ tăng trưởng của huyện Giao Thủy đạt mức tăng trưởng khá [1] GDP bình quân đầu người năm 2010 đạt 11,2 triệu đồng (kế hoạch là 7,5 triệu đồng) Tốc độ tăng trưởng kinh tế đạt 10,94%, trong đó: Ngành nông – lâm – thủy sản chiếm 48% (chỉ tiêu đại hội: 49%), ngành công nghiệp – xây dựng chiếm 14% ( chỉ tiêu đại hội là 12%), ngành dịch vụ chiếm 38% (chỉ tiêu đại hội: 39%) Như vậy, tăng trưởng của ngành nông – lâm – thủy sản đóng góp lớn nhất cho sự phát triển, ngành dịch vụ tăng trưởng còn chậm

Cơ cấu kinh tế của huyện chuyển dịch theo hướng tăng dần tỷ trọng ngành Công nghiệp – xây dựng (năm 2005 là 10,58%, năm 2010 là 14%) và tăng tỷ trọng ngành

dịch vụ (năm 2005 là 37,67% đến năm 2010 là 38%), giảm dần tỷ trọng ngành nông, lâm nghiệp – thủy sản (năm 2005 là 51,75% đến năm 2010 là 48%) Sự chuyển dịch này tuy còn chậm, nhưng đã thể hiện những kết quả đạt được từ sự nỗ lực quyết tâm thực hiện đưa huyện thoát nghèo, phát triển nhanh, toàn diện và vững chắc của Đảng

bộ và nhân dân huyện Giao Thủy

 Thực trạng phát triển các ngành kinh tế

Khu vực kinh tế nông nghiệp

Sản xuất nông nghiệp phát triển ổn định Việc chuyển đổi cơ cấu giống, cơ cấu mùa vụ, nâng cao giá trị sản xuất trên 1 ha canh tác được triển khai tích cực, diện tích lúa chất lượng cao từng bước được mở rộng Áp dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật về giống, phân bón, bảo vệ thực vật, biện pháp thâm canh tổng hợp vào sản xuất góp phần nâng cao năng suất, sản lượng lương thực trên địa bàn

- Về trồng trọt: Tổng diện tích gieo trồng cây lương thực bình quân một năm

là 16.386 ha; trong đó diện tích trồng lúa là 16.073 ha, diện tích trồng ngô là 331ha Sản lượng lương thực bình quân 1 năm là 101.570 tấn; trong đó sản lượng thóc là 100.241 tấn, sản lượng ngô là 1.329 tấn Giá trị sản xuất trên 1 ha canh tác đạt 66,7 triệu đồng/ha Hệ số quay vòng đất bình quân là 2,45 lần/năm

- Về chăn nuôi: Chăn nuôi phát triển theo mô hình trang trại, gia trại, quy mô vừa và nhỏ Các tiến bộ kỹ thuật mới về giống, thức ăn, thú ý được áp dụng vào sản xuất Tổng đàn lợn bình quân 1 năm là 65.565 con, tổng đàn bò là 2.563 con, tổng đàn trâu 711 con, tổng đàn gia cầm là 606.460 con; sản lượng thịt bình quân: thịt trâu bò 255 tấn, thịt lợn 7.124 tấn, thịt gia cầm 959 tấn, trứng các loại bình quân 32.744 nghìn quả/năm

- Phát triển trang trại: Trang trại phát triển tương đối mạnh cả về chất lượng

và quy mô Số trang trại, gia trại hiện có là 319; trong đó trang trại có diện tích lớn nhất 55,5 ha Có 39 trang trại chăn nuôi, 268 trang trại thủy sản, 19 trang trại tổng hợp Hầu hết các trang trại đã và đang sản xuất có hiệu quả

- Làm muối: Sản xuất muối được duy trì ổn định với diện tích bình quân 482ha/năm, sản lượng 41.320 tấn/năm

- Lâm nghiệp: Việc trồng rừng phòng hộ và trồng cây phân tán được quan tâm Trung bình mỗi năm đã trồng mới trên 100.000 cây phân tán và hàng chục ha rừng tập trung ven biển, góp phần tăng cường phòng hộ, bảo vệ môi trường và làm đẹp cảnh quan thiên nhiên

- Thủy sản: Nuôi trồng phát triển mạnh cả về diện tích năng suất và sản lượng Toàn huyện đã có 11 trại giống thuỷ sản nước lợ, 1 trại giống thuỷ sản nước ngọt, là huyện sản xuất giống mạnh nhất tỉnh Đã đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng, phát triển các vùng nuôi tôm công nghiệp Giao Phong - Bạch Long, nuôi thuỷ sản nước ngọt tập trung; nâng cấp hệ thống thuỷ lợi Cồn Ngạn chuyển đổi diện tích trồng lúa cói, sản xuất muối có năng suất thấp sang nuôi trồng thuỷ sản từng bước đạt kết quả cao hơn Tổng sản lượng khai thác nuôi trồng thuỷ hải sản bình quân 23.441 tấn/năm; trong đó sản lượng khai thác thuỷ sản 8.931 tấn, sản lượng nuôi trồng 14.510 tấn

Khu vực kinh tế công nghiệp

Định hướng phát triển của huyện là đẩy mạnh sản xuất công nghiệp tiểu thủ - công nghiệp và phát triển nghành nghề nông thôn Sản xuất CN-TTCN có bước tăng trưởng khá, tốc độ tăng trưởng giá trị sản xuất công nghiệp – TTCN đạt bình quân 18,91%/năm, tăng 1,91%/năm so với chỉ tiêu đại hội Quy mô sản xuất của các doanh nghiệp từng bước được mở rộng: Giá trị sản xuất công nghiệp - TTCN (theo giá cố định 1994) bình quân 1 năm là 177.495 triệu đồng, giá trị sản xuất theo giá hiện hành là 286.484 triệu đồng Một số sản phẩm chủ yếu có tốc độ tăng trưởng khá như nước mắm bình quân là 934.000 lít, muối Iốt 13.588 tấn, quần áo may sẵn 1.319 nghìn sản phẩm, gạch đất nung 97.812 nghìn viên… Các ngành cơ khí, sửa chữa, đóng tàu, chế biến lâm sản, sản xuất vật liệu xây dựng, dệt may, đan, thêu, chế biến lương thực, thực phẩm đều có bước tăng trưởng khá góp phần giải quyết việc làm cho người lao động, xóa đói giảm nghèo, tăng thu cho ngân sách địa phương

Ngành nghề nông thôn đang từng bước phát triển Hiện nay, đã có 1.325 cơ sở

và hộ nghành nghề sản xuất nông thôn, trong đó có 72 cơ sở sản xuất nấm Nhiều cơ

sở và hộ sản xuất ngành nghề nông thôn đạt kết quả khá tốt

Hoàn thành việc thành lập ban nông nghiệp xã, trên cơ sở đó đã từng bước tăng cường quản lý nhà nước của UBND cấp xã đối với nông nghiệp và phát triển nông thôn Các hợp tác xã đang đổi mới theo luật để thích ứng với cơ chế thị trường

Khu nghỉ mát Quất Lâm từng bước được củng cố, phát triển nhanh đặc biệt là cơ

sở hạ tầng, đường giao thông, điện chiếu sáng, nước sinh hoạt đáp ứng cho 42 nhà nghỉ

và 130 kiốt, bình quân hàng năm thu hút khoảng 170 nghìn lượt khách du lịch Chất lượng phục vụ của các nhà hàng, nhà nghỉ đáp ứng được nhu cầu của khách đến tham quan du lịch Giá trị sản xuất ngành dịch vụ năm 2010 ước đạt 414,2 tỷ đồng, tốc độ tăng trưởng bình quân 12,8%/năm Trong đó dịch vụ du lịch tại khu nghỉ mát Quất Lâm đạt doanh thu bình quân 29 tỷ đồng/năm, nộp ngân sách 2 tỷ đồng /năm

Hoạt động tín dụng đạt kết quả tốt Nguồn tín dụng huy động hàng năm đạt bình quân 225 tỷ đồng Doanh số cho vay từ ngân hàng NN và PTNT bình quân một năm là 465 tỷ đồng, từ ngân hàng chính sách xã hội 122 tỷ đồng Các nguồn tín dụng đã đáp ứng tốt yêu cầu vốn của các thành phần kinh tế và thực hiện các chính sách xã hội

Kết cấu hạ tầng: Hoàn thành việc bàn giao lưới điện nông thôn cho ngành điện quản lý, 100% số hộ dân được sử dụng điện lưới quốc gia Hệ thống giao thông

được đầu tư xây dựng qua nhiều năm đang phát huy tác dụng: trên địa bàn huyện hiện có 46,4km tỉnh lộ, 19km huyện lộ, 761km đường trục xã, liên xã, đường thôn xóm được nhựa hoá hoặc bê tông hoá Hiện tại, chỉ còn 5% đường thôn xóm chưa được nâng cấp Bưu chính viễn thông thường xuyên nâng cao chất lượng dịch vụ Mạng lưới viễn thông phủ sóng toàn huyện với chất lượng sóng tốt, 100% số xã có điểm bưu điện văn hoá xã, đáp ứng nhu cầu về thông tin liên lạc của xã hội [12]

Hình 1.2 Mùa muối Bạch Long

1.3.3 Tình hình phát triển văn hoá - xã hội

Sự nghiệp giáo dục - đào tạo được quan tâm, giữ vững thành tích đơn vị tiên tiến xuất sắc đứng trong tốp đầu của ngành giáo dục - đào tạo tỉnh Nam Định Phổ cập tiểu học, trung học cơ sở được duy trì và phát triển Học sinh tốt nghiệp THCS vào học THPT các loại hình đạt trên 70% Học sinh tốt nghiệp THPT vào học các trường đại học, cao đẳng, trung học chuyên nghiệp đạt trên 80% 100% trường tiểu học đạt chuẩn Quốc gia mức I (trong đó 17,8% đạt chuẩn mức II); 37% trường THCS; 1 trường THPT; 18% trường mầm non đạt chuẩn Quốc gia; 25% trường tiểu học đạt tiêu chuẩn "xanh, sạch, đẹp, an toàn" Kết quả xây dựng trường chuẩn Quốc gia cao hơn mức trung bình của toàn tỉnh

Phong trào xây dựng nhà văn hoá xóm, xây dựng cơ quan, gia đình văn hoá phát triển mạnh và mang lại hiệu quả thiết thực: 160/332 xóm, tổ dân phố có nhà văn hoá; 36% số xóm (tổ dân phố) đạt tiêu chuẩn "Làng văn hoá"; 61 trường học, 28 cơ quan, 20 trạm y tế được công nhận có nếp sống văn hoá; số gia đình văn hoá năm

2010 chiếm 68,2% tổng số hộ gia đình toàn huyện

Cơ sở vật chất, đội ngũ cán bộ, y tế được tăng cường về số lượng và nâng cao chất lượng: 18/22 xã đạt chuẩn Quốc gia về y tế Bệnh viện đa khoa trung tâm huyện được đầu tư nâng cấp với số kinh phí hàng chục tỷ đồng, số giường bệnh năm 2009 đạt 190 giường, tăng 40 giường so với năm 2005 Bình quân có 4,2 bác sỹ/1vạn dân (tăng 2,1 bác sỹ/1vạn dân so với năm 2005) 100% số xóm và tổ dân phố có cán bộ y tế

Tích cực giải quyết việc làm cho người lao động Tạo việc làm mới bình quân 4.000 lao động/năm, tỷ lệ lao động qua đào tạo đạt 35% Tỷ lệ hộ nghèo đến năm

2009 còn 5,5%

Đời sống của các tầng lớp nhân dân được tiếp tục cải thiện và nâng cao: đến nay có 84,3% hộ có ti vi màu; 56,4% hộ có xe gắn máy; 32,7% hộ sử dụng điện thoại cố định [12]

1.4 Hiện trạng diện tích gieo trồng khu vực huyện Giao Thuỷ tỉnh Nam Định

1.4.1 Khái niệm diện tích gieo trồng

Diện tích gieo trồng là diện tích canh tác trên đó thực tế có gieo trồng các loại cây nông nghiệp trong thời vụ gieo trồng nhằm thu hoạch sản phẩm phục vụ cho nhu cầu con người[15]

1.4.2 Hiện trạng diện tích gieo trồng khu vực tỉnh Nam Định

Nam Định là tỉnh trọng điểm nông nghiệp của đồng bằng sông Hồng, có diện tích đất tự nhiên 167.136 ha, đất nông nghiệp 106.701 ha, dân số trên 1,93 triệu người, trong đó 81% là nông nghiệp với tổng nguồn lao động chiếm trên 51% dân số

Là một tỉnh đồng bằng nằm giữa hai con sông lớn của đồng bằng Bắc bộ là sông Hồng và sông Đáy, có lợi thế về nước tưới và hàng năm phù sa được bồi đắp thêm đất đai, nhất là các huyện phía Nam tỉnh

Đất nông nghiệp có tầng canh tác khá dầy, phì nhiêu màu mỡ, hàm lượng dinh dưỡng khá cao, nguồn nước tưới cho cây giống phong phú, đồng thời còn nhiều khả năng mở rộng diện tích gieo trồng bằng tăng vụ, lấn biển Hệ thống thuỷ nông được đầu tư nhiều năm đã và đang phát huy tác dụng nhất là nguồn nước khá phong phú, Nước ngầm vùng ven biển có trữ lượng và chất lượng tốt, đặc biệt là nguồn nước chứa trong các sông, hồ, ao rất lớn, nước các sông có trữ lượng phù sa nhiều phục

vụ tốt cho sản xuất nông nghiệp và sinh hoạt

Thực hiện công cuộc đổi mới của Đảng và Nhà nước gần 20 năm qua, đặc biệt

từ năm 2000 trở lại đây, cùng với các yếu tố khí hậu, thời tiết thuận lợi, nguồn nhân lực dồi dào, trình độ dân trí cao, cần cù, sáng tạo trong truyền thống thâm canh Tiếp thu nhanh những tiến bộ khoa học kỹ thuật về giống cây, giống con, đổi mới

cơ cấu mùa vụ và cơ cấu giống làm tăng năng suất và sản lượng các loại cây trồng Theo thống kê của cục thống kê tỉnh Nam Định năm 2011 diện tích gieo trồng toàn tỉnh vụ Đông Xuân đạt 108492 ha và vụ mùa đạt 89982 ha

Bảng 1.2: Báo cáo chính thức diện tích cây trồng hàng năm vụ đông xuân 2011 [4]

TP Nam Định Mỹ Lộc Vụ Bản Ý Yên

Nghĩa Hưng

Nam Trực

Trực Ninh

Xuân Trường

Giao Thuỷ

Hải Hậu

Tổng DT gieo trồng ha 108492 1359 4486 11651 19046 14019 11425 10323 7658 11597 16928

Cây lương thực ha 82073 900 3858 9063 13385 11551 8933 8244 6252 8207 11680 Cây có củ ha 2466 1 41 150 345 390 127 161 65 355 831

Cây thuốc lá, thuốc

Cây có hạt chứa dầu ha 7368 12 42 996 2883 410 872 191 570 741 651 Cây rau, đậu, hoa,

cây cảnh ha 15792 446 498 1399 2413 1461 1462 1613 746 2163 3591 Cây hàng năm khác ha 295 47 31 4 19 3 25 75 91

(Niên giám thống kê huyện Tỉnh Nam Định 2011)

Bảng 1.3: Báo cáo chính thức diện tích cây trồng hàng năm vụ mùa 2011 [4]

(Niên giám thống kê huyện Tỉnh Nam Định 2011)

số

TP Nam Định

Mỹ Lộc

Vụ Bản

Ý Yên

Nghĩa Hưng

Nam Trực

Trực Ninh

Xuân Trường

Giao Thuỷ

Hải Hậu

Tổng DT gieo trồng ha 89982 1142 4057 9583 14666 12044 9972 8937 6880 9807 12894

Cây lương thực ha 81299 888 3159 8941 13670 11244 9300 8132 6182 8239 11044 Cây có củ ha 1436 43 3 38 308 6 129 140 335 434

Cây thuốc lá, thuốc lào ha

Cây có hạt chứa dầu ha 1991 2 21 380 385 51 271 67 101 311 402 Cây rau, đậu, hoa, cây cảnh ha 4771 252 308 251 550 323 367 587 385 858 890 Cây hàng năm khác ha 213 26 6 20 27 3 72 16 43

1.4.3 Hiện trạng diện tích gieo trồng khu vực huyện Giao Thủy - Nam Định

Giao Thủy là một huyện nằm Phía đông của tỉnh Nam Định, là một huyện đồng bằng ven biển có địa hình bằng phẳng, có điều kiện tự nhiên phong phú, đa dạng, tiềm năng đất đai, tiềm năng kinh tế biển và lực lượng lao động dồi dào thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp thâm canh, nuôi trồng, đánh bắt thủy hải sản Theo thống kê của huyện Giao Thủy, tính đến năm 2010, diện tích đất nông nghiệp của toàn huyện là 16685,18ha, chiếm 93,72% diện tích tự nhiên, trong đó:

+ Diện tích đất trồng lúa nước có 7870,43ha chiếm 33,04% diện tích tự nhiên, chiếm 47,17 % diện tích đất nông nghiệp

+ Đất rừng phòng hộ có 121,21ha, chiếm 0,51% tổng diện tích tự nhiên, chiếm 0,73% diện tích đất nông nghiệp

+ Đất rừng đặc dụng có 2360,71 ha, chiếm 9,91% tổng diện tích tự nhiên, chiếm 14,15% diện tích đất nông nghiệp

+ Đất rừng sản xuất, theo số liệu kiểm kê, huyện Giao Thủy không có diện tích đất rừng sản xuất

+ Đất nuôi trồng thuỷ sản có 4066,81ha, chiếm 17,07% tổng diện tích tự nhiên, chiếm 24,37% diện tích đất nông nghiệp

+ Đất làm muối có 515,46 ha, chiếm 2,16% tổng diện tích tự nhiên, chiếm

3,09% diện tích đất nông nghiệp

Bảng 1.4: Hiện trạng đất nông nghiệp năm 2010 [5]

TT ĐVHC

Tổng diện tích đất nông nghiệp

Trong đó

Đất lúa nước

Đất trồng cây hàng năm

Đất rừng phòng

hộ

Đất rừng đặc dụng

Đất rừng sản xuất

Đất nuôi trồng thủy sản

Đất làm muối

1 Bạch

Long 600,24 85,70 66,97 22,60 73,62 278,01

2 Bình

Hòa 462,33 339,05 63,93 54,94

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP LUẬN XÂY DỰNG

CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG

2.1 Tổng quan về GIS

2.1.1 Khái niệm về GIS

Theo ESRI ( Environmental System Reseach Institute ): Hệ thống thông tin địa

lý (Geographic Information System – GIS ) được định nghĩa " là một hệ thống bao gồm phần cứng, phần mềm, dữ liệu và con người nhằm thu thập, lưu trữ, cập nhật,

xử lý, phân tích và hiển thị các thông tin địa lý trên bề mặt Trái Đất" [9]

GIS được khai phá vào những năm 1960 từ một sáng kiến bản đồ hóa công tác quản lý rừng của người Canada GIS tiếp tục được phát triển thông qua việc tìm kiếm của các nhà nghiên cứu ở các trường đại học và chính phủ Canada, Mỹ và các quốc gia khác nhằm mục đích giới thiệu các yếu tố địa lý của Trái Đất bằng cách sử dụng một hệ cơ sở dữ liệu máy tính, hiển thị nó trên thiết bị đầu cuối của máy tính

và vẽ bản đồ ra giấy Họ cũng đã phát triển các chương trình máy tính để tìm kiếm

và phân tích các dữ liệu này một cách nhanh chóng Đến những năm 1970, một số hợp tác đã được thiết lập để phát triển và bán các hệ thống máy tính sử dụng cho việc vẽ bản đồ và phân tích

Việc sử dụng GIS đã trở nên phổ biến và lan rộng trong vòng 2 thập kỷ qua GIS được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ khảo cổ học cho đến động vật học và nhiều ứng dụng mới của GIS tiếp tục xuất hiện GIS là những công cụ cần thiết trong kinh doanh, hoạt động của chính phủ, giáo dục và các tổ chức phi lợi nhuận; và việc sử dụng GIS đã trở nên có tính bắt buộc trong nhiều trường hợp GIS được sử dụng chống lại tội ác, bảo vệ các loài quý hiếm, giảm thiểu sự ô nhiễm, đối phó với các tai biến thiên nhiên, phân tích sự lan truyền bệnh dịch AIDS và để cải thiện sức khỏe cộng đồng Tóm lại, GIS là phương tiện để giải quyết nhiều vấn đề xã hội cấp bách của chúng ta

Hiện nay, GIS giúp cho công tác quản lý hàng ngày các nguồn tài nguyên thiên nhiên và nhân tạo, bao gồm cả hệ thống cống, rãnh, nước, năng lượng và mạng lưới giao thông

2.1.2 Cấu trúc của Hệ thống thông tin địa lý (GIS)

Một hệ thống thông tin địa lý bao gồm phần cứng, phần mềm, dữ liệu, con người và phương pháp Việc lựa chọn và trang bị phần cứng và phần mềm thường

là những bước dễ dàng nhất và nhanh nhất trong quá trình phát triển một hệ GIS Việc thu thập và tổ chức dữ liệu, phát triển nhân sự và thiết lập các quy định cho vấn đề sử dụng GIS thường khó khăn hơn và tốn nhiều thời gian hơn

Hình 2.1 Các thành phần của GIS

 Phần cứng (Hardware)

Phần cứng của GIS được xem là phần cố định mà bằng mắt thường ta có thể

dễ dàng thấy được Nó bao gồm máy tính và các thiết bị ngoại vi để nhập dữ liệu, in

ấn và truy xuất kết quả Máy tính có thể được nối mạng cục bộ hoặc internet để chia

sẻ thông tin Trong số các thiết bị ngoại vi, bên cạnh máy in, máy vẽ, v.v , trong trường hợp cần phải chuyển đổi thông tin từ ảnh tương tự, bản đồ sang dạng số cần

có cả máy quét

Hình 2.2 Sơ đồ tổ chức một hệ phần cứng GIS

 Phần mềm (Software)

Phần mềm là bộ não của hệ thống Phần mềm GIS rất đa dạng và do nhiều hãng khác nhau sản xuất Các phần mềm GIS có thể giống nhau ở chức năng, song khác nhau về tên gọi, hệ điều hành hay môi trường hoạt động, giao diện, khuôn dạng dữ liệu không gian và hệ cơ sở dữ liệu Theo thời gian, phần mềm GIS phát triển ngày càng thân thiện với người dùng, toàn diện về chức năng và có khả năng quản trị dữ liệu hiệu quả hơn Một cách gần đúng, có thể chia phần mềm GIS ra làm

3 nhóm:

+ Nhóm phần mềm đồ họa (Microstation, Autocad, v.v…) Là nhóm các phần mềm được ứng dụng để biên tập, quản lý, cập nhật và hiện chỉnh các loại bản đồ dạng số

+ Nhóm phần mềm quản trị bản đồ (Mapinfo, Arc/View, MGE,v.v…) Là những phần mềm mà ngoài chức năng đồ họa, thành lập bản đồ số, nắn chỉnh hình học, chuyển đổi tọa độ chúng có khả năng kết nối các thông tin bản đồ (thông tin không gian) với thông tin thuộc tính (thông tin phi không gian) và quản lý chúng + Nhóm phần mềm quản trị và phân tích không gian (Arc/Infor, Arc/View, Softdesk, Arc/ViewGIS,v.v…) Là các phần mềm mà ngoài khả năng cập nhật và quản lý thông tin chúng có thêm chức năng phân tích dữ liệu không gian

Sự lựa chọn phần mềm cần phải căn cứ vào mục đích sử dụng, năng lực tài chính

và trình độ cán bộ Về quy mô hay mục đích sử dụng, GIS có thể được dùng ở cấp địa phương, cấp quốc gia, khu vực hay toàn cầu, cho giáo dục, nghiên cứu khoa học, quy hoạch và quản lý Do vậy, có thể chọn phần mềm tổng quát hay chuyên dụng

Để tạo thuận lợi cho việc kết nối, chia sẻ dữ liệu, nên chọn dùng các hệ đã được tin dùng ở nhiều nơi, các hệ mở dễ thích ứng với những thay đổi và dễ xuất nhập, trao đổi dữ liệu với các hệ khác

 Dữ liệu (Geographic data)

Dữ liệu sử dụng trong hệ thống thông tin địa lý không phải chỉ là dữ liệu địa lý đơn lẻ mà cần phải được thiết kế trong một CSDL và được quản lý tập trung bởi phần mềm gọi là hệ quản trị cơ sở dữ liệu Việc xây dựng một cơ sở dữ liệu GIS là một đầu tư lớn về thời gian, công sức và tiền bạc do vậy, phần dữ liệu GIS phải được quản lý khai thác một cách an toàn, tiện lợi và hiệu quả Dữ liệu được phân

thành 2 loại: Dữ liệu không gian, và dữ liệu phi không gian Dữ liệu không gian là

thông tin về vị trí của đối tượng trong thế giới thực trên mặt đất, theo một hệ quy chiếu nhất định (toạ độ) Dữ liệu phi không gian là dữ liệu thuộc tính hoặc dữ liệu

mô tả các đối tượng địa lý, dữ liệu này có thể định lượng hoặc định tính

 Con người (Experts)

Trong GIS, phần con người còn được biết đến với các tên gọi khác nhau như phần não hay phần sống của hệ thống Con người tham gia vào việc thiết lập, khai thác và bảo trì hệ thống một cách gián tiếp hay trực tiếp Có hai nhóm người quan trọng trực tiếp quyết định trực tiếp sự tồn tại và phát triển của GIS là người sử dụng

và người quản lý sử dụng GIS

 Phương pháp (Methodology)

Đây là một phần rất quan trọng để đảm bảo sự hoạt động liên tục và có hiệu quả và có hiệu quả của hệ thống phục vụ người sử dụng thông tin, liên quan mật thiết đến sự thành bại của việc phát triển công nghệ GIS

2.1.3 Các chức năng của GIS

GIS lưu trữ thông tin về thế giới thực dưới dạng tập hợp các lớp chuyên đề có thể liên kết với nhau nhờ các đặc điểm địa lý Điều này đơn giản nhưng vô cùng quan trọng và là một công cụ đa năng được chứng minh là rất có giá trị trong việc giải quyết nhiều vấn đề thực tế, từ thiết lập tuyến đường phân phối của các chuyến

xe, đến lập báo cáo chi tiết cho các ứng dụng quy hoạch, hay mô phỏng sự lưu thông không khí

Với thành phần như trên, GIS có thể và phải đảm đương các chức năng chủ yếu sau:

 Nhập dữ liệu

Nhập dữ liệu là một chức năng của GIS Dữ liệu dưới dạng tương tự được biến đổi sang dạng số hoặc dạng số có thể sử dụng trong GIS Các số liệu thu thập dưới dạng các bản đồ, số liệu đo đạc ngoại nghiệp, ảnh hàng không, ảnh vệ tinh và các thiết bị ghi thành một hình thức số tương thích

Một tập hợp lớn các công cụ máy tính cho mục đích này bao gồm đầu tương tác hoặc thiết bị hiện hình khả biến, máy số hóa, các danh mục, số liệu trong các tệp văn bản, các loại máy quét (có thể được đặt trên vệ tinh hoặc máy bay) để ghi chụp hoặc để chuyển đổi các bản đồ và các hình ảnh chụp ảnh sang dạng khác máy tính

có thể đọc được cùng với các thiết bị cần thiết cho việc ghi các số liệu Việc nhập

dữ liệu và kiểm tra dữ liệu cần thiết cho việc xây dựng một cơ sở dữ liệu địa lý Việc kiểm tra thông tin dữ liệu đầu vào có yêu cầu sau:

- Tất cả các thông tin đầu vào phải đảm bảo tính chính xác duy nhất và không

có lỗi khi mô tả thuộc tính

- Kiểm tra các lỗi về sai lệch vị trí, tỷ lệ, độ méo hình, v.v… tính không đầy

đủ của các thông tin dữ liệu không gian bằng cách vẽ ra với cùng tỷ lệ và so sánh với các thông tin gốc

- Kiểm tra các thông tin sai sót đối với các thông tin thông gian bằng cách in

ra và kiểm tra so với thông tin đã có

 Quản lý dữ liệu

Việc xây dựng một cơ sở dữ liệu GIS lớn bằng các phương pháp nhập dữ liệu khác nhau thường rất tốn kém về thời gian, công sức và tiền bạc Số chi phí bằng tiền cho việc xây dựng cơ sở dữ liệu có thể lớn hơn hẳn chi phí phần cứng và phần mềm GIS Điều đó phần nào nói lên ý nghĩa của việc quản lý dữ liệu, một chức năng quan trọng của tất cả các hệ thông tin địa lý

Hệ thống thông tin địa lý phải có khả năng điều khiển các dạng khác nhau của

dữ liệu đồng thời có thể quản lý hiệu quả một khối lượng lớn dữ liệu với một trật tự

rõ ràng Một yếu tố rất quan trọng của GIS là khả năng liên kết hệ thống giữa việc

tự động hóa bản đồ và quản lý cơ sở dữ liệu Các tài liệu mô tả cho một vị trí bất kỳ,

có thể liên hệ một cách hệ thống với vị trí không gian của chúng Sự liên kết đó là một ưu thế nổi bật của việc vận hành GIS

Các tài liệu thuộc tính nhất thiết phải được thể hiện trên những chi tiết của bản

đồ Ví dụ: số liệu về dân số của một thành phố cũng được gọi ra một cách tự động

mà không cần phải có một sự tra cứu nào khác Đối với bản đồ học thì công việc tra cứu thường phải độc lập, không thực hiện tự động được Ngoài ra, việc bổ sung số liệu cũng đòi hỏi phải được cập nhật thường xuyên nên chỉ HTTTĐL mới có thể đáp ứng được đầy đủ

Sự thay đổi về những chi tiết bản đồ nhất thiết phải phù hợp với sự thay đổi về

tự nhiên thuộc tính Ví dụ: sự thay đổi về diện tích đô thị thì số liệu phải tương xứng với sự thay đổi về đường ranh giới thành phố Khi thay đổi ranh giới thì số liệu tính toán về diện tích cũng tự động thay đổi

 Hỏi đáp và phân tích dữ liệu

Một khi đã có một hệ GIS lưu giữ các thông tin địa lý, người sử dụng có thể đưa ra những câu hỏi đơn giản như:

+ Ai là chủ mảnh đất ở góc phố?

+ Hai vị trí cách nhau bao xa?

+ Vùng đất dành cho hoạt động công nghiệp ở đâu?

Và các câu hỏi phân tích như:

+ Tất cả các vị trí thích hợp cho xây dựng các tòa nhà mới nằm ở đâu?

+ Kiểu đất ưu thế cho trồng cây cao su là gì?

+ Nếu xây dựng một đường quốc lộ mới ở đây, giao thông sẽ chịu ảnh hưởng như thế nào?

GIS cung cấp khả năng hỏi đáp đơn giản và các công cụ phân tích cụ thể để cung cấp tức thì những thông tin cần thiết cho những nhà quản lý và người sử dụng Các hệ thống thông tin địa lý GIS hiện đại có nhiều công cụ phân tích hiệu quả, trong đó có hai công cụ quan trọng đặc biệt:

Phân tích liền kề:

+ Tổng số khách hàng trong bán kính 10 km khu hàng?

+ Những lô đất trong khoảng 60 km từ mặt đường?

Để trả lời những câu hỏi này, GIS sử dụng phương pháp vùng đệm để xác định mối quan hệ liền kề giữa các đối tượng

Hình 2.3: Phân tích lân cận

Phân tích chồng xếp

Chồng xếp là quá trình tích hợp các lớp thông tin khác nhau Các thao tác phân tích đòi hỏi một hoặc nhiều lớp dữ liệu phải được liên kết vật lý Sự chồng xếp này, hay liên kết không gian, có thể là sự kết hợp dữ liệu về đất, độ dốc, thảm thực vật hoặc sở hữu đất với định giá thuế Phương pháp phân tích này thường được sử dụng trong đánh giá biến động của đối tượng nghiên cứu

Hình 2.4: Phân tích chồng xếp

 Xuất dữ liệu

Chức năng xuất dữ liệu hay còn gọi là chức năng báo cáo của GIS cho phép hiển thị, trình bày các kết quả phân tích và mô hình hóa không gian bằng GIS dưới dạng bản đồ, bảng thuộc tính hay văn bản hay trên các vật liệu truyền thống khác ở các tỷ lệ và chất lượng khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu của người dùng và khả năng của các thiết bị xuất dữ liệu như màn hình, máy in và máy vẽ

2.1.4 Các dạng dữ liệu địa lý

Dữ liệu trong hệ thống thông tin địa lý bao gồm dữ liệu không gian, dữ liệu thuộc tính (dữ liệu phi không gian) và dữ liệu thời gian

2.1.4.1 Dữ liệu không gian

Dữ liệu không gian được lưu trữ dưới dạng vector, raster, hoặc hỗn hợp raster – vector, cụ thể:

 Các dữ liệu địa lý dạng vector được thể hiện dưới 3 dạng: điểm, đường, vùng

và được phân thành các lớp theo yêu cầu của việc tổ chức thông tin Thông thường

dữ liệu được phân theo tính chất của các lớp như: lớp địa hình, lớp dân cư, lớp thủy văn, lớp giao thông, lớp thực phủ, lớp địa giới hành chính, v.v… Trong nhiều trường hợp, để phục vụ những mục đích chuyên đề, người ta sẽ phân lớp chuyên biệt sâu hơn, ví dụ trong lớp thủy văn được chia thành các lớp con: lớp con sông lớn, sông nhỏ, lớp ao hồ, lớp biển, v.v…Vị trí không gian của đối tượng được xác