Ứng dụng viễn thám và hệ thống thông tin địa lý để thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện tân kỳ nghệ an năm 2013

Xuất phát từ thực tiễn trên tôi chọn đề tài: “Ứng dụng viễn thám và hệ thống thông tin địa lý để thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Tân Kỳ - Nghệ An năm 2013” được thực hiện

333.7 TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

KHOA ĐỊA LÝ - QLTN

===  ===

HOÀNG VĂN ĐẠO

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ ĐỂ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT

HUYỆN TÂN KỲ - NGHỆ AN NĂM 2013

NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

Vinh, tháng 5 năm 2015

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA ĐỊA LÝ - QLTN

===  ===

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ ĐỂ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT

HUYỆN TÂN KỲ - NGHỆ AN NĂM 2013

NGÀNH: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG

LỚP : 52K1 – QLTN&MT

Vinh, tháng 5 năm 2015

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình nghiên cứu thực hiện đề tài và viết khóa luận tốt nghiệp, em đã nhận được sự quan tâm, hướng dẫn giúp đỡ của nhiều tập thể cá nhân trong và ngoài trường

Trước hết em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trường Đại học Vinh, đặc biệt là các thầy cô giáo trong khoa Địa lý – Quản lý Tài nguyên, là những người

đã dạy dỗ hướng dẫn em trong những năm tháng học tập tại trường

Đặc biệt em xin bày tỏ lòng cảm ơn tới giáo viên hướng dẫn ThS Trần Thị Tuyến đã chỉ bảo tận tình và trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành khoá luận tốt nghiệp Cuối cùng, em xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới gia đình, người thân và bạn bè đã động viên, giúp đỡ em hoàn thành tốt việc học tập, nghiên cứu của mình trong suốt quá trình học vừa qua

Vì thời gian có hạn và bản thân chưa có nhiều kinh nghiệm thực tiễn nên đề tài không tránh khỏi những sai sót kính mong được sự góp ý của các thầy cô giáo để bài khóa luận của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên

Hoàng Văn Đạo

MỤC LỤC

Trang

PHẦN I: MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 1

3 Nội dung nghiên cứu 1

4 Phương pháp nghiên cứu 2

5 Quan điểm nghiên cứu 3

6 Phạm vi nghiên cứu 4

PHẦN II: NỘI DUNG 5

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS ĐỂ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT 5

1.1 Cơ sở lý luận về ứng dụng GIS và viễn thám 5

1.1.1 Tổng quan về viễn thám 5

1.1.2 Tổng quan về GIS 7

1.1.3 Tích hợp GIS và viễn thám 7

1.2 Khái quát về phần mền Envi và ArcGIS 8

1.2.1 Phần mền Envi 4.5 8

1.2.2 Phần mềm ArcGIS 10.2 9

1.3 Khái quát về bản đồ hiện trạng sử dụng đất 10

1.3.1 Bản đồ hiện trạng sử dụng đất 10

1.3.2 Nội dung thể hiện bản đồ HTSDĐ 10

1.3.3 Quy định thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất 10

1.4 Quy trình thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất 10

CHƯƠNG 2 KHÁI QUÁT VỀ KHU VỰC VÀ TƯ LIỆU NGHIÊN CỨU 13

2.1 Khái quát về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội huyện Tân Kỳ 13

2.1.1 Khái quát điều kiện tự nhiên 13

2.1.2 Đặc điểm dân cư, lao động, việc làm 19

2.1.3 Cơ sơ sở hạ tầng 20

2.2 Đánh giá hiệu quả và hạn chế trong việc sử dụng đất của huyện Tân Kỳ 21

2.2.1 Đánh giá hiệu quả kinh tế, xã hội, môi trường của việc sử dụng đất 21

2.2.2 Những hạn chế trong sử dụng đất 24

2.3 Tư liệu nghiên cứu 25

2.3.1 Tư liệu sử dụng nghiên cứu 25

2.3.2 Đặc điểm kênh ảnh 25

CHƯƠNG 3 QUY TRÌNH VÀ KẾT QUẢ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP VIỄN THÁM - GIS HUYỆN TÂN KỲ - NGHỆ AN NĂM 2013 29

3.1 Quy trình Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Tân Kỳ 29

3.1.1 Tiền xử lí ảnh Landsat khu vực huyện Tân Kỳ 30

3.1.2 Xác định hệ thống phân loại và thành lập bản đồ nền cho bản đồ HTSDĐ lãnh thổ huyện Tân Kỳ 34

3.1.3 Thành lập bản đồ nền (bản đồ cơ sở) huyện Tân Kỳ 35

3.1.4 Phân loại ảnh số (Landsat 8 bộ cảm OLI) huyện Tân Kỳ - Nghệ An 36

3.1.5 Biên tập bản đồ bằng phần mềm ArcGIS 43

3.2 Kết quả thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Tân Kỳ năm 2013 46

3.2.1 Bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Tân Kỳ năm 2013 46

3.2.2 Phân tích hiện trạng sử dụng đất của huyện Tân Kỳ năm 2013 46

3.3 Các giải pháp nhằm sử dụng đất hiệu quả và bền vững tại huyện Tân Kỳ 49

3.3.1 Giải pháp về quy hoạch 49

3.3.2 Giải pháp về kỹ thuật 49

3.3.3 Giải pháp về vốn và thị trường 50

3.4.4 Giải pháp về bảo vệ, cải tạo đất và bảo vệ môi trường 52

PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53

1 Kết luận 53

2 Kiến nghị 53

Trong quá trình thực hiện đề tài thì tôi có một số kiến nghị sau: 53

TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC

DANH MỤC VIẾT TẮT

GIS : Geographic Information System

OLI : Operational Land Imager

ENVI : Environment for Visualizing Images

XHHT : Xuất hiện hộp thoại

UBND : Ủy ban nhân dân

TT : Thị trấn

BTNMT : Bộ Tài Nguyên Môi Trường

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Trang

Bảng 2.1: Thông số kênh ảnh của ảnh Landsat 8 26

Bảng 2.2: Bảng chỉ dẫn tổ hợp màu cho ảnh vệ tinh Landsat 8, bộ cảm OLI, tại khu vực huyện Tân Kỳ 26

Bảng 3.1: Các khóa giải đoán khu vực nghiên cứu 37

Bảng 3.2: Thống kê số điểm mẫu của từng nhóm đất 39

Bảng 3.3: Bảng gộp nhóm các loại đất 44

Bảng 3.4: Bảng thống kê diện tích các loại đất của huyện Tân Kỳ 45

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

Trang

Hình 1.1: Nguyên lý hoạt động của viễn thám 6

Hình 2.1: Bản đồ hành chính huyện Tân Kỳ 13

Hình 3.1: Sơ đồ quy trình thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất 29

Hình 3.2: Ảnh khu vực huyện Tân Kỳ và các vùng lân cận 30

Hình 3.3: Hộp thoại gói ảnh 31

Hình 3.4: Kết quả gói ảnh 31

Hình 3.5: Kết quả các điểm nắm tọa độ 32

Hình 3.6: Hiển thị kết quả nắn ảnh 32

Hình 3.7: Ảnh cắt lãnh thổ huyện Tân Kỳ 33

Hình 3.8: Tổ hợp màu 6-5-4 cho huyện Tân Kỳ 34

Hình 3.9: Tổ hợp màu 5-4-3 cho huyện Tân Kỳ 34

Hình 3.10: Các mẫu phân bố trên ảnh 38

Hình 3.11: Kết quả chọn vùng mẫu 38

Hình 3.12: Kết quả bảng tính toán sự khác biệt giữa các mẫu 40

Hình 3.13: Hiển thị kết quả phân loại 41

Hình 3.14: Kết quả đã được lọc nhiễu 42

Hình 3.15: Kết quả các lớp được chuyển qua dạng vector 42

Hình 3.16: File vector được mở trên ArcMap 43

Hình 3.17: Công cụ dùng để xuất bảng thuộc tính sang bảng Excel 45

Hình 3.18: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Tân Kỳ thành lập bằng phần mền ArcGIS 46

PHẦN I: MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Bản đồ hiện trạng sử dụng đất là một trong những nguồn tài liệu quan trọng giúp các nhà quy hoạch, các nhà hoạch định chính sách có cái nhìn tổng quan về hiện trạng sử dụng đất qua từng thời kỳ Do tính chất liên tục thay đổi của bề mặt lớp phủ trong quá trình triển kinh tế xã hội và đô thị hoá của từng địa phương nên việc xây dựng bản đồ phản ánh hiện trạng bề mặt lớp phủ là một việc làm cần thiết Trước yêu cầu đòi hỏi phải cập nhật thông tin một cách đầy đủ, nhanh chóng và chính xác nhất nên việc áp dụng phương pháp thành lập bản đồ sử dụng đất sử dụng

tư liệu ảnh viễn thám kết hợp với các công cụ phần mềm xử lý ảnh cũng như các phần mềm thành lập bản đồ đã trở thành một phương pháp thành lập bản đồ có ý nghĩa thực tiễn và mang tính khoa học cao

Bên cạnh đó đất đai thường xuyên chịu sự tác động của các yếu tố ngoại cảnh đặc biệt là sự tác động của con người có ảnh hưởng mang tính quyết định đến độ phì và hiệu quả sử dụng đất Cùng với mục đích, nhu cầu sử dụng đất ngày càng tăng của con người, mà đất đai bị biến đổi theo các chiều hướng khác nhau Các loại hình sử dụng đất ngày càng đa dạng làm cho tình trạng sử dụng đất biến đổi một cách nhanh chóng như: sự gia tăng dân số, quá trình đô thị hóa kéo theo các vấn đề như nhà ở, xây dựng đường giao thông, các khu công nghiệp…, tăng lên làm quỹ đất càng ngày càng giảm mạnh Trong khi đó công tác lập kiểm kê hiện trạng sử dụng đất để phục vụ cho việc thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất phải thay đổi liên tục Tuy nhiên do việc thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất bằng phương pháp điều vẽ trực tiếp cần rất nhiều thời gian và tốn kém Xuất phát từ thực tiễn trên

tôi chọn đề tài: “Ứng dụng viễn thám và hệ thống thông tin địa lý để thành lập

bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Tân Kỳ - Nghệ An năm 2013” được thực

hiện nhằm cập nhật tình trạng sử dụng đất một cách nhanh chóng và liên tục

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất của huyện Tân Kỳ năm 2013

- Đề xuất các giải pháp nhằm sử dụng đất bền vững tại huyện Tân Kỳ

3 Nội dung nghiên cứu

- Tìm hiểu cơ sở lý luận về ứng dụng viễn thám và hệ thống thông tin địa lý để thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất

- Phân tích các nhân tố tự nhiên, xã hội ảnh hưởng đến tình hình sử dụng đất ở địa bàn nghiên cứu

- Xây dựng quy trình và thực hiện phân loại ảnh số huyện Tân Kỳ

- Thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất của huyện Tân Kỳ

- Đề xuất các biện pháp sử dụng hợp lý đất của huyện Tân Kỳ

4 Phương pháp nghiên cứu

4.1 Phương pháp thu thập và xử lý số liệu

Để xây dụng bản đồ hiện trạng sử dụng đất thì việc đầu tiên ta phải làm đó 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 khỏa sát thực địa theo yêu cầu nội dung, mục đích của đề tài Kế thừa có chọn lọc các loại bản đồ, tài liệu đã có trong khu vực nghiên cứu như:

- Thu thập thông tin, dữ liệu về điều kiện tự nhiên của huyên Tân Kỳ

- Tài liệu về điều kiện kinh tế - xã hội của huyện Tân Kỳ

- Thu thập dữ liệu ảnh viễn thám của huyện Tân Kỳ năm 2013

- Thu thập các dữ liệu bản đồ đã có của huyện Tân Kỳ

Có thể sử dụng các tài liệu này kết hợp đối chiếu với thực địa để các dữ liệu về đất đai sao cho phù hợp với tình hình sử dụng đất tại thời điểm thành lập bản đồ Khi thu thập các số liệu trên cần có quá trình xử lý số liệu Mục đích của phương pháp này là xử lý các số liệu đã thu thập được từ các nguồn liên quan nhằm tạo mối liên kết đầu vào cho quá trình thành lập bản đồ hiện trạng

4.2 Phương pháp viễn thám

Việc giải đoán hiện trạng sử dụng đất của các năm được tiến hành dựa vào khả năng tách biệt hoàn toàn các đối tượng thực vật, đất, nước và các đối tượng khác,… trên tư liệu viễn thám nhờ độ phản xạ hoặc bức xạ của đối tượng Phương pháp chủ đạo được sử dụng trong đề tài là giải đoán bằng mắt trên máy tính kết hợp với các tính năng phân loại của phần mềm chuyên dụng Envi Cùng với đó là sự trợ giúp của cơ sở dữ liệu được lưu trữ và có thể hiện thị đồng thời với ảnh vệ tinh

4.3 Phương pháp khảo sát thực địa

Điều tra khảo sát thực địa là phương pháp không thể thiếu trong các đề tài

nghiên cứu Việc điều tra khảo sát thực địa là để thu thập, cập nhật các dữ liệu về điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên, kiểm tra độ chính xác kết quả đạt được trong nghiên cứu đề tài

Khi thực hiện này tác giải đã khảo sát thực địa ở huyện Tân Kỳ - Nghệ An Các kết quả đạt được như: nhìn nhận tổng quan về các yếu tố tự nhiên (đại hình, thổ nhưỡng, thủy văn,…) của huyện Tân Kỳ để kiểm tra độ chính xác các kết quả đạt được trong đề tài

4.4 Phương pháp hệ thông tin địa lý

Hệ thống thông tin địa lý (GIS) với khả năng phân tích không gian, được sử dụng để phân tích hiện trạng sử dụng đất Các dữ liệu ảnh đã có toạ độ sẽ được chuyển vào môi trường hệ thông tin địa lý cùng các dữ liệu phụ trợ khác Tích hợp các thông tin viễn thám với các thông tin kinh tế xã hội khác sẽ giúp cho việc đánh giá mối liên quan giữa hiện trạng sử dụng đất với các yếu tố kinh tế xã hội mà ta quan tâm Trong đề tài này, phương pháp hệ thống thông tin địa lý được sử dụng cho bản đồ hiện trạng sử dụng đất các năm 2013, thống kê tính toán diện tích sử dụng đất trong năm 2013, phục vụ cho công tác lập bản đồ

5 Quan điểm nghiên cứu

5.1 Quan điểm hệ thống

Không một sự vật hiện tượng nào tồn tại một cách độc lập, riêng lẻ mà là một

bộ phận của toàn thế chứa đựng vật thể ấy Hệ thống sử dụng đất là tập hợp các yếu

tố về tự nhiên và tác động của con người có mối quan hệ với nhau tạo thành một chỉnh thể trọn vẹn Trong thực tiễn, mọi sự vật hiện tượng đều là một chỉnh thể toàn vẹn thì bao giờ cùng là một hệ thống được cấu trúc bởi nhiều bộ phận, nhiều thành

tố Các bộ phận này có vị trí độc lập, có chức năng riêng và có những quy luật vận động riêng nhưng chúng lại có quan hệ biện chứng với nhau, theo mối quan hệ vật chất và mối quan hệ chức năng và vận động theo quy luật của toàn bộ hệ thống Xét trong nội dung của đề tài thì sự vật hiện tượng ở đây là đất đai gắn liền với các hoạt động sản xuất của con người Đất được hình thành bởi nhiều nhân tố như đá

mẹ, địa chất, địa hình, khí hậu, thủy văn, sinh vật,… các nguyên tố này đều có vị trí độc lập, chức năng riêng, nhưng tồn tại và tác động với nhau để hình thành nên đất đai

Để phân tích chi tiết hơn về hiện trạng sử dụng đất huyện Tân Kỳ - Nghệ An thì ta phân tích một cách có hệ thống từ các yếu tố tự nhiên đến các tác động của con người

5.2 Quan điểm lãnh thổ

Đất đai nói riêng hay lớp vỏ cảnh quan của trái đất nói chung đều có sự phân hóa theo không gian Lớp vỏ cảnh quan phản ánh các tác động bên trong và các yếu

tố ngoại vi tác động lên trái đất Khi thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất chúng

ta cần phải chú trọng đến “quan điểm lãnh thổ” hay nói cách khác là chúng ta cần nắm vững kiến thức về sự phân hóa cảnh quan, để lựa chọn mẫu phù hợp Trong đề tài quan điểm lãnh thổ được đề cập đến ở những khía cạnh về các loại đất, các dạng cảnh quan trên địa bàn huyện Tân Kỳ

5.3 Quan điểm tổng hợp

Đất đai là vật thể thiên nhiên hình thành lâu đời do kết quả quá trình hoạt động tổng hợp của các yếu tố: đá mẹ, động thực vật, khí hậu, địa hình và thời gian Tất cả các loại đất đai trên trái đất được hình thành sau quá trình biến đổi trong thiên nhiên, chất lượng đất đai phụ thuộc vào đá mẹ, khí hậu, địa hình, sinh vật sống trên

và trong mặt đất Dựa vào vị trí, tính chất đất mà con người sử dụng đất vào các mục đích khác nhau, muốn nghiên cứu được biến động sử dụng đất thì ta cần phải xem xét, hiểu rõ được các thành phần, các tác động ảnh hưởng đến đặc điểm và chất lượng của đất và các nhu cầu của con người trong khai thác sử dụng tài nguyên này

6 Phạm vi nghiên cứu

- Phạm vi không gian

Nghiên cứu và thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất khu vực huyện Tân kỳ

có diện tích 73288,06 ha, nằm trong vĩ độ 18058’B đến 19032’B vĩ độ Bắc và có kinh

độ từ 105003’Đ đến 105014’Đ Tiếp giáp với các huyện nghĩa Đàn, huyện Quỳnh

Lưu, huyện Yên Thành, huyên Đô Lương, huyện Anh Sơn và huyện Quỳ Hợp

- Phạm vi thời gian

+ Thời gian lấy mẫu thực địa vào tháng 2 và 3 năm 2015

+ Ảnh vệ tinh Landsat bộ cảm OLI độ phân giải 30m x 30m được chụp vào ngày 02/12/2013

7 Cấu trúc đề tài

Ngoài phần mở đầu và phần kết luận thì nội dung của đề tài gồm 3 chương chính:

Chương 1 Cơ sở lý luận về ứng dụng viễn thám và GIS để thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất

Chương 2 Khái quát về khu vực và tư liệu nghiên cứu

Chương 3 Quy trình và kết quả thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất

bằng phương pháp viễn thám - GIS huyện Tân Kỳ năm 2013

PHẦN II: NỘI DUNG

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ ỨNG DỤNG VIỄN THÁM

VÀ GIS ĐỂ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT

1.1 Cơ sở lý luận về ứng dụng GIS và viễn thám

1.1.1 Tổng quan về viễn thám

1.1.1.1 Khái niệm viễn thám

Viễn thám (Remote Sensing) được hiểu như một khoa học, nghệ thuật thu nhận thông tin về đối tượng, khu vực hay hiện tượng trên bề mặt Trái đất mà không tiếp xúc trực tiếp với chúng Công việc này được thực hiện bởi cảm nhận (sensor)

và lưu trữ các nặng lượng phản xạ hay được phát ra từ các đối tượng nghiên cứu Sau đó là thực hiện phân tích, xử lý và ứng dụng các thông tin này vào nhiều lĩnh

vực khác nhau (Nguyễn Ngọc Thạch, 2005)[4]

Viễn thám không chỉ tìm hiểu bề mặt của Trái Đất hay các hành tinh mà nó còn có thể thăm dò được cả trong các lớp sâu bên trong các hành tinh Người ta có thể sử dụng máy bay dân dụng, chuyên dụng hay các vệ tinh nhân tạo để thu phát các ảnh viễn thám

Nhu cầu ứng dụng công nghệ viễn thám trong lĩnh vực điều tra nghiên cứu, khai thác, sử dụng, quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường ngày càng gia tăng nhanh chóng không những trong phạm vi quốc gia, mà cả phạm vi quốc tế Những kết quả thu được từ công nghệ viễn thám giúp các nhà khoa học và các nhà hoạch định chính sách các phương án lựa chọn có tính chiến lược về sử dụng và quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường Vì vậy viễn thám được sử dụng như là một công nghệ đi đầu rất có ưu thế hiện nay

Ảnh viễn thám là kết quả thu nhận được trong quá trình bay chụp của các thiết

bị bay chụp ảnh Như vậy viễn thám thông qua kỹ thuật hiện đại không tiếp cận với đối tượng mà xác định nó qua thông tin ảnh chụp từ khoảng cách vài chục mét tới vài nghìn km

1.1.1.2 Nguyên lý hoạt động

Hình 1.1: Nguyên lý hoạt động của viễn thám [3]

Nguyên tắc hoạt động của viễn thám liên quan đến sóng điện từ và từ nguồn phát đến vật thể quan tâm

- Nguồn phát năng lượng (A): yêu cầu đầu tiên cho viễn thám là có nguồn năng lượng phán xạ để cung cấp cung cấp năng lượng đến đối tượng quan tâm

- Sóng điện từ và bầu khí quyển (B): khi năng lượng truyền từ nguồn phát đến đối tượng, nó sẽ đi vào và tương tác với khí quyển mà nó đi qua Sự tương tác này

có thể xẩy ra lần thứ 2 khi năng lượng truyền từ đối tượng đến bộ cảm biến

- Sự tương tác với đối tượng (C): một khi năng lượng gặp đối tượng sau khi xuyên qua khí quyển, nó tương tác với đối tượng Phụ thuộc vào đặc tính của đối tượng

và sóng điện từ mà năng lượng phản xạ hay bức xạ của đối tượng có khác nhau

- Việc ghi năng lượng của bộ cảm biến (D): sau khi năng lượng bị tán xạ hoặc phát xạ từ đối tượng, một bộ cảm biến để thu nhận và ghi lại sóng điện từ

- Sự truyền tải, nhận và xử lý (E): năng lượng được ghi nhận bởi bộ cảm biến phải được truyền tải đến một trạm thu nhận và xử lý Năng lượng được truyền đi thường ở dạng điện Trạm thu nhận sẽ xử lý năng lượng này dưới dạng hardcopy hoặc là số

- Sự giải đoán và phân tích (F): ảnh được xử lý ở trạm thu nhận sẽ được giải đoán trực quan hoặc được phân loại bằng máy để tách thông tin về đối tượng

- Ứng dụng (G): đây là thành phần cuối cùng trong quy trình xử lý của công nghệ viễn thám Thông tin sau khi được tách ra từ ảnh có thể được người ứng dụng

để hiểu tốt hơn về đối tượng, khám phá một vài thông tin mới hoặc hỗ trợ cho việc

giải quyết một vấn đề cụ thể (Trần Thống Nhất, Nguyễn Kim Lợi, 2009)[3]

1.1.2 Tổng quan về GIS

1.1.2.1 Định nghĩa về GIS

Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một ngành khoa học khá mới, có nhiều cách tiếp cận khác nhau, do đó cũng có nhiều người định nghĩa khác nhau về GIS

Theo Borough (1986), GIS là một công cụ mạnh được dùng để lưu trữ và truy

vấn tùy ý, biến đổi và hiện thị dữ liệu không gian từ thế giới thực cho những mục tiêu đặc biệt

Theo Nguyễn Kim Lợi (2009) GIS là một hệ thống thông tin mà nó sử dụng dữ

liệu đầu vào, các thao tác phân tích, cơ sở dữ liệu đầu ra liên quan về mặt địa lý không gian, nhằm hộ trợ giúp việc thu nhận; lưu trữ; xử lý; phân tích và hiện thị các thông tin không gian từ thế giới thực, để giải quyết các vấn đề tổng hợp thông tin cho các mục đích con người đặt ra như hỗ trợ việc ra quyết định cho vấn đề quy hoạch; quản lý; sử dụng đất; tài nguyên thiên nhiên

1.2.1.2 Chức năng của GIS

GIS có 4 chức năng cơ bản:

- Thu thập dữ liệu: dữ liệu sử dụng trong GIS đến từ nhiều nguồn khác nhau

và GIS là công cụ để tích hợp dữ liệu thành một định dạng chung để so sánh và phân tích

- Quản lý dữ liệu: sau khi dữ liệu được thu thập và tích hợp GIS cung cấp chức năng lưu trữ và duy trì dữ liệu

- Phân tích dữ liệu: GIS có thể phân tích kết hợp dữ liệu không gian và thuộc tính cùng lúc, gồm 4 nhóm chức năng chính: duy trì và phân tích tổng hợp dữ liệu không gian và thuộc tính định dạng xuất

- Hiển thị dữ liệu: GIS có nhiều cách hiện thị khác nhau Phương pháp truyền thống bằng biểu đồ và đồ thị được bổ sung với bản đồ và ảnh ba chiều Hiển thị trực quan là một trong những khả năng đáng chú ý của GIS, cho phép người sử dụng tương tác hưu hiệu với dữ liệu

1.1.3 Tích hợp GIS và viễn thám

Những kết quả ứng dụng viễn thám gần đây chỉ ra rằng giải quyết một vấn đề thực tiễn chỉ dựa đơn thuần trên tư liệu viễn thám là một việc hết sức khó khăn và

trong nhiều trường hợp không thể thực hiện nổi Vì vậy cần phải có một sự tiếp cận tổng hợp trong đó tư liệu viễn thám giữ một vai trò quan trọng và kèm theo các thông tin truyền thông khác như số liệu thống kê, quan trắc, số liệu thực địa Cách tiếp cận đánh giá, quản lý tài nguyên như vậy được các nhà chuyên môn đặt tên là

hệ thống thông tin địa lý GIS là công cụ dựa trên máy tính dùng cho việc thành lập bản đồ và phân tích các đối tượng tồn tại và các sự kiện bao gồm đất đai, sông ngòi, khoáng sản, con người, khí tượng thuỷ văn, môi trường nông nghiệp v.v… xảy ra trên trái đất Công nghệ GIS dựa trên các cơ sở dữ liệu quan trắc, viễn thám đưa ra các câu hỏi truy vấn, phân tích thống kê được thể hiện qua phép phân tích địa lý Những sản phẩm của GIS được tạo ra một cách nhanh chóng, nhiều tình huống có thể được đánh giá một cách đồng thời và chi tiết Hiện nay nhu cầu ứng dụng công nghệ GIS trong lĩnh vực điều tra nghiên cứu, khai thác sử dụng, quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường ngày càng gia tăng không những trong phạm vi quốc gia,

mà cả phạm vi quốc tế Tiềm năng kỹ thuật GIS trong lĩnh vực ứng dụng có thể chỉ

ra cho các nhà khoa học và các nhà hoạch định chính sách, các phương án lựa chọn

có tính chiến lược về sử dụng và quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường

1.2 Khái quát về phần mền Envi và ArcGIS

1.2.1 Phần mền Envi 4.5

Phần mềm Envi là một phần mềm xử lý giải đoán ảnh viễn thám rất mạnh, với các đặc điểm chính như sau:

- Hiển thị, phân tích ảnh với nhiều kiểu dữ liệu và kích cỡ ảnh khác nhau

- Môi trường giao diện thân thiện, dễ sử dụng

- Cho phép làm việc với từng kênh phổ riêng lẻ hoặc toàn bộ ảnh Khi một file ảnh được mở, mỗi kênh phổ của ảnh đó có thể được thao tác với tất cả các chức năng hiện có của hệ thống Với nhiều file ảnh được mở, ta có thể dễ dàng lựa chọn các kênh từ các file ảnh để xử lý cùng nhau

- Envi có các công cụ chiết tách phổ, sử dụng thư viện phổ, và các chức năng chuyên cho phân tích ảnh phân giải phổ cao

- Phần mềm Envi được viết trên ngôn ngữ IDL (Interactive Data Language)

Đây là ngôn ngữ lập trình cấu trúc, cung cấp khả năng tích hợp giữa xử lý ảnh và khả năng hiển thị với giao diện đồ họa dễ sử dụng

Envi có nhiều phiên bản như 3.2, 3.5, 3.6, 4.0, 4.2, 4.3, 4.5, 4.7, 5.0 Mỗi phiên bản được cải tiến và nâng cấp cho một hoặc một số modul Dễ dàng mở rộng

và tùy biến các ứng dụng Ngoài ra, người dùng có thể sử dụng Envi trên các môi trường khác nhau như: Windows, Macintosh, Linux hay Unix

Sản phẩm ảnh sau khi xử lý có thể xuất ra nhiều phần mềm biên tập bản đồ khác nhau như: Arcgis, Mapinfo, Autocad, Microstation…

1.2.2 Phần mềm ArcGIS 10.2

ArcGIS: là hệ thống GIS hàng đầu hiện nay, cung cấp một giải pháp toàn diện

từ thu thập/nhập số liệu, chỉnh lý, phân tích và phân phối thông tin trên mạng Internet tới các cấp độ khác nhau như CSDL địa lý cá nhân hay CSDL của các doanh nghiệp

Về mặt công nghệ, hiện nay các chuyên gia GIS coi công nghệ ESRI là một giải pháp mang tính chất mở, tổng thể và hoàn chỉnh, có khả năng khai thác hết các chức năng của GIS trên các ứng dụng khác nhau như: desktop (ArcGIS Desktop), máy chủ (ArcGIS Server), các ứng dụng Web (ArcIMS, ArcGIS Online), hoặc hệ thống thiết bị di động (ArcPAD) và có khả năng tương tích cao đối với nhiều loại sản phẩm của nhiều hãng khác nhau

ArcGIS Desktop (với phiên bản mới nhất là ArcGIS 10) bao gồm những công

cụ rất mạnh để quản lý, cập nhật, phân tích thông tin và xuất bản tạo nên một hệ thống thông tin địa lý (GIS) hoàn chỉnh, cho phép:

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

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

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

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

ArcGIS Destop là một bộ phần mềm ứng dụng gồm: ArcMap, ArcCatalog, ArcToolbox, ModelBuilder, ArcScene và ArcGlobe Khi sử dụng các ứng dụng này đồng thời, người sử dụng có thể thực hiện được các bài toán ứng dụng GIS bất kỳ,

từ đơn giản đến phức tạp, bao gồm cả thành lập bản đồ, phân tích địa lý, chỉnh sửa

và biên tập dữ liệu, quản lý dữ liệu, hiển thị và xử lý dữ liệu Phần mềm ArcGIS Desktop được cung cấp cho người dùng ở 1 trong 3 cấp bậc với mức độ chuyên sâu khác nhau là ArcView, ArcEditor, ArcInfor

1.3 Khái quát về bản đồ hiện trạng sử dụng đất

1.3.1 Bản đồ hiện trạng sử dụng đất

Bản đồ hiện trạng sử dụng đất là tài liệu phản ánh thực tế sử dụng đất ở thời điểm kiểm kê quỹ đất của các đơn vị hành chính cấp xã, huyện, tỉnh, các vùng kinh

tế và toàn quốc phải được lập trên cơ sở bản đồ nền thống nhất trong cả nước

1.3.2 Nội dung thể hiện bản đồ HTSDĐ

Ranh giới các loại đất, ranh giới hành chính các cấp, ranh giới lãnh thổ sử dụng, đường bờ biển, mạng lưới thủy văn, mạng lưới giao thông, dáng đất, ghi chú địa danh

1.3.3 Quy định thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất

Quy định thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất được quy định trong quyết

định số: 22/2007/QĐ-BTNMT về thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất được ban hành vào ngày 17 tháng 12 năm 2007 của Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường

1.4 Quy trình thành lập bản đồ hiện trạng sử dụng đất

* Bước1: Công tác chuẩn bị

- Thu thập ảnh vệ tinh, bản đồ, các số liệu thống kê về hiện trạng sử dụng đất huyện Tân Kỳ, các thông tin có liên quan đến hiện trạng sử dụng đất, phân tích đánh giá khả năng sử dụng của từng tài liệu

- Xác định dạng bản đồ sản phẩm: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyên Tân Kỳ

- Tỷ lệ và bố cục nội dung: tỷ lệ của bản đồ hiện trạng sử dụng đất của huyện Tân Kỳ có tỷ lệ 1:25000

- Xây dựng đề cương chi tiết thành lập bản đồ

* Bước2: Tiền xử lý, xây dựng hệ thống phân loại và xây dựng bản đồ nền

- Nắn chỉnh hình học đưa về tọa độ chuẩn (GAUSS,UTM,VN2000) chuyển tỷ

lệ ảnh về cùng tỷ lệ bản đồ

- Xử lý quang phổ, tăng cường chất lượng ảnh, tổ hợp màu tại

- Xây dựng hệ thống phân loại

Tuy nhiên do vị trí địa lý, địa hình nhiều nơi khác nhau nên có vùng chỉ có 2 nhóm đất chính, có vùng có 3 nhóm đất chính

- Xây dựng bản đồ nền

+ Sử dụng bản đồ địa hình cùng tỷ lệ, nắn chỉnh hệ tọa độ

+ Ghép dữ liệu và cắt dữ liệu theo phạm vi cần thành lập bản đồ

+ Chồng ghép các loại bản đồ (bản đồ thổ nhưỡng, bản đồ địa chất ), lược bỏ bớt những nội dung không cần thiết

+ Đánh dấu một sồ điểm định vị (giao thông, thủy lợi ), cập nhật bổ sung hiệu chỉnh yếu tố nền theo ảnh vệ tinh

* Bước 3: Phân tích giải đoán ảnh bằng phương pháp xử lý ảnh số

- Giải đoán ảnh bằng công nghệ (phân loại ảnh số)

Bước 4: Lựa chọn phương pháp phân loại

+ Phương pháp phân loại hình hộp

+ Phương pháp phân loại theo khoảng cách nhắn nhất

+ Phân loại theo phương pháp xác suất cực đại

+ Phương pháp người láng giềng gần nhất: là phương pháp đơn giản nhất, nhanh và đảm bảo không có các giá trị ngoại lai Trong phương pháp này, giá trị của pixel trên ảnh đã hiệu chỉnh được nội suy theo giá trị độ sáng của các pixel lân cận trong ảnh gốc vì vậy phương pháp này có vai trò quan trọng nhất và được sử dụng phổ biến nhất hiện nay

Bước 5: Phân loại

Dựa trên các luật định quy định và các chỉ tiêu đã thiết lập, các pixcel sẽ được phân loại theo tuần tự theo các lớp đã chọn

Bước 6: Kiểm tra kết quả phân loại

* Bước 4: Biên vẽ bản đồ hiện trạng sử dụng đất tạm thời

- Lập bản đồ sơ bộ: Đưa thông tin được giải đoán từ các bước trên lên bản đồ hiện trạng sử dụng đất

- Lập sơ đồ điều tra bổ sung ngoại nghiệp (về vị trí, lát cắt, các lớp cần kiểm tra )

- Thiết kế tuyến khảo sát ngoại nghiệp qua các khu vực cần kiểm tra và điều

vẽ bổ sung

- Lập danh sách các nội dung cần đi điều tra thực địa

- Xây dựng hệ thống chú giải tạm thời

* Bước 5: Điều tra, khảo sát thực địa

- Liên hệ, thu thập các tài liệu cần thiết tại địa phương

- Kiểm tra xác định kết quả suy giải của nội nghiệp

- Điều tra điều vẽ bổ sung các yếu tố nội dung chuyên môn và yếu tố nền có tính chất biến động

- Hoàn thiện hệ thống thống kê, các sơ đồ, các tài liệu chỉ dẫn bổ sung

* Bước 6: Biên vẽ, chỉnh lý, hoàn thiện và trình bày bản đồ

- Chuyển nội dung chuyên môn: Chuyển file rastor sang vector

+ Chỉnh hợp các yếu tố chuyên môn đảm bảo tương quan địa lý với yếu tố nền

- Các phương pháp thể hiện bản đồ HTSDĐ: sử dụng hệ thống ký hiệu và màu

sắc theo Thông tư số 28/2014/TT-BTNMT ngày 02 tháng 6 năm 2014 của Bộ

trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường [9]

Ví dụ:

Màu Nhóm đất

Đất rừng phòng hộ Đất rừng sản xuất Đất trồng cây hằng năm khác Đất trồng cây lâu năm

Đất trồng lúa Đất phi nông nghiệp Đất sông, ngòi, kênh, rạch, suôi Đất nuôi trồng thủy sản

Đất chưa sử dụng

- Sửa chữa, biên tập bản đồ

- Hoàn thiện sản phẩm

CHƯƠNG 2 KHÁI QUÁT VỀ KHU VỰC VÀ TƯ LIỆU NGHIÊN CỨU

2.1 Khái quát về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội huyện Tân Kỳ

2.1.1 Khái quát điều kiện tự nhiên

2.1.1.1 Vị trí địa lý

Tân Kỳ là huyện miền núi của tỉnh Nghệ An, cách thành phố Vinh khoảng 90

km về phía Tây Bắc Có tọa độ địa lý từ 18058'30'' đến 19032'30'' Vĩ độ Bắc và

105002'00'' đến 105014'30'' Kinh độ Đông Ranh giới hành chính tiếp giáp với các địa phương sau:

- Phía Bắc giáp huyện Nghĩa Đàn và huyện Quỳ Hợp

- Phía Đông giáp huyện Yên Thành và huyện Đô Lương

- Phía Nam giáp huyện Yên Thành và huyện Đô Lương

- Phía Tây, Tây Nam giáp huyện Anh Sơn

Hình 2.1: Bản đồ hành chính huyện Tân Kỳ

Huyện Tân Kỳ là đầu mối giao lưu, phát triển kinh tế vùng núi Tây Bắc của tỉnh Nghệ An với cả nước thông qua hệ thống giao thông: Đường Hồ Chí Minh chạy dọc qua toàn huyện, đường Quốc lộ 15, đường Tỉnh lộ 545, đường N5 và tuyến đường thuỷ sông Con đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc giao lưu phát triển kinh tế - xã hội của huyện với các địa phương khác trong và ngoài tỉnh

2.1.1.2 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu

* Địa hình

Địa hình đồi núi chiếm khoảng 80% diện tích tự nhiên của huyện, phần diện tích tương đối bằng phẳng phân bố chủ yếu dọc theo hai bên bờ sông Con Nhìn chung địa hình của huyện nghiêng dần theo hướng từ Tây Bắc xuống Đông Nam, thấp dần về phía sông Con tạo nên thế lòng chảo Địa hình huyện được chia thành 2 dạng sau:

- Địa hình đồi núi: mật độ núi cao được phân bố chủ yếu dọc theo tuyến địa giới hành chính của huyện, chạy dài từ vùng giáp ranh với Đô Lương, Yên Thành

và Nghĩa Đàn tạo nên hình cánh cung có đỉnh cao nhất là Phù Loi 829m

+ Dãy lèn đá vôi chạy dài từ Rỏi đến Nghĩa Phúc có độ cao từ 100 - 200m, độ dốc > 250

+ Các dãy đồi núi thấp dạng bát úp được phân bố tương đối đồng đều trong huyện, đã từ lâu đây là địa bàn phân bố của các khu dân cư

- Địa hình đồng bằng: phân bố dọc theo hai bên sông Con xen kẽ giữa dãy đồi núi Phần lớn diện tích trồng cây hàng năm của huyện có dạng bậc thang

+ Đất phù sa không được bồi có glây trung bình, mạnh: Có diện tích 342,0 ha, chiếm 0,47% diện tích tự nhiên của huyện, phân bố chủ yếu ở các xã: Đồng Văn, Tiên Kỳ, Nghĩa Phúc Đất có độ dốc cấp I (từ 0 - 80) Đất có độ dày trung bình (từ

70 - 100cm), có thành phần cơ giới cát pha hoặc thịt nhẹ Loại đất này thích hợp với trồng lúa và các loại cây trồng hàng năm khác

+ Đất phù sa không được bồi chua, glây yếu: Có 3.640,0 ha, chiếm 4,99% diện tích tự nhiên của huyện Đất có độ dốc cấp I, phân bố chủ yếu ở các xã: Nghĩa Đồng, Nghĩa Hoàn, Nghĩa Phúc, Tân Xuân và Giai Xuân

+ Đất phù sa cũ có nhiều sản phẩm Feralit: có 3.731,0 ha, chiếm 5,12% diện tích tự nhiên của huyện phân bố ở hầu hết các xã Loại đất này phân bố ở những

chân ruộng tương đối cao, tầng mặt bị rửa trôi làm cho thành phần cơ giới của đất trở nên nhẹ (chủ yếu có thành phần thịt nhẹ) Đất có phản ứng chua ở tầng canh tác, một số trường hợp đã có hiện tượng tích luỹ Fe, Al ở tầng mặt, nhiều khi hình thành kết von Những tầng đất phía dưới vẫn giữ được bản chất của đất phù sa ban đầu Loại đất này được sử dụng chủ yếu để trồng lúa và trồng màu, nếu chủ động nước tưới có thể trồng được 2 - 3 vụ/năm

- Nhóm đất vàng: đất nâu vàng phát triển trên phù sa cổ: Có 1.312,0 ha, chiếm 1,80% diện tích tự nhiên của huyện Loại đất này được sử dụng chủ yếu để trồng các loại cây lâu năm như: Cam, Dứa, Cà phê

- Nhóm đất lúa vàng vùng đồi núi:

+ Đất Feralit biến đổi do trồng lúa: có 1.470,0 ha, chiếm 2,02% diện tích tự nhiên của huyện (tập trung ở các chân đồi thoai thoải) Các chân ruộng này thường

là ruộng bậc thang Đất có thành phần cơ giới cát pha đến thịt nhẹ, kết cấu kém, độ phì thấp, thường chỉ gieo trồng được 1 vụ lúa, năng suất không cao

+ Đất dốc tụ có 75 ha chiếm 0,1% diện tích tự nhiên của huyện, loại đất này có thành phần cơ giới nhẹ (chủ yếu là cát pha), có sản phẩm Feralit ở mức sâu

- Nhóm đất đỏ vàng vùng đồi núi:

+ Đất đỏ vàng trên đá kết: có 1.242,0 ha, chiếm 1,70% diện tích tự nhiên Đây

là loại đất nghèo dinh dưỡng có thể trồng được một số loại cây lâu năm và cây hàng năm như: Chè, Su hào, Bắp cải

+ Đất đỏ vàng trên phiến thạch sét: có 2.311,0 ha, chiếm 3,17% diện tích tự nhiên Đất có màu vàng hoặc đỏ, thành phần cơ giới từ thịt nhẹ đến thịt nặng, khả năng giữ nước và cung cấp nước tốt Loại đất này có nhiều khả năng cho phát triển sản xuất nông nghiệp

+ Đất đỏ vàng trên đá Mác ma axít: có 6.196,0 ha, chiếm 8,50% diện tích tự nhiên của huyện Đất có kết cấu chặt, thấm nước kém, có phản ứng chua Hàm lượng mùn và đạm khá, độ dày tầng đất trung bình Loại đất này thích hợp với trồng

Cà phê, Chè và Cây ăn quả (Cam, Chanh)

+ Đất phát triển trên đá vôi: có 8.332,0 ha, chiếm 11,43% diện tích tự nhiên của huyện Đất có kết cấu tốt, thành phần cơ giới nặng, tỷ lệ sét cao, đất có phản ứng chua mạnh Loại đất này được sử dụng để trồng Ngô, Đậu Tương và một số cây làm thuốc

- Nhóm đất xói mòn trơ sỏi đá: có 1.150,0 ha, chiếm 1,58% diện tích tự nhiên của huyện Đất có độ dày tầng mặt không quá 30 cm, lẫn nhiều sỏi đá, có nơi đá mẹ lộ ra trên mặt Loại đất này chỉ có thể sử dụng để phát triển lâm nghiệp

- Nhóm Đất đỏ vàng vùng núi thấp:

+ Đất đỏ vàng trên phiến sét: có 563,0 ha, chiếm 0,77% diện tích tự nhiên của huyện Đất có thành phần cơ giới từ thịt trung bình đến thịt nặng, có phản ứng chua Loại đất này được sử dụng chủ yếu để phát triển lâm nghiệp

+ Đất đỏ vàng trên đá cát kết: có 3.286,0 ha, chiếm 4,51% diện tích tự nhiên của huyện Trên loại đất này đang được sử dụng chủ yếu phát triển lâm nghiệp (đất đang khoanh nuôi phục hồi rừng sản xuất)

- Nhóm đất đen:

+ Đất đen trên sản phẩm trên núi lửa: có 1.841,0 ha, chiếm 2,53% diện tích tự nhiên của huyện Đất có màu sẫm, nhiều sét, tầng đất mỏng có thể trồng cây ăn quả + Đất đen trên đá vôi: có 1.104,0 ha, chiếm 1,51% diên tích tự nhiên của huyện, (khu vực gần các thung lũng) Loại đất này được sử dụng để trồng lúa hoặc các loại cây trồng hàng năm khác

* Tài nguyên nước

- Nguồn nước mặt:

+ Trữ lượng nguồn nước mặt của huyện tương đối dồi dào với lượng mưa bình quân hàng năm khoảng 2.000 mm, sông Con chảy qua địa bàn huyện với chiều dài khoảng 65 km, tổng chiều dài các khe suối đổ về sông Con khoảng gần 400 km (trong đó có 6 nhánh khe lớn có nước quanh năm: khe Loà, khe Lá, khe Sanh, khe Thiềm, khe Thần và khe Cừa)

+ Tổng trữ lượng nước của các hồ đập là 47,22 triệu m3 Tuy nhiên do đặc điểm địa hình phần lớn là đồi núi nên trữ lượng nguồn nước mặt của huyện có sự khác biệt giữa các vùng Các xã có địa hình tương đối bằng phẳng (chủ yếu nằm dọc hai bên bờ sông Con) có trữ lượng nguồn nước mặt trong năm tương đối cao, các xã còn lại trữ lượng nguồn nước mặt phụ thuộc chủ yếu vào chế độ mưa hàng năm

+ Tổng diện tích đất sông suối và mặt nước chuyên dùng của huyện theo số liệu thống kê năm 2010 có 2.428,71 ha, chiếm 3,33% diện tích tự nhiên của huyện Đây là một lợi thế lớn của Tân Kỳ trong việc phát triển sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản trong tương lai

- Nguồn nước ngầm:

Đến nay chưa có công trình nào nghiên cứu, đánh giá tiềm năng, trữ lượng nguồn nước ngầm của huyện Tân Kỳ Nguồn nước ngầm của huyện được đánh giá

là khá phong phú, chỉ trừ một số khu vực thuộc địa bàn 2 xã Tân Hợp và Giai Xuân

có mực nước ngầm thấp, không đào được giếng khoan nên thường thiếu nước sinh hoạt về mùa Hè Chất lượng nguồn nước được đảm bảo và đáp ứng nhu cầu sử dụng nước sinh hoạt trong vùng

* Tài nguyên rừng

Theo số liệu thống kê đất đai năm 2010, diện tích đất lâm nghiệp của huyện có 37.163,34 ha, chiếm 50,95% diện tích tự nhiên (huyện Tân Kỳ có diện tích đất lâm nghiệp đứng thứ 13 trong tổng số 19 huyện, thị của tỉnh) Độ che phủ của rừng tăng

từ 22,02% năm 2000 lên 27,58% năm 2010 với các loại cây chủ yếu như Keo, Tràm, Xoan, Lát Hoa…

* Tài nguyên khoáng sản

- Đá vôi là một nguồn tài nguyên rất quý của Tân Kỳ, không chỉ có trữ lượng lớn tập trung chủ yếu ở Lèn Rỏi (khoảng 2,8 tỷ tấn) mà đá vôi còn có chất lượng khá tốt để phục vụ sản xuất xi măng

- Mỏ sét Lèn Rỏi làm phụ gia xi măng với trử lượng trên 760 triệu tấn và nhiều khoáng sản quý khác như đá Granite, đá trắng, đá Marble ở Đồng Văn, Tiên

Kỳ, Tân Hợp, Tân Phú

- Ngoài ra trên địa bàn huyện còn có các loại tài nguyên khoáng sản khác, song chưa được điều tra, đánh giá kỹ về chất lượng, trữ lượng như: Đá ốp lát, Cát sỏi xây dựng, Than bùn

* Khí hậu, thủy văn

- Khí hậu

Tân Kỳ nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa với hai mùa rõ rệt Mùa mưa kéo dài từ tháng 4 đến tháng 9, mùa này mưa tập trung từ tháng 8 đến tháng 10 (chiếm 70% lượng mưa của cả năm) và thường kèm theo gió bão Vào tháng 6, 7, 8 nhiệt độ lên cao, cùng với gió Tây Nam khô nóng đã gây ra hạn hán ảnh hưởng đến việc gieo trồng vụ hè thu Mùa khô thường bắt đầu từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Nhiệt độ bình quân thường dưới 200C và có rét đậm kéo dài vào tháng 1, 2 ảnh hưởng lớn đến sản xuất vụ Đông Xuân

- Nhiệt độ: nhiệt độ bình quân hàng năm 230C; Nhiệt độ tối cao tuyệt đối

420C; Nhiệt độ tối thấp tuyệt đối 60C Tổng tích ôn hàng năm từ 3.5000C - 4.0000C

Số giờ nắng bình quân hàng năm từ 1.500 - 1.700 giờ

- Lượng mưa: lượng mưa bình quân hàng năm khoảng 2.000 mm và chia thành 2 mùa rõ rệt:

+ Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, lượng mưa chỉ chiếm 15 - 20% lượng mưa của cả năm, khô hạn nhất vào các tháng 1; 2, lượng mưa chỉ đạt 7 - 60 mm/tháng

+ Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, chiếm đến 80 - 85% lượng mưa của cả năm Mưa nhiều nhất vào tháng 8; 9 đạt từ 220 - 550 mm Số ngày mưa lên đến 15 -

20 ngày, mùa này thường có gió bão

- Độ ẩm không khí: độ ẩm không khí trung bình hàng năm tương đối cao, dao động từ 80 - 90% Tháng 9 có độ ẩm cao nhất khoảng trên 90%; Tháng 7 có độ ẩm không khí thấp nhất (khoảng 74%) Lượng nước bốc hơi bình quân hàng năm 781 mm

- Chế độ Gió: hàng năm huyện Tân Kỳ chịu ảnh hưởng chủ yếu của 2 loại gió: + Gió mùa Đông Bắc: thường xuất hiện vào mùa Đông từ tháng 10 đến tháng

4 năm sau, bình quân hàng năm có khoảng 30 đợt gió mùa Đông Bắc, kèm theo không khí lạnh, khô làm cho nhiệt độ giảm xuống từ 5 - 100C so với ngày thường Tốc độ gió trung bình 3,3 m/s

+ Gió Tây Nam (gió Lào): là loại hình thời tiết đặc trưng của huyện nói riêng

và vùng Bắc Trung Bộ nói chung Gió Tây Nam thường xuất hiện từ đầu tháng 4 và kết thúc vào tháng 8, song tập trung chủ yếu vào tháng 5, tháng 6 (bình quân hàng năm có khoảng từ 20 - 30 ngày) Gió Tây Nam thường gây khô, nóng và hạn hán, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất và sinh hoạt của người dân Tốc độ gió trung bình 4,7 m/s

Với đặc điểm khí hậu như trên, cho phép trên địa bàn huyện có thể phát triển nền nông nghiệp đa dạng với các cây trồng, vật nuôi nhiệt đới, tuy nhiên cần lựa chọn hệ thống cây trồng hợp lý để tránh tình trạng úng ngập trong mùa mưa ở các vùng trũng ven sông và tình trạng khô hạn trong mùa khô ở vùng đồi núi Đồng thời cũng có những ảnh hưởng đến việc khai thác sử dụng đất phi nông nghiệp trên địa bàn huyện như tiến độ thi công các công trình, khai thác khoáng sản, vật liệu xây dựng trong mùa mưa…

- Thủy văn

Huyện Tân Kỳ có hệ thống sông ngòi khá dày đặc, nhiều khe suối đan xen giữa các dãy núi đã cung cấp nước tưới cho sản xuất đồng thời là vùng đệm để điều hòa dòng chảy của các con sông chính

Trên địa bàn huyện Tân Kỳ có Sông Con chảy qua theo hướng từ Đông sang Tây với chiều dài khoảng 6 km rộng 120 m Chế độ thủy văn của huyện phụ thuộc vào chế độ thủy văn của các sông, suối trong huyện Chế độ thủy văn của sông Con chia thành hai mùa đó là dòng chảy mùa kiệt và dòng chảy mùa lũ Dòng chảy mùa kiệt thường là dòng chảy vào mùa khô (tập trung vào các tháng 6, 7 và tháng 11 đến tháng 3 năm sau) Dòng chảy mùa lũ thường tập trung vào mùa mưa bão (bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 5; từ tháng 8 đến tháng 10)

2.1.2 Đặc điểm dân cư, lao động, việc làm

2010 là 0,86% Huyện có nhiều dân tộc cùng chung sống với nhiều bản sắc văn hóa phong phú và đa dạng

Dân cư phân bố không đồng đều giữa các vùng trong huyện Mật độ dân số trung bình trong huyện năm 2010 là 189 người/km2 nhưng lại phân bố không đồng đều giữ các xã và khu vực trên địa bàn huyện Dân số tập trung chủ yếu ở thị trấn, ven các trục đường giao thông chính như: Thị trấn Tân Kỳ mật độ dân số là 909 người/km2, xã Nghĩa Hoàn mật độ dân số là 628 người/km2; xã Nghĩa Thái mật độ dân số là 575 người/km2

Các xã có mật độ dân số thấp như xã Tân Hợp (61 người/km2); xã Tân Long (96 người/1km2; xã Nghĩa Dũng (107 người/km2); xã Phú Sơn (111 người/km2

)

2.1.2.2 Lao động, việc làm và thu nhập

Tính đến năm 2010, số người trong độ tuổi lao động có khoảng 71.148 lao động trong đó lao động nam là 34.212 lao động, lao động nữ là 36.936 lao động Số người trong độ tuổi lao động chiếm 51,69% tổng dân số toàn huyện

Lực lượng lao động trên địa bàn huyện tuy đông và dồi dào nhưng chất lượng lao động còn chưa cao, lao động phổ thông đơn thuần còn chiếm đa số (trên 80%) Lực lượng lao động có chuyên môn kỹ thuật và trình độ quản lý cao còn thiếu Đời sống dân cư từng bước được ổn định và cải thiện Năm 2010, số hộ nghèo trên toàn huyện còn 5.867 hộ chiếm 18,6% Thu nhập bình quân đầu người đạt 8,40 triệu đồng/người/năm Có thể nói, đây là một mức thu nhập bình quân thấp, do Tân Kỳ chỉ

dựa vào nông nghiệp thuần tuý, chưa phát triển được các ngành nghề khác

2.1.3 Cơ sơ sở hạ tầng

2.1.3.1 Giao thông

- Giao thông đường bộ

Hệ thống đường giao thông huyện Tân Kỳ phân bổ tương đối hợp lý, đường Huyện lộ nối với đường Quốc lộ, Tỉnh lộ tạo thành các trục từ Bắc xuống Nam và các trục ngang từ Đông sang Tây thuận lợi cho giao thương phát triển kinh tế giữa các xã trong huyện và các huyện lân cận Hiện trạng một số tuyến đường như sau: + Đường Hồ Chí Minh: chạy qua huyện có chiều dài 38,5 km, điểm đầu xã Nghĩa Bình, điểm cuối xã Nghĩa Hành

+ Đường tỉnh lộ 545: có chiều dài 26 km điểm đầu tại thị trấn Tân Kỳ, điểm cuối tại xã Nghĩa Đồng

+ Hệ thống đường huyện: Tân Kỳ có 14 tuyến đường huyện với tổng chiều dài

là 350,5 km

+ Hệ thống đường liên xã: toàn huyện có trên 700 km đường liên xã, chủ yếu

là đường đất

Tuy nhiên hệ thống giao thông còn tồn tại:

+ Về chất lượng các tuyến đường: nhiều đoạn tuyến chất lượng còn thấp + Về cấp đường: cấp đường và công trình cầu, cống trên tuyến không đồng bộ, đường còn chật hẹp, hành lang an toàn giao thông chưa đảm bảo theo quy định; các tuyến đường thôn, xã hầu hết chưa vào cấp

+ Hệ thống các công trình trên tuyến như cầu cống còn cũ, trọng tải thấp

Hệ thống giao thông cần phải đầu tư, nâng cấp để tăng khả năng lưu thông cho các phương tiện (đặc biệt là các phương tiện vận tải lớn) phục vụ cho các Cụm công nghiệp, hàng nông sản lưu thông thuận tiện

- Giao thông đường thuỷ

Huyện Tân Kỳ có tuyến đường thuỷ Sông Con chảy qua địa bàn 16 xã với chiều dài khoảng 65 km, dọc tuyến còn có 03 bến đò chở khách ngang sông, gồm bến đò Bãi Đá, bến đò Hương Sơn và bến đò Phú Sơn… Ngoài ra còn có trên 25 bến đò khai thác Cát sỏi

2.1.3.2 Thủy lợi

Công tác thủy lợi có bước phát triển khá toàn diện, năng lực tưới tiêu nâng lên đáng kể; hệ thống thủy lợi cho cây trồng cạn, cây công nghiệp, hệ thống đê sông đã được chú trọng đầu tư Đặc biệt trong những năm gần đây, nhờ vậy đã góp phần giảm nhẹ ảnh hưởng của thiên tai đối với sản xuất và đời sống nhân dân Toàn huyện có khoảng 141 Hồ đập lớn nhỏ, với trữ lượng trên 67 m3, kênh cấp nước nguồn, trạm bơm được phân bố trên 22 xã thị trấn, cơ bản đáp ứng yêu cầu tưới phục vụ phát triển nông nghiệp của huyện trong từng giai đoạn

Hiện nay hệ thống kênh mương, tưới cấp I toàn huyện có 228 km và được kiên

cố hoá, cơ bản đáp ứng nhu cầu về phục vụ tưới cho phát triển nông nghiệp Tuy nhiên có nhiều đoạn kênh mương bị hư hỏng cần phải sửa chữa nâng cấp Ngoài ra

hệ thống kênh cấp II, cấp III của huyện có khoảng 230 km, đa số các tuyến kênh mương đất chưa được kiên cố hoá

Trong những năm qua các hệ thống, công trình thủy lợi trên địa bàn đã được đầu tư sửa chữa, nâng cấp Tuy nhiên, do nguồn vốn còn khó khăn, hệ thống hồ đập

ở các xã trong vùng được xây dựng khá lâu cần phải sửa chữa nâng cấp nhưng chưa làm được nhiều Hệ thống thủy lợi tưới cho cây công nghiệp, cây ăn quả, vùng màu cũng như hệ thống tiêu thoát nước trong vùng được đầu tư còn hạn chế

2.2 Đánh giá hiệu quả và hạn chế trong việc sử dụng đất của huyện Tân Kỳ

2.2.1 Đánh giá hiệu quả kinh tế, xã hội, môi trường của việc sử dụng đất

2.2.1.1 Hiệu quả kinh tế

- Sản xuất nông, lâm nghiệp đã có chính sách hợp lý để khuyến khích việc khai hoang phục hoá; phủ xanh đất trống đồi núi trọc; bảo vệ và phát triển rừng; môi trường sinh thái ngày càng được cải thiện

- Thực hiện giao đất sản xuất nông nghiệp ổn định cùng với các chính sách đẩy mạnh sản xuất hàng hoá đã làm cho nông dân năng động hơn, bố trí hợp lý cơ cấu cây trồng, vật nuôi; khôi phục và phát triển nhiều vườn cây ăn quả, phát triển cây công nghiệp có giá trị kinh tế cao

- Đất có rừng tăng lên, bao gồm cả việc trồng mới rừng trên đất trống đồi núi trọc và khoanh nuôi tái sinh rừng tự nhiên, góp phần giải quyết đời sống cho một bộ phận dân cư, cải thiện môi trường, và chống sói mòn đất…

- Dành quỹ đất đáp ứng nhu cầu xây dựng kết cấu hạ tầng, phát triển công nghiệp, thương mại - dịch vụ, chỉnh trang và xây dựng mới các khu dân cư đô thị, nông thôn, quản lý chặt việc chuyển đất sản xuất nông nghiệp sang các mục đích phi nông nghiệp… tạo điều kiện cho nền kinh tế phát triển

2.2.1.2 Hiệu quả xã hội

Chỉ tiêu đánh giá về hiệu quả xã hội là những chỉ tiêu không dễ dàng định lượng được do đó trong mô hình chuyển đổi cơ cấu sử dụng đất của huyện chỉ đánh giá định tính theo phương pháp so sánh ở một số tiêu chí sau:

- Khả năng đảm bảo an toàn lương thực và cung cấp các sản phẩm cho nhu cầu tại chỗ và cho chế biến

- Khả năng phù hợp với hướng thị trường tiêu thụ của các loại hình sử dụng đất ở thời điểm hiện tại và tương lai

- Khả năng thu hút lao động giải quyết việc làm cho nông dân của các loại hình sử dụng đất

Từ những chỉ tiêu trên ta thấy:

+ Nhóm các loại hình trồng lúa, rau màu, chuyên rau và cây công nghiệp ngắn ngày đạt hiệu quả cao cả về khả năng cung cấp sản phẩm, đảm bảo thị trường và thu hút lao động (giá trị ngày công lao động cao) Trong tương lai được dự kiến mở rộng để phù hợp với khả năng phát triển sản xuất của vùng và thị trường trong khu vực Tuy nhiên với loại hình trồng rau và cây công nghiệp ngắn ngày đòi hỏi mức đầu tư/ha là khá cao nên khả năng mở rộng diện tích phụ thuộc vào hướng ưu tiên đầu tư phát triển của địa phương

+ Các loại hình sử dụng đất chuyên lúa, trồng cây ăn quả như vải, nhãn, na, hồng… được xếp vào nhóm có hiệu quả xã hội trung bình đó là đã tận dụng được nguồn lao động dư thừa ở nông thôn, đảm bảo tăng thu nhập Tuy nhiên, diện tích các kiểu sử dụng đất này chỉ hạn chế trên những vùng được tưới, trên đất dốc còn quá ít chiếm tỷ lệ rất thấp (3,9%), nên khả năng cung cấp sản phẩm không cao

+ Nhóm các loại hình sử dụng đất công nghiệp chế biến, công nghiệp điện tử, tin học, sản xuất vật liệu xây dựng và các làng nghề truyền thống… đạt hiệu quả

cao cả về khả năng đảm bảo thị trường và thu hút lao động (giá trị ngày công lao động cao) Trong tương lai được dự kiến mở rộng để phù hợp với tiềm năng của huyện và thị trường trong khu vực

+ Các loại hình sử dụng đất khai thác khoáng sản, công nghiệp lắp ráp, du lịch sinh thái… có khả năng cung cấp sản phẩm thấp tuy nhiên khả năng đảm bảo thị trường và thu hút lao động luôn ổn định nên được xếp vào nhóm có hiệu quả xã hội trung bình

+ Các loại hình sử dụng đất ở 4 lĩnh vực xã hội hóa mang lại hiệu quả xã hội cao mặc dù không so sánh được khả năng cung cấp sản phẩm, đảm bảo thị trường của từng loại hình

Nhìn chung các loại hình sử dụng đất phi nông nghiệp đều có hiệu quả cao trong việc thu hút nguồn nhân lực, tuy nhiên khả năng đảm bảo thị trường tiêu thụ sản phẩm vẫn còn nhiều hạn chế chính vì vậy chưa khai thác hết tiềm năng sẵn có

2.2.1.3 Hiệu quả môi trường

Quá trình sử dụng đất vào mục đích sản xuất nông, lâm nghiệp sẽ có những tác động về môi trường đặc biệt là thoái hoá đất như: xói mòn đất, làm giảm độ phì nhiêu hoặc ô nhiễm môi trường đất do quá trình canh tác Việc đánh giá hiệu quả môi trường của các loại hình sử dụng đất được xem xét trên cơ sở đánh giá định tính các chỉ tiêu về độ che phủ đất và cải thiện độ phì đất

Về cải thiện độ phì đất: các kiểu sử dụng đất cho hiệu quả cải thiện độ phì cao như

trồng các loại cây lâu năm (vải, nhãn, hồng, na…) đã sử dụng phân hữu cơ, phân chuồng tự ủ Các công thức cây hàng năm (lúa, màu) thâm canh về phân bón (N, P, K) nhưng sử dụng phân bón không cân đối và tăng các chất hoá học nông nghiệp (thuốc trừ sâu, thuốc trừ cỏ …) có khả năng gây tích lũy, ô nhiễm nguồn nước sinh hoạt tại chỗ và có thể gây ô nhiễm cho các vùng hạ nguồn

Về độ che phủ đất: nhìn chung các cây trồng cạn ngắn ngày với kiểu sử dụng 2

vụ/ năm và cây lâu năm, cây rừng sau thời kỳ kiến thiết cơ bản đều có thể đạt độ che phủ đất đạt > 75% Việc bố trí trồng các băng dải cây xanh theo đường đồng mức và cây lâu năm bảo vệ quanh sườn đồi gò cũng tạo ra hiệu quả làm giảm xói mòn, rửa trôi đất

Cùng với quá trình đẩy nhanh công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp, nông thôn trên địa bàn huyện cũng sẽ có những tác động về môi trường như vấn đề