Luận án Tiến sĩ Quản lý đất đai: Ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý chất lượng đất nông nghiệp huyện Yên Lạc, tỉnh Vĩnh Phúc

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:185

Thêm vào BST

Báo xấu

15
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án "Ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý chất lượng đất nông nghiệp huyện Yên Lạc, tỉnh Vĩnh Phúc" được hoàn thành với mục tiêu nhằm ứng dụng công nghệ thông tin trong xây dựng mô hình quản lý chất lượng đất nhằm nâng cao năng lực quản lý nhà nước và sử dụng hiệu quả đất nông nghiệp huyện Yên Lạc, tỉnh Vĩnh Phúc.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Quản lý đất đai: Ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý chất lượng đất nông nghiệp huyện Yên Lạc, tỉnh Vĩnh Phúc

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN ĐÌNH TRUNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRONG QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP HUYỆN YÊN LẠC, TỈNH VĨNH PHÚC LUẬN ÁN TIẾN SĨ NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2023
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN ĐÌNH TRUNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRONG QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP HUYỆN YÊN LẠC, TỈNH VĨNH PHÚC Ngành: Quản lý đất đai Mã số: 9 85 01 03 Người hướng dẫn: PGS.TS. Cao Việt Hà PGS.TS. Lê Thị Giang HÀ NỘI - 2023
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi. Các số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận án là trung thực và chưa từng được sử dụng để bảo vệ bất cứ học vị nào khác trước đây. Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận án đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án này đều đã được chỉ rõ nguồn gốc rõ ràng. Hà Nội, ngày tháng 02 năm 2023 Tác giả luận án Nguyễn Đình Trung i
LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án này, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, chỉ đạo tận tình của các thầy cô giáo, sự giúp đỡ, động viên của bạn bè, đồng nghiệp và gia đình. Nhân dịp hoàn thành luận án, cho phép tôi được bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến: + PGS.TS. Cao Việt Hà và PGS.TS. Lê Thị Giang là những người đã tận tình hướng dẫn, chỉ dạy, động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận án. + Ban Giám đốc Học viện, Ban Quản lý đào tạo, Ban Chủ nhiệm Khoa Tài nguyên và Môi trường; Tập thể các thầy cô Khoa Tài nguyên và Môi trường, đặc biệt là các thầy cô thuộc Bộ môn Trắc địa bản đồ, Bộ môn Khoa học đất và Dinh dưỡng cây trồng - Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã giúp đỡ, đóng góp ý kiến và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án này. + Lãnh đạo UBND Tỉnh Vĩnh Phúc, lãnh đạo Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Vĩnh Phúc, lãnh đạo UBND huyện Yên Lạc, Phòng Tài nguyên và Môi trường, Phòng Nông nghiệp, Chi cục thống kê, Văn phòng Đăng ký đất đai chi nhánh huyện Yên Lạc và UBND các xã, thị trấn đã hỗ trợ cập nhật số liệu, cung cấp tài liệu, phối hợp giúp đỡ tôi trong thời gian tôi nghiên cứu thực hiện luận án. + Xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình và bạn bè, đồng nghiệp đã động viên hỗ trợ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án này. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng 02 năm 2023 Tác giả luận án Nguyễn Đình Trung ii
MỤC LỤC Trang Lời cam đoan ..................................................................................................................... i Lời cảm ơn ........................................................................................................................ ii Mục lục ........................................................................................................................... iii Danh mục chữ vıết tắt ...................................................................................................... vi Danh mục bảng .............................................................................................................. viii Danh mục hình ................................................................................................................. ix Trích yếu luận án ............................................................................................................. xi Thesis abstract ................................................................................................................ xiii Phần 1. Mở đầu ............................................................................................................... 1 1.1. Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................... 3 1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...................................................................... 3 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu ......................................................................................... 3 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................ 3 1.4. Những đóng góp mới của đề tài.......................................................................... 4 1.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ............................................................ 4 1.5.1. Ý nghĩa khoa học ................................................................................................ 4 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn ................................................................................................ 4 Phần 2. Tổng quan tài liệu ............................................................................................. 5 2.1. Cơ sở lý luận về ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý chất lượng đất nông nghiệp .................................................................................................. 5 2.1.1. Đất nông nghiệp.................................................................................................. 5 2.1.2. Chất lượng đất nông nghiệp................................................................................ 6 2.1.3. Quản lý chất lượng đất nông nghiệp ................................................................. 13 2.1.4. Ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý chất lượng đất nông nghiệp ...... 15 2.2. Cơ sở thực tiễn về ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý chất lượng đất nông nghiệp ...................................................................................... 21 2.2.1. Quản lý chất lượng đất nông nghiệp tại một số nước trên thế giới .................. 21 2.2.2. Quản lý chất lượng đất nông nghiệp tại Việt Nam ........................................... 28 iii
2.3. Một số nghiên cứu về ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý chất lượng đất nông nghiệp ...................................................................................... 38 2.3.1. Một số nghiên cứu về ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý chất lượng đất nông nghiệp trên thế giới .................................................................. 38 2.3.2. Một số nghiên cứu về ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý chất lượng đất nông nghiệp tại Việt Nam ................................................................ 40 2.4. Định hướng nghiên cứu .................................................................................... 46 2.4.1. Nhận xét chung về tổng quan tài liệu ............................................................... 46 2.4.2. Đề xuất định hướng nghiên cứu ....................................................................... 47 Phần 3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu .......................................................... 49 3.1. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 49 3.1.1. Khái quát về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội huyện Yên Lạc, tỉnh Vĩnh Phúc ......................................................................................................... 49 3.1.2. Tình hình quản lý và sử dụng đất nông nghiệp huyện Yên Lạc .................... 49 3.1.3. Đánh giá chất lượng đất nông nghiệp huyện Yên Lạc ..................................... 49 3.1.4. Xây dựng cơ sở dữ liệu và mô hình quản lý chất lượng đất nông nghiệp ........ 49 3.1.5. Giải pháp tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin vào xây dựng, khai thác và quản lý mô hình chất lượng đất nông nghiệp huyện Yên Lạc ............................................................................................................ 50 3.2. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 50 3.2.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp............................................................... 50 3.2.2. Phương pháp thu thập liệu sơ cấp ..................................................................... 50 3.2.3. Phương pháp chọn điểm nghiên cứu ................................................................ 51 3.2.4. Phương pháp lấy mẫu và phân tích đất ............................................................. 51 3.2.5. Phương pháp đánh giá đất đai theo FAO .......................................................... 52 3.2.6. Phương pháp xây dựng cơ sở dữ liệu chất lượng đất ....................................... 55 3.2.7. Phương pháp xây dựng mô hình quản lý chất lượng đất nông nghiệp ............. 58 Phần 4. Kết quả và thảo luận ...................................................................................... 60 4.1. Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội huyện yên lạc, tỉnh vĩnh phúc .... 60 4.1.1. Điều kiện tự nhiên ............................................................................................ 60 4.1.2. Thực trạng phát triển kinh tế xã hội.................................................................. 67 4.2. Tình hình quản lý và sử dụng đất nông nghiệp huyện yên lạc ......................... 72 iv
4.2.1. Tình hình quản lý đất nông nghiệp huyện Yên Lạc ......................................... 72 4.2.2. Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp ................................................................. 78 4.2.3. Biến động đất nông nghiệp huyện Yên Lạc giai đoạn 2014 - 2020 ................. 80 4.3. Đánh giá chất lượng đất nông nghiệp huyện yên lạc ........................................ 82 4.3.1. Phúc tra hoàn thiện bản đồ đất.......................................................................... 82 4.3.2. Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai ........................................................................ 83 4.3.3. Đánh giá thích hợp đất đai phục vụ phát triển một số cây trồng chính của huyện Yên Lạc .................................................................................................. 91 4.3.4. Xây dựng bản đồ độ phì xã Đại Tự .................................................................. 97 4.4. Xây dựng cơ sở dữ liệu và mô hình quản lý chất lượng đất nông nghiệp ...... 102 4.4.1. Thực trạng cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin trong quản lý đất nông nghiệp huyện Yên Lạc ................................................................................... 102 4.4.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu chất lượng đất ........................................................... 104 4.4.3. Xây dụng mô hình quản lý chất lượng đất nông nghiệp huyện Yên Lạc (YLS) .............................................................................................................. 109 4.5. Giải pháp tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin vào xây dựng, khai thác và quản lý mô hình chất lượng đất nông nghiệp huyện Yên Lạc ..................... 131 4.5.1. Giải pháp về hoàn thiện hệ thống cơ sở hạ tầng trang thiết bị máy tính, phần mềm ....................................................................................................... 131 4.5.2. Giải pháp đồng bộ hệ thống cơ sở dữ liệu và kết nối thông tin ...................... 132 4.5.3. Giải pháp về nguồn nhân lực .......................................................................... 132 4.5.4. Giải pháp tổ chức thực hiện ............................................................................ 133 Phần 5. Kết luận và kiến nghị................................................................................... 135 5.1. Kết luận........................................................................................................... 135 5.2. Kiến nghị ........................................................................................................ 136 Danh mục các công trình đã công bố có liên quan tới luận án .................................... 137 Tài liệu tham khảo ........................................................................................................ 138 v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa tiếng Việt AHP Phân tích thứ bậc (Analytical Hieraachy Process) BĐĐC Bản đồ địa chính BĐHTSDĐ Bản đồ hiện trạng sử dụng đất BĐQH Bản đồ quy hoạch BTNMT Bộ Tài Nguyên & Môi trường BVTV Bảo vệ thực vật CĐS Chuyển đổi số CCN Cụm công nghiệp Dung tích hấp phụ trao đổi cation (Cation exchange CEC capacity) CLĐ Chất lượng đất CNTT Công nghệ thông tin CSDL Cơ sở dữ liệu DEM Mô hình số độ cao (Digital Elevation Model) DSS Hệ thống hỗ trợ ra quyết định (Decision Support System) ĐKĐĐ Đăng ký đất đai ĐVT Đơn vị tính Tổ chức Nông lương Liên hiệp quốc (Food and FAO Agriculture Organization of the United Nations) GPS Hệ thống định vị toàn cầu (Global Positioning System) GIS Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System) HN-72 Hệ tọa độ Hà Nội -1972 HSĐC Hồ sơ địa chính HTTT Hệ thống thông tin KMS Hệ thống quản lý kiến thức KT-XH Kinh tế - xã hội KH&CN Khoa học và công nghệ KH&KT Khoa học và kỹ thuật vi
Từ viết tắt Nghĩa tiếng Việt LIS Hệ thống thông tin đất đai (Land Information System) LMU Đơn vị bản đồ đất đai (Land Mapping Unit) LSI Chỉ số phù hợp đất LUT Loại sử dụng đất (Land Use Type) MIS Hệ thống quản lý thông tin Phương pháp đánh giá đa chỉ tiêu (Multi criteria MCE evaluation) OM Cacbon hữu cơ (Organic Cacbon) POPMAP Trung tâm khoa học tự nhiên và công nghệ quốc gia PTNT Phát triển nông thôn QCVN Quy chuẩn Việt Nam QLĐĐ Quản lý đất đai QSDĐ Quyền sử dụng đất RS Công nghệ viễn thám SXNN Sản xuất nông nghiệp TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TN&MT Tài nguyên và Môi trường TNMT Tài nguyên môi trường TTDL Trung tâm dữ liệu UBND Ủy ban nhân dân Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa Liên Hợp Quốc, (United Nations Educational Scientific and Cultural UNESCO Organization) Bộ nông nghiệp Hoa Kỳ (United States Department of USDA Agriculture) VN-2000 Hệ tọa độ Việt Nam – 2000 xDSL Kết nối internet băng thông YLS Mô hình quản lý chất lượng đất huyện Yên Lạc vii
DANH MỤC BẢNG TT Tên bảng Trang 4.1. Diện tích năng suất sản lượng một số cây hàng năm giai đoạn 2015-2020 ....... 69 4.2. Thống kê kết quả đo đạc bản đồ địa chính, bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Yên Lạc .................................................................................................... 73 4.3. Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp năm 2020 .................................................. 79 4.4. Biến động đất nông nghiệp giai đoạn 2014 – 2020............................................. 80 4.5. Phân loại đất huyện Yên Lạc .............................................................................. 83 4.6. Chỉ tiêu phân cấp và mã hóa xây dựng bản đồ đơn vị đất đai ............................ 84 4.7. Số lượng và các đặc tính của các đơn vị đất đai huyện Yên Lạc ........................ 87 4.8. Yêu cầu về sử dụng đất đối với một số loại sử dụng chính ................................ 92 4.9. Tổng hợp diện tích phân hạng thích hợp các LMU huyện Yên Lạc .................. 93 4.10. Chỉ tiêu phân cấp các đặc tính độ phì đất sản xuất nông nghiệp ....................... 97 4.11. Diện tích các loại đất theo cấp độ chua ............................................................... 98 4.12. Diện tích các loại đất theo hàm lượng chất hữu cơ tổng số ................................ 98 4.13. Diện tích các loại đất theo hàm lượng lân dễ tiêu ............................................... 99 4.14. Diện tích các loại đất theo hàm lượng kali dễ tiêu .............................................. 99 4.15. Diện tích các loại đất theo dung tích hấp thu cation trong đất .......................... 100 4.16. Diện tích các loại đất theo độ phì nhiêu tầng đất mặt ....................................... 100 4.17. Cấu trúc cơ sở dữ liệu của nhóm nền địa lý ...................................................... 105 4.18. Cấu trúc cơ sở dữ liệu thuộc tính của chất lượng đất ........................................ 106 4.19. Cách mã hóa thông tin về chất lượng đất huyện Yên Lạc ................................ 107 4.20. Kết quả thống kê chất lượng đất theo đơn vị hành chính ............................... 114 4.21. Thống kê chất lượng đất theo mức độ thích hợp đất trồng lúa ...................... 116 4.22. Kết quả thống kê chất lượng đất theo loại đất ................................................ 117 4.23. Thống kê, kiểm kê định kỳ diện tích đất nông nghiệp ...................................... 125 viii
DANH MỤC HÌNH TT Tên hình Trang 3.1. Sơ đồ vị trí xã Đại Tự - điểm nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu chất lượng đất cấp xã .................................................................................................. 51 3.2. Sơ đồ xây dựng bản đồ đơn vị đất đai huyện Yên Lạc ....................................... 53 3.3. Quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu chất lượng đất huyện Yên Lạc ...................... 57 3.4. Cấu trúc mô hình hệ thống quản lý chất lượng đất nông nghiệp ........................ 59 4.1. Vị trí địa lý huyện Yên Lạc ................................................................................. 60 4.2. Biểu đồ nhiệt độ huyện Yên Lạc ......................................................................... 63 4.3. Diện tích một số cây lâu năm giai đoạn 2015-2020 ............................................ 70 4.4. Số lượng một số loại hình chăn nuôi giai đoạn 2015-2020 ................................ 70 4.5. Kết quả thực hiện quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp giai đoạn 2011-2020 ......... 74 4.6. Diện tích theo từng đơn vị hành chính cấp xã huyện Yên Lạc ........................... 79 4.7. Sơ đồ loại đất ...................................................................................................... 90 4.8. Sơ đồ đơn vị đất đai ............................................................................................ 91 4.9. Sơ đồ phân hạng thích hợp đất trồng lúa ............................................................ 94 4.10. Sơ đồ phân hạng thích hợp đất trồng rau màu .................................................... 95 4.11. Sơ đồ phân hạng thích hợp đất trồng cây ăn quả ................................................ 96 4.12. Sơ đồ độ phì vùng sản xuất nông nghiệp xã Đại Tự ......................................... 101 4.13. Hệ quản trị cơ sở dữ liệu chất lượng đất huyện Yên Lạc.................................. 108 4.14. Các Module của mô hình quản lý chất lượng đất nông nghiệp YLS ............ 110 4.15. Cấp tài khoản và phân quyền truy cập hệ thống ............................................. 111 4.16. Đăng nhập hệ thống .......................................................................................... 111 4.17. Cập nhật dữ liệu không gian ............................................................................ 112 4.18. Các chức năng xử lý dữ liệu của mô hình ......................................................... 113 4.19. Chức năng thống kê theo đơn vị hành chính................................................... 114 4.20. Chức năng thống kê theo mức độ thích hợp.................................................... 115 4.21. Giao diện và phiếu kết quả tra cứu thông tin .................................................. 119 4.22. Chức năng tra cứu theo điều kiện ..................................................................... 120 ix
4.23. Kết quả tra cứu vùng thích hợp trồng cây ăn quả có diện tích >50ha............... 120 4.24. Kết quả tra cứu vùng thích hợp trồng lúa có diện tích >50ha ........................... 121 4.25. Chức năng chỉ đạo sản xuất của mô hình ........................................................ 122 4.26. Chức năng tích hợp chất lượng đất trong thống kê, kiểm kê đất đai ............ 124 4.27. Giao diện dữ liệu chất lượng đất online ............................................................ 127 4.28. Hiển thị thông tin chất lượng đất ..................................................................... 128 4.29. Kế quả tìm kiếm vùng có độ phì cao ............................................................... 129 4.30. Kết quả tìm kiếm theo từng chỉ tiêu độ phì ..................................................... 129 x
TRÍCH YẾU LUẬN ÁN Tên tác giả: Nguyễn Đình Trung Tên luận án: Ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý chất lượng đất nông nghiệp huyện Yên Lạc, tỉnh Vĩnh Phúc Chuyên ngành: Quản lý đất đai Mã số: 9 85 01 03 Cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu: Ứng dụng công nghệ thông tin trong xây dựng mô hình quản lý chất lượng đất nhằm nâng cao năng lực quản lý nhà nước và sử dụng hiệu quả đất nông nghiệp huyện Yên Lạc, tỉnh Vĩnh Phúc. Phương pháp nghiên cứu Đề tài lựa chọn 7 phương pháp nghiên cứu bao gồm: Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp và sơ cấp; Phương pháp chọn điểm nghiên cứu; Phương pháp lấy mẫu đất và phân tích đất; Phương pháp đánh giá đất theo FAO; Phương pháp xây dựng cơ sở dữ liệu chất lượng đất; Phương pháp xây dựng mô hình quản lý chất lượng đất nông nghiệp. Trong đó, các phương pháp nghiên cứu được trình bày chi tiết, đầy đủ và đúng theo quy định, việc sử dụng kết hợp logic 7 phương pháp từ quá trình điều tra thu thập số liệu đến xử lý số liệu và tổng hợp kết quả nghiên cứu sẽ đảm bảo cho các kết quả có độ tin cậy và độ chính xác cao. Nghiên cứu sử dụng khả năng phân tích không gian của GIS để xây dựng cơ sở dữ liệu chất lượng đất kết hợp với phần mềm Oracle đã xây dựng thành công mô hình quản lý chất lượng đất nông nghiệp huyện Yên Lạc, tỉnh Vĩnh Phúc. Kết quả chính và kết luận - Tổng quan được cơ sở lý luận, thực tiễn về đất nông nghiệp, chất lượng đất nông nghiệp và ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý đất nông nghiệp, chất lượng đất nông nghiệp trên thế giới và của Việt Nam. - Đánh giá được điều kiện tự nhiên, KT-XH cho thấy huyện Yên Lạc có nhiều thuận lợi về tài nguyên thiên nhiên, điều kiện khí hậu, thủy văn, vị trí địa lý. Yên Lạc nằm tiếp giáp với thành phố Vĩnh Yên và huyện Bình Xuyên đang là những địa phương có tốc độ tăng trưởng kinh tế nhanh, là động lực phát triển kinh tế của tỉnh Vĩnh Phúc. - Theo kết quả thông kê đất đai năm 2020, tổng diện tích tự nhiên toàn huyện Yên Lạc là 10.765,18 ha, trong đó đất nông nghiệp chiếm 69,39%, đất phi nông nghiệp chiếm 30,12%, đất chưa sử dụng chiếm 0,49% tổng diện tích tự nhiên toàn huyện. - Đã phúc tra và hoàn thiện bản đồ đất huyện Yên Lạc với 5 nhóm đất gồm: Đất phù sa được bồi trung tính, ít chua có diện tích 1.631,54 (chiếm 25,19%); Đất phù sa xi
không được bồi, chua có diện tích 1.484,19 (chiếm 22,92%); Đất phù sa glây có diện tích 2.294,89ha ( chiếm 35,44%); Đất phù sa có tầng loang lổ đỏ vàng có diện tích 491,82 ( chiếm 7,59%) và Đất xám bạc màu trên phù sa cổ có diện tích 573,81 ha ( chiếm 8,86%). - Đã xây dựng được bản đồ đơn vị đất đai của huyện Yên Lạc với 47 đơn vị đất đai với 625 khoanh đất. Trong số 47 LMU, LMU 13 có diện tích nhỏ nhất với diện tích là 0,02 ha trên tổng số 01 khoanh đất, có đặc điểm thuộc nhóm đất phù sa không được bồi, chua, địa hình tương đối là vàn, độ dày tầng canh tác > 20 cm, thành phần cơ giới là thịt trung bình, độ phì thấp, chế độ tiêu chủ động. LMU 33 có diện tích lớn nhất với diện tích là 943,05 ha (gồm 118 khoanh đất) chiếm 14,56 % tổng diện tích vùng nghiên cứu. - Đánh giá thích hợp đất đai cho 3 LUT gồm: LUT chuyên lúa, LUT rau màu và LUT cây ăn quả. Trong đó, đối với cây lúa diện tích rất thích hợp là 3,22 ha, diện tích thích hợp là 3.501,21ha và diện tích ít thích hợp là 2.971,82ha và không có diện tích không thích hợp. Đối với rau màu diện tích rất thích hợp là 116,97ha, diện tích thích hợp là 2.400,38ha và diện tích ít thích hợp là 3.958,9ha và không có diện tích không thích hợp. Đối với cây ăn quả diện tích rất thích hợp là 116,97 ha, diện tích thích hợp là 3.062,29ha và diện tích ít thích hợp là 1.002,1ha và diện tích không thích hợp là 2.294,89ha. - Đã thành lập được bản đồ nông hóa xã Đại Tự tỷ lệ 1/2000 từ 5 chỉ tiêu pHKCl, %OM, P2O5 dễ tiêu và K2O dễ tiêu, CEC. Đã tổng hợp được độ phì nhiêu đất của xã Đại Tự với 3 mức cao, trung bình và thấp. Trong đó: đất sản xuất nông nghiệp có độ phì cao có diện tích lớn nhất với 239,52 ha chiếm 43,82 % diện tích đất điều tra, đất có độ phì trung bình là 231,26 ha chiếm 42,31 %, diện tích có độ phì thấp chỉ chiếm 75,84 ha. - Đã xây dựng thành công cấu trúc cơ sở dữ liệu chất lượng đất nông nghiệp huyện Yên Lạc với các lớp dữ liệu gồm: Dữ liệu không gian, dữ liệu thuộc tính, hệ quản trị dữ liệu, phần mềm và đối tượng quản lý và sử dụng. - Đã xây dựng được mô hình quản lý chất lượng đất nông nghiệp huyện Yên Lạc (YLS) với 6 Module chính để quản lý và khai thác, trong đó gồm: Module hệ thống, Module cập nhập cơ sở dữ liệu, Module xử lý dữ liệu, Module khai thác cơ sở dữ liệu, Module quản lý và khai thác trực tuyến, Module hỗ trợ. Mô hình quản lý chất lượng đất nông nghiệp của huyện Yên Lạc được thiết lập đã tuân thủ các quy định và quy phạm về thiết kế hệ thống, thiết kế cơ sở dữ liệu. - Đã đề xuất được 4 nhóm giải pháp thực hiện và hoàn thiện mô hình quản lý chất lượng đất cho huyện Yên Lạc bao gồm: Giải pháp về hoàn thiện hệ thống cơ sở hạ tầng trang thiết bị máy tinh, phần mềm; Giải pháp đồng bộ cơ sở dữ liệu và kết nối thông tin; Giải pháp về nguồn nhân lực; Giải pháp tổ chức thực hiện. xii
THESIS ABSTRACT PhD Candidate: Nguyen Dinh Trung Thesis title: Application of Information Technology in Soil Quality Management in Yen Lac District, Vinh Phuc Province Major: Land Management Code: 9 85 01 03 Educational organization: Vietnam National University of Agriculture Objectives: Application of information technology in building soil quality management to strengthen state management competency and use of effective agriculture land in Yen Lac district, Vinh Phuc province Materials and methods The study selected seven research methods including: primary and secondary data collection; site selection in research soil sampling and soil analysis; Land evaluation according FAO guidelines; soil quality database establishment; and the method for establishing a model for agricultural soil quality management. The research methods were described in detail and in accordance with regulations. The logical use of the seven methods, from data collection to data processing and synthesizing results helped ensure high reliability and accuracy. This study, which used spatial analysis capability of GIS to establish a soil quality database combined with Oracle, has successfully establish an agricultural soil quality management model in Yen Lac district, Vinh Phuc province. Main findings and conclusions - Provide an overview of the theoretical framework and practical basis of agricultural soil, agricultural soil quality and information technology application in agricultural soil quality and management in the world and in Vietnam. - The assessment of natural and socio-economic conditions shows that Yen Lac district has many advantages in terms of natural resources, climatic conditions, hydrology, and geographical location. Yen Lac is situated close to Vinh Yen city and Binh Xuyen district, which are also localities with fast economic growth and are the driving force of economic development of Vinh Phuc province. - According to the land statistics in 2020, the total natural area of Yen Lac district is 10,765.18 ha, of which agricultural land accounts for 69.39%, non-agricultural land accounts for 30.12%, and unused land accounts for 0.49% of the total natural area of the district. - The soil map of Yen Lac district was reviewed and completed with 5 soil groups, including: Neutral, slightly acidic accreted alluvial soil has an area of 1,631.54 ha (accounting for 25.19%); Acidic alluvial soil that is not accreted has an area of 1,484.19 ha (accounting for 22.92%); Gley alluvial soil covers an area of 2,294.89 ha xiii
(accounting for 35.44%); Alluvial soil with red and yellow patchy layer has an area of 491.82 ha (accounting for 7.59%) and gray soil on ancient alluvium has an area of 573.81 ha (accounting for 8.86%). - The land mapping unit of Yen Lac district was built with 47 land units and 625 land parcels. Among the 47 LMUs, LMU 13 has the smallest area of 0.02 ha with the total of 01 land parcel, with characteristics belonging to the group of alluvial soils that are not accreted, acidic, relatively terrain, and the cultivation layer thickness is more than 20 cm, mechanical composition is medium meat, low fertility, active irrigation regime. LMU 33 has the largest area of 943.05 ha (118 land parcels) accounting for 14.56% of the total area of the study area. - Assessing land suitability for 3 LUTs including: rice, vegetables and fruit trees. For rice, the very suitable area is 3.22 ha, the suitable area is 3,501.21 ha and the slightly suitable area is 2,971.82 ha and there is no unsuitable area. For vegetables, the very suitable area is 116.97 ha, the suitable area is 2,400.38 ha and the slightly suitable area is 3,958.9 ha and there is no unsuitable area. For fruit trees, the very suitable area is 116.97 ha, the suitable area is 3,062.29 ha, and the slightly suitable area is 1,002.1 ha, and the unsuitable area is 2,294.89 ha. - Agrochemical map of Dai Tu commune was established at 1/2000 scale including 5 indicators: pHKCl, %OM, avaiable P2O5 and avaiable K2O, CEC. The soil fertility of Dai Tu commune was synthesized with 3 levels: high, medium and low. In which: agricultural land with high fertility has the largest area of 239.52 ha, accounting for 43.82 % of the surveyed land area, average fertile land has the area of 231.26 ha, accounting for 42.31 %, the area with low fertility is only 75.84 ha. - The structure of the agricultural soil quality database in Yen Lac district was successfully built with data layers including: Spatial data, attribute data, data management system, software, management and user objects. - A model of agricultural soil quality management in Yen Lac district (YLS) was established with 6 main modules for management and exploitation, including: System Module, Database Update Module, Data Processing Module, Database mining module, Online mining and management module, and Support module. The model of agricultural soil quality management in Yen Lac district was established in compliance with regulations and norms on system design and database design. - Four groups of solutions was proposed to implement and complete the soil quality management model for Yen Lac district, including: Solutions for completing the infrastructure system, computer equipment and software; Solutions for database synchronization and information connection; Human resource solutions; and Solution for implementation and organization. xiv
PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Đất đai là nguồn tài nguyên thiên nhiên vô cùng quý giá đối với mỗi quốc gia, là tư liệu sản xuất cơ bản trong nông nghiệp. Hiện nay, việc quản lý nguồn tài nguyên đất không chỉ giới hạn ở phạm vi không gian bề mặt, mà tập trung vào nghiên cứu theo chiều sâu. Trong đó nội dung đánh giá chất lượng đất, xác định tiềm năng đất đai đóng vai trò quan trọng, là cơ sở khoa học để các nhà quản lý, người sử dụng đưa ra quyết định sử dụng hợp lý, hiệu quả và bền vững đối với nguồn tài nguyên đất. Luật Đất đai năm 2013 đã xác định rõ điều tra, đánh giá chất lượng đất có vai trò quan trọng trong thực tiễn sử dụng để xây dựng chiến lược trung và dài hạn, giúp quản lý tài nguyên đất bền vững; tạo bước đi vững chắc, hiệu quả cho sự phát triển nông nghiệp (chuyển đổi cơ cấu cây trồng và đa dạng hóa các sản phẩm nông nghiệp, vùng chuyên canh, sản xuất hàng hóa tập trung, vùng nông nghiệp công nghệ cao) và các ngành kinh tế khác của các địa phương trước những tác động của biến đổi khí hậu, môi trường. Thực hiện Thông tư số 28/2010/TT-BTNMT, Thông tư số 35/2014/TT-BTNMT và Thông tư số 60/2015/TT-BTNMT của Bộ Tài nguyên và Môi trường, công tác đánh giá chất lượng đất đã và đang được thực hiện ở nhiều địa phương trên địa bàn cả nước. Tuy nhiên, đa phần các sản phẩm của công tác đánh giá chất lượng đất đều tồn tại ở dạng giấy như báo cáo thuyết minh, bản đồ giấy hoặc cũng có thể tồn tại ở dạng máy tính để bàn qua giao diện phần mềm Mapinfor, Microstation, ArcGIS và nội dung quản lý và khai thác dữ liệu chất lượng đất trực tuyến thông qua các trang web hoặc hệ thống điện thoại thông minh còn rất hạn chế. Điều này gây nhiều khó khăn đối với các nhà quản lý, người sản xuất và đặc biệt là các doanh nghiệp muốn đầu tư vào phát triển trong lĩnh vực nông nghiệp trong giai đoạn công nghệ số 4.0 như hiện nay. Ngày 03 tháng 6 năm 2020, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 749/QĐ-TTg về việc phê duyệt chương trình chuyển đổi số quốc gia đến năm 2025, định hướng đến năm 2030. Trên cơ sở đó, ngày 10 tháng 3 năm 2021 Bộ Tài nguyên và Môi trường đã ban hành Quyết định số 417/QĐ-BTNMT về việc Phê duyệt Chương trình chuyển đổi số tài nguyên và môi trường đến năm 2025, định hướng đến năm 2030. Theo đó, với mục tiêu xác định ngành Tài nguyên và 1
môi trường quản lý, điều hành cơ bản trên phương thức, quy trình, mô hình của công nghệ số và kết quả phân tích, xử lý dữ liệu số; áp dụng khoa học công nghệ, đổi mới sáng tạo và nhân lực chất lượng cao. Tạo thế chủ động, hiệu lực, hiệu quả trong: quản lý, khai thác, sử dụng hiệu quả, bền vững tài nguyên thiên nhiên; bảo vệ môi trường; bảo tồn, phát triển đa dạng sinh học; chủ động ứng phó với biến đổi khí hậu, nước biển dâng; phòng chống và giảm nhẹ thiên tai; xây dựng nền kinh tế xanh, kinh tế tuần hoàn, thân thiện với môi trường. Đặc biệt là mục tiêu chú trọng áp dụng công nghệ thông tin trong quản lý nông nghiệp và chất lượng đất nông nghiệp để phát triển bền vững nền kinh tế trên cơ sở khai thác hợp lý nguồn tài nguyên đất đai. Có thể thấy rằng, việc ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý trực tuyến chất lượng đất nông nghiệp là việc làm thực sự có ý nghĩa khoa học và thực tiễn nhằm khai thác hiệu quả nguồn tài nguyên đất vào phát triển kinh tế đất nước. Mô hình quản lý chất lượng đất nông nghiệp sẽ giúp cho nhà quản lý dễ dàng trong việc lựa chọn và đưa ra quyết định chính xác về định hướng sử dụng hiệu quả nhóm đất nông nghiệp. Bên cạnh đó, việc xây dựng mô hình quản lý chất lượng đất nông nghiệp trong đó có chức năng quản lý và khai thác cũng là nhiệm vụ quan trong để các địa phương thực hiện đúng chủ trương, chính sách của Chính phủ, của Bộ Tài nguyên và Môi trường trong công tác quản lý đất đai theo Chương trình chuyển đổi công nghệ số như hiện nay. Yên Lạc là một huyện đồng bằng của tỉnh Vĩnh Phúc có 16 xã và 1 thị trấn, tổng diện tích tự nhiên là 10.765,18 ha. Trong đó, đất nông nghiệp chiếm 69,39% tổng diện tích tự nhiên toàn huyện. Hiện nay, công tác quản lý và sử dụng đất nông nghiệp nói chung và chất lượng đất nông nghiệp nói riêng trên địa bàn huyện gặp rất nhiều khó khăn dẫn đến chưa khai thác hết giá trị tiềm năng quỹ đất nông nghiệp vào phát triển kinh tế cho địa phương. Từ nhà quản lý đến người nông dân sản xuất trực tiếp trên địa bàn huyện vẫn điều hành và sản xuất theo kinh nghiệm truyền thống là chính mà chưa có đủ cơ sở khoa học cũng như đủ cơ sở dữ liệu chất lượng đất để khai thác. Do đó, việc ứng dụng công nghệ thông tin vào quản lý và khai thác hiệu quả tiềm năng đất nông nghiệp cho phát triển kinh tế đối với huyện Yên Lạc là rất cần thiết đảm bảo cho sự phát triển bền vững, ổn định. Tuy nhiên, thực tế hiện nay cho thấy, huyện chưa xây dựng được mô hình quản lý chất lượng đất nông nghiệp trên cơ sở ứng dụng công nghệ thông tin có 2
tính chất hoàn chỉnh, thống nhất và đồng bộ từ cấp huyện đến cấp xã, kết nối từ người quản lý đến người nông dân sản xuất trực tiếp để có thể đưa ra những quyết định và định hướng sử dụng hợp lý, hiệu quả và bền vững đất nông nghiệp trên địa bàn huyện. Để có đủ cơ sở khoa học giải quyết thực trạng trên đồng thời đưa ra những hướng nghiên cứu mới để nâng cao hiệu quả cho công tác quản lý và sử dụng đất nông nghiệp huyện Yên Lạc nói riêng và của cả nước nói chung, tôi đã tiến hành thực hiện đề tài: “Ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý chất lượng đất nông nghiệp huyện Yên Lạc, tỉnh Vĩnh Phúc”. 1.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Ứng dụng công nghệ thông tin trong xây dựng mô hình quản lý chất lượng đất nhằm nâng cao năng lực quản lý nhà nước và sử dụng hiệu quả đất nông nghiệp huyện Yên Lạc, tỉnh Vĩnh Phúc. - Đề xuất giải pháp tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin vào hoàn hiện, khai thác và quản lý mô hình chất lượng đất huyện Yên Lạc phục vụ phát triển sản xuất nông nghiệp. 1.3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.3.1. Đối tượng nghiên cứu - Toàn bộ diện tích đất sản xuất nông nghiệp trên địa bàn huyện Yên Lạc bao gồm: Đất trồng cây hàng năm, đất trồng cây lâu năm; Đất nông nghiệp khác và đất chưa sử dụng. - Các loại sử dụng đất chính trên địa bàn huyện Yên Lạc gồm: LUT chuyên lúa, LUT rau màu và LUT cây ăn quả. - Cơ sở dữ liệu không gian (bản đồ) và dữ liệu thuộc tính (chất lượng đất) của chất lượng đất nông nghiệp huyện Yên Lạc; - Hệ thống phần mềm trong xây dựng cơ sở dữ liệu và mô hình gồm ArcGIS, phần mềm quản trị dữ liệu Oracle. Các modul được thiết kế để tích hợp hỗ trợ quản lý, khai thác dữ liệu chất lượng đất. 1.3.2. Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi về không gian: Đề tài tập trung nghiên cứu trên phạm vi các nhóm: Đất trồng cây hàng năm; Đất trồng cây lâu năm; Đất nông nghiệp khác và đất chưa sử dụng. Tổng diện tích nghiên cứu là 6.476,25ha. 3
- Phạm vi về thời gian: Đề tài được thực hiện trong thời gian từ 2017-2020. Trong đó, chi tiết thời gian thu thập số liệu cho đề tài từ năm 2015 đến 2020. 1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI - Xây dựng cơ sở dữ liệu chất lượng đất và cơ sở dữ liệu thích hợp đất đai cho 3 loại hình sử dụng đất của huyện Yên Lạc gồm LUT chuyên lúa, LUT rau màu và LUT cây ăn quả. - Xây dựng mô hình quản lý chất lượng đất hỗ trợ khai thác và quản lý phục vụ phát triển sản xuất nông nghiệp huyện Yên Lạc, tỉnh Vĩnh Phúc. 1.5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.5.1. Ý nghĩa khoa học Nghiên cứu góp phần hệ thống hoá cơ sở khoa học cho việc tiếp cận, nghiên cứu và giải quyết về quản lý chất lượng đất nông nghiệp đối với cấp huyện và cấp xã, bổ sung thêm một số vấn đề lý luận liên quan đến ứng dụng công nghệ thông tin trong công tác quản lý và sử dụng đất nông nghiệp của Việt Nam. 1.5.2. Ý nghĩa thực tiễn Xây dựng được mô hình quản lý chất lượng đất nông nghiệp, đồng bộ từ cấp huyện đến cấp xã góp phần quan trọng để các nhà quản lý, người nông dân và các doanh nghiệp quyết định hướng sản xuất, đầu tư để khai thác hợp lý, hiệu quả quỹ đất nông nghiệp. 4