Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu đất dốc từ dữ liệu độ cao toàn cầu (Aster GDEM) phục vụ công tác đánh giá tiềm năng đất đai và đề xuất giải pháp sử dụng đất dốc huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

7
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết tập trung nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu đất dốc từ dữ liệu độ cao toàn cầu (Aster GDEM) phục vụ công tác đánh giá tiềm năng đất đai và đề xuất giải pháp sử dụng đất dốc huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu đất dốc từ dữ liệu độ cao toàn cầu (Aster GDEM) phục vụ công tác đánh giá tiềm năng đất đai và đề xuất giải pháp sử dụng đất dốc huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn

162 KỶ YẾU HỘI THẢO KHOA HỌC QUỐC GIA NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU ĐẤT DỐC TỪ DỮ LIỆU ĐỘ CAO TOÀN CẦU (ASTER GDEM) PHỤC VỤ CÔNG TÁC ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG ĐẤT ĐAI VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP SỬ DỤNG ĐẤT DỐC HUYỆN CHỢ ĐỒN, TỈNH BẮC KẠN Nguyễn Hùng Cường, Lê Văn Thơ, Trương Thành Nam, Nguyễn Lê Duy(1) TÓM TẮT: Kết quả nghiên cứu đã xây dựng bản đồ và cơ sở dữ liệu độ dốc huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn dựa trên việc sử dụng phần mềm Arc GIS, Global Mapper và nguồn dữ liệu mô hình số độ cao từ nguồn dữ liệu độ cao toàn cầu. Bản đồ phân cấp độ dốc được xây dựng có tỷ lệ 1/25.000, kèm theo là cơ sở dữ liệu thuộc tính số lượng khoanh đất và diện tích theo các cấp độ dốc. Tổng số khoanh đất xác định được là 155.939 khoanh với diện tích 91.135,65ha, gồm 8 cấp độ dốc. Cấp I (350) có 2.681 khoanh với diện tích 4.066,97ha, đất có mặt nước chuyên dùng 1,52ha, đất sông suối 652,05ha. Kết quả nghiên cứu sẽ là nguồn dữ liệu quan trọng trong xây dựng bản đồ đất hoặc ứng dụng hệ thống thông tin địa lý trong chồng xếp các bản đồ đơn tính khi đánh giá tiềm năng đất và định hướng sử dụng đất tương lai cho huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn. Từ khóa: ASTER GDEM, Chợ Đồn, cơ sở dữ liệu độ dốc, DEM, Global Mapper. 1. Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên.
Vai trò của cơ sở giáo dục và doanh nghiệp trong việc thực hiện mục tiêu phát triển bền vững 163 ABSTRACT: Research results have built a map and slope database of Cho Don district, Bac Kan province based on the use of Arc GIS, Global Mapper software and Digital Elevation Model data sources from Aster Global Digital Elevation Model data source. The slope hierarchy map was built with a scale of 1/25.000, accompanied by an attribute database that calculates the number of land plots and the area according to the slope levels. The total number of identified land plots is 155,939 plots with an area of 91.135,65ha including 8 slope levels. Level I (350) has 2.681 plots with an area of 4.066,97ha, land with specialized water surface 1,52ha, land rivers and streams 652,05ha. Research results will be the necessary data source when building land maps or applying Geographic Information System in map stacking when assessing land potential and land use orientation in the future for Cho Don district, Bac Kan province. Keywords: ASTER GDEM, Cho Don, DEM, Global Mapper, Slope database. 1. Đặt vấn đề Theo Lê Văn Khoa và Trần Thị Lành (2002), đất dốc được xác định là loại đất có độ dốc từ 10 trở lên, vùng đất dốc có vai trò quan trọng khi làm giảm ảnh hưởng của hiệu ứng nhà kính rõ rệt, đặc biệt là khi mực nước biển dâng cao ảnh hưởng nhiều đến vùng châu thổ rộng lớn, tuy nhiên đất dốc thường chịu tác động của các hiện tượng xói mòn rửa trôi, dẫn đến sự thoái hóa đất, làm đất nghèo kiệt về dinh dưỡng, về cấu trúc. Chợ Đồn là huyện miền núi nằm ở phía Tây của tỉnh Bắc Kạn, có địa hình phức tạp, được chia thành 3 tiểu vùng, có độ dốc cao, hiệu quả sử dụng đất còn thấp. Huyện Chợ Đồn nói riêng và tỉnh Bắc Kạn nói chung hiện nay chưa có cơ sở dữ liệu đất dốc. Do vậy, việc nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu và bản đồ độ dốc bổ sung từ dữ liệu mô hình số độ cao (DEM), nguồn dữ liệu độ cao toàn cầu (ASTER GDEM) với phân cấp 8 cấp độ dốc, cùng với việc đề xuất giải pháp sử dụng đất dốc sẽ đóng vai trò hết sức quan trọng trong quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội, quy hoạch nông nghiệp để sử dụng đất hiệu quả. Kết quả bản đồ phân cấp độ dốc sẽ là cơ sở trong quản lý và sử dụng đất dốc bền vững và đề xuất hướng sử dụng đất dốc hiệu quả tại huyện Chợ Đồn. 2. Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu sử dụng phương pháp thu thập số liệu gồm các loại bản đồ địa giới hành chính 364 và dữ liệu DEM được khai thác từ hệ thống dữ liệu ASTER GDEM
164 KỶ YẾU HỘI THẢO KHOA HỌC QUỐC GIA thông qua phần mềm Global Mapper. Các dữ liệu thu thập được phân tích thông qua hệ thống GIS bằng phần mềm Arc GIS. Sử dụng các công cụ trong chức năng phân tích không gian (Spatial Analyst) như công cụ Slope để tính toán độ dốc của khu vực nghiên cứu, công cụ Reclassify để phân cấp độ dốc. Ngoài ra, nghiên cứu còn sử dụng phương pháp chuyên gia, phương pháp sử dụng số liệu GPS để tham khảo, đối chiếu và so sánh kết quả. 2.1. Xác định các bước thực hiện khai thác số liệu từ hệ thống ASTER GDEM Bước 1. Thu thập các tài liệu xác định về địa giới hành chính của huyện, xác định cơ sở toán học bản đồ, hệ tọa độ và kinh tuyến trục của khu vực nghiên cứu, thu thập bản đồ địa hình, địa giới hành chính 364, dữ liệu DEM từ nguồn dữ liệu ASTER GDEM. Bước 2. Chuyển đổi nguồn dữ liệu độ cao, xây dựng danh mục, chuẩn hóa dữ liệu trên phần mềm Arc GIS và công cụ Spatial Analyst. Bước 3. Biên tập, chuẩn hóa dữ liệu, hoàn thiện. Bước 4. Kiểm tra, thống kê dữ liệu và đối soát và đánh giá. 2.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu độ dốc huyện Chợ Đồn Sử dụng phần mềm Global Mapper, hệ tọa độ vùng nghiên cứu được xác định là VN2000 với kinh tuyến trục 106030’ theo Quyết định số 83/2000/QĐ-TTg, ngày 12/7/2000 của Thủ tướng Chính phủ về sử dụng Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ quốc gia Việt Nam. Sử dụng chức năng Download Online Data với nguồn dữ liệu trực tuyến do ASTER GDEM cung cấp, sau khi xác định khu vực nghiên cứu đã thu được kết quả tại Hình 1. Hình 1. Mô hình số độ cao (DEM) huyện Chợ Đồn khai thác từ ASTER GDEM
Vai trò của cơ sở giáo dục và doanh nghiệp trong việc thực hiện mục tiêu phát triển bền vững 165 2.3. Xây dựng cơ sở dữ liệu độ cao, xây dựng danh mục, chuẩn hóa dữ liệu Sử dụng phần mềm Arcgis và công cụ của phần mềm là Spatial Analyst để biên tập và phân tích dữ liệu mô hình số độ cao. Từ nguồn dữ liệu DEM khu vực huyện Chợ Đồn, sử dụng công cụ Slope trong Surface và Reclassify trong Relass để tạo cơ sở dữ liệu cấp độ dốc. Theo Cẩm nang sử dụng đất nông nghiệp của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2009), đất dốc được xác định 8 cấp bao gồm cấp I (0 - 30), cấp II (30 - 80), cấp III (80 - 150), cấp IV (150 - 200), cấp V (200 - 250), cấp VI (250 - 300) cấp VII (300 - 350), cấp VIII (>350) được thể hiện tại Hình 2. Hình 2. Cơ sở dữ liệu độ dốc được phân cấp theo 8 cấp độ 2.4. Biên tập, hoàn thiện dữ liệu, nội dung bản đồ Nội dung biên tập và hoàn thiện dữ liệu bao gồm, xác định về địa giới hành chính khu vực nghiên cứu, hoàn thiện về cấu trúc bảng thuộc tính, hoàn thiện bản đồ phân tầng địa hình khu vực nghiên cứu. Cơ sở dữ liệu thuộc tính 8 cấp độ dốc được phản ánh bằng màu sắc trên bản đồ: Màu xanh lá cây biểu thị độ dốc từ 00 - 150, màu vàng biểu thị độ dốc từ 150 - 250, màu đỏ biểu thị độ dốc trên 250, màu sắc chi tiết được thể hiện bằng độ đậm, nhạt khác nhau. 2.5. Thống kê, kiểm tra và nhận xét dữ liệu * Cơ sở toán học bản đồ: Bản đồ độ dốc huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn được xây dựng theo quy định ban hành theo Quyết định số 83/2000/QĐ-TTg, ngày 12/7/2000 của Thủ tướng Chính phủ về sử dụng Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ quốc gia Việt Nam; Quyết định số 05/2007/QĐ-BTNMT, ngày 27/2/2007 về sử dụng hệ thống tham số tính chuyển giữa Hệ tọa độ quốc tế WGS-84 và Hệ tọa độ quốc gia Việt Nam
166 KỶ YẾU HỘI THẢO KHOA HỌC QUỐC GIA (VN2000). Ellipsoid quy chiếu WSG-84 với kích thước: Bán trục lớn: 6.378.137m; Độ dẹt: 1/298, 257223563. Bản đồ độ dốc huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn có tỷ lệ 1/25.000. Sử dụng lưới chiếu hình trụ ngang đồng góc với múi chiếu 60 có hệ số điều chỉnh tỷ lệ biến dạng chiều dài (k0 = 0,9996), kinh tuyến trục 106030'. 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận 3.1. Kết quả xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ độ dốc - Bản đồ thể hiện địa danh, đơn vị hành chính các cấp trực thuộc tại địa bàn nghiên cứu. Cấp độ dốc trên bản đồ được phản ánh bằng màu sắc và cơ sở dữ liệu thuộc tính bao gồm 8 cấp độ dốc thể hiện theo quy định của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. - Cơ sở dữ liệu độ dốc toàn huyện được phân tích, thống kê chi tiết với tổng số khoanh đất xác định được là 155.939 khoanh với diện tích 91.135,65ha gồm 8 cấp độ dốc. Cấp I (350) có 2.681 khoanh với diện tích 4.066,97ha, đất có mặt nước chuyên dùng 1,52ha, đất sông suối 652,05ha (Hình 3). Hình 3. Bản đồ phân cấp độ dốc huyện Chợ Đồn
Vai trò của cơ sở giáo dục và doanh nghiệp trong việc thực hiện mục tiêu phát triển bền vững 167 - Bản đồ độ dốc thuộc nhóm bản đồ chuyên đề thể hiện những cơ sở dữ liệu không gian, cơ sở dữ liệu thuộc tính. Việc xây dựng bản đồ độ dốc với phương pháp ứng dụng GIS hiện nay chủ yếu phụ thuộc nguồn dữ liệu đầu vào và quan trọng là mô hình DEM. Việc xây dựng bản đồ độ dốc có tầm quan trọng đối với quy hoạch phát triển nông, lâm nghiệp cũng như quản lý đất đai. Bản đồ độ dốc được sử dụng trong việc khảo sát xây dựng các hệ thống thủy lợi cho phù hợp, xây dựng định hướng phát triển mở mang diện tích đất nông nghiệp. 3.2. Đề xuất hướng sử dụng đất dốc trong quản lý đất đai tại huyện Chợ Đồn Nghiên cứu chỉ ra độ dốc dưới 150 chiếm 59,76% diện tích tự nhiên, dốc dưới 250 chiếm 77,59% diện tích tự nhiên, độ dốc trên 250 chiếm 22,41% diện tích tự nhiên. Đối với khu vực đất dốc 250 do chịu xói mòn rất mạnh và thời gian canh tác bị rút ngắn, thường chỉ trồng được 2 - 3 vụ cây lương thực ngắn ngày và bị bỏ hóa. Đối với khu vực đất dốc 250, sau khi trồng cây lương thực ngắn ngày không nên bỏ hóa đất mà có thể trồng xen sắn với các loại cây họ đậu hoặc các loại cỏ chuyên dụng để bảo vệ và cải tạo đất, cũng như tăng thêm thu nhập từ chăn nuôi. IV. Kết luận Đề tài đã khai thác và sử dụng dữ liệu ASTER GDEM, sử dụng phần mềm Arc GIS và các công cụ Slope và Reclassify nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu và bản đồ độ huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn có tỷ lệ 1/25.000 bao gồm bản đồ và thuộc tính độ dốc kèm theo. Kết quả nghiên cứu đã phân cấp độ dốc trên địa bàn huyện Chợ Đồn với tổng số khoanh đất xác định được là 155.939 khoanh với diện tích 91.135,65ha bao gồm sông suối và mặt nước chuyên dùng. Độ dốc thấp tập trung chủ yếu ở phía Bắc, phía Đông và phía Nam. Độ dốc cao tập trung chủ yếu tập trung ở phía Tây của huyện. Kết quả nghiên cứu của đề tài là chỉ tiêu góp phần hoàn thiện việc phân hạng thích nghi đất đai, phát triển sản xuất nông nghiệp; tạo thuận lợi cho công tác quản lý nhà nước về đất đai tại địa phương và làm căn cứ để hoạch định chính sách, lựa chọn loại hình sử dụng đất phù hợp. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (2009), Cẩm nang sử dụng đất nông nghiệp, Phân hạng đánh giá đất đai, Tập 2, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội.
168 KỶ YẾU HỘI THẢO KHOA HỌC QUỐC GIA 2. Bùi Huy Hiền (2003), Nông nghiệp vùng cao, thực trạng và giải pháp, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội. 3. Lê Quốc Doanh và cộng sự (2006), Canh tác đất dốc bền vững, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội. 4. Nguyễn Thế Đặng, Đào Châu Thu, và Đặng Văn Minh (2003), Đất đồi núi Việt Nam, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội. 5. Lê Văn Khoa và Trần Thị Lành (2002), Môi trường và phát triển bền vững miền núi, Nxb Giáo dục, Hà Nội. 6. Trương Thành Nam, Hà Anh Tuấn (2018), “Kết quả nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu đất dốc và phân tầng độ cao địa hình tỉnh Thái Nguyên từ dữ liệu độ cao toàn cầu (ASTER GDEM)”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, số 184 - 13. 7. UBND huyện Chợ Đồn (2012), Quy hoạch phát triển nông nghiệp đến năm 2020 và định hướng đến năm 2030 huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn.