Đàm Xuân Vận và Đtg<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
97(09): 63 - 67<br />
<br />
XÂY DỰNG MÔ HÌNH SỐ HÓA ĐỘ CAO PHỤC VỤ CHO CÔNG TÁC<br />
ĐÁNH GIÁ ĐẤT NÔNG NGHIỆP TẠI HUYỆN VÕ NHAI – TỈNH THÁI NGUYÊN<br />
Đàm Xuân Vận*, Trần Thị Phương, Trần Thị Phả<br />
Trường Đại Học Nông Lâm - ĐH Thái Nguyên<br />
<br />
TÓM TẮT<br />
Huyện Võ Nhai là một huyện vùng cao phía đông Bắc của tỉnh Thái Nguyên với địa hình phức tạp<br />
nhiều đồi núi, độ dốc cao vì vậy huyện gặp rất nhiều khó khăn trong việc phát triển kinh tế xã hội.<br />
Mô hình số hóa độ cao (DEM) là một cách số hóa miêu tả bề mặt thực địa, là sự thể hiện bằng số<br />
sự thay đổi liên tục của độ cao trong không gian. Việc xây dựng DEM phục vụ cho việc xác định<br />
mức độ xói mòn, hướng dốc, độ dốc, phân tích địa hình, địa mạo,... từ đó giúp cho việc đánh giá<br />
đất nông nghiệp và bố trí sử dụng đất đem hiệu quả kinh tế cao, sử dụng đất đai hiệu quả và bảo vệ<br />
môi trường.<br />
Từ khóa: Đánh giá đất nông ngiệp, mô hình số hóa độ cao, Võ Nhai.<br />
<br />
ĐẶT VẤN ĐỀ*<br />
Hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong xây<br />
dựng mô hình số hóa độ cao – một trong<br />
những khâu vô cùng quan trọng trong công<br />
tác đánh giá đất nhằm đánh giá mức độ xói<br />
mòn của đất để phục vụ cho công tác đánh giá<br />
đất nông nghiệp, là cơ sơ để có kế hoạch sử<br />
dụng đất sao cho có hiệu quả kinh tế cao và<br />
bảo vệ được tài nguyên đất .<br />
Mô hình số hóa độ cao (DEM) là một cách số<br />
hóa miêu tả bề mặt thực địa, là sự thể hiện<br />
bằng số sự thay đổi liên tục của độ cao trong<br />
không gian đều,... từ đó đánh giá đất nông<br />
nghiệp và bố trí sử dụng đất sẽ đưa lại hiệu quả<br />
kinh tế cao và bảo vệ môi trường sinh thái.<br />
NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP<br />
NGHIÊN CỨU<br />
Nội dung nghiên cứu<br />
- Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã<br />
hội của vùng nghiên cứu.<br />
- Xây dựng xây dựng mô hình số hóa độ cao<br />
huyện Võ Nhai bằng phần mềm GIS.<br />
- Đề xuất ứng dụng mô hình số hóa độ cao<br />
huyện Võ Nhai.<br />
- Đánh giá kết quả đạt được.<br />
Phương pháp nghiên cứu<br />
- Phương pháp điều tra phân tích số liệu:<br />
Thu thập các tài liệu, số liệu, bản đồ liên<br />
quan phục cho công tác xây dựng mô hình<br />
số hóa độ cao.<br />
*<br />
<br />
Tel: 0982.166.696; Email: damxuanvan@yahoo.com<br />
<br />
- Phương pháp điều tra khảo sát thực địa:<br />
Điều tra, khảo sát thực địa, đánh giá hiện<br />
trạng sử dụng đất.<br />
- Phương pháp xử lí số liệu: Số liệu thu thập<br />
được tổng hợp và xử lí trên phần mềm Excel.<br />
- Phương pháp xây dựng mô hình số hóa độ<br />
cao bằng công nghệ GIS: Sử dụng phần mềm<br />
ArcGIS thiết lập và chạy mô hình số hóa độ<br />
cao huyện Võ Nhai.<br />
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU<br />
VÀ THẢO LUẬN<br />
Võ Nhai là một huyện vùng cao, nằm phía<br />
Đông Bắc của tỉnh Thái Nguyên, cách trung<br />
tâm thành phố Thái Nguyên 40 km. Tổng<br />
diện tích đất tự nhiên trên toàn huyện<br />
84.510,41 ha, huyện có địa hình khá phức tạp,<br />
đồi núi là chủ yếu, đất ruộng ít, phần lớn diện<br />
tích là đồi núi dốc và núi đá vôi chiếm đến<br />
92% còn lại là diện tích bằng phẳng cho sản<br />
xuất nông nghiệp chiếm tỷ lệ nhỏ, tập trung<br />
theo các khe suối, các triền sông và các thung<br />
lũng, độ cao trung bình 100 - 800m so với<br />
mặt nước biển. Địa hình đa dạng và phức tạp<br />
cho phép phát triển một nền nông nghiệp đa<br />
dạng và phong phú, song đây cũng là những<br />
bất lợi cho việc phát triển cơ sở hạ tầng, giao<br />
thông thuỷ lợi, sự giao lưu hàng hoá trong và<br />
ngoài huyện.<br />
Huyện với tổng dân số là 63.143 người, tốc<br />
độ gia tăng dân số cao.Tốc độ tăng trưởng<br />
kinh tế khá mạnh từ 3 – 4%/năm, cơ cấu kinh<br />
tế dịch chuyển theo xu hướng hợp lý hơn.<br />
63<br />
<br />
Đàm Xuân Vận và Đtg<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
Xây dựng mô hình số hóa độ cao bằng<br />
công nghệ GIS<br />
Quy trình xây dựng mô hình số hóa độ cao<br />
Ứng dụng công nghệ GIS xây dựng mô hình<br />
số hóa độ cao từ dữ liệu bản đồ địa hình theo<br />
quy trình sau:<br />
Từ bản đồ địa hình (*.dgn) Chuẩn hóa bản<br />
đồ địa hình trên Microstation<br />
Chuyển đổi<br />
cơ sở dữ liệu sang ArcGIS (*.Shp) Xây<br />
dựng cơ sở dữ liệu bản đồ địa hình trên<br />
ArcMap Xây dựng mô hình số hóa độ cao<br />
TIN Bản đồ độ dốc, Bảnđồ Aspect, Bản đồ<br />
Hillshape Ứng dụng trong quản lý đất đai.<br />
Dữ liệu bản đồ địa hình là nguồn dữ liệu có<br />
sẵn được thu thập và chuẩn hóa theo quy<br />
phạm bản đồ. Hệ thống phần mềm dùng để<br />
xây dựng mô hình số hóa độ cao bao gồm:<br />
Microstation và Mapping Office là hệ thống<br />
phần mềm xây dựng và biên tập bản đồ số địa<br />
hình. Phần mềm ArcGIS là phần mềm GIS<br />
của ESRI, phần mềm này với các tính năng<br />
rất mạnh về phân tích không gian, phân tích 3<br />
chiều, phân tích chuyên đề phục vụ cho việc<br />
thiết lập mô hình và xây dựng mô hình số hóa<br />
độ cao huyện Võ Nhai.<br />
Xây dựng mô hình số hóa độ cao huyện<br />
Võ Nhai<br />
Từ CSDL bản đồ địa hình, tiến hành thiết lập<br />
xây dựng mô hình số hóa độ cao cho huyện<br />
Võ Nhai bằng chức năng phân tích 3 chiều<br />
(3D analysT) của ArcMap, kết quả là hình 1.<br />
Một số bản đồ chuyên đề được xây dựng từ<br />
mô hình số hóa độ cao huyện Võ Nhai<br />
Từ mô hình số hóa độ cao, sử dụng chức năng<br />
phân tích 3 chiều (3D analysT) của ArcMAP<br />
để tạo ra các bản đồ chuyên đề đơn tính về độ<br />
dốc, hướng phơi, chiếu sáng huyện Võ Nhai,<br />
Kết quả cụ thể được trình bày dưới đây.<br />
Bản đồ độ dốc huyện Võ Nhai (hình 2)<br />
Độ dốc là nhân tố chủ yếu trong các chỉ tiêu<br />
trắc lượng hình thái của địa hình có ảnh<br />
hưởng tới công tác đánh giá đất đai, nghiên<br />
cứu các hiện tượng thiên tai như xói mòn,<br />
trượt lở đất đai. Từ bản đồ độ dốc tiến hành<br />
thống kê diện tích bề mặt (Spatial analyst) để<br />
tính diện tích của từng bậc độ dốc. Kết quả<br />
diện tích của từng bậc độ dốc trên bảng 1.<br />
64<br />
<br />
97(09): 63 - 67<br />
<br />
Hình 1: Mô hình số hóa độ cao<br />
<br />
Hình 2. Bản đồ độ dốc huyện Võ Nhai<br />
<br />
Kết quả bảng 1 cho thấy địa hình của huyện<br />
rất phức tạp và địa hình của toàn huyện đã<br />
chia độ dốc thành 6 bậc độ dốc, trong đó đất<br />
có độ dốc từ 15°- 90° chiếm tỷ lệ 41,29% với<br />
<br />
Đàm Xuân Vận và Đtg<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
diện tích 34897,82 ha. Ta thấy diện tích đất<br />
dốc của huyện là khá lớn.<br />
Đây là một trong những yếu tố cơ bản có ảnh<br />
hưởng lớn đến sự phát triển kinh tế xã hội của<br />
huyện như giao thông đi lại khó khăn, đất đai<br />
bị xói mòn rửa trôi mạnh, đất phục vụ cho sản<br />
xuất nông nghiệp hạn chế….<br />
Bản đồ Aspect huyện Võ Nhai<br />
<br />
Dựa vào bảng 2, ta thấy đất bằng có diện tích<br />
lớn nhất chiếm 46,48% so với tổng diện tích<br />
tự nhiên của cả huyện. Biết được hướng phơi<br />
của thửa đất là cơ sở cho việc đánh giá sự<br />
phân bố đa dạng sinh học thực vật trên các<br />
sườn dốc, đánh giá tiềm năng đất đai, bố trí<br />
các công trình phù hợp với đặc điểm điều<br />
kiện tự nhiên của huyện.<br />
Bản đồ Hillshade huyện Võ Nhai<br />
<br />
Hình 3. Bản đồ Aspect huyện Võ Nhai<br />
<br />
Bản đồ Aspect là bản đồ thể hiện các hướng<br />
của thửa đất. Dựa vào bản đồ, người ta xác<br />
định các hướng của thửa đất, từ đó tìm ra các<br />
giải pháp sử dụng đất phù hợp với từng thửa<br />
đất, để mang lại hiệu quả sử dụng đất cao nhất.<br />
<br />
97(09): 63 - 67<br />
<br />
Hình 4. Bản đồ Hillshade huyện Võ Nhai.<br />
<br />
Bản đồ Hillshade là bản đồ vờn bóng thể hiện<br />
bóng địa hình ở dạng 3 chiều một cách rõ<br />
ràng hơn hẳn địa hình thể hiện ở dạng không<br />
gian 2 chiều trên bản đồ đường đồng mức.<br />
<br />
Bảng 1. Kết quả phân cấp độ dốc huyện Võ Nhai<br />
Độ dốc (°°)<br />
0-5<br />
5-8<br />
8 - 15<br />
15 - 25<br />
25 - 40<br />
40 - 90<br />
Tổng<br />
<br />
Số khoanh<br />
3896<br />
262<br />
952<br />
2852<br />
4373<br />
2828<br />
15163<br />
<br />
Diện tích TB/khoanh (ha)<br />
10,18<br />
13,57<br />
6,43<br />
3,89<br />
2,91<br />
3,81<br />
-<br />
<br />
Tổng diện tích (ha)<br />
39741,44<br />
3651,19<br />
6219,95<br />
11201,65<br />
12823,31<br />
10872,86<br />
84510,41<br />
<br />
Tỷ lệ (%)<br />
47,03<br />
4,32<br />
7,36<br />
13,25<br />
15,17<br />
12,87<br />
100,00<br />
<br />
65<br />
<br />
Đàm Xuân Vận và Đtg<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
97(09): 63 - 67<br />
<br />
Bảng 2. Kết quả phân loại hướng phơi trên bản đồ Aspect<br />
Hướng phơi<br />
<br />
Số khoanh<br />
<br />
Diện tích TB/khoanh (ha)<br />
<br />
Tổng diện tích (ha)<br />
<br />
Tỷ lệ (%)<br />
<br />
Đất bằng<br />
Bắc<br />
Đông Bắc<br />
Đông<br />
Đông Nam<br />
Nam<br />
Tây Nam<br />
Tây<br />
Tây Bắc<br />
<br />
2958<br />
7611<br />
3934<br />
4158<br />
4535<br />
4682<br />
4029<br />
4332<br />
4416<br />
40655<br />
<br />
13,26<br />
1,67<br />
1,14<br />
1,14<br />
1,55<br />
1,34<br />
1,22<br />
1,08<br />
1,42<br />
-<br />
<br />
39277,07<br />
6458,13<br />
4540,29<br />
4796,20<br />
7080,41<br />
6321,12<br />
4958,30<br />
1,34<br />
1,22<br />
84510,41<br />
<br />
46,48<br />
7,64<br />
5,37<br />
5,68<br />
8,38<br />
7,48<br />
5,87<br />
5,60<br />
7,51<br />
100<br />
<br />
Tổng<br />
<br />
Bảng 3. Kết quả phân loại hướng chiếu sáng trên bản đồ Hillshap<br />
Hướng<br />
chiếu sáng<br />
39.67 – 115,68<br />
115,68 – 15705<br />
157,05 – 187,45<br />
187,45 – 211,94<br />
211,94 – 254,99<br />
<br />
Số khoanh<br />
1565<br />
3651<br />
5395<br />
6814<br />
2358<br />
<br />
Diện tích<br />
TB/khoanh (ha)<br />
1,12<br />
1,16<br />
1,35<br />
1,49<br />
25,64<br />
<br />
Tổng<br />
19783<br />
Ghi chú: TB trong bảng 1, 2, 3 là trung bình<br />
<br />
Từ bảng 3, ta thấy hướng bóng núi từ 211,940<br />
– 254,990 chiếm diện tích lớn nhất là<br />
60573,39 ha và cũng là đất có diện tích trung<br />
bình trên khoanh lớn nhất. Số khoanh nhiều<br />
nhất là đất có hướng bóng núi từ 187,40 –<br />
211,940.<br />
Một số ứng dụng mô hình số hóa độ cao<br />
trong đánh giá đất nông nghiệp và quản lí<br />
đất đai huyện Võ Nhai<br />
Từ các kết quả của việc xây dựng mô hình số<br />
hóa độ cao huyện Võ Nhai, chúng tôi xin đề<br />
xuất một số ứng dụng trong công tác quản lý<br />
đất đai của huyện như sau:<br />
- Cơ sở nền địa hình của địa phương.<br />
- Phân tích địa mạo, địa hình khu vực.<br />
- Xác định đường biên của lưu vực sông ngòi<br />
và vùng tiêu nước, xác định được cấp độ dốc,<br />
hướng dốc, mức độ lồi lõm của địa hình một<br />
cách chính xác và rõ ràng. Đây là cơ sở nền<br />
quan trọng trong công tác xây dựng bản đồ<br />
đơn vị đất đai phục vụ đánh giá đất và đánh<br />
giá thích nghi cây trồng.<br />
66<br />
<br />
-<br />
<br />
1872,59<br />
4339,37<br />
7426,21<br />
10298,83<br />
60573,39<br />
<br />
Tỷ lệ<br />
(%)<br />
2,22<br />
5,13<br />
8,79<br />
12,19<br />
71,68<br />
<br />
84510,41<br />
<br />
100,0<br />
<br />
Tổng diện tích (ha)<br />
<br />
- Quy hoạch sử dụng đất, thiết kế giao thông,<br />
thiết kế hệ thống tưới tiêu, thiết kế kiến trúc<br />
cảnh quan môi trường của khu vực của khu vực.<br />
- Nghiên cứu các hiện tượng thiên tai xói<br />
mòn, trượt lở đất đai, lũ lụt.<br />
- Ngoài ra mô hình số hóa độ cao huyện Võ<br />
Nhai còn là nền tảng cho các nghiên cứu về<br />
đất, nghiên cứu về môi trường và ô nhiễm<br />
môi trường.<br />
KẾT LUẬN<br />
Trên cơ sở đánh giá đặc điểm điều kiện tự<br />
nhiên, kinh tế – xã hội của huyện Võ Nhai,<br />
chúng tôi đã tiến hành xây dựng mô hình số<br />
hóa độ cao phục vụ cho công tác quản lý đất<br />
đai của huyện. Kết quả bước đầu đạt được<br />
như sau:<br />
- Xây dựng hoàn thiện mô hình số hóa độ cao<br />
huyện Võ Nhai từ bản đồ nền địa hình bằng<br />
công nghệ GIS. Bộ bản đồ chuyên đề độ dốc,<br />
Hillshape, Aspect không chỉ lưu trữ được dữ<br />
liệu không gian của các đối tượng bản đồ mà<br />
còn bao gồm cả dữ liệu thuộc tính của các đối<br />
<br />
Đàm Xuân Vận và Đtg<br />
<br />
Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br />
<br />
tượng trên bản đồ. Vì vậy, tra cứu thông tin<br />
trên bản đồ này nhanh chóng và chính xác.<br />
- Xác định được cấp độ dốc, hướng dốc, mức<br />
độ lồi lõm của địa hình một cách chính xác và<br />
rõ ràng.<br />
- Đề xuất một số ứng dụng khai thác sử dụng<br />
hiệu quả mô hình số hóa độ cao trong quản lý<br />
đất đai trên địa bàn huyện.<br />
TÀI LIỆU THAM KHẢO<br />
[1]. Phạm Văn Cự (2005, Ứng dụng Hệ thông tin<br />
địa lý và Viễn thám trong quản lý môi trường và<br />
tài nguyên ở Việt Nam -Thực trạng, thuận lợi và<br />
thách thức. Trung tâm Viễn thám và Geomatics<br />
VTGEO.<br />
<br />
97(09): 63 - 67<br />
<br />
[2]. Ngô Thị Hồng Gấm (2010), Đánh giá khả<br />
năng thích hợp của các loại hình sử dụng đất<br />
nông nghiệp huyện Võ Nhai tỉnh Thái Nguyên, Đề<br />
tài Thạc sỹ Quản lý đất đai - Trường Đại học<br />
Nông Lâm Thái Nguyên.<br />
[3]. UBND Huyện Võ Nhai (2008), (2009),<br />
(2010), “Báo cáo tình hình kinh tế xã hội huyện<br />
Võ Nhai và định hướng phát triển kinh tế xã hội<br />
huyện Võ Nhai giai đoạn 2010-2015”.<br />
[4]. Đàm Xuân Vận, Ngô Thị Hồng Gấm (2009),<br />
“Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai bằng công nghệ<br />
hệ thống thông tin địa lý (GIS) phục vụ cho đánh<br />
giá đất nông nghiệp huyện Võ Nhai tỉnh Thái<br />
Nguyên”. Tạp chí KHCN Đại học Thái Nguyên<br />
<br />
SUMMARY<br />
CONSTRUCTION OF DIGITAL ELEVATION MODEL FOR AGRICULTURAL<br />
LAND ASSESSMENT IN VO NHAI DISTRICT – THAI NGUYEN PROVINCE<br />
Dam Xuan Van*, Tran Thi Phuong, Tran Thi Pha<br />
College of Agriculture and Forestry – TNU<br />
<br />
Vo Nhai is a highland district in the North - East of Thai Nguyen province with difficult terrain<br />
conditions, hilly and steep slopes. The district has so many difficulty in social and economic<br />
development.. Digital elevation model (DEM) is a way of describing the surface of the field, is<br />
shown by the continuous change of altitude in space. The construction of DEM will help to<br />
determine the degree of erosion, slope direction, slopping, terrain and geomorphology analysis... It<br />
will be useful for the agricultural land assessment and land use planning which will bring high<br />
economic efficiency, long-term land use and protection of land and environment in the district.<br />
Key words: Agricultural land assessment, digital elevation model, Vo Nhai<br />
<br />
Ngày nhận bài:03/8/2012, ngày phản biện: 22/8/2012, ngày duyệt đăng: 10/10/2012<br />
<br />
*<br />
<br />
Tel: 0982.166.696; Email: damxuanvan@yahoo.com<br />
<br />
67<br />
<br />
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
