(Luận văn thạc sĩ) ứng dụng phương pháp nội suy không gian xây dựng bản đồ ngập lụt do lũ trên địa bàn huyện đức thọ, tỉnh hà tĩnh

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAMC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAMN NÔNG NGHIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAMP VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAMT NAM NGUYỄN THỊ THẢO ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP NỘI SUY KHÔNGNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP NỘI SUY KHÔNGNG PHƯƠNG PHÁP NỘI SUY KHÔNGNG PHÁP NỘI SUY KHÔNGI SUY KHÔNG GIAN XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT DO LŨNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT DO LŨN ĐỒ NGẬP LỤT DO LŨ NGẬP LỤT DO LŨP LỤNG PHƯƠNG PHÁP NỘI SUY KHÔNGT DO LŨ TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN ĐỨC THỌ, TỈNH HÀ TĨNHA BÀN HUYỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAMN ĐỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP NỘI SUY KHÔNGC THỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM, TỈNH HÀ TĨNHNH HÀ TĨNH Ngành: Quản lý đất đain lý đất đait đai Mã ngành: 8850103 Người hướng dẫn khoa học:i hướng dẫn khoa học:ng dẫn khoa học:n khoa học:c: TS Phạm Quý Giangm Quý Giang NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi, kết nghiên cứu trình bày luận văn trung thực, khách quan chưa dùng để bảo vệ lấy học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cám ơn, thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày tháng Tác giả luận văn Nguyễn Thị Thảo i năm 2018 LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn, tơi nhận hướng dẫn, bảo tận tình thầy giáo, giúp đỡ, động viên bạn bè, đồng nghiệp gia đình Nhân dịp hồn thành luận văn, cho phép tơi bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc tới TS Phạm Quý Giang tận tình hướng dẫn, dành nhiều cơng sức, thời gian tạo điều kiện cho tơi suốt q trình học tập thực đề tài Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Bộ môn Hệ thống Thông tin đất đai, Khoa Quản Lý đất đai - Học viện Nơng nghiệp Việt Nam tận tình giúp đỡ tơi q trình học tập, thực đề tài hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn cán quan: UBND huyện, phịng Nơng nghiệp Phát triển nơng thơn, phịng Tài ngun Môi trường, chi cục Thống kê thuộc huyện Đức Thọ - tỉnh Hà Tĩnh quyền xã, thị trấn thuộc huyện Đức Thọ tạo điều kiện giúp đỡ tơi suốt q trình thực luận văn Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ mặt, động viên khuyến khích tơi hồn thành luận văn./ Hà Nội, ngày tháng Tác giả luận văn Nguyễn Thị Thảo ii năm 2018 MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt .vi Danh mục bảng vii Danh mục hình viii Trích yếu luận văn ix Thesis abstract xi Phần Mở đầu 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Phạm vi nghiên cứu 1.4 Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học thực tiễn .3 1.4.1 Những đóng góp 1.4.1 Ý nghĩa khoa học .3 1.4.3 Ý nghĩa thực tiễn .3 Phần Tổng quan tài liệu 2.1 Tổng quan đánh giá ngập lụt 2.1.1 Định nghĩa lũ lụt 2.1.2 Các đặc trưng lũ lụt 2.1.3 Phân loại lũ 2.1.4 Nguyên nhân hình thành 2.1.5 Xây dựng đồ ngập lụt 2.1.6 Tình hình nghiên cứu lũ lụt trong, ngồi nước phương pháp tiếp cận đánh giá ngập lụt 2.2 Tổng quan hệ thống thông tin địa lý (GIS) 13 2.2.1 Lịch sử phát triển GIS .13 2.2.2 Định nghĩa GIS 14 2.2.3 Các phận cấu thành GIS .15 2.2.4 Các chức GIS 17 iii 2.2.5 Tình hình nghiên cứu ứng dụng GIS giới Việt Nam 19 2.2.6 Quản lý phân tích liệu GIS 22 2.2.7 Một số ứng dụng GIS ngành .27 2.2.8 Xu phát triển GIS 28 2.3 Phương pháp nội suy không gian 29 2.3.1 Khái niệm nội suy .29 2.3.2 Phương pháp nội suy trung bình có trọng số (Inversed Distance Weighting – IDW) 30 2.3.3 Một số ứng dụng phương pháp nội suy 32 Phần Nội dung phƣơng pháp nghiên cứu 34 3.1 Địa điểm nghiên cứu 34 3.2 Đối tượng nghiên cứu 34 3.3 Nội dung nghiên cứu .34 3.3.1 Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, tình hình quản lý sử dụng đất huyện Đức Thọ 34 3.3.2 Đánh giá tình hình ngập lụt địa bàn huyện Đức Thọ năm gần 34 3.3.3 Nội suy xây dựng đồ ngập lụt huyện Đức Thọ 34 3.3.4 Đánh giá mức độ ngập lụt loại hình sử dụng đất 34 3.4 Phương pháp nghiên cứu 34 3.4.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 34 3.4.2 Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp .35 3.4.3 Phương pháp nội suy không gian GIS 35 3.4.4 Phương pháp chồng xếp đồ 35 3.4.5 Phương pháp đánh giá độ xác 36 3.4.6 Phương pháp thống kê .38 Phần Kết nghiên cứu 39 4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội 39 4.1.1 Điều kiện tự nhiên, tài nguyên môi trường 39 4.1.2 Thực trạng phát triển kinh tế, xã hội 45 4.1.3 Nhận xét chung điều kiện kinh tế xã hội 49 4.2 Tình hình quản lý sử dụng đất 50 iv 4.2.1 Tình hình quản lý đất đai 50 4.2.2 Hiện trạng sử dụng đất biến động loại đất 53 4.3 Tình hình lũ lụt địa bàn huyện Đức Thọ 57 4.4 Xây dựng đồ ngập lụt huyện Đức Thọ .60 4.4.1 Sử dụng phương pháp nội suy IDW xây dựng đồ ngập lụt 60 4.4.2 Xác định trạng sử dụng đất bị ngập huyện Đức Thọ .72 Phần Kết luận kiến nghị .82 5.1 Kết luận 82 5.2 Kiến nghị 83 Tài liệu tham khảo 84 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt ATNĐ Áp thấp nhiệt đới CSDL Cơ sở liệu DEM Digital Elevation Model (Mơ hình số độ cao) ĐBSCL Đồng sơng Cửu Long ESRI GIS IDW Environmental Systems Research Institute (Viện nghiên cứu Hệ thống môi trường) Geographic Information System (Hệ thống thông tin địa lý) Inverse Distance Weighted (Phương pháp nội suy trung bình có trọng số) KTTV Khí tượng thủy văn KHCN&MT Khoa học công nghệ môi trường MAPE Mean absolute percentage error (Sai số trung bình phần trăm tuyệt đối) NN & PTNT Nông nghiệp phát triển nông thôn NTM Nông thôn QHSDĐ Quy hoạch sử dụng đất RMSE Root-mean-square error (Sai số trung phương) UBND Ủy ban nhân dân vi DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Bảng phân loại thiệt hại ngập lụt Bảng 4.1 Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp 54 Bảng 4.2 Hiện trạng sử dụng đất phi nông nghiệp 56 Bảng 4.3 Bảng so sánh số liệu thực tế số liệu nội suy điểm tham chiếu vùng đê 68 Bảng 4.4 Bảng so sánh số liệu thực tế số liệu nội suy điểm tham chiếu vùng đê 69 Bảng 4.5 Diện tích ngập lụt loại đất vùng ngồi đê La Giang 76 Bảng 4.6 Diện tích ngập lụt loại đất vùng đê La Giang 78 vii DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Đồ thị diễn tả trình lũ Hình 2.2 Các phận cấu thành GIS 15 Hình 2.3 Sơ đồ phân tích liệu hệ thống GIS .23 Hình 4.1 Sơ đồ vị trí huyện Đức Thọ, tỉnh Hà Tĩnh 39 Hình 4.2 Biểu đồ Mực nước lượng mưa Linh Cảm trận lũ năm 2016 .59 Hình 4.3 Hình ảnh ngập lụt vùng ngồi đê huyện Đức Thọ trận lũ năm 2016 60 Hình 4.4 File đầu vào chứa thông tin điểm ngập lụt 62 Hình 4.5 Các điểm liệu ngập lụt huyện Đức Thọ 63 Hình 4.6 Cao độ mức ngập điểm ngập lụt 64 Hình 4.7 Sơ đồ cao độ mức ngập vùng ngồi đê La Giang .65 Hình 4.8 Cao độ mức ngập vùng đê La Giang 66 Hình 4.9 Cao độ mức ngập thực tế nội suy điểm dùng để tham chiếu 67 Hình 4.10 Sơ đồ ngập lụt vùng đê La Giang huyện Đức Thọ 70 Hình 4.11 Sơ đồ ngập lụt vùng đê La Giang huyện Đức Thọ 71 Hình 4.12 Sơ đồ ngập lụt dạng vector polygon 72 Hình 4.13 Cơ sở liệu trạng sử dụng đất huyện Đức Thọ 73 Hình 4.14 Sơ đồ loại đất bị ngập huyện Đức Thọ 74 Hình 4.15 Biểu đồ diện tích ngập lụt xã vùng ngồi đê La Giang 77 Hình 4.16 Biểu đồ diện tích ngập lụt xã vùng đê La Giang 79 Hình 4.17 Biểu đồ diện tích ngập lụt xã có diện tích ngập vùng đê đê La Giang 80 viii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Nguyễn Thị Thảo Tên luận văn: “Ứng dụng phương pháp nội suy không gian xây dựng đồ ngập lụt lũ địa bàn huyện Đức Thọ, tỉnh Hà Tĩnh” Ngành: Quản lý đất đai Mã số: 8850103 Tên sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam (VNUA) Mục tiêu nghiên cứu Ứng dụng phương pháp nội suy IDW xây dựng đồ ngập lụt lũ huyện Đức Thọ, tỉnh Hà Tĩnh năm 2016 Thống kê mức độ ngập lụt diện tích ngập lụt loại hình sử dụng đất địa bàn huyện Phƣơng pháp nghiên cứu - Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp - Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp - Phương pháp nội suy không gian GIS - Phương pháp chồng xếp đồ - Phương pháp đánh giá độ xác Kết kết luận Bản đồ ngập lụt huyện Đức Thọ, tỉnh Hà Tĩnh xây dựng dựa phương pháp nội suy trung bình có trọng số (IDW) từ liệu vết lũ Chồng xếp đồ ngập lụt huyện Đức Thọ với đồ trạng sử dụng đất, xây dựng đồ ngập lụt loại đất phân theo vùng đê đê La Giang theo mức ngập theo đơn vị hành khác - Vùng ngồi đê La Giang: tổng diện tích đất bị ngập 2.945,93 ha, chiếm khoảng 66,99% tổng diện tích đất vùng ngồi đê La Giang, với mức ngập chủ yếu 2m Diện tích đất nơng nghiệp ngập 1.916,26 ha, đất phi nông nghiệp 946,28 ha, đất chưa sử dụng 83,39 Xã Liên Minh bị ngập nhiều với diện tích ngập 451,13 ha, - Vùng đê La Giang: tổng diện tích đất bị ngập 7.003,74 ha, chiếm khoảng 43,91% tổng diện tích đất vùng đê La Giang, với mức ngập chủ yếu 2m Diện tích đất nơng nghiệp ngập 5.314,46 ha, đất phi nông nghiệp 1.627,65 ix