TRẦN THỊ HỒNG TƯỜNG
ỨNG DỤNG GIS VÀ AHP ĐÁNH GIÁ THÍCH NGHI ĐẤT ĐAI BỀN VỮNG CHO VÙNG TRỒNG CHÔM CHÔM
TẠI HUYỆN TRẢNG BOM TỈNH ĐỒNG NAI
Chuyên ngành: Bản Đồ, Viễn Thám và Hệ Thống Thông Tin Địa Lí Mã số : 60.44.02.14
LUẬN VĂN THẠC SĨ
TP HỒ CHÍ MINH, tháng 8 năm 2021
Trang 2Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có):
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
TS LƯƠNG BẢO BÌNH
TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
Trang 3-o0o -
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: TRẦN THỊ HỒNG TƯỜNG MSHV: 1770462
Chuyên ngành: Bản đồ, Viễn thám và Hệ thống thông tin địa lý Mã số: 60.44.02.14
I TÊN ĐỀ TÀI: Ứng dụng GIS và AHP đánh giá thích nghi đất đai bền vững
cho vùng trồng chôm chôm tại huyện Trảng Bom tỉnh Đồng Nai
1 Tìm hiểu cơ sở lý thuyết về phương pháp đánh giá thích nghi bền vững theo FAO-1993b, thông tư, các tiêu chuẩn quy định của các tiêu chí trong nghiên cứu, phương pháp ra quyết định đa tiêu chí bằng kỹ thuật AHP, kỹ thuật phân tích không gian GIS và giải quyết bài toán chọn vùng phù hợp sản xuất nông nghiệp bền vững
2 Tìm hiểu về đặc điểm, kỹ thuật chăm sóc của loại hình sử dụng đất; hiện trạng, quy hoạch sử dụng đất
3 Thiết lập mô hình tích hợp kỹ thuật GIS và AHP để chọn vùng thích hợp với sản xuất nông nghiệp bền vững
4 Ứng dụng giải quyết bài toán đánh giá thích nghi đất đai bền vững theo FAO-1993b chọn vùng trồng phù hợp tại huyện Trảng Bom tỉnh Đồng Nai với sự trợ giúp của nhiều công cụ từ các phần mềm như Excel, MapInfo, SNAP và đặc biệt là ArcGIS
III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 22/02/2021
IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 13/06/2021
V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS NGUYẾN TRƯỜNG NGÂN
Trang 4sự giúp và giảng dạy nhiệt tình từ Quý Thầy, Cô bộ môn là động lực để bản thân cố gắng nhiều hơn nữa Đã giúp học viên hoàn thành báo cáo luận văn thạc sĩ đúng thời hạn, đảm bảo yêu cầu mục tiêu, hoàn thành nhiệm vụ Đặc biệt là thầy hướng dẫn trực tiếp (TS Nguyễn Trường Ngân) trong một thời gian dài đã giúp học viên hiểu rõ mục tiêu mà ngay từ những thời điểm học viên còn chưa hiểu rõ, hiểu sai mục tiêu cho đến khi hoàn thành luận văn
Học viên trân trọng và gửi lời cảm ơn đến:
- Quý Thầy, Cô bộ môn Địa Tin Học, Khoa Kỹ thuật Xây dựng đã tạo điều kiện và
thời gian để học viên hoàn thành Luận văn Thạc sĩ
- Thầy TS.Phan Hiền Vũ cũng đã một thời gian hướng dẫn và giúp đỡ học viên trong
quá trình học tập còn gặp nhiều khó khăn
- Trung tâm Nghiên cứu Đất, Phân bón và Môi trường Phía Nam – Viện Thổ
nhưỡng Nông hóa đã hỗ trợ dữ liệu, tài liệu giúp học viên hoàn thành luận văn
- Phòng kinh tế UBND huyện Trảng Bom; Sở Tài Nguyên và Môi Trường tỉnh Đồng
Nai
- Các anh chị em học viên K0217 – Ngành Bản đồ, Viễn thám và Hệ thống thông tin
địa lý đã ủng hộ và giúp đỡ nhiều trong quá trình học và thực hiện luận văn
- Cảm ơn gia đình và là nguồn động lực đã giúp đỡ, hỗ trợ về mọi mặt học viên
trong suốt quá trình học
Trần Thị Hồng Tường
Trang 5huyện Trảng Bom riêng phải có một quy trình kỹ thuật canh tác đồng bộ, có quy mô, vùng thích hợp, tận dụng được tri thức của nhiều chuyên gia trong nhiều lĩnh vực khác nhau, ứng dụng khoa học kỹ thuật cao
Với quy trình đánh giá thích nghi đất đai bền vững theo FAO (1976), 1993b; ứng dụng kỹ thuật GIS và AHP đã hỗ trợ ra quyết định một cách đúng đắn trong nghiên cứu đánh giá thích nghi đất đai bền vững chọn vùng trồng thích hợp cho cây chôm chôm tại huyện Trảng Bom thuộc tỉnh Đồng Nai Quy trình đánh giá được chia thành hai giai đoạn đánh giá thích nghi tự nhiên theo FAO (1976), với ứng dụng kỹ thuật GIS chồng xếp các lớp chỉ tiêu được chọn lựa phù hợp với 12 chỉ tiêu gồm: loại đất, tầng dày; độ dốc; lượng mưa; nước tưới, ngập úng; độ pH và thành phần cơ giới; ni tơ, lân, ka li và chất hữu cơ tổng số Kết quả xây dựng bản đồ đơn vị đất đai với mỗi đơn vị đất đai mang những đặc điểm và tính chất của 12 tiêu chí đã chọn (LQ), xây dựng yêu cầu sử dụng đất cho cây chôm chôm (LUR), sử dụng phương pháp điều kiện hạn chế đối chiếu giữa LQ và LUR để quyết định khả năng thích nghi tự nhiên cho cây chôm chôm Kết quả đạt được vùng có diện tích đất thích nghi tự nhiên có giá trị thích nghi ít (S3) chiếm 65% ; vùng không thích nghi (N) chiếm 35% diện tích toàn huyện Giai đoạn tiếp theo là đánh giá thích bền vững với việc tích hợp kỹ thuật AHP và GIS Kết quả nhận được như sau: thích nghi tự nhiên (0,476); Gia tăng lợi nhuận (0,211) quyết định cho chỉ tiêu kinh tế; chỉ tiêu xã hội (0,245) gồm: Chính sách quy hoạch (0,790) và Tăng khả năng giải quyết lao động (0,210); Tăng khả năng che phủ đất (0,068) quyết định cho yếu tố môi trường Kết quả đạt được chọn vùng trồng chôm chôm tại huyện Trảng Bom tỉnh Đồng Nai với việc xây dựng bản đồ thích nghi bền vững tỉ lệ 1:25.000 với hệ tọa độ tham chiếu V-2000, kinh tuyến trục 1070 45’, múi chiếu 30 và khu vực nghiên cứu, diện tích thích nghi So với diện tích hiện trang chôm chôm chiếm 97,0%, không thích nghi 3,0%; so với hiện trạng cây lâu năm 67,0%, không thích nghi là 33,0% Kết quả đánh giá chiếm tỉ lệ khá cao so với hiện trạng cây chôm chôm và cây lâu năm, phù hợp với thực tế do đó phương pháp đánh giá có tính khả thi cao Như vậy việc kết hợp phương pháp đánh giá thích nghi đất đai theo FAO (1976) và FAO (1993b) kết hợp với kỹ thuật AHP và GIS là mô hình giúp người ra quyết định chính xác khi chọn một vùng phù hợp với một loại hình sử dụng đất và mang lại hiệu quả về nhiều mặt như điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội và môi trường
Trang 6FAO-agriculture and build a new countryside Therefore, it is required that the agricultural sector of the country in general and Trang Bom district in particular must have a synchronous farming technique with an appropriate scale and region, taking advantage of the knowledge of many experts in many other fields application of high science and technology
With the process of assessing sustainable land adaptation according to FAO (1976), FAO-1993b; The application of GIS and AHP techniques has supported correct decision-making in the study of sustainable land suitability assessment and selection of suitable planting areas for rambutan in Trang Bom district, Dong Nai province The assessment process is divided into two phases to assess natural adaptation according to FAO (1976), with the application of GIS techniques, the layers of selected criteria are selected in accordance with 12 criteria including: soil type, layer thickness ; slope; amount of rain; water for irrigation, waterlogging; pH and mechanical composition; nitrogen, phosphorus, potassium and total organic matter The results of developing a map of land units with each land unit bearing the characteristics and properties of 12 selected criteria (LQ), building land use requirements for rambutan (LUR), using The method of restrictive conditions compares LQ and LUR to determine the natural adaptability of rambutan plants As a result, the area with naturally adapted land with little adaptive value (S3) accounts for 65% ; non-adapted areas (N) account for 35% of the district's total area The next stage is a sustainability assessment with the integration of AHP and GIS techniques The results are as follows: natural adaptation (0.476); Profit increase (0.211) is decisive for economic indicators; social indicators (0.245), including: Planning policy (0.790) and Increasing the ability to handle labor (0,210); Increasing land cover capacity (0.068) is decisive for environmental factors Results obtained by selecting a rambutan growing area in Trang Bom district, Dong Nai province with the construction of a sustainable adaptation map of 1:25,000 scale with the reference coordinate system V-2000, axis meridian 1070 45', projection zone 30 and the study area, adaptive area Compared with the present area, rambutan accounted for 97,0%, non-adapted area was 3,0%; compared with the status of perennial plants 67,0%, non-adapted is 33,0% The assessment results account for a relatively high proportion compared to the current status of rambutan and perennial trees, which is consistent with reality, so the assessment method is highly feasible Thus, the combination of land suitability assessment methods according to FAO (1976) and FAO (1993b) combined with AHP and GIS techniques is a model to help decision makers make accurate decisions when choosing an area suitable for a particular type of soil land use patterns and bring efficiency in many aspects such as natural, economic, social and environmental conditions
Trang 7LỜI CAM ĐOAN
Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn này là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng theo yêu cầu
Tác giả luận văn
_
Trần Thị Hồng Tường
Trang 82.2 Nội dung, đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2
2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 2
2.2.2 Phạm vi nghiên cứu 2
3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 4
3.1 Ý nghĩa khoa học 4
3.2 Ý nghĩa thực tiễn 5
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU 4
1.1 Tổng quan tài liệu nghiên cứu 4
1.1.1 Đánh giá thích nghi đất đai 4
1.1.2 Ứng dụng kỹ thuật GIS kết hợp đánh giá đa tiêu chí trong đánh giá thích nghi bền vững 10
1.2 Các nội dung liên quan đến đánh giá thích nghi đất đai. 15
1.2.1 Một số khái niệm đánh giá đất đai theo FAO (1976, 1993b) [14] - [17] 15
1.2.2 Đánh giá thích nghi đất đai bền vững của FAO (1993b). 17
1.2.3.2 Quy trình đánh giá thích nghi đất đai bền vững của FAO (1993b). 19
1.2.2.3 Cấu trúc phân loại khả năng thích nghi đất đai. 19
Trang 91.3 Kết hợp thông tư 60/2015/TT-BTNMT ngày 15/12/2015; [18], [19] 23
1.4 Kỹ thuật ứng dụng [20] - [23] 23
1.4.1 Kỹ thuật GIS 23
1.5 Kỹ thuật hỗ trợ ra quyết định [24], [25] 28
1.5.1 Phân tích đa tiêu chí (MCA) 28
1.5.1.1.2 Các bước thực hiện của MCA 29
1.5.3 Những công cụ đề xuất sử dụng 34
CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 36
2.1 Các nguồn lực về điều kiện tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên 36
2.1.6 Khí hậu và thời tiết 40
2.1.7 Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp [27]. 42
2.2 Tổng quan về đặc điểm cây chôm chôm 46
CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG QUY TRÌNH ĐÁNH GIÁ THÍCH NGHI TỰ NHIÊN THEO FAO (1976) VÙNG TRỒNG CHÔM CHÔM TẠI HUYỆN TRẢNG BOM 52
3.1 Quy trình đánh giá 52
3.2 Lựa chọn và phân cấp tiêu chí. 52
3.2.1 Bộ tiêu chí đánh giá thích nghi tự nhiên cho cây chôm chôm 53
3.2.2 Cơ sở chọn lựa các tiêu chí đánh giá thích nghi tự nhiên 55
3.3 Xây dựng các bản đồ đơn tính. 64
3.3.1 Bản đồ đơn tính loại đất 64
3.3.2 Bản đồ đơn tính độ dày tầng đất 65
3.3.3 Bản đồ đơn tính độ dốc 67
3.3.4 Bản đồ đơn tính lượng mưa 68
3.3.5 Bản đồ đơn tính nước (Điều kiện) tưới. 71
3.3.6 Bản đồ đơn tính Ngập úng 72
3.3.7 Bản đồ đơn tính chua ( độ pH) 75
3.3.8 Bản đồ đơn tính thành phần cơ giới đất 76
3.3.10 Bản đồ đơn tính Lân tổng số. 79
Trang 103.4 Xây dựng cơ sở dữ liệu và thành lập bản đồ đơn vị đất đai 84
3.5 Xác định yêu cầu sử dụng đất đối với cây Chôm Chôm 86
3.5 Đánh giá thích nghi tự nhiên 86
CHƯƠNG 4 ỨNG DỤNG QUY TRÌNH ĐÁNH GIÁ THÍCH NGHI BỀN VỮNG THEO FAO (1993b) CHỌN VÙNG TRỒNG THÍCH HỢP CHO CÂY CHÔM CHÔM TẠI HUYỆN TRẢNG BOM 90
4.1 Quy trình đánh giá 90
4.2 Lựa chọn và phân cấp tiêu chí. 90
4.2.1 Bộ tiêu chí đánh giá thích nghi bền vững cho cây Chôm chôm 91
4.2.2 Cơ sở chọn lựa các tiêu chí đánh giá thích nghi bền vững 92
4.3 Xây dựng bản đồ đơn tính 93
4.3.1 Xây dựng bản đồ đơn tính Gia tăng lợi nhuận 93
4.3.2 Xây dựng bản đồ đơn tính Chính sách 96
4.3.3 Xây dựng bản đồ đơn tính Gia tăng giải quyết việc làm 97
4.3.4 Xây dựng bản đồ đơn tính Tăng độ che phủ 99
4.5 Xác định yêu cầu sử dụng đất đối với cây Chôm Chôm 100
4.6 Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai 101
4.7 Lựa chọn những người tham gia đánh giá 102
4.8 Xác định trọng số các chỉ tiêu 103
4.8.1 Khảo sát mức độ quan trọng của các chỉ tiêu 103
4.8.2 Xác định trọng số của các chỉ tiêu 104
4.9 Đánh giá các tiêu chí 106
4.10 Phân vùng thích nghi bền vững và đề xuất vùng trồng chôm chôm 107
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 110
Trang 11Bảng 1.2 Phân lọai tầm quan trọng tương đối của Saaty
Bảng 2.1 Các đơn vị hành chính thuộc huyện Trảng Bom
Bảng 2.2 Một số yếu tố về khí hậu huyện Trảng Bom
Bảng 2.3 Thống kê diện tích đất đai năm 2020 theo mục đích sử dụng
Bảng 2.4 Thống kê diện tích đất nông nghiệp
Bảng 2.5 Diện tích đất nông nghiệp trồng lúa
Bảng 2.6 Biến động đất đai năm 2019 so với năm 2014 và năm 2010
Bảng 3.1 Tiêu chí và phân cấp cho cây chôm chôm
Bảng 3.2 Kết quả phân cấp yếu tố loại đất cho huyện Trảng Bom
Bảng 3.3 Kết quả phân cấp yếu tố Tầng dày cho huyện Trảng Bom
Bảng 3.4 Kết quả phân cấp yếu tố Tầng dày cho huyện Trảng Bom
Bảng 3.5 Kết quả phân cấp yếu tố Lượng mưa cho huyện Trảng Bom
Bảng 3.6 Kết quả phân cấp yếu tố Điều kiện nước tưới cho huyện Trảng Bom
Bảng 3.7 Kết quả phân cấp yếu tố Ngập úng cho huyện Trảng Bom
Bảng 3.8 Kết quả phân cấp yếu tố Độ pH cho huyện Trảng Bom
Bảng 3.9 Kết quả phân cấp yếu tố Thành phần cơ giới đất cho huyện Trảng Bom
Bảng 3.10 Kết quả phân cấp yếu tố Ni tơ tổng số cho huyện Trảng Bom
Bảng 3.11 Kết quả phân cấp yếu tố Lân tổng số cho huyện Trảng Bom
Bảng 3.12 Kết quả phân cấp yếu tố Ka li cho huyện Trảng Bom
Bảng 3.13 Kết quả phân cấp yếu tố Chất hữu cơ tổng số cho huyện Trảng Bom
Bảng 3.14 Yêu cầu sử dụng đất (LUR) cho cây chôm chôm
Bảng 3.15 Thống kê diện tích đất thích nghi tự huyện Trảng Bom
Bảng 4.1 Các tiêu chí của các yếu tố đánh giá
Trang 12Bảng 4.4 Kết quả phân cấp yếu tố Gia tăng giải quyết việc làm cho huyện Trảng Bom
Bảng 4.5 Kết quả phân cấp yếu tố Tăng khả năng che phủ cho huyện Trảng Bom
Bảng 4.7 Kết quả đánh giá tầm quan trọng của các cặp chỉ tiêu theo 10 chuyên gia
Bảng 4.8 Kết quả đánh giá tầm quan trọng từng tiêu chí của các chuyên gia
Bảng 4.9 Phân cấp theo thứ bậc và giá trị trọng số các chỉ tiêu
Bảng 4.10 Giá trị thích nghi được phân theo ngưỡng điểm
Bảng 4.11 Kết quả phân cấp thích nghi bền vững cây chôm tại Trảng Bom
Trang 13Hình 1.1 Sơ đồ tiến hành đánh giá thích nghi đất đai bền vững Hình 1.2 Chức năng xử lý hàm xóa vùng giao ERASE
Hình 1.3 Chức năng xử lý hàm xóa vùng ngoài CLIP Hình 1.4 Phân mảnh vùng đối tượng theo SPLIT Hình 1.5 Minh họa chức năng phân tích Buffer
Hình 1.6 Hàm xử lý vùng ranh đối tượng DISSOLVE Hình 1.7 Minh họa chức năng phân tích Union
Hình 1.8 Chức năng phân tích Intersect trên hai lớp đối tượng vùng Hình 1.9 Kết quả phân tích dữ liệu
Hình 1.10 Minh họa phân tích chức năng Identity trên 2 lớp dữ Hình 1.12 Cấu trúc thứ bậc
Hình 1.13 Tạo Model Builder trong ArcGIS Hình 2.1 Vị trí huyện Trảng Bom, Đồng Nai Hình 2.2 Hiện trạng phân bố cây chôm chôm Hình 3.1 Quy trình đánh giá đất đai theo FAO (1976) Hình 3.2 Thang giá trị pH
Hình 3.3 Dinh dưỡng tổng số Hình 3.2 Thang giá trị pH Hình 3.5 Chu trình Ka li
Hình 3.6 Chu trình của các chất hữu cơ Hình 3.7 Bản đồ phân cấp loại đất Hình 3.8 Bản đồ phân cấp tầng dày đất Hình 3.9 Bản đồ phân cấp độ dốc Hình 3.10 Bản đồ phân cấp lượng mưa Hình 3.11 Bản đồ phân cấp nước tưới Hình 3.12 Bản đồ phân cấp Ngập úng Hình 3.13 Bản đồ phân cấp Độ pH
Hình 3.14 Bản đồ phân cấp Thành phần cơ giới đất Hình 3.15 Bản đồ phân cấp Ni tơ tổng số
Trang 14Hình 3.18 Bản đồ phân cấp Chất hữu cơ tổng số
Hình 3.19.Các bước chồng xếp các lớp bản đồ, xây dựng bản đồ ĐVĐĐ Hình 3.20 Bản đồ đơn vị đất đai
Hình 4.1 Các bước thực hiện đánh giá thích nghi bền vững Hình 4.2 Bản đồ Gia tăng lợi nhuận
Trang 15AHP : (Analytic Hỉearchy Process): Quá trình phân tích thứ bậc CR : Tỉ số nhất quán (Consistency ratio – CR)
CSDL : Cơ sở dữ liệu
FAHP : (Fuzzy Analytic Hierarchy Process) Mô hình phân tích thứ bậc mở FAO : (Food and Agriculture Organization of the United Nations): Tổ chức
Liên hiệp quốc về lương thực và nông nghiệp
FESLM : FESLM (An inrternational framework for evaluating sustainable land management):
Khung mẫu quốc tế để đánh giá quản lý đất đai bền vững GI : (Geographical indication): Chỉ dẫn địa lý
GIS : (Geographic Information System): Hệ thống thông tin địa lý LC : (Land characteristic): Tính chất đất đai
LMU : (Land Mapping Unit): Đơn vị đất đai
LQ : (Land Quality): Chất lượng đất đai
LUR : (Land Use Requirement): Yêu cầu sử dụng đất
LUS : (Land Use System): Hệ thống sử dụng đất
N : ( Not Suitable): Không thích nghi
S1 : (Highly Suitable): Thích nghi cao
S2 : (Moderately Suitable): Thích nghi trung bình
MCE : (Multi-Creteria Evalution): Đánh giá đa tiêu chí
MCMA : (Multi-Creteria Model Analysis): Mô hình phân tích đa tiêu chí NXB : Nhà xuất bản
QCVN : Qui chuẩn Việt Nam
QR : (Quick Response code): Mã phản hồi nhanh TCVN : Tiêu chuẩn Việt Nam
Trang 16MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề
Mục tiêu của ngành nông nghiệp là công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp, xây dựng nông thôn mới
Bên cạnh những thuận lợi, cơ hội, nông nghiệp, nông dân và nông thôn nước ta hiện nay và thời gian tới đang và sẽ phải đối mặt với nhiều khó khăn, thách thức, đó là: 1- Những hạn chế, yếu kém nội tại của nền sản xuất nhỏ, chậm được khắc phục; 2- Biến đổi khí hậu ngày càng diễn biến phức tạp, dịch bệnh trên cây trồng, vật nuôi và trên người, đặc biệt là dịch bệnh xuyên biên giới xâm nhiễm và gây thiệt hại lớn; 3- Các nguồn lực cho tăng trưởng sẽ ngày càng khan hiếm và đắt đỏ; 4- Ô nhiễm môi trường và các mối nguy về ô nhiễm môi trường, tài nguyên (đất, rừng, nước, biển) ngày càng lớn và phức tạp hơn; 5- Áp lực cạnh tranh từ hội nhập quốc tế, căng thẳng thương mại giữa các nền kinh tế lớn,
Xuất phát từ những khó khăn trên, đồng thời tìm hiểu hiện trạng, địa hình, những ưu điểm cây chôm chôm phù hợp khu vực và là tiềm năng phát triển nông nghiệp bền vững, lâu dài, kết hợp ứng dụng khoa học công nghệ vào sản xuất nông nghiệp tại huyện Trảng Bom tỉnh Đồng Nai
Trên cơ sở quy trình đánh giá thích nghi đất đai bền vững theo FAO (1976), FAO (1993b), kết hợp thông tư số 60/2015/TT-BTNMT; TCVN 8567:2010; TCVN 5979:2007; TCVN 6644:2000; TCVN 6498:1999; TCVN 4052:1985; TCVN 8660:2011; tham khảo ý kiến của nhiều chuyên gia có kinh nghiệm trong lĩnh vực đánh giá đất của Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, đặc biệt là ứng dụng kỹ thuật GIS và AHP đã kết hợp tri thức của nhiều chuyên gia trong lĩnh vực chuyên môn cũng như những lĩnh vực khác nhau hỗ trợ ra quyết định một cách đúng đắn trong nghiên cứu đánh giá thích nghi đất đai bền vững chọn vùng trồng thích hợp cho cây chôm chôm tại huyện Trảng Bom thuộc tỉnh Đồng Nai
Trang 172 Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2.1 Mục tiêu
Mục tiêu tổng quát
Góp phần vào việc xây dựng cơ sở dữ liệu khoa học và phát triển ứng dụng hệ thống thông tin địa lý kết hợp với phân tích đa tiêu chí vào nghiên cứu thiết thực chuyển đổi cây trồng, mở rộng vùng trồng phù hợp với sản xuất nông nghiệp bền vững về kinh tế, xã hội và môi trường tại Việt Nam và khu vực
Mục tiêu cụ thể
Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý và phân tích đa tiêu chí giải quyết bài toán đánh giá thích nghi đất đai bền vững cho vùng trồng Chôm Chôm tại huyện Trảng Bom tỉnh Đồng Nai
2.2 Nội dung, đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2.2.1 Đối tượng nghiên cứu
- Vùng thích nghi bền vững theo FAO (1976), FAO (1993b) cho cây Chôm Chôm tại huyện Trảng Bom
- Phiếu thu thập khảo sát thông tin của các chuyên gia trong lĩnh vực chuyên ngành xem xét mức độ quan trọng của các yếu tố
2.2.2 Phạm vi nghiên cứu
Đề tài giới hạn phạm vi nghiên cứu:
- Chọn vùng trồng thích hợp cho cây chôm chôm đảm bảo tính bền vững theo FAO-1993b tại huyện Trảng Bom tỉnh Đồng Nai
- Lựa chọn các yếu tố tham gia đánh gia theo thông tư 60/2015/TT-BTNMT; TCVN 8567:2010; TCVN 5979:2007; TCVN 6644:2000; TCVN 6498:1999; TCVN 4052:1985; TCVN 8660:2011; tham khảo ý kiến của nhiều chuyên gia có kinh nghiệm trong lĩnh vực đánh giá đất
- Khảo sát cho nhiều loại Chôm Chôm Java, chôm chôm nhãn, chôm chôm Rongrien (chôm chôm Thái) trong phạm vi huyện Trảng Bom tỉnh Đồng Nai
Trang 18- Kết quả nghiên cứu là bản đồ thích nghi bền vững cho vùng trồng Chôm Chôm ứng dụng kỹ thuật GIS và AHP
2.2.3 Nội dung nghiên cứu của luận văn
- Tìm hiểu cơ sở lý thuyết về FAO (1976), FAO (1993b), phương pháp quyết định đa tiêu chí bằng AHP, kỹ thuật phân tích không gian bằng GIS và bài toán đánh giá thích nghi bền vững chọn vùng trồng thích hợp
- Xây dựng và ứng dụng quy trình đánh giá FAO (1976), FAO (1993b) kết hợp với kỹ thuật GIS và AHP để chọn vùng trồng thích hợp bền vững cho cây chôm chôm tại huyện Trảng Bom tỉnh Đồng Nai
2.3 Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp thu thập tài liệu và số liệu: Các nguồn tài liệu liên quan
vùng nghiên cứu bao gồm: tài liệu về thổ nhưỡng, địa hình, khí hậu, hiện trạng sử dụng đất, hiện trạng trồng chôm chôm, chế độ nước, độ phì nhiêu, dinh dưỡng, đặc tính và sự phát triển của cây trồng (chôm chôm),
Phương pháp kế thừa có chọn lọc kết quả đã qua nghiên cứu: Nguồn tài
liệu kế thừa gồm: bản đồ thổ nhưỡng, bản đồ hiện trạng, bản đồ Quy hoạch, bản đồ địa chất thủy văn, số liệu độ cao, số liệu lượng mưa, số liệu thống kê chôm chôm (diện tích, năng suất, sản lượng, chi phí), của nhiều tác giả, cơ quan quản lý và khoa học (Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, Đất Việt Nam – Hội khoa học đất, Chi cục Trồng trọt, Bảo vệ thực vật và Thủy lợi Đồng Nai, Liên đoàn Địa chất thủy văn, địa chất công trình, Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Đồng Nai, Phòng Kinh tế huyện Trảng Bom) Dữ liệu thu thập sẽ được tổng hợp và xử lý thông tin trước khi sử dụng
Phương pháp xử lý thông tin, tài liệu, số liệu
- Phương pháp xử lý thống kê bằng phần mềm excel: áp dụng trong xử lý tổng hợp, thống kê số liệu
- Phương pháp tổng hợp xử lý thông tin, tài liệu, số liệu
Trang 19- Phương pháp phân tích không gian GIS: Ứng dụng kỹ thuật GIS trong phân tích các đối tượng không gian với các công cụ là công cụ hỗ trợ hiệu quả việc khoanh vùng thích hợp bền vững trồng chôm chôm tại huyện Trảng Bom
Phương pháp xây dựng bản đồ
- Phương pháp chuyển đổi dữ liệu sử dụng phần mềm MapInfo
- Phương pháp nội suy: nội suy (IDW – Inverse Distance Weithted) để xác định các giá trị liên tục về phân bố độ dốc, lượng mưa
- Ứng dụng phương pháp xây dựng bản đồ đơn vị đất đai của FAO để thành lập các bản đồ thành phần, bản đồ chuyên đề phục vụ quá trình đánh giá
- Sử dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) và các phần mềm ArcGIS, xây dựng và chồng xếp các bản đồ
Phương pháp chuyên gia: Tiến hành thu thập thông tin từ các chuyên gia
trong lĩnh vực ngành khoa học đất, đánh giá đất đai, kinh tế nông nghiệp để xác định các yếu tố cho đánh giá khả năng thích nghi bền vững của chôm chôm bằng mẫu phiếu câu hỏi soạn sẵn Số lượng phiếu thu thập lựa chọn là 10 phiếu cho 10
chuyên gia
Phương pháp phân tích đa tiêu chí: Ứng dụng phương pháp phân tích thứ
bậc AHP để xác định trọng số tương đối của các chỉ tiêu như thích nghi tự nhiên, kinh tế, xã hội và môi trường Từ đó đánh giá thứ hạng ưu tiên của các phương án và xác định chỉ số nhất quán để lựa chọn phương án tối ưu
Phương pháp tô màu: Tô màu bản đồ, tạo sự khác biệt giữa những vùng
thích nghi
3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn 3.1 Ý nghĩa khoa học
- Tăng cường ứng dụng khoa học kỹ thuật vào lĩnh vực nông nghiệp
- Kết hợp tri thức của nhiều chuyên gia trong nhiều lĩnh vực khác nhau
Trang 20- Giúp công tác quy hoạch sử dụng đất phù hợp, chính xác, hiệu quả hơn
- Nhân rộng mô hình trồng chôm chôm cho các khu vực khác, giúp sản xuất nông nghiệp được cải tiến, tránh rủi ro trong sản xuất, tăng thu nhập, nâng cao chất lượng, hiệu quả xây dựng nông thôn mới, cải thiện nhanh hơn đời sống của nông dân, góp phần xóa đói, giảm nghèo, bảo vệ môi trường
Trang 21
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan tài liệu nghiên cứu
1.1.1 Đánh giá thích nghi đất đai
1.1.1.1 Ngoài nước
Từ những thập niên 50 của thế kỷ trước, việc đánh giá khả năng sử dụng đất và nước xem như là bước nghiên cứu kế tiếp công tác nghiên cứu đặc điểm đất Xuất phát từ nghiên cứu riêng lẻ của từng quốc gia, về sau phương pháp đánh giá đất đai của nhiều khoa học hàng đầu thế giới và tổ chức quốc tế đã quan tâm và đặc biệt gần gũi với các nhà quy hoạch, người hoạch định chính sách đất đai và người sử dụng
Ở Mỹ, Anh, Canada, Ấn Độ, … đều phát triển hệ thống đánh giá đất đai, đa số dựa trên yếu tố thổ nhưỡng để phân cấp đất đai cho các mục tiêu sử dụng đất
Phương pháp đánh giá phân hạng đất ở Liên Xô cũ và các nước Đông Âu từ thập niên 60, việc phân hạng và đánh giá đất đai cũng được thực hiện, quá trình này chia làm 3 bước: (i) Đánh giá lớp phủ thổ nhưỡng; (ii) Đánh giá khả năng sản xuất (kết hợp xem xét các yếu tố khí hậu, địa hình, …); (iii) Đánh giá đất đai dựa vào kinh tế - xã hội trong sử dụng đất đai nhưng chưa đầy đủ
Đến cuối thập niên 60, nhiều quốc gia đã phát triển hệ thống đánh giá đất đai cho riêng mình (các tiêu chuẩn dùng cho đánh giá cũng như kết quả rất khác nhau), điều này làm cho việc trao đổi kết quả đánh giá đất đai trên thế giới gặp nhiều khó khăn Năm 1976, phương pháp đánh giá đất của FAO ra đời, nhằm thống nhất các tiêu chuẩn đánh giá trên toàn thế giới Bên cạnh đánh giá tiềm năng đất còn đề cập đến vấn đề kinh tế - xã hội và kỹ thuật canh tác của từng loại sử dụng cụ thể, cung cấp thông tin cho nhà quy hoạch lựa chọn phương án sử dụng đất hợp lý Ngay từ khi mới được công bố, hướng dẫn của FAO đã được áp dụng trong một số dự án phát triển Hầu hết các nhà đánh giá đều công nhận tầm quan trọng của nó đối với sự phát triển của chuyên ngành đánh giá đất đai Hiện nay, công tác đánh giá đất đai được thực hiện ở nhiều quốc gia và trở thành một khâu quan trọng trong công tác lập quy hoạch sử dụng đất vùng lãnh thổ
Về sau, FAO cũng đã ấn hành một số hướng dẫn khác về đánh giá khả năng
Trang 22thích hợp đất đai cho từng đối tượng
Đánh giá đất đai cho nông nghiệp nhờ mưa (Land evaluation for rained agriculture, 1983)
Đánh giá đất đai cho nông nghiệp có tưới (Land evaluation for irrigate agriculture, 1985)
Đánh giá đất cho đồng cỏ quảng canh (Land evaluation for extensive gazing, 1989)
Đánh giá đất đai cho sự phát triển (Land evaluation for development, 1990) Đánh giá đất đai và phân tích hệ thống canh tác phục vụ quy hoạch sử dụng đất (Land evaluation and farming system analysis for land use planning, Framework for land evaluation sustainable management, 1993) [1], [2]
Năm 1993, Tổ chức Nông lương Thế giới FAO cho ra đời “Khung đánh giá đất đai phục vụ cho quản lý sử dụng đất bền vững (FAO, 1993b)” quan tâm đến lĩnh vực kinh tế, xã hội và môi trường; khung đánh giá càng khẳng định vai trò của “đánh giá đất đai bền vững” (FAO, 2007), có nghĩa là mục tiêu chính của đánh giá đất đai là phục vụ cho quản lý sử dụng đất bền vững (SLM)
+ Bên cạnh đó, đánh giá đất đai cho quản lý sử dụng đất bền vững, các yếu tố tham gia vào đánh giá phải là yếu tố bền vững (FAO, 1993b; 2007) Tuy nhiên, phương pháp lựa chọn các yếu tố đưa vào đánh giá đất chưa được quan tâm nghiên
cứu đúng mức Do đó, cần thiết phải tiến hành nghiên cứu phương pháp luận lựa
chọn các yếu tố trong đánh giá đất đai phục vụ quản lý sử dụng đất bền vững
+ Hiện nay, có hai nhóm mô hình lựa chọn yếu tố bền vững: (i) Mô hình FESLM (FAO,1993b) thể hiện các tính chất đất đai bền vững nhưng không thể hiện mối quan hệ nhân quả giữa các yếu tố; (ii) Các mô hình PSR(OECD, 1994), DSR(UNCSD, 1997), DPSIR(EEA, 1999): thể hiện mối quan hệ nhân quả giữa các yếu tố nhưng không thể hiện tính chất đất đai bền vững Do vậy, cần thiết phải nghiên cứu tích hợp các mô hình với nhau nhằm phát huy điểm mạnh và khắc phục điểm yếu của các mô hình trong lựa chọn các yếu tố bền vững
Trang 23- Theo FAO, khung đánh giá đất đai phục vụ cho quản lý nông nghiệp bền vững có điểm mạnh của mô hình là đã chỉ ra rằng một hệ thống sử dụng đất (LUS)
bền vững thoả mãn đồng thời 5 tính chất: hiệu quả, an toàn, bảo vệ, lâu bền và
được xã hội chấp nhận; điều này định hướng cho người ra quyết định xác định các
yếu tố trong quản lý sử dụng đất đai bền vững Điểm yếu của mô hình là không thể hiện mối quan hệ nhân quả giữa các yếu tố
- Các mô hình PSR, DSR và DPSIR đều thể hiện mối quan hệ nhân quả giữa các yếu tố, giúp người ra quyết định nhận biết được vai trò của các yếu tố và ra quyết định tốt hơn, trong đó mô hình DPSIR có ưu điểm nổi bật
- Mô hình DPSIR thể hiện logic chặt chẽ giữa các yếu tố, nhưng tự nó không hướng cho người ra quyết định tìm kiếm các yếu tố thể hiện tính bền vững trong hệ thống sử dụng đất Trong khi đó FESLM đã chỉ ra rằng một hệ thống sử dụng đất bền vững thoả mãn đồng thời 5 tính chất nên hỗ trợ cho người ra quyết định lựa
chọn các yếu tố phù hợp với lĩnh vực quản lý đất đai bền vững Do vậy, cần thiết
phải nghiên cứu tích hợp mô hình FESLM và DPSIR để xác định các yếu tố trong quản lý đất bền vững
Thông thường, quá trình đánh giá đất đai được sử dụng một trong hai phương pháp sau:
Phương pháp 2 bước: Phương pháp này được tiến triển theo các trình tự rõ rệt gồm có 2 bước: Bước 1 thực hiện đánh giá đất tự nhiên (đánh giá đất về mặt định tính hoặc bán định lượng) và bước thứ 2 là phân tích kinh tế - xã hội
Phương pháp song song: Các bước tiến triển phát triển song song, kết hợp đánh giá đất tự nhiên đồng thời với việc phân tích tác động của môi trường
Hiện nay, tùy thuộc vào mục đích và điều kiện cụ thể ở mỗi quốc gia mà có phương pháp đánh giá đất đai khác nhau Có 3 phương thức đánh giá cơ bản:
(i) Đánh giá dựa vào sự mô tả và xét đoán trực tiếp (mang tính định tính); (ii) Đánh giá theo cách cho điểm các chỉ tiêu từ 0 đến 100 điểm;
(iii) Đánh giá dựa trên cơ sở tính thích hợp của các loại sử dụng đất đối với điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội (mang tính định lượng)
Ở nhiều nước trên thế giới, việc ứng dụng kỹ thuật GIS kết hợp với công cụ hỗ
Trang 24trợ ra quyết định đa tiêu chuẩn ngày càng phổ biến và đem lại ích lợi để giải quyết bài toán phân tích không gian Việc lựa chọn địa điểm tối ưu là một trong những bài toán quan trọng thường gặp trong lĩnh vực tự nhiên, kinh tế, xã hội, môi trường Đây là các bài toán yêu cầu phân tích không gian phức tạp, yêu cầu phải đánh giá rất nhiều các chỉ tiêu khác nhau
1.1.1.2 Trong nước [3] – [7]
Ở Việt Nam công tác đánh giá, phân hạng đất đã được nhiều cơ quan khoa học nghiên cứu và thực hiện Năm 1954, ở miền Bắc, Vụ Quản lý ruộng đất và Viện Nông hóa Thổ nhưỡng rồi sau đó là Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp đã có những công trình nghiên cứu và quy trình phân hạng đất vùng sản xuất nông nghiệp nhằm tăng cường công tác quản lý độ màu mỡ đất và xếp hạng thuế nông nghiệp Dựa vào các chỉ tiêu chính về điều kiện sinh thái và tính chất đất của từng vùng sản xuất nông nghiệp, đất đã được phân thành 5 -7 hạng theo phương pháp xếp điểm Nhiều tỉnh đã xây dựng được các bản đồ phân hạng đất đai đến cấp xã, góp phần đáng kể cho công tác quản lý đất đai trong giai đoạn kế hoạch hóa sản xuất
Phương pháp đánh giá đất đai theo FAO đã được nhiều nhà khoa học đất Việt Nam bước đầu vận dụng thử nghiệm và đã có những kết quả đóng góp để hoàn thiện từng bước những công trình nghiên cứu như của Bùi Quang Toản (1985); Vũ Cao Thái (1989); Trần An Phong (1995); Nguyễn Khoan và Phạm Ưng (1995) Từ đầu những năm 1970, Bùi Quang Toản cùng nhiều nhà khoa học của Viện Nông hóa Thổ nhưỡng (Vũ Cao Thái, Nguyễn Văn Thân, Đinh Văn Tỉnh ) đã tiến hành công tác đánh giá phân hạng đất đai ở 23 huyện, 286 hợp tác xã và 9 vùng chuyên canh Kết quả bước đầu đã phục vụ cho công tác tổ chức lại sản xuất và làm cơ sở để đề ra quy trình kỹ thuật phân hạng đất đai cho các hợp tác xã và các vùng chuyên canh Các yếu tố được sử dụng trong đánh giá, phân hạng đất đai vùng đồng bằng bao gồm: loại đất, độ dày tầng đất, độ chặt, xốp, hạn, úng, mưa, mặn, chua, Các yếu tố đó được chia thành 4 mức độ thích hợp là rất tốt, tốt, trung bình và kém Các nhà nghiên cứu này chủ yếu tập trung nghiên cứu tiêu chí về thổ nhưỡng, khí hậu để phân hạng cho từng loại cây trồng khác nhau Các yếu tố về điều kiện kinh tế, xã hội, thủy văn, … vẫn chưa đề cập đến Chẳng
Trang 25hạn, theo nghiên cứu của Vũ Cao Thái và cộng sự (1989), đã nghiên cứu mức độ thích hợp của đất Tây Nguyên với cao su, cà phê, chè, dâu tằm trên cơ sở vận dụng phân hạng đất thích hợp của FAO để đánh giá định tính và đánh giá tiềm năng của đất và đưa ra một số kết quả phân hạng đất cho từng loại cây trồng
Nghiên cứu của Tôn Thất Chiểu (1994) đã tiến hành nghiên cứu phân hạng trên toàn quốc, thực hiện ở tỉ lệ bản đồ 1:500.000, chủ yếu dựa vào nguyên tắc phân loại khả năng phân của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ Các yếu tố dựa vào chủ yếu địa hình và thổ nhưỡng phân cấp 7 nhóm đất phân lập cho mục đích nông nghiệp, lâm nghiệp và mục đích khác Năm 1995, Viện Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp đã xây dựng và hoàn thành bản đồ đơn vị đất đai các loại hình sử dụng đất chính ở Việt Nam theo FAO làm cơ sở cho chiến lược khai thác và sử dụng tiềm năng đất với tỉ lệ 1:250.000
Nhiều nghiên cứu đánh giá đất của nhiều nhà khoa học đất như phía Bắc có Nguyễn Công Pho (1995), Cao Liêm, Vũ Thị Bình, Quyền Đình Hà (1992, 1993), Phạm Văn Lăng (1992) Phía Nam có Trần An Phong, Nguyễn Văn Nhân, Tôn Thất Chiểu, Phạm Quang Khánh (1991, 1995); Lê Duy Thước (1992), Lê Văn Khoa (1993), Lê Thái Bạt (1995), Nguyễn Khang, Phạm Dương Ưng, Nguyễn Văn Tân, Đỗ Đình Đài, Nguyễn Văn Tuyển (1995) Các nghiên cứu này tập trung vào tỉ lệ bản đồ trung bình tỉ lệ từ 1:500.000 đến 1:250.000 Phạm Quang Khánh và Vũ Cao Thái (1994) đã đánh giá đất và các hệ thống sử dụng đất nông nghiệp vùng Đông Nam Bộ dựa vào tỉ lệ 1:250.000 đã xác định 54 đơn vị đất đai, 7 loại hình sử dụng đất chính với 49 loại hình sử dụng đất và 50 hệ thống sử dụng đất
Nguyễn Công Pho (1995) đã tiến hành đánh giá đất vùng đồng bằng sông Hồng trên quan điểm sinh thái và phát triển lâu bền theo phương pháp FAO Phạm Quang Khánh (2000) đã nghiên cứu, điều tra, đánh giá và quy hoạch sử dụng đất đai tỉnh Cà Mau tỉ lệ 1:100.000 Kết quả đã xác định 35 đơn vị đất đai với 11 loại hình sử dụng đất phổ biến được lựa chọn cho việc đánh giá khả năng thích hợp đất đai phục vụ công tác quy hoạch sử dụng đất gắn liền với chiến lược phát triển kinh tế - xã hội
Trang 26Nghiên cứu ở cấp độ tỉnh, huyện, xã là một yêu cầu cấp thiết được đặt ra nhằm cụ thể hóa kết quả những công tác đánh giá làm cơ sở cho việc định hướng sử dụng đất hiện tại cũng như trong tương lai Chẳng hạn như nghiên cứu đánh giá tài nguyên đất đai của Vũ Thị Bình (1995), Nguyễn Đình Bồng (1995), Nguyễn Văn Tân, Nguyễn Khang (1994), Đỗ Nguyên Hải (2000), Nguyễn Quang Học (2000), Đoàn Công Quỳ (2001), Hoàng Văn Mùa và Nguyễn Hữu Thành (2006), Nguyễn Đình Bộ (2010), … Kết quả công trình nghiên cứu ở tỉ lệ 1:50.000 đến 1:25.000 để đánh giá tiềm năng đất đai cho cho việc phát triển nông nghiệp trong tương lai dựa vào cơ sở cải tạo thủy lợi, chống xói mòn đất làm nền tảng để xây dựng định hướng quy hoạch sử dụng đất trên quan điểm sinh thái bền vững và phát triển đa dạng hóa cây trồng theo hướng sản xuất hàng hóa Hoàng Văn Mùa và Nguyễn Hữu Thành (2006) đã tiến hành nghiên cứu phân loại đất xã Lục Bình, huyện Bạch Thông, tỉnh Bắc Kạn theo FAO/UNESCO
Từ năm 1995 đến 2008, Trung tâm Nghiên cứu Đất - Phân bón và Môi trường phía Nam thuộc Viện Thổ nhưỡng Nông hóa đã tiến hành điều tra, đánh giá đất sản xuất nông nghiệp cho các xã và tổng hợp tài liệu cho các huyện, thị thuộc tỉnh Lâm Đồng với mục đích đánh giá số lượng, chất lượng đất đai Trên cơ sở đó, đề xuất việc sử dụng đất và các biện pháp thâm canh tăng năng suất cây trồng Các nội dung thực hiện gồm điều tra xây dựng bản đồ đất; xây dựng bản đồ đơn vị đất đai; điều tra nông hộ về tình hình sản xuất, đầu tư và hiệu quả của các loại hình sử dụng đất; xây dựng bản đồ đánh giá mức độ thích nghi đất đai; đề xuất các biện pháp thâm canh cây trồng Các chương trình thực hiện theo phương pháp hệ thống của FAO năm 1976 và các hướng dẫn tiếp theo năm 1983, 1985, 1987, 1992, nghiên cứu đất và phân hạng đất trong mối quan hệ với môi trường tự nhiên, kinh tế - xã hội, có tính đến hiệu quả kinh tế và xã hội
Những năm gần đây, vấn đề sử dụng đất đai trên toàn quốc đã và đang được đẩy mạnh theo hướng chuyển đổi cơ cấu kinh tế và phát triển nông lâm nghiệp bền vững Chương trình xây dựng quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế xã hội từ cấp quốc gia đến vùng và tỉnh huyện đòi hỏi ngành quản lý đất đai phải có những thông tin về tài nguyên đất và khả năng khai thác, sử dụng hợp lý, lâu bền đất sản
Trang 27xuất nông lâm nghiệp Đánh giá đất đai trở thành một bước bắt buộc trong quy trình lập quy hoạch sử dụng đất, một số kết quả cụ thể: Phân loại khả năng thích hợp đất đai của FAO đã được áp dụng đầu tiên trong nghiên cứu “Đánh giá và quy hoạch sử dụng đất hoang Việt Nam” Tuy nhiên, trong nghiên cứu này việc đánh giá chỉ dựa vào các điều kiện tự nhiên (thổ nhưỡng, điều kiện thuỷ văn, khả năng tưới tiêu và khí hậu nông nghiệp) và việc phân cấp dừng lại ở cấp phân vị lớp thích nghi
1.1.2 Ứng dụng kỹ thuật GIS kết hợp đánh giá đa tiêu chí trong đánh giá thích nghi bền vững
1.1.2.1 Ngoài nước [8] – [13]
Phương pháp lựa chọn vị trí thích hợp xuất hiện từ rất sớm, ban đầu là bài toán giải phóng mặt bằng của chính quyền và bố trí từng vị trí sử dụng (Apple 1977, Moore 1962) và xác định các mức độ phù hợp như rất thích hợp, thích hợp, thích hợp trung bình và ít thích hợp Có rất nhiều phương pháp trong việc đánh giá thích nghi cây trồng sao cho ít tốn chi phí, hiệu quả (năng suất cao), cộng đồng ủng hộ và chất lượng cuộc sống tốt hơn Phương pháp xác định đa tiêu chí đã được tồn tại đến nay như: phương pháp ngẫu nhiên chỉ số tổng hợp (AIRM), quá trình phân tích thứ bậc (AHP), quá trình phân tích mạng (ANP), phân tích phát triển dữ liệu (DEA), lập hàm mục tiêu, phân tích quan hệ độ xám (GRA), thuyết tiện ích đa thuộc tính (MAUT), thuyết giá trị đa thuộc tính (MAVT), … Ứng dụng mô hình kết hợp giữa AHP và GRA (lý thuyết phân tích quan hệ xám được các nhà khoa học phát triển ứng dụng xác định vị trí phù hợp cho cây trồng Lý thuyết Grey xuất hiện từ 1945 (Ashby,1945) và phát triển đến 1996 (Wu,1996) Cấp độ màu thể hiện sự biến động thông tin từ dữ liệu thiếu thông tin (màu đen), đầy đủ thông tin (màu trắng) hoặc thông tin không đầy đủ, không xác định (màu xám) Mô hình được các nhà nghiên cứu đánh giá cao và được xem là phương pháp đơn giản để giải quyết vấn đề định tính (Hsu,1997, Chang, 1996, Wen,1994, Luo,1993) nhưng hiệu quả (Chiang, K.S ,1997, Wu, H.H ,1998) Tuy nhiên, phương pháp không phù hợp đối với mục tiêu đặt ra của đề tài nên không ứng dụng
Trang 28Theo Muiler (1980); Bohme (1986) phương pháp đánh giá đa tiêu chí chủ yếu được đánh giá các quy trình công nghệ trong nông nghiệp và làm vườn Cách tiếp cận này cho phép so sánh và xếp hạn các yếu tố khác nhau, các chỉ tiêu và các thông số theo tầm quan trọng của chúng Đến Rao và cộng sự (1991), phương pháp đa chỉ tiêu và GIS được quan tâm tích hợp với nhau
Phương pháp AHP do giáo sư Saaty nghiên cứu và phát triển từ những năm 80, được sử dụng để xác định trọng số các yếu tố cho các bài toán lựa chọn vị trí thích hợp và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như môi trường, nông nghiệp, năng lượng, xây dựng, kinh tế, AHP sẽ xây dựng cây phân cấp dựa trên các tiêu chí và các khả năng lựa chọn cần quyết định, từ đó thành lập ma trận so sánh các chỉ tiêu (Saaty, 1980, Saaty, 1990, Saaty, 2008, Ishizaka và Labib, 2011) Phổ biến nhất, ứng dụng kỹ thuật AHP với GIS được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, hỗ trợ kỹ thuật ra quyết định tốt hơn và có cơ sở khoa học hơn
Theo Lootsmas (1999), phương pháp đánh giá đa chỉ tiêu là một kỹ thuật phân tích đa tiêu chí cung cấp cho người ra quyết định các mức độ quan trọng của các chỉ tiêu khác nhau Việc ra quyết định dựa trên chỉ tiêu có thể được hiểu như một tập hợp các khái niệm , phương pháp tiếp cận, các mô hình và phương pháp trợ giúp đánh giá (giá trị trọng số, mức độ ưu tiên) của các tiêu chí (Barredo, C.J.I,1996) Theo Weerakoon (2002), đã nghiên cứu về việc kết hợp phương pháp phân tích đa chỉ tiêu và GIS trong quy hoạch sử dụng đất đô thị và chỉ ra rằng các quá trình phân tích thứ bậc là phương pháp thường được sử dụng trong việc ra quyết định và là phương pháp hữu ích để các định giá trị trọng số
Ceballos (2003) đã nghiên cứu xác định khu vực thích nghi cho cây trồng bằng phương pháp phân tích đa chỉ tiêu và sử dụng bản đồ lớp phủ thực vật qua ứng dụng GIS đã đánh giá vấn đề một cách có hệ thống và toàn diện, đạt được mục tiêu mong muốn
Theo Sharifi, M.A.,K.Shamsudin và L.Boerboom (2004), phương pháp đa chỉ tiêu là phương thức đơn giản của quá trình thu thập và xử lý hệ thống các thông tin khách quan và thể hiện quyết định chủ quan thông qua việc lựa chọn một phương án
Trang 29tối ưu cho một tập hợp các chỉ tiêu ảnh hưởng đến một số đối tượng phân tích để đưa ra quyết định một cách hiệu quả hơn
Ở New Zealand, sự khai thác công cụ quản lý và cập nhật dữ liệu bằng kỹ thuật GIS không ngừng phát triển, phổ biến đến địa phương Vì vậy, việc lồng ghép các mô hình khác vào kỹ thuật GIS đã được thực hiện để tăng cường lập kế hoạch và tích hợp các thông số kinh tế, xã hội và môi trường vào dữ liệu hiện có, giúp xây dựng những kịch bản sử dụng đất có sự nhất quán và minh bạch (Dipl.-Geogr Stefan Fina, 2007)
+ Ở Ấn Độ, Trung tâm ứng dụng không gian của Tổ chức Nghiên cứu Không gian Ấn Độ (ISRO) đã xác định khi đánh giá thích nghi cho một loại cây trồng nào đó phải phân tích điều kiện khí hậu, đất, nước và sử dụng đất hiện tại là rất cần thiết Phân tích tính chất phù hợp thực hiện dựa Tổ chức Nông Lương quốc tế (FAO) để xác định mức độ thích nghi của cây nho với 4 mức độ: không thích nghi (NS), rất thích nghi (S1), thích nghi (S2) và ít thích nghi (S3) Các yếu tố dinh dưỡng trong đất được quan tâm chủ yếu là độ chua pH, độ dẫn điện (EC), cacbon hữu cơ (OC), CaO Ứng dụng kỹ thuật GIS và AHP để đánh giá thích nghi đất phát triển đô thị tại khu vực Maharashtra dựa trên sự tổ hợp các nhóm yếu tố đặc điểm kinh tế - xã hội, đặc điểm môi trường, đặc điểm địa vật lý, đặc điểm thuận lợi và tiện ích (Mehdi Rezaeimahmoudi et al.,2014)
Ở Iran, lượng dầu ăn trong nước tiêu thụ chủ yếu là nhập khẩu (hơn 90%) Do đó, việc chọn vị trí thích hợp để thử nghiệm giống cải Canola ở tỉnh Ardabil Tất cả các yếu tố về điều kiện canh tác, khí hậu, mùa vụ, tập quán canh tác đều ảnh hưởng đến năng suất của cải Canola Với sự hỗ trợ công nghệ GIS kết hợp với yếu tố sinh thái bằng kỹ thuật quyết định đa tiêu chí trên phần mềm ArcGIS.Vị trí thích nghi để trồng giống cải này Canola ở tỉnh Ardabil do điều kiện khí hậu quyết định nhất có giá trị trọng số là 0,496, kế đến yếu tố đất là 0,259, độ dốc là 0,132; hình thái đất là 0,061 và tính ứng dụng là 0,03 (Bashir Beigbabayi và Mohammad Azadi Mobaraki, 2012)
Ở Malaysia, khi đánh giá thích nghi đất đai phù hợp với cây trồng, dữ liệu thông số kinh tế - xã hội kết hợp với biến sinh thái được nhóm tác giả quan tâm
Trang 30Các nhà quy hoạch cho rằng các yếu tố sinh lý, sinh thái, kinh tế và xã hội sẽ giải quyết khách quan và hài hòa hơn Các biến kinh tế xã hội thường được sử dụng (thu nhập nông thôn, lao động nông nghiệp, đô thị hóa, khả năng tiếp cập) thể hiện mối quan hệ phụ thuộc Kết quả nghiên cứu cho thấy các huyện Kuala Langat và Sabak Bernam của Selangor là những khu vực thích hợp để trồng lúa, cọ dầu và dừa trong khi Klang và Petaling phù hợp hơn cho trồng cao su (A O Olaniyi et al.,2015)
Như vậy, với sự phát triển của công nghệ trong kỹ thuật lựa chọn vị trí thích hợp bằng ứng dụng kỹ thuật GIS và quá trình phân cấp thứ bậc AHP Phương pháp này ứng dụng rất phổ biến và hiệu quả, giúp hỗ trợ ra quyết định một cách nhanh chóng dựa trên ý kiến của nhiều chuyên gia Phương pháp ứng dụng AHP cổ điển là mô hình thể hiện rõ quá trình ra quyết định đa tiêu chí (Saaty,1980, Taylor, 2004) và sử dụng quyết định gần như rõ ràng (không mờ) Mặc dù khuyết điểm của phương pháp tạo ra thang đánh giá không cân bằng, không phản ảnh hết tư duy của con người tham gia đánh giá (như FAHP) nhưng là công cụ hỗ trợ đắc lực trong giải quyết vấn đề và ra quyết định, đáp ứng mục tiêu đặt ra của đề tài
1.1.1.2 Trong nước
Ở Việt Nam, phương pháp ứng dụng GIS và AHP được tiếp cận vào những năm gần đây, theo Võ Quang Minh và cộng sự (2003) đã cho rằng nên kết hợp các đặc điểm tự nhiên với các đặc điểm kinh tế - xã hội trong một đơn vị đất đai Lê Quang Trí và cộng sự (2005) ứng dụng phương pháp đánh giá đất cho xã Song Phú, huyện Tam Bình thuộc tỉnh Vĩnh Long để làm cơ sở cho quy hoạch đất đai
Huỳnh Văn Chương (2008) đã tiến hành “Đánh giá thích nghi đa tiêu chí phục vụ cho việc lựa chọn loại cây ăn quả ở vùng đồi miền Trung Việt Nam (áp dụng cho xã Thủy Bằng và xã Hương Bình, tỉnh Thừa Thiên Huế) Kết quả áp dụng phương pháp đánh giá theo FAO và lựa chọn các chỉ tiêu kinh tế - cơ sở hạ tầng, xã hội và môi trường cho cây trồng có múi Trong đó, tiêu chí về kinh tế - cơ sở hạ tầng có tầm quan trọng hơn các tiêu chí còn lại
Lê Cảnh Định (2011) đã áp dụng phương pháp đánh giá đất theo FAO và kỹ thuật đánh giá đa chỉ tiêu cho quản lý sử dụng đất bền vững bao gồm yếu tố tự
Trang 31nhiên, kinh tế, xã hội và môi trường để đánh giá đất đai cho tỉnh Lâm Đồng với kết quả phù hợp với thực tế địa phương
Huỳnh Văn Chương và cộng sự (2012), ứng dụng công nghệ GIS để đánh giá phân hạng khả năng thích nghi đất theo FAO cho cây cao su tại các xã vùng đồi huyện Hải Lăng (tỉnh Quảng Trị) Kết quả đánh giá bước đầu có điều chỉnh phù hợp với điều kiện Việt Nam bao gồm điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội mang lại tính khả thi cao và đã đạt được những thành công nhất định cho vùng nghiên cứu
Nguyễn Thám, Nguyễn Đăng Độ và Uông Đình Khanh (2012) đã có những nghiên cứu ứng dụng GIS và AHP trong đánh giá trượt lở đất tại những khu vực độ dốc lớn và địa hình chia cắt mạnh như ở Quảng Trị Kết quả xếp mức độ quan trọng từ cao đến thấp gồm độ dốc (0,328), lượng mưa trung bình năm (0,256), mật độ đứt gãy (0,185), địa chất (thạch học) (0,109), phân cắt sâu (0,042), phân cắt ngang (0,036) và hiện trạng sử dụng đất (0,036) Đỗ Minh Ngọc và cộng sự (2016) nghiên cứu trượt lở tại huyện Xín Mần tỉnh Hà Giang cũng xác định yếu tố độ dốc là quan trọng và có các giá trị trọng số lần lượt sau: độ dốc (0,418), loại đất (0,229), mật độ phân cắt sâu (0,113), thạch học (0,113), mật độ phân cắt ngang (0,051), hiện trạng sử dụng đất (0,051) và hướng dốc địa hình (0,026)
Đoàn Khánh Hoàng và Nguyễn Thế Lộc (2014) đã đánh giá mô hình FAHP và ứng dụng trong GIS để giải bài toán lựa chọn tối ưu là công cụ rất có hiệu quả trong lĩnh vực kinh tế - xã hội – môi trường Đây là phương pháp giúp giải quyết bài toán đa yếu tố để ra quyết định hiệu quả có thể áp dụng trong giải quyết vấn đề đặt ra
Nghiên cứu của Lê Cảnh Định (2016) đã ứng dụng mô hình tích hợp GIS, AHP và VIKOR trong đánh giá đất cho quản lý sử dụng đất bền vững liên quan đến nhiều lĩnh vực (tự nhiên, kinh tế, xã hội và môi trường) Tác giả đã xem xét hài hòa mối quan hệ giữa các yếu tố sao cho đạt được tối đa “nhóm tiện ích cho đa số” và tối thiểu sự “hối tiếc riêng lẻ” Tuy nhiên, trong nghiên cứu này kỹ thuật VIKOR thực hiện trong môi trường ra quyết định riêng rẽ, kết quả còn mang tính chủ quan của các chuyên gia
Như vậy, có nhiều phương pháp ứng dụng như AHP, Fuzzy AHP, Fuzzy ANP, Fuzzy DEA để giải quyết vấn đề trong từng lĩnh vực cụ thể Kỹ thuật AHP hay
Trang 32FAHP đều giúp giải quyết bài toán đa yếu tố để ra quyết định dựa trên ý kiến chuyên gia, hỗ trợ ra quyết định đa yếu tố trên nhiều lĩnh vực và được ứng dụng rất phổ biến không chỉ ngoài nước mà còn ở Việt Nam Với mục tiêu đặt ra và nội dung cần giải quyết, đề tài chọn kỹ thuật AHP hỗ trợ ra quyết định, tích hợp GIS để đánh giá thích nghi bền vững cho cây trồng chôm chôm tại huyện Trảng Bom của tỉnh Đồng Nai trên cơ sở đánh giá ý kiến của chuyên gia đối với các chỉ tiêu về kinh tế, xã hội, điều kiện tự nhiên và môi trường
1.2 Các nội dung liên quan đến đánh giá thích nghi đất đai
1.2.1 Một số khái niệm đánh giá đất đai theo FAO (1976, 1993b) [14] - [16]
Đất đai: Là diện tích bề mặt của trái đất, các đặc tính của nó bao gồm các thuộc tính tương đối ổn định, hoặc có thể dự báo theo chu kỳ của sinh quyển bên trên và bên dưới nó như: Không khí, thổ nhưỡng, địa chất, thủy văn, quần thể động thực vật Đất đai cũng là kết quả hoạt động của con người trong quá khứ và hiện tại, mà những thuộc tính này có ảnh hưởng đáng kể tới việc sử dụng đất đai bởi con người trong hiện tại và tương lai
Đơn vị đất đai hay còn gọi là bản đồ đơn vị đất đai (LMU): Là những vùng đất ứng với một tập hợp nhiều yếu tố tự nhiên tương đối đồng nhất và có ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng sử dụng đất đai Các yếu tố môi trường tự nhiên bao gồm môi trường, địa chất, địa hình, địa mạo, thủy văn,…
Đặc tính đất đai (LC): Là những đặc tính của đất đai có thể đo đạc hoặc ước lượng được, thường được sử dụng làm phương tiện để mô tả các chất lượng đất đai hoặc để phân biệt giữa đơn vị đất đai có khả năng thích hợp cho sử dụng khác nhau
Chất lượng đất đai (LQ): Là những thuộc tính phức tạp phản ánh mối quan hệ và tương tác của nhiều đặc tính đất đai Chất lượng đất đai thường được phân làm ba nhóm: Nhóm theo yêu cầu sinh thái cây trồng, nhóm theo yêu cầu quản trị và nhóm theo yêu cầu bảo tồn
Loại hình sử dụng đất chính (Major kind of land use): Là sự phân chia ở
Trang 33mức độ cao loại hình sử dụng đất, ví dụ: Nông nghiệp nhờ mưa, nông nghiệp có tưới, cây hàng năm, cây lâu năm, đất đồng cỏ, đất lâm nghiệp…
Loại hình sử dụng đất (LUT): Một loại hình sử dụng đất được mô tả chi tiết
hơn loại hình sử dụng đất chính Một loại hình sử dụng đất có thể là một loại cây trồng hoặc một số loại cây trong một số điều kiện kinh tế, xã hội nhất định Các thuộc tính của loại hình sử dụng đất bao gồm các thông tin về sản xuất, thị trường tiêu thụ sản phẩm đầu tư, lao động, biện pháp kĩ thuật, yêu cầu về cơ sở hạ tầng, mức thu nhập,…
Yêu cầu về sử dụng đất (LUR): Là một tập hợp chất lượng đất dùng để xác định điều kiện sản xuất và quản trị đất của các loại hình sử dụng đất
Yếu tố hạn chế (Limitation factor): Là chất lượng hoặc đặc tính đất đai có ảnh hưởng bất lợi đến loại hình sử dụng đất nhất định Chúng thường làm tiêu chuẩn để phân cấp các mức thích nghi
Tính bền vững có thể được coi là tính thích hợp được duy trì lâu dài với thời gian Bền vững của hệ thống quản lý sử dụng đất bao gồm các tiêu chuẩn sau:
- Duy trì và nâng cao sản lượng
- Giảm rủi ro sản xuất
- Bảo vệ tiềm năng nguồn lực tự nhiên và ngăn ngừa thoái hóa đất và nước
- Có hiệu quả lâu dài
- Được xã hội chấp nhận
Trang 34- Hay có thể nói khác đi là: Đánh giá đất đai nhằm mục tiêu cung cấp những thông tin về sự thuận lợi và khó khăn cho việc sử dụng đất đai, làm căn cứ cho việc đưa ra những quyết định về sử dụng và quản lý đất đai một cách hợp lý
Đánh giá khả năng thích nghi đất đai
- Thực chất của đánh giá khả năng thích nghi đất đai là xác định xem vùng (thửa) đất đó thích hợp với những loại sử dụng đất nào?
- Mục đích của đánh giá đất đai, làm cơ sở cho bố trí sử dụng đất hợp lý (Quy hoạch sử dụng đất)
- Đối tượng dùng cho đánh giá: có nhiều loại hình sử dụng đất được chọn dùng cho đánh giá đất
1.2.2 Đánh giá thích nghi đất đai bền vững của FAO (1993b)
Để xem xét một cách đầy đủ và hệ thống các vấn đề liên quan tới sử dụng đất, FAO (1993b) đã xuất bản đề cương hướng dẫn đánh giá đất đai phục vụ cho quản lý bền vững (An international Framework for evaluating Sustainable Land Management) Trong đó đưa ra các nguyên tắc, phương pháp, các yếu tố và tiêu chuẩn cần xem xét trong đánh giá bền vững Đánh giá đất đai phục vụ quản lý bền vững thực chất là lựa chọn các LUS đáp ứng nhiều tiêu chuẩn được đặt ra (tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của vùng nghiên cứu)
1.2.2.1 Các nguyên tắc trong đánh giá thích nghi đất đai (FAO, 1993b)
FAO (1993b) đề ra các nguyên tắc cơ bản trong đánh giá đất đai bền vững - Khả năng đánh giá và phân cấp cho loại hình sử dụng đất cụ thể: Khái niệm
Trang 35khả năng thích nghi đối với loại hình sử dụng đất cụ thể Các yêu cầu đất đai của loại hình sử dụng đất rất khác nhau Vì thế, một thửa đất có thể thích hợp cao đối với cây trồng này nhưng lại không thích hợp với loại cây trồng khác
- Trong đánh giá đất đai cần có sự so sánh chi phí đầu tư và giá trị sản phẩm đầu ra ở các loại đất đai khác nhau: Sự khác biệt giữa đất tốt hay đất xấu đối với loại cây trồng nào đó không những được đánh giá qua năng suất thu được, mà còn phải so sánh mức đầu tư cần thiết để đạt năng suất mong muốn Cùng một loại hình sử dụng đất nhưng bố trí ở vùng đất khác nhau thì mức đầu tư và thu nhập cũng rất khác nhau Phải có sự kết hợp đa ngành trong đánh giá đất đai: Sự tham gia của những chuyên gia trong lĩnh vực thổ nhưỡng, sinh thái học, cây trồng, nông học, khí hậu học, kinh tế và xã hội học là rất cần thiết giúp cho việc đánh giá bao quát và chính xác
- Trong đánh giá đất đai cần phải xem xét tổng hợp các yếu tố tự nhiên, kinh tế, xã hội: Một loại đất đai thích nghi với một loại cây trồng nào đó trong một vùng này có thể không thích hợp ở vùng khác do sự khác biệt về chi phí lao động, vốn, trình độ kỹ thuật của nông dân…
- Đánh giá khả năng thích nghi đất đai phải dựa trên cơ sở bền vững: Đánh giá khả năng thích hợp phải tính đến các nguy cơ xói mòn đất hoặc các kiểu suy thoái đất khác làm suy giảm các tính chất hóa học, vật lý hoặc sinh học của đất
- Đánh giá bao hàm cả việc so sánh hai hoặc nhiều kiểu sử dụng đất khác nhau: Có thể so sánh giữa nông nghiệp và lâm nghiệp, giữa các hệ thống canh tác hoặc giữa các cây trồng riêng biệt
Trang 361.2.3.2 Quy trình đánh giá thích nghi đất đai bền vững của FAO (1993b)
Việc đánh giá đất đai tùy thuộc vào mục tiêu và mức độ chi tiết của nghiên cứu được thực hiện như hình dưới đây:
Hình 1.1 Sơ đồ tiến hành đánh giá thích nghi đất đai bền vững
1.2.2.3 Cấu trúc phân loại khả năng thích nghi đất đai
Cấu trúc phân loại FAO (1993b) kế thừa FAO (1976), tổng quát của phân loại khả năng thích nghi đất đai gồm 4 cấp:
Thảo luận ban đầu
Xác định:
- Mục tiêu, lập kế hoạch; - Khu vực; Loại hình sử dụng đất thích hợp
Loại hình sử dụng đất
- Xác định LUR - Các hạn chế
Trang 37- Bộ: Phản ánh các loại thích nghi Trong bộ chia ra làm hai mức: Thích nghi (S) và không thích nghi của bộ (N)
- Lớp: Phản ánh mức độ thích nghi của bộ
- Lớp phụ: Phản ánh những giới hạn cụ thể của từng đơn vị đất đai với từng loại hình sử dụng đất Những yếu tố này tạo ra sự khác biệt giữa các dạng thích nghi trong cùng một lớp
- Đơn vị: Phản ánh sự khác biệt về yêu cầu quản trị của các dạng thích nghi của cùng một lớp phụ
Bảng 1.1 Cấu trúc phân loại khả năng thích nghi đất đai
Phân loại
S2 S3
S2/Sl (*) S2/De S2/Ir …
S2/De1 (**) S2/De2 S2/De3 …
N2
N1/Ir N1/De
(*) Yếu tố hạn chế (Sl: Độ dốc; De: độ dày tầng đất mặt; Ir: khả năng tưới) (**) Yếu tố hạn chế trong cùng 1 lớp phụ, phản ánh sự khác biệt về mức độ khác biệt về mặt quản trị (Ví dụ: De1 < 50cm, De2: 50-100cm, De 3: >100cm)
Cấp phân vị từ lớp “bộ” tới lớp “phụ” được áp dụng đánh giá đất đai tới cấp tỉnh, từ lớp “bộ” tới “đơn vị” sẽ được áp dụng tới cấp huyện điểm và các xã thuộc huyện điểm Trong đề tài này, sử dụng cấp phân vị tới cấp “đơn vị”
Bộ thích nghi đất đai được chia làm 3 lớp: S1 (thích nghi cao), S2 (thích nghi trung bình), S3 (thích nghi kém)
Trang 38S1 (Thích nghi cao): Đất đai không có hạn chế có ý nghĩa đối với việc thực hiện lâu dài một loại đất sử dụng đất được đề xuất, hoặc không làm giảm năng xuất hoặc tăng mức đầu tư quá mức có thể chấp nhận được
S2 (Thích nghi trung bình): Đất đai có những hạn chế mà cộng chung lại ở mức trung bình đối với việc thực hiện một loại hình sử dụng đất được đưa ra; các giới hạn sẽ làm giảm năng suất hoặc lợi nhuận và làm gia tăng yêu cầu đầu tư Ở mức này lý tưởng mặc dù chất lượng của nó thấp hơn hạng S1
S3 (Thích nghi kém): Đất đai có những giới hạn mà cộng chung lại là nghiêm trọng đối với loại hình sử dụng đất được đưa vào, tuy nhiên vẫn không làm ta bỏ loại sử dụng đất đã định Phí tổn sản xuất cao nhưng vẫn có lãi
Bộ không thích nghi đất đai được chia làm 2 lớp: N1 (Không thích nghi hiện tại) và N2 (không thích nghi vĩnh viễn)
N1 (Không thích nghi hiện tại): Đất đai không thích nghi với loại hình sử dụng đất nào đó trong điều kiện hiện tại Những giới hạn đó có thể khắc phục được bằng những đầu tư lớn trong tương lai
N2 (Không thích nghi vĩnh viễn): Đất không thích nghi với loại hình sử dụng đất trong hiện tại và tương lai, vì có giới hạn rất nghiêm trọng mà con người không có khả năng làm thay đổi
1.2.2.4 Phương pháp xác định khả năng thích nghi đất đai
Sau khi đã xác lập các đơn vị đất đai và lựa chọn các loại hình sử dụng đất có triển vọng để đánh giá, bước kế tiếp trong tiến trình đánh giá đất đai là quá trình kết hợp, so sánh giữa LQ/LC với LUR của loại hình sử dụng đất (LUT) Kết quả của quá trình này là xác định các mức thích nghi của từng LUT trên từng đơn vị đất đai Phương pháp kết hợp giữa LQ/LC và LUR theo đề nghị của FAO có các cách đối chiếu sau:
- Điều kiện hạn chế: Phương pháp này thường được áp dụng trong phân loại
khả năng thích nghi đất đai, sử dụng cấp hạn chế cao nhất để xác định khả năng
Trang 39thích nghi Phương pháp này đơn giản nhưng không giải thích được sự tương tác giữa các yếu tố
+ Ưu điểm: Đơn giản, logic và theo quy luật tối thiểu trong sinh học
+ Hạn chế: Không thể hiện được ảnh hưởng qua lại của các yếu tố và không
thấy được vai trò của các yếu tố trội, yếu tố gây ảnh hưởng có ý nghĩa quyết định hơn
- Phương pháp toán học
Phương pháp này cho điểm các chất lượng hoặc tính chất đất đai (LQ/LC) ứng với từng LUT, cộng các giá trị và phân cấp này thích nghi theo tổng số điểm Đã có các nghiên cứu theo hướng này nhưng xem mức độ ảnh hưởng của các LQ/LC đến thích nghi cây trồng có tầm quan trọng như nhau nên kết quả không sát với thực tế sản xuất Để phương pháp này mang tính khả thi cao cần thiết phải kham khảo ý kiến chuyên gia để xác định: 1 Xác định mức độ ảnh hưởng (trọng số wi) của các LQ/LC đến thích nghi các LUT, 2 Thang điểm (xi) của từng LQ/LC ứng với từng LUT Tổng giá trị thích nghi theo miền giá trị thích nghi (Si)
- Phương pháp chuyên gia
Bàn bạc với các nhà nông học, kinh tế, nông dân,…tóm lược việc kết hợp các điều kiện khác nhau và chỉnh sửa làm sao cho chúng có thể đánh giá được cho tất cả các khả năng thích nghi
- Phương pháp xem xét kết quả về kinh tế
Trên cơ sở so sánh các kết quả đánh giá về kinh tế với tính chất đất đai, sau đó đưa ra phân cấp đánh giá
1.2.2.5 Các chỉ tiêu, tiêu chuẩn, ngưỡng trong đánh giá thích nghi bền vững
- Chỉ tiêu: Số liệu thống kê môi trường xung quanh, số liệu này được đo lường nó phản ánh tình trạng môi trường hoặc thay đổi trong các điều kiện khác nhau (ví dụ: tấn/ha do điều kiện xói mòn, tỷ lệ tăng/ giảm do xói mòn)
- Tiêu chuẩn: Các tiêu chuẩn hoặc quy tắc (mô hình, kiểm tra hoặc biện pháp)
Trang 40để quyết định phán đoán trong điều kiện môi trường xung quanh (ví dụ: Đánh giá tác động của mức độ xói mòn vào năng suất, chất lượng nước, )
- Ngưỡng: Mức vượt quá mà hệ thống xảy ra thay đổi đáng kể, điểm mà tại đó các tác động vào sẽ phản ứng, thay đổi (ví dụ: Mức xói mòn mà tại đó không thể chấp nhận được)
1.3 Kết hợp thông tư 60/2015/TT-BTNMT ngày 15/12/2015; [17], [18] 1.4 Kỹ thuật ứng dụng [19] - [22]
1.4.1 Kỹ thuật GIS
Chồng xếp các lớp dữ liệu không gian với các chức năng được sử dụng gồm:
1.4.1.1 Chức năng phân tích không gian
Mô hình dữ liệu hình học được chia làm 2 loại chủ yếu: mô hình vector và mô hình raster
- Mô hình vector
Hệ thống thông tin nền vector biểu diễn dữ liệu không gian như điểm, đường (thẳng hoặc cong), hoặc vùng có kèm theo các thuộc tính dùng để mô tả đối tượng Tọa độ tham khảo Cartersian (ví dụ x, y, z) hoặc tọa độ địa lý và các phép toán hình học về tọa độ giúp xác định tọa độ các điểm trong hệ thống Đường được định nghĩa như chuỗi các điểm có hệ thống Vùng cũng được lưu trữ như là chuỗi các điểm có thứ tự, với điểm đầu và điểm cuối trùng nhau Mô hình dữ liệu này phù hợp trong biểu diễn dữ liệu có ranh giới rõ rệt như ranh nhà, ranh đường, v.v… Để biểu diễn dữ liệu dạng vector, hai loại cấu trúc thường được sử dụng là spaghetti và topology
- Mô hình raster
Hệ thống nền raster thể hiện, định vị trí và lưu trữ dữ liệu địa lý bằng cách sử dụng một ma trận hay lưới các “ô” được sắp xếp hàng đến hàng từ trên xuống dưới và cột đến cột từ trái sang phải Mỗi vị trí được xác định bởi hàng và cột có thuộc tính bằng chính giá trị của ô đơn đó Mô hình dữ liệu này phù hợp trong biểu diễn dữ liệu biến đổi liên tục: độ cao, nhiệt độ, lượng mưa, độ dốc, v.v