Luận văn thạc sĩ Bản đổ, viễn thám và hệ thống thông tin địa lý: Giải pháp Gis trong đánh giá tác động của mực nước biển dâng do biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến sản xuất lúa tại tỉnh Trà Vinh

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Khảo sát, nghiên cứu các lớp dữ liệu địa lý bị ảnh hưởng bởi mực nước biển dâng bao gồm: bé mặt địa hình, diện tích đất trồng lúa, c c địa phận hành chính, vùng b

TRAN VAN HUNG

Chuyên ngành: Bản đồ, viễn thám và hệ thông tin địa lýMã số: 604476

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Bách Khoa - DHQG-HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGs.TS Lê Văn Trung

Cán bộ đồng hướng dẫn khoa học: TS Vũ Xuân Cường

Cán bộ cham nhận xét 1: PGs.TS Nguyễn ¡ Lợi

CHỦ TỊCH HOIDONG TRƯỞNG KHOA THUẬT XÂY DỰNG

PGs.TS Trần Trọng Đức

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: TRAN VAN HUNG MSHV: 11100354Ngày, th ng, năm sinh: 18/09/1963 Nơi sinh: Tp.HCMChuyên ngành: Ban đồ, viễn thám và hệ thông tin địa lý Mã số: 604476

I TÊN ĐÈ TÀI:

Giải ph p GIS trong đ nh gi t c động của mực nước biến dâng do biến đổikhí hậu ảnh hưởng đến sản xuất lúa tại tỉnh Trà Vinh

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

- Khảo sát, nghiên cứu các lớp dữ liệu địa lý bị ảnh hưởng bởi mực nước biển

dâng bao gồm: bé mặt địa hình, diện tích đất trồng lúa, c c địa phận hành chính,

vùng bị ngập lũ và xâm nhập mặn theo mùa- Nghiên cứu phương ph p thể hiện dữ liệu 3D độ sâu ngập lũ, bé mặt địahình) trong một hệ thống GIS: các tiêu chuẩn giới hạn ngưỡng t c động) của độ sâungập, độ mặn của nước tưới để trồng lúa theo các mức độ ảnh hưởng

- Thiết kế mô hình cơ sở dữ liệu GIS thích hợp phục vụ công tác thé hiện vaphân tích mực nước biến dâng do biến đổi khí hậu theo các kịch bản BĐKH thấp,trung bình, cao).

- Xây dựng một chương trình ứng dụng dé hỗ trợ cho người sử dụng đ nh giámức độ t c động đến sản xuất lúa tr n địa bàn tỉnh Trà Vinh

H NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 01/07/2012

IV CÁN BỘ HƯỚNG DAN: 1 PGs.TS Lê Văn Trung

cô giáo tại trường Đại học Bách Khoa, các bạn đồng nghiệp cơ quan nơi tôi đã vàđang công t c tại Sở Tài nguy n và Môi trường va Sở khoa hoc và Công nghệ tinhTrà Vinh, các bạn học viên lớp Cao học GIS Khóa 2009 và những người thân yêutrong gia đình.

Trước tiên, tôi xin bày tỏ sự kính trọng và tri ân các quý thầy cô giáo của Bộmôn Địa Tin học, nơi tôi được các thây cô truyền đạt những những kiến thức ngànhhọc trong suốt thời gian học ở bậc đại học và cao học, đó là những kiến thức nềntảng để giúp tôi thực hiện luận văn này

Tôi xin bày tỏ sự cảm ơn sâu sắc đến PGs.TS L Văn Trung, ang những kiếnthức sâu rộng và những kinh nghiệm quý báu trong hoạt động nghiên cứu khoa họccủa mình tr n lĩnh vực viễn thám va GIS, đã dẫn dắt tôi vào con đường nghiên cứuvà làm việc trong việc định hướng x c định mục tiêu, tiếp cận với c c phương ph p,các kỹ năng và học thuật trong quá trình nghiên cứu đề tài Tôi cũng xin trân trọngbiết on TS.Vũ Xuân Cường, một người rất am hiểu và có nhiều kinh nghiệm thựctiễn trong lĩnh vực đo đạc bản đồ của Việt Nam, đã giup cho tôi rất nhiều ý kiến quýbáu trong việc xem xét, đ nh gi và giải quyết các vẫn dé nghiên cứu có liên quancủa dé tài với cách tiếp cận có hệ thống và lô gích

Tôi chân thành cảm ơn PGs.TS Nguyễn Ngọc Lâu và TS.L Trung Chơn,

mặc dù không trực tiếp hướng dẫn khoa học trong quá trình tôi thực hiện luận văn,nhưng vẫn luôn dành cho tôi sự quan tâm rất đ ng qu , chính những lời động viênvà khích lệ của các thay trong những lúc tôi gặp khó khăn nhất về tinh than, đã giúptôi có thêm nghị lực để quyết tâm hoàn thành luận văn này Tôi xin chân thành cảmơn PGs.TS Trần Trọng Đức, người đã tận tình giúp đỡ tôi thực hiện Chuy n đề GIS,chính kết quả khởi đầu đó đã giúp tôi rất nhiều về mặt phương ph p trong qu trìnhtiếp cận và giải quyết những nội dung của của bài toán ứng dụng GIS

Tôi xin cảm ơn Ong Lâm Ngoc Triết, Gi m đốc Sở Tài nguy n và Môi trường,một cán bộ quản lý có nhiều kinh nghiệm và giàu kiến thức thực tiễn trong lĩnh vựcnông nghiép, rất say mé làm khoa học, người luôn cổ vũ, chia sẻ và hỗ trợ cho tôitrong suốt thời gian đi học và sự giúp đỡ thiết thực trong thời gian tôi làm luận văn

Xin cảm ơnec c an Nguyễn Thế B ch, Khưu Minh Cảnh, Trần Á, Trần ThịNgọc Duyên và các bạn học viên lớp Cao hoc GIS khóa 2009 chính sự động viêncủa các bạn giúp tôi có thêm niềm vui, sự chia sẻ để hoàn tất luận văn này

Đặc biệt, tôi xin cảm ơn những người thân y u trong gia đình, những ngườiluôn chia sẻ, động vi n giúp đỡ tôi trong mọi lúc, luôn hy sinh để tạo những điềukiện tốt nhất cho tôi hoàn thành khóa học và thực hiện xong luận văn

Học viên: Tran Văn Hùng

TOM TAT LUẬN VĂN THẠC SHai yếu tố thiên tai chính do biến đổi khí hậu gây ra t c động lên sản xuất lúatại Đồng băng sông Cửu Long trong đó có tỉnh Trà Vinh) là ngập lũ và xâm nhậpmặn Luận văn của đề tài đã tiếp cận theo hai khía cạnh nói tr n để hệ thống hóa cáccơ sở khoa học về tiêu chuẩn nước tưới lúa, các mô hình toán mô phỏng ngập lũtrong GIS, đề xuất xây dựng cơ sở dữ liệu hợp lý và phát triển một chương trìnhứng dụng để làm công cụ thực hiện dự báo và quản lý ngập lũ và xâm nhập mặn choTrà Vinh Tác giả đã thực hiện điều tra, thu thập các dữ liệu cần thiết (bản đồ địahình, hiện trạng sử dung đất, địa giới hành chính, số liệu khí tượng, thủy văn ,tr n cơ sở đó một cơ sở dữ liệu GIS an đầu cho tỉnh gồm 06 bảng dữ liệu thuộctính (File Database Microsoft Access) và 09 lớp dữ liệu không gian (FileGeo ata ase *.m đã được thành lập Cùng với xây dựng cơ sở dữ liệu, đề tài đãphát triển một chương trình ứng dụng dựa trên nền ArcMap của phần mềm ArcGISDesktop 9.3 và các phần mềm hỗ trợ lập trình khác theo công nghệ của hãng ESRIvà Microsoft Hệ thống của chương trình gồm 04 chức năng và 14 công cụ, qua thửnghiệm thu được các kết quả như ự kiến: các công cu GIS của chương trình chophép thực hiện tự động hóa các quy trình tính toán, phân tích, hiển thị, truy van vàtong hợp kết quả phân tích các lớp dữ liệu không gian về ngập lũ và xâm nhập mặnở mức độ chỉ tiết theo đơn vị hành chính (tỉnh, huyện, xã) và theo loại phủ bề mặt

lúa, hoa màu mà người sử dụng cân quan tâm.Chương trình được xây dựng theo chuẩn dữ liệu thông tin địa lý (GIS), có cácgiao diện thân thiện, o đó rất thuận lợi cho việc hỗ trợ sử dụng, trao đổi dữ liệu vàcó khả năng ph t triển mở rộng ứng dụng đa ngành va đa mục tiêu với chi phí thấp

ABSTRACTTwo main calamity causes take impact on cultivation of rice to Mekong Delta(where the province Tra Vinh in there ) were flood and salinity Thesis hasapproached on two aspects of the above problems in order systemize all basisscience input of water irrigate standard for cultivation rice, propose the modelemulation flood in GIS, build the logical databases and development anapplications program to make tool assess and management flooding and salinity forTra Vinh Author has survey and collected of the data in necessary at local arearesearch (terrain map, land use map, administrative unit map, data of meteo, dataof hydrology, ) since that time one initial database GIS about climate change toprovince was being done, including: 06 tables of database of attribute (File databaseMicrosoft Access) and 09 layers of database of spatial (File Geodatabase *.mdb)was built Along with build the database, thesis research continued development anapplications program based on the background ArcMap of software ArcGISDesktop 9.3 and some softwares support programming Others of ESRI andMicrosoft System of the program to include 04 functions and 14 tools, followingtesting obtained the output result as design: tools GIS of the program is allowed toexecute automatic the process to calculate, analysis, display, query and generate ofresult output from analysis of layers of database spatial about flood and salinitywith detail levels follow administrative unit (province, district, village) and followsurface (rice, farm product, ) what the user to interest.

The program was built as regular the information GIS, the friendly interface,so easy to support to use, exchange, extend for multifunctional and interdisciplinarywith low cost.

Chí Minh sau khi tôi đã hoàn tất các môn học và thực hiện nghi m túc c c quy địnhcủa Quy chế Học vụ Sau Đại học năm 2011, tôi cam đoan với lời danh dự củangười học viên cao học: công trình nghiên cứu báo cáo trong luận văn là hoàn toànnghiên cứu mới, thực hiện từ tháng 7/2012 và hoàn thành vào tháng 6/2013, khôngcó vi phạm bat cứ hình thức nào về đạo đức nghiên cứu khoa học.

Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về những nội dung đã trình ày của luận văn.

Học viên: Trần Văn Hùng

3 DOL TUONG VA PHAM VI NGHIÊN CỨU 2- 2-52 522££2E£2E£2E££E£E£EerEerkererred 2

3.1 Di MONG NINN CUM nnớg ố.ố.ốốốốố.aũŨŨ 3

3.2 Phạm vi và giới hạn CUA NGNIEN CỨU cv tt ng ngờ 3

4 NỘI DUNG NGHIÊN CUU -¿- 2£ £+S£+E£+E+E£EE£EEEEEEEEE71521211221211211211 21121 21 21 xe 4

5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CÍỨU - 2£ +E£+E9SE£EE#EE£EEEEEEEEEEEEEEEEE21717121 21212 cre 46 NHUNG ĐÓNG GOP CUA LUẬN VĂN 5-21 21221221211211211211 211211211 11211 1 xe 50V c2.7/-8-7).8‹,2,.1, 20n8n8nn 5

62 Đóng góp cho thực ti€n ứng AUungQiicccccccccceccssscssvecssvessvecssvsessvesssvsassvsassveassvesavsneatseeee 57 CÂU TRÚC LUẬN VAN uiceecsccsccsscssessessessessessssscssssuessssecssssessessessessssssssssussucsuesnsassesseeseeseanen 6CHUONG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VE VUNG NGHIÊN CỨU 81.1 DIEU KIEN TỰ NHIÊN 2-2 25225 +ESE9EEEEEEE1E21221221221211211 2112112121111 xe 8

1.1.1 Vị trí địa VS cceeecccscesscsssesscsssessssssesssessessssssssssssecsusssesssessssssssessssssessssssessssssessesssesseseseesees 8L122 Did MINN nh he e.e 8L.L.3 KW NGU mẽ 9

L 14 T i guyén nan ốốốee«Ặ Il

LTD Ti 1 4) 2n ẽae 13

1.2 ĐẶC DIEM KINH TE XA HOD - 2£ SESE9EE9EEEEE9E12E1211211 2171212121121 xe 141.21 Téing trong Kin ng ố hố 141.2.2 DAM SO 1dO AON 0n" ẻ.ốe< d 151.2.3 HE thong gido thong HN 0.Ẻ.HAƯAAAAAA 15Z6 1.16 nan 15CHƯƠNG 2 TONG QUAN NGHIÊN CỨU 5° 5 s5ssssessessesssssss 172.1 NGHIÊN CỨU TREN THE GIỚII 2 ¿2S +E£SE£EE£EE£EE£EEEEEEEEEEE E111 21x 172.1.1 Các nghiên cứu về biến đồi khí hậNu - 2k Set EEkeEEEEEEEEEErkekerkerrrkrkerrkee 172.1.2 Các nghiên cứu về ứng dung GIS trong quản ly t ¡ nguyên môi trường IS2.2 NGHIEN CỨU TRONG NƯỚC - 52 5c 12t 21 212212212112112112112111001211 01101 e6 202.2.1 Nghiên cứu ứng dụng GIS trong lĩnh vực biển đổi khí hậu 20

2.2.2 Tình hình ung dụng công nghệ GIS tại Trà VInh «cĂsSsSSSsvesssseeess 22

23 NHAN XÉT, DANH GIA KET QUA CÁC NGHIÊN CUU TRƯỚC 23

2.3.1 NAGI Xết - 5< 5< 2E SE 212112112 1 TT HH 1 ngu 23

232 Đánh giá chung về tổng quan các nghiên CUU ÍWỚC các ccccccceerererrkee 24CHUONG 3 CƠ SỞ KHOA HỌC TRONG XÂY DUNG MÔ HÌNH 263.1 CÁCH TIẾP CAN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU -2- - 55s+c<+5<2 26BLD CACHED COM ng cố he 26

TL 6),./1.4 16 n.ee 26

3.2 TÀI LIEU SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨPU -2- 2-5255 2E+£E££E+£EeEerrrsrred 28Lư Tai 1 Tang 283.2.2 Số liệu do đạc và quan trắc thUy VAN ecceccsescssescssessssssssvsssvssssvssssvsassesassvsasseseeass 283.2.3 File dữ liệu kết quả tính toán ngập - mặn của mô hình thủy lực - 29

3.3 XÁC ĐỊNH YEU TO CHÍNH TAC ĐỘNG LÊN NƯỚC TƯỚI LÚA - 29

3.3.1 Tiêu chuẩn về độ sâu ngập của nước tưới Wid iccceccccescssessssessssesssssssesssvsssstessseees 303.3.2 Tiêu chuẩn về độ mặn của nước tưới Ïú4 -ccccscccrserrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrres 3]

3.4 CÁC KỊCH BẢN MỰC NƯỚC BIEN DANG CUA VIET NAM 31

3.4.1 Mực nước biến dâng (tinh) theo kịch bản Quốc gia (2012) cccscscce: 313.4.2 Mực nước biến dâng (động) theo mô hình thủy leceicceccceccsessssessssesssseevssssesssseeees 323.5 PHAN TICH YÊU CÂU VE DU LIỆU ¿-©252¿22++t2£xxtrtrxtrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrre 323.5.1 Yêu cầu về dữ liệu thuOc tinh cocccccccccccccscscscsescsesecesecsvscsvscscssscsesesesevsvsvacscseeevavavacsees 323.5.2 Yêu cầu về dữ liệu không QIAN cececcceccssescssessssvssssvssssvssssvssssvsassvsassvssssvsassvsesassnsatsveass 333.6 MÔ HINH UNG DUNG GIS 5c: 5t tr re 343.6.1 Lý thuyết chung về xây dựng mô hình DEÌM - + se c+teterererkererkererkee 353.6.2 Bài toán mô phỏng độ sâu ngập (tinh) không tinh đến yếu to thủy lực 373.6.3 Bài toán mô phỏng độ sâu ngập (động) có tinh đến yếu to thủy lực 39

3.6.4 Xây dựng mô hình vùng ngập mặn theo mô hình thủy ÏỰC «.- ««ee+s 403.7 XÂY DỰNG CHƯƠNG TRINH UNG DỤNG GIS ccccccrrrrerrree 403.7.1 Phân tích, xây dựng các chức năng của chương trÌHH «ca 403.7.2 Phân tích, xây dựng các CONG CU ÌŠ Ăn ng ng re 4]

CHƯƠNG 4.X YDUNG O HÌNH CƠ SỞ DU LIỆU - 42

4.1 YÊU CÂU CHUNG VE XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU -7cccscccce2 42

788212 1.1511 nan 437821610 7a 434.2 PHAN TÍCH, THIẾT KE TONG THE CƠ SỞ DU LIEU MỨC KHÁI NIỆM 43

4.2.I Dữ liệu thuộc tính mirc Khi HHIỆTH ng ve 434.2.2 Dữ liệu không gian MUC Khái HIỆNH cv vn ng rrg 454.2.3 Quan hệ giữa dữ liệu không gian và thuộc tính trong mô hình khái niệm 45

4.3 THIẾT KE CHI TIẾT DỮ LIEU THUỘC TÍNH -c:-555cc+ccvvsccxvrsrrrree 47

431 Mô hình cơ sở đữ liệu thuộc tính mức lô gich.icceccccccccccccccccsssccessscesesseseseesesssesseees 47432 Mô hình cơ sở dit liệu thuộc tính MUc VẬT Ï cẶẶẰĂS BS ESSeEEsseessseeeses 494.3.3 Giải pháp quan lý dữ liệu thuộc tinh (DBMS) trong Microsoft ACCESS 50

4.4 THIẾT KE CHI TIẾT DỮ LIEU KHONG GIAN cc:555ccsccvvsrrrererrrree 51

441 Mô hình cơ sở đữ liệu không gian MU 1O-GiCH veiececccccccccccsssccessscesssceeeseesesssessseees 51442 Mô hình cơ sở dit liệu không gian MUC VAT Íý Ă SG GB SA +SEsssirssseeses 544.4.3 Giải pháp quan lý dữ liệu không gian (DBMS) trong ArcCatfalog 554.5 PHƯƠNG AN QUAN LY CO SO DỮ LIỆUU 5-6 SE+E‡EE+E£EE+EeEEeEerxererkeree 57451 Phán tích các phương án quản lý cơ SỞ tt HIỆU ằẶ 2c cSSSSSSseerssseeeses 574.5.2 Lua chon phương án phương án quan lý cơ sở Ait HIỆU -.«<<<<<<<<<++ 56

CHƯƠNG 5 PHÁT TRIEN CHUONG TRINH UNG DỤNG GIS 61

5.1 PHAN TICH, THIẾT KE HE THÔNG 5¿-552c22xtcEEtrtrrrtrtrrrrrrrrrrrrrrrree 615.1 1 Mô hình hệ thong của chương trình ứng dunrg.iccccccccccsesssssssssessssssvsssvssseeeseeees 615.1.2 Giải pháp công nghệ dé phat triển chương trình ting UNG 625.1.3 Giới thiệu tong quát một số phần MEM sử đụHg, - 5S cececeerererereerrkee 63

5.2 XAY DỰNG CÁC CHỨC NANG VA CONG CU CUA CHUONG TRÌNH 66

5.2.1 Nhóm chức năng quản trị hệ thong veccecccsccssessssescssvssssvssssvssssvsssvssssvssssvsassveasavsveass 66

5.2.2 Nhóm chức năng Xáy Aung Các THÔ NINN a cccccccccccccssscseseecesscesesseeseseeceseeseseseseeees 70

5.2.3 Nhóm chức năng tổng hợp Ket qHả - - Set cSkéEEEEEEEEEEEEEEEErerkerrrkrkerrkee 80

5.2.4 NhOm ChwU NGNG then th iececcccccccccccsccccescscsesccceseesessecseeeceseeesessecseeeecesseeseseeeseneeenenes 63

53 VẬN HANH THU NGHIỆM VÀ DANH GIÁ KET QUA ¿- 5c cs+sscee: 845.3.1 Kết quả thử nghiệm các chức năng v công cụ của chương trình 545.3.2 Nhận xét v_ đánh giá kết quả xây dựng chương trình -csccccccecsrereee 955.3.2.2 Kết quả thực thi của các chức năng v công cụ của chương trình 95

6.3 DE XUẤT VÀ KIÊN NGHỊ, 2-22 252222192121 E21521221111 212171111111 11 11 e6 99O31 DE XU ceccecceccssssssessessessesssssssssssssussussessecsessssessessessssssssssssssssassussussucsessesssssssssssceseeess 996.3.2 Kiến nghị hướng phát triển nghiên cứu tiếp the vcccccccccsccsssessssessssesssessssesteseens 100

TÀI LIEU THAM KHAO <2 s° s92 s29 s2 se sesse 101

DANH SÁCH CAC HÌNH VÀ SƠ ĐỎHình 1.1 Vị trí vùng nghiên cứu của GE tài -c- -s-s+s+ketsEeEkEkEEEEEkEkekekekrksesrsrerree 8Hình 1.2 DEM tinh Trà Vinh xây dung từ dit liệu địa hình 1/⁄5000 9inh 1 3 Lượng mưa tháng trung bình nhiều năm (1980 — 2010) tại Càng Long 10Hình 1.4 Nhiệt độ tháng trung bình nhiễu năm (1978 — 2006) tại Càng Long 10Hình 1.5 Ban do thé nhưỡng tỉnh Trà Vinhh - - -ss+e+EsEsEeEeEeE+krkeeeeeereseseee 12Hình 1.6 Hiện trạng đất trong lúa tỉnh Tr inh 13Hình1.7 Bản do hiện trạng giao thông và thủy lợi tinh Trà Vinh s: 16inh21 ác vùng dong bằng ven biển bị ton thương cao v 0 năm 2050 17Hình 2.2 án đô nguy cơ ngập D S L khi mực nước biên dâng 100cm 20inh 3 1 Sơ đô phương pháp thực hiện nghiÊH CứIH - -c-c-ccc+esesEsesesesrsrererees 27Hình 3.2 Mô hình ng (ỤH KTS ret 35Hình 3.3 Mô hình ID ZÌM Ẳ «<< cv 36Hình 3.4 Cầu trúc DEM (dang Line và dang TIÌN) + Set + +++keteeresesree 37Hình 3.5 Cầu trúc DEM dang GRIT) - - + k+k*k+E+E+ESESEEEEEEEEEkEkEEEkEkEkrkerrererree 37ình 4l ac bước xây dựng mot cơ sở dit liệu thông tin địa lý 42Hình 4.2 Mô hình tong thé dữ liệu mức khái HỈỆM - c5 +t+t+teeeesesese 44Hình 4.3 Mô hình dữ liệu thuộc tính mức lô gíÍCh «««++eteeeteeeerreeerrs 48Hình 4.4 Mô hình dữ liệu thuộc tinh mirc Vt 1y ccccccccccccccccccccccccccccececeececeesceeeeeseeess 20Hình 4.5 Mô hình cơ sở dit liệu thuộc tính mức VẬT lý «Ă 555 SS++++++sssssss 20Hình 4.6 Mô hình dit hiệu không gian mức lô gíC «««««+++eeeeeeeeeeeeerrs 5S]Hình 4.7 Mô hình dit hiệu không gian MU VAt LY ccccccccccccccccccccccccecececcececeseeeeeeeeees 55

Hình 4.9 Tao file Geodatabase trên ArcCfqÌOg ««««+c++e+eeeeeeeeeeeeeees 56Hình 4.10 Minh họa kết nối dữ liệu với a U6 0101101 (0) QG SG 111111 1 111111133 3x2 56Hình 4.11 Kiểm tra kết quả tạo DBMS Œeodatab@$e€ ©2256 +s+s+t+t+t+esesese 57Hình 5.1 Mô hình hóa các bước xây dựng chương trình ứng dụng 61Hình 5.2 Mô hình hệ thong của chương trình ứng dụng c-ccccc+csesesesese ó2Hình 5.3 Sơ đồ giải thuật của chức năng đăng nhập hệ thống - 55s: 67Hình 5.4 Giao diện chức năng đăng nhập hệ thong vecccccccsecesesessssersssssseretstsesevees 67Hình 5.5 So đồ giải thuật của chức năng thiết lập người dùng -. -cecscscs: 68Hình 5.6 Giao diện chức năng thiết lập người dùng veececcccecesesessssssststssssetststsesevens 68inh 57 Sơ đô giải thuật của chức năng thay đôi mật khiẩu - s55: 69Hình 5.8 Giao diện của chức năng thay đổi mật khẩu vececececesesesestststststsesstseseeees 70Hình 5.9 Giao điện chức năng xáy dung mô hình ngáp (tinh) - 71Hình 5.10 So đồ giải thuật xây dựng mô hình ngập (tinh) - -cec+csesesesese 71Hình 5.11 Giao điện cua chức năng xây dung mô hình ngập (động) 74inh 512 So do giải thuật xây dựng mô hình ngập (GONG) ccccecseseseseseeeeveeeee 75Hình 5.13 Giao diện chức năng xây dựng vùng NGAP IHẶN << << <5 78inh 514 Sơ đô giải thuật của mô hình ngập MAN vecccecccccceccesesesesesseesseseseeseseseeee 79inh 5 15 So đồ giải thuật của chức năng Mở kết quả kịch bản mô hình ngập 0Hình 5.16 Giao điện của chức năng Mo kết quả kịch bản mô hình ngập 6Ïinh 5 17 Sơ đồ giải thuật của chức năng Tong hợp diện tích ngập 62Hình 5.18 Giao diện chính chức năng Tong hợp diện tích ngập -s: S2inh 519 Sơ đồ giải thuật của chức năng thao tác trên bản đỒ - +: 63Hình 5.20 Giao diện chức năng thao tác trên bản đổ cv +t+t+tsesesese 83

Hình 5 21 So đồ giải thuật của chức năng xem thông tỈH -c-c-c+c+cseseseseseee Š4Hình 5.22 Giao diện chức năng xem thÔng [ÏH - « «<< c cv keseeeeessss Š4Hình 5.23 Thực thi xây dựng mô hình ngáp tĩnh (Kịch bản B›) <5 le)

Hình 5.24 Phân tích và hiển thị kết quả của mô hình ngập tĩnh (Kịch ban B›) 86

Hình 5.25 Thực thi truy vấn diện tích tự nhiên bị ngập của H Cau Ngang ŠZHình 5.26 Kết quả truy vấn diện tích tự nhiên bị ngập của H Cầu Ngang ŠZHình 5.27 Kết quả truy vấn diện tích đất trong lúa bị ngập của H Cau Ngang 88

Hình 5.28 Truy vấn diện tích đất lúa bị ngập của xã Hiệp Mỹ Đông N 5SHình 5.29 Thực thi xây dựng mô hình ngdp động (Kịch bản A¡F}) - 69

Hình 5.30 Phân tích, hiển thị kết qua cua mô hình ngáp động (Kịch bản A¡F)) 90

Hình 5.31 Truy van diện tích tự nhiên bị ngập H Duyên Hải (Kịch ban A¡F)) 90

Hình 5.32 Truy vấn diện tích dat lúa bị ngập H Duyên Hải (Kịch bản A¡F)) 91

Hình 5.33 Truy vấn diện tích dat lúa bị ngập của xã Ngọc Biên, huyện Trà Cú 91

Hình 5.34 Thực thi xây dựng mô hình ngập mặn (Kịch bản B)) «- 92

Hình 5.35 Phân tích và hiển thị kết qua mô hình ngáp mặn (Kịch ban B)) 93

Hình 5.36 Truy vấn đất trong lúa bị nhiém mặn của xã Tân An, H Càng Long 93

Hình 5.37 Kết quả thử nghiệm tìm kiếm thông tin chỉ tiết của đối tượng 94

Hình 5.38 Kết quả thử nghiệm cua công cụ xem thông tÌH -c-ccc+cscsesescse 94Hình PL.1 Khai báo file dữ liệu thuộc tinh (D MS) định nghĩa 104

Hinh PL.2 Tq SCript 0 (0T nHHI 105Hình PL3 Kết noi File dữ liệu nguồn (Data SOHTC€)) ẶẶẶĂS S131 se 105Hình PL.4 Tao File dit liệu nguồn * NAD (Dafa SOHFC€) 2c s s3 106

Hình PL.6 Khai báo File dit liệu nguồn * mdb định Nghia 5555555: 107Hình PL.7 Tao File ODBC trong Microsoft ACCESS cccccccccccccccccceccecsceceeceeeceeeeeeees 107Hình PL8 Kết nối file generation.dat với Microsoft ACCESS veccccscscscssesesesesveveseee 108Hình PL.9 Khởi tao bang trong Microsoft Access hoàn thành ««- 108inh PL 10 Mo hình cơ so dit liệu thuộc tinh mức VGt lý -««««<<sss2 109

DANH SACH CAC BANGBang 1.1 Phân bố mùa khí hậu h_ ng nai cecececcccccccccsssssesssssssscscsescsveveessassavevevecseseens 9

Bang 1.2 Hiện trạng sản xuất lúa tỉnh Tr — inh giai đoạn 1995 — 2011 13

Bảng 3 1 Độ sâu ngập tác động đến trồng lúia «<< EeEkEkE+kekeerereeesree 30Bang 3.2 Độ mặn tác động đến trông lÚ -¿-c- - +s++E+ESESESEEEEEEkrkrkrkrkreeerree 3]Bang 3.3 Thông số mực nước biển dâng (tinh) theo kịch ban Quốc gia (2009) 32

Bang 3.4 Thông số tính toán mực nước biến dâng (động) theo mô hình thủy lực 32

Bang 4.1 Bảng mô tả mối quan hệ về dữ liệu trong mô hình khái niệm - 45

Bang 4.2 Bang dit liệu TbÍLoaLPhuBeÌMÍAF ven 46[12/18 Đ9012/,1-.1./00//2 89/20 ).2.0088nn88e ẢẢ Ô.Ô 46Bảng 4.4 Bang dit liệu TDÍXaPhUONG SE ket 49Bang 4.5 Bang dit liệu TextFileDOSQUNGGDP cccccccccccccccccccesceeesececceesseseeessssssesssseess 49Bang 4.6 Bang dit liệu TextF1lelOÌMAqH - Set 49Bang 4.7 Bang thuộc tính dit hiệu Feature Class PhuBeÌMat - 52

Bang 4.8 Bang thuộc tinh dit hiệu Feature Class DiaPhan cccccccccccccccccccceeeeeeeeees 52Bang 4.9 Bang thuộc tinh dit hiệu FeatureClass VHUV€H <<+++sss+ 52Bang 4.10 Bang thuộc tinh dit hiệu Featurae Class DiemDoCao 53

Bang 4.11 Bang thuộc tinh dit hiệu Feature Class FC_—TV_VN2000 53

Bang 4.12 Bang thuộc tinh dit hiệu Feature Class Polygon_mam 53

Bang 4.13 Bang thuộc tinh đữ hiệu Feature Class MatluongBo 53

Bang 4.14 Bang thuộc tinh đữ hiệu Feature Class KenhMuong_ Vụung 54

Bang 4.15 Bang thuộc tinh đữ hiệu Feature Class SongSuoi_Vung 54

Bảng 5 1 ơ sở dữ liệu người sử dụng hệ thong viccccccccscscscssescsssesvsvscssevstetsssesevens 67Bảng 52 ơ sở dit liệu của chức năng thiết lập người dùng -csc<cscse ó9Bảng 5 3 ơ sở dit liệu của chức năng thay đổi mật khẩu - csc+cscse 70Bảng 5 4_ ơ sở dữ liệu của mô hình ngập (tinh) không tính đến yếu to thủy lực 71Bảng 55 ơ sở dữ liệu của mô hình ngập (động) có tính đến yếu tổ thủy lực 74Bang 56 ở sở dit liệu của mô hình ngập MAN ccccccccccccccccccccccccccececcecceceeseeeeeeseeees 78Bang 5.7 Bang dữ liệu chức năng mở kết quả kịch DAN - 5 sec sesesesese 6ÏBang 5.8 Thong kê dat lúa bị ảnh hưởng ngập - mặn tỉnh Trà Vinh - 94

BANG THUAT NGU VA CHU VIET TATBDKH Biến đôi khí hậu

ĐBSCL Dong băng sông Cửu LongVKHTLMN_ Viện Khoa học va Thủy lợi Miễn NamGIS Geographic Information Systems (Hệ thong thông tin dia lý)DHQG Đại hoc Quốc gia

DEM Digital Elevation Model (Mô hình số độ cao)

ESRI Environmental Systems Resrach Institute, Inc (Viện nghiền cứu

hệ thống môi trường, Hoa Kỳ)DBMS Database management systems (Hệ quản tri cơ sở dữ liệu)IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change (Uy ban Lién chinh

phủ về biến đôi khí hậu)USDA Unite States Deparment of Agriculture (Cục Nông nghiệp, Hoa

ky)VRSAP Mô hình thủy lực một chiều

PHAN MỞ DAU

1 TINH CAP THIET CUA DE TAI LUAN VAN

Theo báo cáo của Uy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu của Liên hopquốc (IPCC, 2007) lượng mưa tr n lưu vực sông Mekong được “ ự o7 là sẽ tăngtrong khoảng thời gian mùa mưa, thậm chí có thể cả trong mùa khô ở một SỐ vùngthuộc lưu vực Hệ qua là, lưu lượng dong chảy trên sông Mekong sẽ tăng | n tronghầu hết c c th ng trong năm, đặc biệt là vào mùa mưa Do vậy, các trận lũ lớn sẽxuất hiện với tân suất nhiều hơn cũng như với cường độ lớn hơn Theo nghỉ n cứucủa Đại học Cần Thơ, lượng mưa đầu mùa và cuối mùa kiệt tại khu vực ĐBSCLđều giảm Vào khoảng năm 2030, lượng mưa từ đầu th ng 1 đếnth ng7 ương lịchsẽ giảm khoảng 20% so với năm 1980 Cụ thể, th ng 4 lượng mưa sẽ giảm 50%: cáctháng còn lại giảm từ 10 - 20%, mùa mưa đến muộn gân nửa tháng, nguy cơ thiếunước có thé sẽ xảy ra Th m vào đó, mực nước biển cũng được dự báo sẽ tăng | n,sẽ làm vấn dé xâm nhập mặn trở nên trầm trọng hơn Nước biển âng cũng sẽ cónhững t c động bat lợi tới vẫn dé lũ ở vùng thượng lưu của đồng bang

Trà Vinh là tỉnh ven biển thuộc ĐBSCL, được bao bởi hai nhánh sông chínhcủa sông Cửu Long: sông Hậu ở phía Nam và sông Cô Chiên ở phía Bắc, với đặcđiểm địa hình thấp, có 65km đường bờ giáp với Biến Đông Do vậy, khi mực nướcbiến dâng thì toàn bộ hệ sinh thái và cơ cau sản xuất nông nghiệp và sinh kế củangười dân sẽ bị t c động mạnh mẽ Rõ ràng, những thay đổi vẻ chế độ thủy vănthượng nguồn kết hợp với hiện tượng nước biển âng o BĐKH sẽ gây ra nhữngảnh hưởng sâu sac đến sản xuất lúa của tỉnh

Những năm gan day, với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ máy tinh vàcông nghệ GIS, kết quả đó đã được phát huy trong hoạt động nghiên cứu ứng dụngGIS trên nhiều lĩnh vực, trong đó có lĩnh vực quản lý tài nguyên thiên nhiên và môitrường Trong bối cảnh như vậy, ngành nông nghiệp tỉnh Trà Vinh cần có cácnghiên cứu những yếu tố gây biến doi và bat lợi trong sản xuất Từ đó, đ nh gi cc

riêng trong dài hạn nhăm hạn chế được các rủi ro gây ra bởi sự biến đổi khí hậu,đảm bảo phát triển bền vững Đây chính là cơ sở để hình thành đẻ tài luận văn“Giải pháp GIS trong đánh giá tác động của mực nước biển dâng do biến đổi khíhậu ảnh hưởng đến sản xuất lúa tại tỉnh Trà Vinh”.

2 MỤC TIỂU

2.1 Mục tiêu tổng quátNghiên cứu những † c động của mực nước biên dâng do biên đôi khí hậu làmbiên động nguôn nước xét trên hai khía cạnh ngập lũ và xâm nhập mặn và ảnhhưởng của nó đền sản xuât lúa tr n địa bàn tỉnh Trà Vinh.

2.2 Mục tiêu cụ thể

- Nghiên cứu, thu thập, xây dựng cơ sở dữ liệu, đề xuất lập một mô hình ứngdụng theo chuẩn công nghệ GIS để phục vụ cho đ nh gi , phân tích và thé hiện cácdữ liệu có li n quan đến ngập lũ và xâm nhập mặn, ứng với từng kịch bản củaBĐKH thấp, trung inh, cao

- Phát triển một chương trình ứng dụng GIS, gồm một số công cụ cơ an dé hỗtrợ cho việc tự động hóa lập các mô hình ngập - mặn theo các kịch bản (thấp, trungbình, cao), phân tích, dự báo và lập báo cáo diện tích trồng lúa bị ảnh hưởng theocác mức độ khác nhau theo c c don vi hành chính tại tỉnh Tra Vinh.

3 ĐÓI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng nghiên cứu- Nghiên cứu các bién động về nguồn nước trên hai khía cạnh ngập lũ và xâmnhập mặn và ngưỡng giới hạn của nước tưới lúa độ sâu ngập, độ mặn) để phục vụcho xây dựng mô hình ứng dụng GIS để đ nh gi t c động: phương ph p phân tíchvà thé hiện các lớp dữ liệu địa lý theo không gian và thời gian ứng với các kịch banBĐKH (thấp, trung bình, cao).

- Phân tích, chọn giải pháp công nghệ, xây dựng và phát triển một chương trìnhứng dụng GIS để đ nh gi mức độ mực nước dâng dựa trên nên độ cao địa hình số(DEM) phục vụ cho sản xuất lúa tại tỉnh Trà Vinh

3.2 Phạm vi và giới hạn của nghiên cứu

3.2.1 Phạm vỉ nghiên cứuNghiên cứu toàn bộ diện tích đất trồng lúa trong trong phạm vi ranh giới hànhchính của tỉnh Trà Vinh.

3.2.2 Gidi hạn của nghiên cứu

Luận văn chỉ tập trung nghiên cứu các tiêu chuẩn ngưỡng giới hạn) của nướctưới trồng lúa dé x c định mức độ t c động: 1) Về độ sâu ngập (cm): dựa trên tínhtoán theo các kịch bản nước biến dâng của Bộ Tài nguy n và Môi trường để xácđịnh: ii) Về độ mặn (g/l): dựa trên tiêu chuẩn của một số kết quả nghiên cứu khoahọc đã được công bố để x c định giới hạn độ mặn của nước tưới lúa

Luận văn sẽ không đi sâu vào c c nguy n tắc, phương ph p nghi n cứu có liênquan: cơ chế lan truyền chất (ngập, mặn, cơ chế thủy động lực gây ra nước biểndâng.

- Khảo sát, nghiên cứu các lớp dữ liệu địa lý bị ảnh hưởng bởi mực nước biển

dâng bao gồm: bé mặt địa hình, diện tích đất trồng lúa, c c địa phận hành chính,

vùng bị ngập lũ và xâm nhập mặn theo mùa - Nghiên cứu phương ph p thé hiện dữ liệu 3D độ sâu ngập lũ, bề mặt địahình) trong một hệ thống GIS: các tiêu chuẩn giới hạn (ngưỡng t c động) cua độ sâungập, độ mặn của nước tưới đề trông lúa theo các mức độ ảnh hưởng.

- Thiết kế mô hình cơ sở dữ liệu GIS thích hợp phục vụ công tác thể hiện vàphân tích mực nước biến dâng do biến đổi khí hậu theo các kịch bản BDKH thấp,trung bình, cao).

- Xây dựng một chương trình ứng dụng để hỗ trợ cho người sử dụng đ nh gimức độ t c động đến sản xuất lúa tr n địa bàn tỉnh Trà Vinh

5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Dé tài được thực hiện với c c phương ph p sau:- Phương ph p khảo sát tong hợp được sử dụng dé thu thập dữ liệu vùng nghiêncứu, tong hợp các kết quả nghiên cứu về biến đối khí hậu, về tiêu chuẩn nước tướilúa, về GIS 3D Kế thừa các ữ liệu của c e ự n nghiên cứu vẻ biến đối khí hậutr n địa bàn tỉnh Tra Vinh do VKHTLMN thực hiện.

- Phương ph p tra cứu được sử dụng để rút trích các tiêu chuẩn, các thuật toán,các tài liệu có li n quan đến kỹ thuật trồng lúa độ sâu ngập, độ mặn); các thuật toántrong bộ công cụ phần mềm ArcGIS

- Phương ph p phân tích và so s nh để lựa chọn các thuật toán, lý thuyết xâydựng mô hình GIS 3D để thể hiện các lớp dữ liệu địa lý bề mặt địa hình, độ sâu

- Phương ph p phân tích không gian dé thiết lập bản đồ ứng với các thông số độsâu ngập độ mặn để x c định vùng i ảnh hưởng.

- Phương ph p thiết kế hệ thống được sử dụng các phần mém GIS / hệ thốngGIS theo công nghệ mới để lập trình, cài đặt thử nghiệm và đưa vào ứng dụng

6 NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN VĂN

6.1 Đóng góp khoa học- Hệ thong hóa cơ sở khoa hoc và mô hình cụ thé trong việc ứng dụng GIS đ nhgi t c động của biến đối khí hậu và mực nước biển dâng đối với sản xuất lúa

- Để xuất mô hình co sở dữ liệu GIS phù hợp trong đ nh gi t c động ảnhhưởng của mực nước biển Ang t c động | n vùng đất trồng lúa theo đơn vị hànhchính c c cấp của tỉnh Trà Vinh

- Xây dựng chương trình ứng dung GIS cho phép thực hiện cập nhật thông tinvà trao đi dữ liệu rất hiệu quả tr n lĩnh vực quan! thi n tai, g6p phần cụ thé choviệc phát triển khoa học công nghệ phục vụ cho mục tiêu quốc gia trong ứng phóvới biên đôi khí hậu và mực nước biên dâng.

6.2 Đóng góp c_o thực tiễn ứng dụng- Kết quả đạt được của đề tài sẽ cung cấp các thông tin cho ngành nông nghiệpdé dé ra các giải pháp ứng phó mực nước dâng chi tiết cho từng đơn vị hành chính.Ngoài ra, còn cung cấp ¢ c thông tin nhanh và chính x ¢ dé hỗ trợ các cấp lãnh đạocủa tỉnh Trà Vinh quyết định tạo các giải pháp ứng phó phù hợp với biến đổi khíhậu.

- Đề tài đã góp phan thiết lập CSDL hoàn chỉnh nhằm tạo ra các giải pháp khảthi trong ứng phó phù hợp với biến đối khí hậu cho các từng đơn vị hành chính(tỉnh, huyện, xã) và theo từng đối tượng loại phủ é mặt cần quan tâm

GIS trong quản lý kinh tế-xã hội của Tỉnh Trà Vinh Ngoài ra, chương trình có thểnhân rộng dễ dàng ở c c địa phương kh c cũng như chuyền giao cho việc dao tạo vanghiên cứu ứng phó với bién đổi khí hậu và mực nước biển dâng

- Lần đầu tiên, tỉnh Trà Vinh có chương trình hoàn chỉnh nhằm tạo ra các giảipháp khả thi trong ứng phó cho các từng đơn vị hành chính phù hợp với biến đối khíhậu và có công cụ GIS rất thuận lợi cho việc nghiên cứu, ứng dụng đa lĩnh vực

7 CÁU TRÚC LUẬN VĂN

Đề tài: “Giải pháp GIS trong đánh giá tác động của mực nước biển dâng dobiến đổi khí hậu ảnh hưởng đến sản xuất lúa tại tỉnh Tr — inh” được thực hiện trêncơ sở kế thừa các nghiên cứu của trong và ngoài nước về hiện tượng nước biển dângo t c động của biến đối khí hậu toàn cau, các giải pháp công nghệ GIS để môphỏng đ nh gi t c động nước biển dâng, phát triển một chương trình ứng dụng.Nội dung trình bày của luận văn ao gồm 06 chương gồm:

PHAN MO ĐẦUKhái quát các van dé cần nghiên cứu tại Trà Vinh về t e động của nước biếndâng do biến đổi khí hau, tính cấp thiết của dé tài; x c định mục ti u, đối tượng vàphạm vi nghiên cứu; nội ung và phương ph p nghi n cứu; những đóng góp mớicủa luận văn.

UONG 1 GIỚI THIỆU CHUNG VE VUNG NGHIÊN CUUTrình bay khái quát những đặc điểm đặc tự nhiên, tình hình kinh tế - xã hội, cácđặc trưng cơ ản của vùng nghiên cứu có li n quan đến mục tiêu của đề tài

ƯƠNG 2 TONG QUAN NGHIÊN CUUTổng quan các nghiên cứu trước ở trong va ngoài nước về BĐKH; các kết quảứng dụng công nghệ GIS trong quản | tài nguy n và môi trường: tinh hình ứng

ƯƠNG 3_ OSO KHOA HỌC TRONG XÂY DỰNG MÔ HÌNHTrình bay cách tiếp cận và phương ph p nghỉ n cứu chính của dé tài; ¢ e cơ sởkhoa hoc trong thiết lập mô hình ứng dụng GIS; phân tích yêu cau về dữ liệu, cácchức năng và công cụ cần thiết dé phát triển chương trình ứng dụng.

ƯƠNG 4 XÂY DỰNG MÔ HÌNH Ở SỞ DU LIEUThiết kế, xây dựng cơ sở dữ liệu cho mô hình ứng dụng, gồm: dữ liệu thuộctính, dữ liệu không gian, giải pháp tích hợp và quan! cơ sở dt liệu.

ƯƠNG 5 PHAT TRIEN ~UONG TRIN UNG DUNG GISPhân tích, thiết kế hệ thông chương trình ứng dung GIS gồm các chức năng vacác công cụ cần xây dựng: dé xuất các giải thuật xây dựng thông tin cho các chứcnăng và các công cụ; tích hợp dữ liệu và vận hành thử nghiệm chương trình; đ nhgiá kết quả đạt được

ƯƠNG 6 KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊTrình bày tóm tắt những kết qua chủ yếu đạt được về ứng dụng GIS trong đ nhgi t c động của BDKH 1! nsản xuất lúa tại Trà Vinh; Kết luận, kiến nghị và dé xuấthướng phát trién mở rộng nghiên cứu của dé tài.

1.1 DIEU KIEN TỰ NHIÊN

1.1.1 Vị trí địa lý

Trà Vinh là một tỉnh duyên hải phía Đông Nam của ĐBSCL, thuộc khu vực hạlưu cuối cùng của sông Mekong trước khi đồ ra biến qua hai nhánh sông chính làsông Tiền và sông Hậu Có vị trí địa lý nam trong khoảng: 09° 31° 05”? đến 10°04°05°? vĩ độ Bac và từ 105° 57’ 16’? đến 106° 36’ 04°? kinh độ Đông Diện tích tựnhiên là 2.341 km” với 8 đơn vị hành chính gồm thành phố Trà Vinh và các huyện:Càng Long, Cầu Kè, Tiểu Cần, Châu Thành, Trà Cú, Cầu Ngang và Duyên Hải Vịtrí tinh Trà Vinh trong khu vực ĐBSCL, xem Hình 1.1 :

SÓC TRĂNG

1.1.2 Địa hình

Tra Vinh có day đủ hình th i đặc trưng cho địa hình hạ lưu châu thổ được bồi

giồng c t Dia hình bi phân cắt nhiều bởi sông, kênh, rạch, mương thủy lợi Độ caotrung bình từ 0.6 m đến 1.0 m (chiếm 66% diện tích), ngoài ra còn có các giồng cátcao trung bình từ 1.0m đến 3.0 m; cá biệt có nơi cao đến 5.0m (tai Long Sơn, 10m(tại Long Toàn) Mô hình địa hình số độ cao tỉnh Trà Vinh, xem Hình 1.2 :

TINH VINH LONG os

TINH SOC TRANG `

DEM tinh Tra Vinh

Đô cao (m)High: 24

Low: 0.01

Hình 1.2 DEM tinh Trà Vinh xây ungtu ữ liệu địa hình 1/5000

Nguôn: Cục Do đạc va Bản đô Việt Nam, 2008)

1.1.3 Khí hậu

Năm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa, khí hậu tỉnh Trà Vinh được phanchia thành 2 mùar rệt xem Bảng 1.1: mùa mua ắt dau từ th ng 5 đến th ng 10,gió thịnh hành là gió mùa Tây Nam và gây n n mưa lớn; mùa khô at đầu từ th ng11 đến th ng 4, gió thịnh hành phổ iến trong thời kỳ này là gió mùa Đông Bắc

Bảng 1.1 Phân bố mùa khí hậu hang năm

Mùa mưa Mùa khô

Vil Vill IX

1.1.3.1.Lượng ưa

Trong năm lượng mưa phân 6 không đồng đều, hình thành hai mùa rõ rệttương ứng với chế độ gió mùa trong khu vực Mùa mưa gan với gió mùa Tây Nambat đầu từ tháng 5 và kết thúc vào tháng 10 Tại trạm Càng Long, lượng mưa ìnhquân mùa mưa là 1.617 mm tính cho giai đoạn 1980-2010) chiếm khoảng 80-95%tong lượng mưa cả năm Hình 1.3 va ít ao động theo năm Mùa khô gan liền vớigió Đông Bắc ít 4m, bắt đầu từ tháng 11 và kết thúc vào th ng 4 năm sau, tổnglượng mưa trung inh mùa khô 198mm 10-15% và ao độngr quac c năm.

1.1.3.3 Thủy triềuTriều xâm nhập vào Trà Vinh theo 3 hướng: các cửa sông giáp với 65km bờbiến, theo sông Tiên (nhánh Cổ Chiên) và sông Hậu truyền vào Lưu lượng trungbình trên sông Tién (nhánh Cổ Chiên) khoảng 700m /s, trên sông Hậu khoảng400m /s Hệ thống thủy văn của tỉnh Trà Vinh chịu ảnh hưởng trực tiếp của chế độbán nhật triều biên Đông, chênh lệch đỉnh triều khoảng 0.2 + 0.4m, chênh lệch chântriều khoảng 0,1 + 2,5m, i n độ triều ngày 2,9 + 3.4m

1.1.3.4 Xâm nhập mặn

Mặn xâm nhập vào Trà Vĩnh đông thời với chê độ thủy triêu, mức độ mặn tùytheo th ng trong năm, cao nhât là vào các tháng 3, 4, 5, ngoài ra còn tùy thuộc vàovi trí cách hai cửa biên Theo sô liệu quan trac, tại các vi trí các cửa biên Cung Hauvà Định An độ mặn khoảng từ 25-32 g/l, càng vào sâu độ mặn càng giảm dan

1.1.4 Tai nguyén dat1.1.4.1 Thé n wong

Dat đai tinh Trà Vinh chủ yếu là dat phù sa và đất phèn với 56% diện tích đất bịnhiễm mặn và 24,3% diện tích là đất phèn, bao gồm 3 nhóm đất chính sau, xemHình 1.5):

- Dat cát giong có diện tích 15.169 3 ha, chiễm 6,62% diện tích tự nhiên toàntỉnh, phân bố ở khu vực các huyện Trà Cú, Cầu Ngang, Duyên Hải, Châu Thành vàrải rác các huyện, thị khác.

- Đất phù sa có diện tích 132.983 4 ha, chiếm 58% diện tích tự nhiên Nhómđất này phân bố dọc theo những gidng cát, tập trung ở Cau Ngang, Trà Cú, DuyênHải, Châu Thành.

- Đất phèn có diện tích 55.7194 ha, chiếm 24.3% diện tích tự nhi n Nhóm đấtnày phân bố chủ yếu ở Càng Long, Cau Kè và một ít diện tích rải rác ở Tiểu Cần,Châu Thành, thi xã Trà Vinh.

BẢN ĐỒ ĐẤT TỈNH TRÀ VINH

| VĨNH LONGGHICHU

AL ĐẤTÐIIIIRIIIEIIHIEIIII

Hình 1.5 Bản đồ thé nhưỡng tỉnh Trà VinhNguôn: Sở Tài nguy n và Môi trường Trà Vinh, 2010

1.1.4.2 Hiện trang sir dụng dat trồng aTheo báo cáo hiện trạng sử dụng đất năm 2010 toàn tỉnh có 97,708 ha đất lúa,chiếm 41.73% diện tích tự nhiên và chiếm 52.73% đất sản xuất nông nghiệp (Hình1.6) Trong cơ cầu sử dụng đất lúa: đất 03 vụ chiếm đến 60%, đất 02 vụ chiếm29.7% và đất 01 vụ chỉ chiếm 10.3% Hiện trạng đất trồng lúa tinh Trà Vinh, xem(Hình 1.6 :

TINH SOC TRĂNGCHU THICH:

Gi Đất nuôi trồng thuỷ san—_ Đất trồng lúaE1 Đất khu vực dân cưE] Đất nghĩa trang

[C]Đất nghĩa diaE1 Sông, rạch, nước mặtElRừng

TINH BEN TRE

Hình 1.6 Hiện trang đất trông lúa tinh Trà VinhNguôn: Sở Tài nguy n và Môi trường, 2010

1.1.4.3 Hiện trạng sản xuất lúa

Bảng 1.2 Hiện trạng sản xuất lúa tỉnh Trà Vinh giai đoạn 1995 - 2011

“emg ImluE Năm Năm Năm Năm Năm Năm Năm Năm Năm

1995 2000 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011Lúa cả năm DT |172,732| 238,512| 231,078| 228,794| 223/991, 226,984| 231,849| 232,636) 233,016

NS 3.86 4.13 4.5 4.05 4.15 4.79 4.68 4.97 4.96SL |667,108| 984,346|1,039,112| 927,092| 929,867| 1,086,779| 1,084,532| 1,155,963] 1,155,2611.L Đông Xuân| DT | 36,874) 53,043) 53,657 52,77| 49,699 53,749 56,053 59,516 61,067

NS 4.60 4.94 5.60 5.12 4.63 5.48 5.31 5.83 4.74SL 169,6] 261,923] 300,458] 269,923] 229,937] 294546] 297482 346,778] 289,5702 Lúa Hè Thu DT 5618| 86,957} 84,864] 82,834] 81,102 82,892 82,431 81,356 81,041

NS 3.93 4.18 4.01 4.13 4.74 4.78 4.90 4.66 5.33SL 220,6] 363,265} 340,555} 341,84] 384,601] 396,415] 403,912] 379,026] 431,8773 Lúa Thu Đônd DT | 79,678] 98,512] 92,557 93,19 93,19 90,344 93,366 91,763 90,907

NS 3.48 3.65 4.30 3.38 3.38 4.38 4.10 4.69 4.77SL |276,908[ 359,159] 398,099] 315,329] 315,329) 395,818} 383,138] 430,159) 433,814

1.1.5 Tài nguyên nước

1.1.5.1 Nướcặt

Nguồn: Ni ngi mthốngk tỉnh Trà Vinh, 2010)

Nguồn nước trực tiếp cung cấp cho Tra Vinh là 2 sông Cổ Chiên, sông Hậu vàmột phần từ sông Măng Thít Dẫn nước vào đồng ruộng từ sông chính có trên 578km kênh và trên 1.876 km kênh cấp I và II Tuy nhiên do ảnh hưởng của thủy triềuvà xâm nhập mặn, các phần đất của huyện Duyên Hải, một phần Cầu Ngang, TràCú trước mắt và lâu dài sẽ không có nước ngọt, canh tác hoàn toàn dựa vào nước

mưa.

1.1.5.2 Nước dưới đấtTỉnh hiện đang khai thác sử dụng 05 tầng chứa nước, ở tầng trên chất lượngnước bị nhiễm mặn nước mặn từ các kênh), 2 tầng thấp hơn nước ưới đ t phongphú va chất lượng kh hơn và ở tang Miocene ở sâu nhất Chiều sâu của 3 tầng chứanước thay đối từ 60 m đến 400 m pho biến là từ 90 + 120 m Tuy nhiên, hiện tainước ưới đất không sử dụng được cho nước sinh hoạt do nhiễm sắt cao và nhiễm

mặn.

1.2 ĐẶC DIEM KINH TE XA HOI

1.2.1 Tăng trưởng kinh tếTrong 10 năm qua, Trà Vinh li n tục ph t triển với tốc độ tăng trưởng cao hơnmức ình quân chung cả nước, GDP tỉnh Trà Vinh năm 2010 đạt 8,248 tỷ đồngchiếm 5.1% vùng ĐBSCL và chiếm 1.5% cả nước so với khu vực ĐBSCL chiđứng trước tỉnh Hậu Giang va Vĩnh Long Mặc ù tốc độ tăng GDP hang năm khcao trong cả thời kỳ 2000-2010, nhưng o điểm xuất ph t thap nnGDP_ inh quânđầu người năm 2010 là 13.67 triệu đồng inh quân chung cả nước 22.788 triệuđồng tăng gấp 3.20 lần so với năm 2000 cả nước 4.01 lần và gấp 2.07 lần so vớinăm 2005 cả nước 2.24 lần

1.2.2 Dân số, ao độngDân số tỉnh Trà Vinh năm 2010 là 1.005.900 người mật độ trung ình: 438ngườikm”, trong đó ân số nông thôn khoảng 851,100 người 84.6%, ân sốthành thị khoảng 154,800 người 15.4% Tỉ lệtăng ân số năm 2010 khoảng 1.1%,giảm nhiều só với mức 1.77% năm 1998 va 1.35% năm 2005 Có 04 dân tộc cùngchung sống trong đó ân tộc Kinh chiếm ty lệ hơn 69%, ân tộc Khmer 29%, cònlại là dân tộc Hoa và dân tộc khác.

1.2.3 Hệ thống giao thôngHạ tầng giao thông trên địa bàn tỉnh phát triển mạnh, tổng chiều ài đườngđường giao thông các loại gần 3.000 km, trong đó có 600 km đường trải nhựa (Hình1.7), bình quân có 1,31 km đường nhựa/km” Hệ thống đường giao thông gồm có:

* Đường quốc lộ: có 3 tuyến, dài 248.5 km Trong đó: Quốc lộ 53 dài126.5km, Quốc lộ 54 dài 67 km, và Quốc lộ 60 ài 55 km, cơ an là đường cấp IV,một số đoạn tiêu chuẩn đường cấp III đồng băng

* Đường tỉnh lộ: có 5 tuyên, ai 183.08 km Trong đó: Tỉnh lộ 911 dài 36.4km, Tỉnh lộ 912 dài 17.2km, Tỉnh lộ 913 ai 32.2 km, Tinh lộ 914 dài 36.5km, Tỉnhlộ 915 dài 60.8km chủ yếu là đương cấp V và một số đoạn đạt tỉ u chuẩn cấp IVđồng ang Ngoài ra, tỉnh còn có 39 tuyến Hương lộ với tong chiều ai 322.35 kmvà 400 tuyến đường tương ứng với chiều ài hơn 1.600km

1.2.4 Hệ thống thủy lợiHệ thống công trình thủy lợi tinh Trà Vinh hiện cóđ iến đ sông đ ao nội

đồng, công đầu mối, kênh chính, kênh cấp L, cấp II, kênh nội đồng, ước tính có

khoảng hơn 85% iện tích chủ động ngăn lũ, triều cường, ngăn mặn, tiêu ting, sốphèn, tạo nguôn tưới tiêu, kiêm soát mặn một sô vùng ven biên, câp nước phục vụ

sản xuât, phát triên nuôi trông thủy sản, ngoài ra cung cap nước sinh hoạt cho nhândân và tạo mạng lưới giao thông thủy nội địa của của tỉnh.

Trung tâm huyện

Cống thủy lợi

lạ ~~ Sông rạch, kênh đàoBP h A

=— Duong gtao thôn;

EEI Phan khu thủy loi

082291

590] mo208

Hinh1.7 Ban đồ hiện trạng giao thông và thủy lợi tinh Tra VinhNguôn: Sở Tài nguy n và Môi trường Trà Vinh, 2010

CHƯƠNG 2 TÔNG QUAN NGHIÊN CỨU

2.1 NGHIEN CUU TREN THẺ GIỚI

2.1.1 Các nghiên cứu về biến đổi khí hậuNhiều báo cáo nghiên cứu của các nhà khoa học và các tổ chức quốc tế có uytín đã xếp Việt Nam đặc biệt là ĐBSCL) nam trong nhóm quốc gia có nguy cơ tonthương cao ot c động của hiện tượng biến đổi khí hậu và nước biến dâng (IPCC,2007; WB, 2007; Wasmann et al, 2006; Khang, 2010),xem Hình 2.1 :

sRhine Ganges

Shatt Brahmaputra

© Mississippi Pine @ eee Indus i eaenaieng

cm khi nước biển dng 20 cm và 32.2 cm khi nước biển Ang 50 cm Đến kyđỉnh lũ th ng 10 , mức gia tang mức ngập tương ứng nay sẽ là 11.9 cm và 27.4 cm.Nghiên cứu cho thấy răng sản xuất lúa gạo sẽ bị ảnh hưởng thông qua lũ lụt quánhiều trong c c lĩnh vực thủy triều ngập nước và còn thời gian lũ lụt ở trung tâmcủa ĐBSCL.

Theo báo cáo của Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu của Liên hợp quốc(IPCC, 2007, lượng mưa tr n lưu vực sông Mekong được dự do n projecte là sẽtăng trong khoảng thời gian mùa mưa, thậm chí có thé cả trong mùa khô ở một sốvùng thuộc lưu vực Hệ quả là, lưu lượng dòng chảy trên sông Mekong sẽ tăng | ntrong hau hết c c th ng trong năm, đặc biệt là vào mùa mưa Do vậy, các trận lũ lớnsẽ xuất hiện với tần suất nhiều hơn cũng như với cường độ lớn hơn (Eastham et al,2008) Th m vào đó, mực nước biển cũng được dự báo sẽ tăng | n, sẽ có thể làmvẫn đề xâm nhập mặn trở nên tram trong hon

2.1.2 Các nghiên cứu về ứng dung GIS trong quản lý tài nguyén và ôi trườngNăm 2002, (Alisfair Ford, 2002) tại trường đại học Newcastle, Vương quốcAnh đã nghỉ n cứu sử dụng phan mềm ArcGIS với phan phân tích mở rộng (3DAnalyst Extension để tích hợp bộ dữ liệu trong thăm ò và khai thác dầu khí củahãng Shell Bộ tích hợp dữ liệu bao gdm cả hai phan: dữ liệu trênvàở n ưới bềmặt đất, qua đó đã thé hiện toàn diện các thông tin của đối tượng, giúp cho việc đưara các quyết định chính xác của ngành dầu khí Theo nghiên cứu, thì bộ sản phẩmphan mềm ArcGIS của ESRI (Mỹ) tạo thêm kha năng tương t c với các tiêu chuẩndữ liệu không gian địa lý nguồn mở OGC, điều này đã tao th m_ ước đột phá củaGIS từ các ứng dụng chuy n gia theo hướng là một công cụ máy tính cá nhân phốbiến, có khả năng ph t triển rộng rãi hơn nhờ các công cụ có khả năng tích hợp dữliệu của nhiều lĩnh vực khác nhau bởi tính tương thích về cơ sở dữ liệu của chúng.Từ kêt quả nghiên cứu, b o c o đã một minh họa cụ thê vê sự kêt hợp của nhiều loại

Theo (Kolbe T et al, 2005) tại Viện Khoa hoc bản đồ va Địa tin học củaTrường đại học Bonn đã công 6 báo cáo kết quả nghiên cứu về mô hình đô thị 3Dảo với tên gọi là CityGML Theo đó, thì mô hình CityGML sẽ hỗ trợ rất hiệu quacho việc cung cấp các thông tin quan trọng trong nhiệm vụ quản lý thiên tai (thảmhọa) tại c c đô thị, về kha năng lưu trữ, tương t c và trao đổi dữ liệu cho hạ tầng CƠsở dữ liệu không gian với các mô hình 3D khác theo chuẩn SDIs Mô hình được xâydựng dựa trên chuẩn công nghệ GML3 của OGC (Open Geospatial Consorrtium)gôm 02 thành phần cơ an là thông tin thuộc tính của đối tượng không gian và cautrúc hình học của đối tượng tương ứng Các lớp đối tượng kh e nhau được phân bồtrong không gian theo c e chuy n dé như: giao thông, thủy hệ, thực phủ đượcthiết lập theo yêu cau của người sử dụng Các kiểu đối tượng không gian va địa hìnhsẽ được định nghĩa ưới dạng hình học, cau trúc liên kết, hién thi, ngôn ngữ thé hiệntheo c e chuy n đề thuộc tính tương ứng với tính chất của đối tượng Đồng thời, môhình cũng cho ph p phản ánh với 05 mức độ chi tiết khác nhau tùy theo yêu cau sửdụng (LoDO - LoD4, LoD: level of detail) linh hoạt trong ứng dung cu thể Tạinhiều quốc gia phát triển như Đức, Ph p Hà Lan, Dan Mach, Thụy Sỹ, Thổ NhĩKỳ, Nhật Bản, Quatar đã đưa mô hình này vào ứng dụng để quản | đô thị từnhiều năm nay.

Xuất phát từ tưởng và kết quả của nghiên cứu này, luận văn đã tiếp cận đểnghiên cứu ứng dụng GIS vào mục tiêu xây dựng, lưu trữ, cập nhật, phân tích, tínhtoán trên các lớp dữ liệu không gian theo e c đối tượng quan tâm, phục vụ trongquản lý thiên tai do mực nước biển âng đối với lĩnh vực trồng lúa tại Trà Vinh, xâydựng cơ sở dữ liệu GIS tích hợp vào hệ thống để ứng dụng cho nhiều mục tiêu khác