Nghiên cứu ứng dụng GIS xây dựng bản đồ dự báo xói mòn đất vùng Tây Bắc Việt Nam

Có nhiều phương pháp nghiên cứu về xói mòn đất song phương pháp thành lập bản đồ xói mòn đất có ứng dụng hệ thống thông tin địa lý là một phương pháp nghiên cứu có sự kết hợp giữa phương

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGUYỄN THỊ TOAN

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG GIS XÂY DỰNG BẢN ĐỒ

DỰ BÁO XÓI MÒN ĐẤT VÙNG TÂY BẮC

VIỆT NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGUYỄN THỊ TOAN

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG GIS XÂY DỰNG BẢN ĐỒ

DỰ BÁO XÓI MÒN ĐẤT VÙNG TÂY BẮC

VIỆT NAM

Chuyên ngành : Khoa học môi trường

Mã số : 60 85 02

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS NGUYỄN XUÂN CỰ

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 7

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 10

1.1 Giới thiệu về hệ thông tin địa lý GIS 10

1.1.1 Khái niệm GIS 10

1.1.2 Lịch sử phát triển của hệ thông tin địa lý GIS 10

1.1.3 Các thành phần của hệ thông tin địa lý 11

1.1.4 Xây dựng cơ sở dữ liệu trong GIS 12

1.1.5 Các lĩnh vực ứng dụng của GIS 14

1.1.6 Tình hình ứng dụng GIS trên thế giới và ở Việt Nam 15

1.2 Xói mòn, các phương pháp nghiên cứu và các biện pháp phòng chống xói mòn

18

1.2.1 Tổng quan về xói mòn đất 18

1.2.2 Phương pháp nghiên cứu xói mòn đất 30

1.3 Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội vùng Tây Bắc 33

1.3.1 Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tỉnh Hòa Bình 33

1.3.2 Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tỉnh Sơn La 38

1.3.3 Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tỉnh Điện Biên 42

1.3.4 Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tỉnh Lai Châu 45

1.4 Hiện trạng sử dụng đất của các tỉnh vùng Tây Bắc Việt Nam 49

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 52

2.1 Nội dung nghiên cứu 52

2.2 Phương pháp nghiên cứu 52

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 55

3.1 Quy trình xây dựng bản đồ xói mòn đất 55

3.1.1 Khái quát chung về phương trình mất đất phổ dụng (Universal Soil Loss Equation - USLE) 55

3.1.2 Quy trình tiến hành thành lập bản đồ xói mòn đất 56

3.1.3 Các bước tiến hành 57

3.2 Xây dựng các bản đồ thành phần vùng Tây Bắc Việt Nam 58

3.2.1 Bản đồ hệ số xói mòn đất do yếu tố đất (K) 58

3.2.2 Bản đồ hệ số xói mòn đất do yếu tố mưa (R) 62

3.2.3 Bản đồ hệ số xói mòn do yếu tố thảm thực vật (C) 65

3.2.4 Bản đồ hệ số xói mòn đất do yếu tố địa hình (SL) 70

3.2.5 Bản đồ hệ số xói mòn do canh tác (P) 72

3.3 Xây dựng bản đồ dự báo xói mòn đất vùng Tây Bắc 73

3.3.1 Xây dựng bản đồ dự báo xói mòn đất tiềm năng vùng Tây Bắc và các tỉnh thuộc vùng Tây Bắc 73

3.3.2 Xây dựng bản đồ xói mòn đất hiện trạng vùng Tây Bắc và các tỉnh thuộc vùng Tây Bắc 81

3.4 Một số biện pháp kỹ thuật hạn chế xói mòn đất 89

3.4.1 Kỹ thuật canh tác nông nghiệp trên đất dốc 89

3.4.2 Một số biện pháp kỹ thuật khác 91

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 93

TÀI LIỆU THAM KHẢO 96

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Ảnh hưởng của lượng mưa đến xói mòn đất 23

Bảng 1.2: Mối quan hệ giữa độ dốc và xói mòn đất trong điều kiện trồng một số loại cây khác nhau 24

Bảng 1.3: Bảng phân loại độ dốc 25

Bảng 1.4: Ảnh hưởng của chiều dài sườn dốc tới lượng đất mất do xói mòn 25

Bảng 1.5: Ảnh hưởng của cây cà phê và độ dốc đến lượng đất mất do xói mòn 28

Bảng 1.6: Hiện trạng sử dụng đất của tỉnh Lai Châu và tỉnh Điện Biên vùng Tây Bắc Việt Nam 50

Bảng 1.7: Hiện trạng sử dụng đất của các tỉnh Hòa Bình và tỉnh Sơn La vùng Tây Bắc Việt Nam 50

Bảng 3.1: Hệ số xói mòn đất của một số loại đất ở Việt Nam 59

Bảng 3.2 Hệ số xói mòn do yếu tố đất K của vùng Tây Bắc Việt Nam 60

Bảng 3.3: Hệ số R của vùng Tây Bắc Việt Nam 64

Bảng 3.4: Hệ số xói mòn đất do yếu tố lớp phủ thực vật theo tác giả Nguyễn Ngọc Lung và Võ Đại Hải 68

Bảng 3.5: Hệ số xói mòn đất do yếu tố lớp phủ thực vật theo tác giả Lại Vĩnh Cầm

68

Bảng 3.6: Hệ số xói mòn do yếu tố thảm phủ thực vật vùng Tây Bắc Việt Nam (C)

69

Bảng 3.7: Hệ số xói mòn đất do yếu tố địa hình ở vùng Tây Bắc Việt Nam (SL) 72

Bảng 3.8: Phân cấp xói mòn tiềm năng vùng Tây Bắc Việt Nam 74

Bảng 3.9: Phân cấp xói mòn tiềm năng tỉnh Hòa Bình 76

Bảng 3.10: Phân cấp xói mòn tiềm năng tỉnh Điện Biên 78

Bảng 3.11: Phân cấp xói mòn tiềm năng tỉnh Sơn La 79

Bảng 3.12: Phân cấp xói mòn tiềm năng tỉnh Lai Châu 80

Bảng 3.13: Phân cấp hiện trạng xói mòn vùng Tây Bắc Việt Nam 82

Bảng 3.14: Phân cấp xói mòn đất hiện trạng tỉnh Hòa Bình 84

Bảng 3.15: Phân cấp xói mòn đất hiện trạng tỉnh Điện Biên 86 Bảng 3.16: Phân cấp xói mòn đất hiện trạng tỉnh Sơn La 87 Bảng 3.17: Phân cấp xói mòn đất hiện trạng tỉnh Lai Châu 88

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Các hợp phần cơ bản của GIS 12

Hình 1.2: Cấu trúc vector và raster 12

Hình 3.1: Tiến trình xây dựng bản đồ xói mòn đất 57

Hình 3.2: Bản đồ các loại đất vùng Tây Bắc Việt Nam 58

Hình 3.3: Các bước thành lập bản đồ hệ số K 61

Hình 3.4 Bản đồ hệ số xói mòn do yếu tố đất vùng Tây Bắc Việt Nam (K) 62

Hình 3.4 Bản đồ hệ số xói mòn do yếu tố đất vùng Tây Bắc Việt Nam (K) 62

Hình 3.5: Bản đồ lượng mưa trung bình của vùng Tây Bắc Việt Nam 63

Hình 3.6: Các bước bước xây dựng bản đồ hệ số R 64

Hình 3.7: Bản đồ hệ số xói mòn do mưa vùng Tây Bắc Việt Nam (R) 65

Hình 3.8: Bản đồ rừng các các vùng sinh thái khác nhau của vùng Tây Bắc Việt Nam 66

Hình 3.9: Bản đồ xói mòn do yếu tố thảm phủ thực vật vùng Tây Bắc Việt Nam (C) 70

Hình 3.10: Các bước xây dựng bản đồ hệ số LS 71

Hình 3.11: Bản đồ hệ số xói mòn do yếu tố địa hình vùng Tây Bắc Việt Nam (SL)

72

Hình 3.12: Bản đồ xói mòn đất tiềm năng vùng Tây Bắc Việt Nam (V) 74

Hình 3.13: Bản đồ xói mòn đất tiềm năng tỉnh Hòa Bình 75

Hình 3.14: Bản đồ xói mòn đất tiềm năng tỉnh Điện Biên 77

Hình 3.15: Bản đồ xói mòn đất tiềm năng tỉnh Sơn La 79

Hình 3.16: Bản đồ xói mòn đất tiềm năng tỉnh Lai Châu 80

Hình 3.17: Bản đồ xói mòn đất hiện trạng vùng Tây Bắc Việt Nam 82

Hình 3.18: Bản đồ xói mòn đất hiện trạng tỉnh Hòa Bình 83

Hình 3.19: Bản đồ xói mòn đất hiện trạng tỉnh Điện Biên 85

Hình 3.20: Bản đồ xói mòn đất hiện trạng tỉnh Sơn La 87

Hình 3.21: Bản đồ xói mòn hiện trạng tỉnh Lai Châu 88

GIS : Hệ thống thông tin địa lý

GD&ĐT : Giáo dục và đào tạo

XDNTM : Xây dựng nông thôn mới

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Tai biến môi trường đã và đang là hiểm họa lớn đối với loài người vì những tác động tiêu cực mà chúng gây nên, trong đó vấn đề xói mòn đất gây những tác động không nhỏ đến cuộc sống con người, đặc biệt là những nước có nền kinh tế chủ yếu phụ thuộc vào nông nghiệp Ở đây, xói mòn đất không chỉ là vấn đề riêng của một khu vực hay của một quốc gia nào đó mà đang là vấn đề có tính chất toàn cầu

Nghiên cứu để nắm vững quy luật của xói mòn đất nhằm tìm ra những giải pháp phòng tránh và giảm nhẹ những thiệt hại do xói mòn đất gây ra là một vấn đề hết sức quan trọng trong chiến lược ứng xử với môi trường của nhiều nước cũng như của Việt Nam

Trong những hướng nghiên cứu về xói mòn đất thì thành lập bản đồ để dự báo xói mòn đất là một trong những nội dung có tính chất tổng hợp nhất và đang được quan tâm chú ý Có nhiều phương pháp nghiên cứu về xói mòn đất song phương pháp thành lập bản đồ xói mòn đất có ứng dụng hệ thống thông tin địa lý

là một phương pháp nghiên cứu có sự kết hợp giữa phương pháp hiện đại và truyền thống của nhiều lĩnh vực thuộc về khoa học trái đất Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu có giá trị về xói mòn đất cũng như các hậu quả mà nó gây

ra, điều đó cũng góp một phần không nhỏ trong việc phòng tránh, giảm nhẹ những thiệt hại do xói mòn đất gây ra Hướng nghiên cứu này cũng đã được triển khai ở Việt Nam từ nhiều năm nay, song những đóng góp về mặt khoa học và giá trị thực tiễn của những đề tài đó vẫn còn bị hạn chế Do đó còn có nhiều vấn đề cần phải tiếp tục nghiên cứu, đặc biệt là vấn đề sử dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật tiên tiến

Như vậy, việc xây dựng bản đồ xói mòn đất có vai trò quan trọng trong công tác quản lý, bảo vệ và chống xói mòn Cùng với sự phát triển như vũ bão của khoa học kỹ thuật, nhất là sự phát triển của công nghệ thông tin, việc thành

lập bản đồ đã được tự động hóa cao và cập nhập thông tin nhanh chóng đáp ứng được yêu cầu thực tiễn Việc thành lập bản đồ xói mòn ở đây không chỉ đưa ra nguyên nhân và thực tế của xói mòn mà còn có thể định hướng được các biện pháp phòng chống Thực tiễn đã cho thấy sự cần thiết không thể thiếu được của các loại bản đồ khác nhau, bản đồ dự báo xói mòn đất cũng vậy, trong đó nó chứa cả một khối lượng công việc không nhỏ như tính toán lượng đất mất hàng năm, ảnh hưởng của thảm thực vật, hệ thống thủy văn và yếu tố địa hình…

Theo phân vùng sinh thái nông nghiệp Việt Nam, các tỉnh vùng Tây Bắc Việt Nam gồm có: tỉnh Hòa Bình, tỉnh Điện Biên, tỉnh Lai Châu và tỉnh Sơn La Các tỉnh có địa hình chủ yếu là đồi núi, bị chia cắt mạnh, địa hình dốc là tương đối lớn và lượng mưa trung bình từ 1.800 – 2.600 mm/năm Các tỉnh này cũng có nhiều tai biến môi trường xảy ra, đặc biệt là xói mòn đất, đã gây thiệt hại và ảnh hưởng không nhỏ tới điều kiện môi trường và kinh tế xã hội của các tỉnh

Xói mòn đất đã và đang xảy ra, kèm theo đó là xói mòn đất tiềm năng là nguy cơ gây ra xói mòn đất rất cao mà hậu quả không thể lường hết được Chính

vì những lý do đó mà tôi chọn đề tài “ Nghiên cứu ứng dụng GIS xây dựng bản

đồ dự báo xói mòn đất vùng Tây Bắc Việt Nam” với hy vọng sẽ góp phần nhỏ

trong việc phòng chống xói mòn đất trong cả nước nói chung và vùng Tây Bắc nói riêng

2 Mục tiêu đề tài

- Xác định các hệ số xói mòn đất để xây dựng bản đồ dự báo xói mòn đất vùng Tây Bắc bằng công nghệ GIS theo phương trình mất đất phổ dụng biến đổi của USLE

- Từ kết quả nghiên cứu, đánh giá khả năng ứng dụng GIS trong nghiên cứu xói mòn và đề xuất một số biện pháp hạn chế xói mòn đất của vùng Tây Bắc Việt Nam

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Ý nghĩa khoa học: Khẳng định khả năng ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) để đánh giá xói mòn đất của vùng Tây Bắc Việt Nam

Ý nghĩa thực tiễn:

+ Xây dựng được cơ sở dữ liệu về đánh giá xói mòn đất, nguy cơ xói mòn theo phương trình mất đất phổ dụng biến đổi (USLE) của vùng Tây Bắc Việt Nam Góp phần cung cấp thông tin dữ liệu bản đồ, số liệu thuộc tính về điều kiện tự nhiên của vùng

+ Góp phần giúp cho các nhà khoa học nông, lâm nghiệp sử dụng các mô hình phòng chống xói mòn một cách hiệu quả

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Vùng Tây Bắc Việt Nam

- Phạm vi nghiên cứu:

+ Về không gian: Vùng Tây Bắc Việt Nam gồm có 04 tỉnh là tỉnh Hòa Bình, tỉnh Điện Biên, tỉnh Sơn La và tỉnh Lai Châu Ranh giới hành chính của các tỉnh được xác định trên bản đồ địa giới hành chính và bản đồ đất

+ Về thời gian: Đề tài được thực hiện từ tháng 3/2012 đến tháng 11/2012

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Giới thiệu về hệ thông tin địa lý GIS

1.1.1 Khái niệm GIS

Hệ thống thông tin địa lý thường được gọi tắt là GIS do viết tắt của chữ tiếng

Anh: Geographical Information System

“Hệ thống Thông tin Địa Lý là một hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu bằng máy tính để thu thập, lưu trữ, phân tích và hiển thị dữ liệu không gian.” (National Center for Geographic Information and Analysis, 1988)

1.1.2 Lịch sử phát triển của hệ thông tin địa lý GIS

Sơ lược quá trình phá triển GIS trên thế giới:

Đầu 60x: Hệ GIS đầu tiên của thế giới ra đời vào những năm 60 (1964) ở

Canada với tên gọi CGIS (Canadian Geographic Information System) với mục đích

điều tra và quản lý tài nguyên rộng lớn của đất nước

Song song đó các trường đại học và viện nghiên cứu của Mỹ cũng tiến hành nghiên cứu về GIS Đây là lần đầu tiên người ta số hoá các bản đồ, chồng ghép và dùng máy tính để đưa ra các thông tin phân tích, tổng hợp

Năm 1968: Hội Địa Lý Quốc tế thành lập "Uỷ ban thu nhận và xử lý dữ liệu

Địa lý” Ý tưởng đã hình thành và được chấp nhận nhưng còn nhiều hạn chế do công nghệ

Những năm 70x: Đứng trước sự gia tăng nhu cầu quản lý tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường nhiều hệ GIS ra đời và phát triển

Công nghệ máy tính đạt được nhiều tiến bộ cũng thúc đẩy việc phát triển GIS Cũng vào những năm này, các hệ xử lý ảnh viễn thám ra đời và phát triển, đẩy mạnh một hướng nghiên cứu mới kết hợp GIS với viễn thám

Bắt đầu xuất hiện các hệ GIS áp dụng với quy mô lãnh thổ nhỏ, các phần mềm GIS được thương mại hóa ESRI, GIMMS, SYNERCOM, INTERGRAPH, CALMA, COMPUTERVISION,…

Những năm 80: Công nghệ máy tính phát triển là tiền đề cho sự phát triển

GIS Trong thời kỳ này, người ta bắt đầu tập trung giải quyết những vấn đề kỹ thuật

sâu như sai số dữ liệu, chuyển đổi format

Hình thành các hệ GIS chuyên dụng: quản lý đất (LIS), quản lý cảng (PMIS - Port MIS), quản lý đất và nước (ILWIS) và phát sinh thêm nhiều ứng dụng thực tế (quản lý xã hội, an ninh quốc phòng…)

Đây thực sự là thời kỳ bùng nổ ứng dụng GIS trên thế giới

Những năm 90x và hiện nay: Việc đa dạng hóa nhu cầu dử dụng dẫn đến việc có rất nhiều phần mềm GIS với các quy mô, đặc điểm khác nhau

Mặt khác, dữ liệu được tích luỹ khá nhiều và xuất hiện yêu cầu bức xúc của việc chuẩn hóa dữ liệu, mở rộng địa bàn trao đổi phục vụ

Như vậy, trong vài thập kỷ vừa qua, GIS đã phát triển rất nhanh và trở thành công cụ chủ yếu để khai thác thông tin địa lý một cách hiệu quả Bên cạnh GIS,

Ngành Viễn thám (Remote Sensing-RS) và Hệ thống định vị toàn cầu (Global

Position System - GPS) đã cung cấp công cụ để thu thập thông tin địa lý nhanh chóng và chính xác Sự kết hợp của bộ ba này đã tạo ra công nghệ mới (công nghệ 3S) và đây sẽ chính là một trong những mũi nhọn phát triển khoa học kỹ thuật trong thế kỷ mới

1.1.3 Các thành phần của hệ thông tin địa lý

Công nghệ GIS bao gồm 5 hợp phần cơ bản là:

¾ Thiết bị phần cứng: Máy vi tính, máy vẽ, máy in, bàn số hoá…

¾ Phần mềm: ARC/INFO, MAPINFO, ILWIS, WINGIS, SPANS…

¾ CSDL địa lý tổ chức theo chuyên ngành, mục đích nhất định

¾ Kiến thức chuyên gia, chuyên ngành

¾ Chính sách và cách thức quản lý

Hình 1.1: Các hợp phần cơ bản của GIS 1.1.4 Xây dựng cơ sở dữ liệu trong GIS [2]

Một cơ sở dữ liệu của hệ thống thông tin địa lý có thể chia ra làm 2 loại dữ liệu cơ bản: Dữ liệu không gian và phi không gian Mỗi loại có những đặc điểm riêng và chúng khác nhau về yêu cầu lưu giữ số liệu, hiệu quả, xử lý và hiển thị

1.1.4.1 Cấu trúc dữ liệu trong GIS

Có hai dạng cấu trúc dữ liệu cơ bản trong GIS, đó là dữ liệu không gian và

dữ liệu thuộc tính Đặc điểm quan trọng trong tổ chức dữ liệu của GIS là: Dữ liệu không gian (bản đồ) và dữ liệu thuộc tính được lưu trữ trong cùng một cơ sở dữ liệu (CSDL) và có quan hệ chặt chẽ với nhau

Hình 1.2: Cấu trúc vector và raster

1.1.4.2 Các kiểu dữ liệu không gian

Dữ liệu không gian có hai dạng cấu trúc, đó là dạng raster và dạng vector

• Cấu trúc raster:

Có thể hiểu đơn giản là một “ảnh” chứa các thông tin về một chuyên đề mô phỏng bề mặt trái đất và các đối tượng trên đó bằng một lưới (đều hoặc không đều) gồm các hàng và cột Những phần tử nhỏ này gọi là những pixel hay cell Giá trị của pixel là thuộc tính của đối tượng Kích thước pixel càng nhỏ thì đối tượng càng được mô tả chính xác Một mặt phẳng chứa đầy các pixel tạo thành raster Cấu trúc này thường được áp dụng để mô tả các đối tượng, hiện tượng phân bố liên tục trong không gian, dùng để lưu giữ thông tin dạng ảnh (ảnh mặt đất, hàng không, vũ trụ ) Một số dạng mô hình biểu diễn bề mặt như DEM (Digital Elevation Model), DTM (Digital Terrain Model), TIN (Triangulated Irregular Network) trong CSDL cũng thuộc dạng raster

Ưu điểm của cấu trúc dữ liệu dạng raster là dễ thực hiện các chức năng xử lý

và phân tích Tốc độ tính toán nhanh, thực hiện các phép toán bản đồ dễ dàng Dễ dàng liên kết với dữ liệu viễn thám Cấu trúc raster có nhược điểm là kém chính xác

về vị trí không gian của đối tượng Khi độ phân giải càng thấp (kích thước pixel lớn) thì sự sai lệch này càng tăng

• Cấu trúc vector:

Cấu trúc vector mô tả vị trí và phạm vi của các đối tượng không gian bằng tọa độ cùng các kết hợp hình học gồm nút, cạnh, mặt và quan hệ giữa chúng Về mặt hình học, các đối tượng được phân biệt thành 3 dạng: đối tượng dạng điểm (point), đối tượng dạng đường (line) và đối tượng dạng vùng (region hay polygon) Điểm được xác định bằng một cặp tọa độ X,Y Đường là một chuỗi các cặp tọa độ X,Y liên tục Vùng là khoảng không gian được giới hạn bởi một tập hợp các cặp tọa

độ X,Y trong đó điểm đầu và điểm cuối trùng nhau Với đối tượng vùng, cấu trúc vector phản ảnh đường bao

Cấu trúc vector có ưu điểm là vị trí của các đối tượng được định vị chính xác (nhất là các đối tượng điểm, đường và đường bao) Cấu trúc này giúp cho người sử

dụng dễ dàng biên tập bản đồ, chỉnh sửa, in ấn Tuy nhiên cấu trúc này có nhược điểm là phức tạp khi thực hiện các phép chồng xếp bản đồ

• Dữ liệu thuộc tính:

Dữ liệu thuộc tính dùng để mô tả đặc điểm của đối tượng Dữ liệu thuộc tính

có thể là định tính - mô tả chất lượng hay là định lượng Về nguyên tắc, số lượng các thuộc tính của một đối tượng là không có giới hạn Để quản lý dữ liệu thuộc tính của các đối tượng địa lý trong CSDL, GIS đã sử dụng phương pháp gán các giá trị thuộc tính cho các đối tượng thông qua các bảng số liệu Mỗi bản ghi (record) đặc trưng cho một đối tượng địa lý, mỗi cột của bảng tương ứng với một kiểu thuộc tính của đối tượng đó

Các dữ liệu trong GIS thường rất lớn và lưu trữ ở các dạng file khác nhau nên tương đối phức tạp Do vậy để quản lý, người ta phải xây dựng các cấu trúc chặt chẽ cho các CSDL, có các cấu trúc cơ bản sau:

+ Trong lãnh vực điều tra và quản lý, và khai thác tài nguyên: GIS được sử dụng như là công cụ giám sát, phân tích, tìm hiểu nguyên nhân gây ra tai biến môi trường từ đó có cơ sở dự báo tai biến, rủi ro trong tương lai…

+ Trong lãnh vực lâm nghiệp: GIS được sử dụng trong điều tra và quản lý tài nguyên rừng, quản lý rừng đầu nguồn, phát triển cơ sở hạ tầng, trồng rừng, tái tạo và bảo vệ rừng

+ Trong lĩnh vực nông nghiệp: Nghiên cứu điều tra đất đai, theo dõi hiện trạng sử dụng đất, đánh giá đất đai, quy hoạch và quản lý đất nông nghiệp, nghiên cứu năng suất cây trồng, nghiên cứu hệ thống canh tác…

+ Trong lĩnh vực nghiên cứu và bảo vệ môi trường: Bảo vệ động vật hoang

dã, đánh giá tác động môi trường, quản lý tài nguyên nước mặt, nước ngầm…

+ Trong lĩnh vực địa chính : GIS được sử dụng như một công cụ để điều tra

và xây dựng cơ sở dữ liệu về đất đai phục vụ cho mục đích quản lý

+ Trong quản lý đô thị và các công trình công cộng: GIS được ứng dụng rất

có hiệu quả như trong các ngành dịch vụ thông tin, giao thông công cộng, điện, nước, cung cấp khí đốt…

+ Trong lĩnh vực thương mại người ta cũng ứng GIS để quản lý và phân phối hàng hóa, nghiên cứu và phân vùng thị trường, mạng lưới tiếp thị…

1.1.6 Tình hình ứng dụng GIS trên thế giới và ở Việt Nam

1.1.6.1 Tình hình ứng dụng GIS trên thế giới

Việc ứng dụng GIS phục vụ theo dõi, quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường đã được một số nước trên thế giới ứng dụng từ những năm 1970 Tuy nhiên, ở Việt Nam do thiếu kinh phí, các trang thiết bị thu phát vệ tinh nên viễn thám và GIS chỉ mới được đưa vào ứng dụng trong thập kỷ vừa qua

- Tại Mỹ, GIS đã được ứng dụng khá rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực quản lý tài nguyên và môi trường: trong đánh giá đất đai, trong quy hoạch không gian, quản lý đất đai khí tượng thủy văn, dự báo thời tiết, giám sát thay đổi môi trường [50]

- Tại Đức đã sử dụng dữ liệu độ cao của GIS kết hợp với dữ liệu vệ tinh để

dự báo đặc tính vật lí của đất

- Tại Úc, Hệ thống Thông tin Tài nguyên Úc đã được thực hiện từ những năm 1970 nhằm hỗ trợ đưa ra những quyết định kiên quan đến các vấn đề về sử dụng đất, môi trường

- Ở BangLadesh, Viện Nghiên cứu Nông nghiệp bắt đầu triển khai dự án GIS

từ năm 1996, với mục tiêu là thiết lập hệ thống thông tin tài nguyên nông nghiệp

dựa trên cơ sở GIS, sử dụng cơ sở dữ liệu thông tin địa lý vùng sinh thái nông nghiệp (AEZ/GIS) để phát triển công nghệ và chuyển giao vào sản xuất nông nghiệp

Từ khi giới thiệu GIS tại Viện nghiên cứu Nông nghiệp, nhiều hoạt động đã được thực hiện sử dụng hệ thống cở sở dữ liệu AEZ/GIS Hệ thống cơ sở dữ liệu AEZ là cở sở thông tin cơ bản phục vụ ta quyết định, nhiều cơ quan tổ chức quy hoạch quốc gia thể hiện đang sử dụng hệ thống AEZ/GIS cho mục đích quy hoạch

vĩ mô và vi mô [43]

- Ở Hà Lan, GIS và viễn thám được ứng dụng mạnh mẽ ở hầu hết tất cả các lĩnh vực trong đời sống Bốn cơ quan nghiên cứu hàng đầu của Hà Lan: ITC Enschede, TU Delft, đại học Utrecht và Wageningen UR chuyên nghiên cứu những ứng dụng tiên tiến của GIS và viễn thám như quản lý các thông tin, dữ liệu không gian địa lý, không gian cơ sở hạ tầng, trong nông nghiệp [42]

- Ở Anh đã ứng dụng GIS và phương pháp đánh giá đất của FAO để đánh giá đất đai, xây dựng bản đồ đơn vị đất đai trên cơ sở các lớp thông tin chuyên đề: khí hậu, đất, độ dốc, pH và các thông tin về vụ mùa đối chiếu với yêu cầu sử dụng đất của khoai tây để lập bản đồ thích hợp đất đai

- Ở Thái Lan, Đại học Yakohama – Nhật Bản và Viện Công nghệ Châu Á từ năm 1998 đã ứng dụng GIS và viễn thám trong quản lý nguồn tài nguyên Đại học Khon ken cũng đã có nhiều nghiên cứu ứng dụng GIS trong tìm đất thích hợp cho cây lúa

- FAO cũng đã ứng dụng viễn thám và GIS trong nhiều lĩnh vực nghiên của đời sống, trong mô hình phân vùng sinh thái nông nghiệp (Agro-Ecological Zone-AZE) để đánh giá đất đai thế giới ở tỷ lệ 1/5.000.000 [46]

1.1.6.2 Tình hình ứng dụng GIS ở Việt Nam

Ở Việt Nam, GIS đã có mặt ở rất nhiều các nghiên cứu trong các lĩnh vực khác nhau và đã có những kết quả đáng kể GIS đã được sử dụng trong các trường đại học, viện nghiên cứu trong các ứng dụng về quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường, trong quản lý tài nguyên rừng, tài nguyên nước và các quản lý hành

chính khác Các trường Đại học KHTN TP Hồ Chí Minh, trường Đại học Nông Lâm Thủ Đức, Đại học Huế, Đại học KHTN Hà Nội, trường Đại học Nông nghiệp

Hà Nội, Viện Quy hoạch rừng, Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp, đã có nhiều thành tựu trong nghiên cứu phát triển ứng dụng GIS, như tìm hiểu sự thay đổi

sử dụng đất với công cụ GIS và viễn thám; xây dựng CSDL phục vụ thị trường bất động sản, ứng dụng GIS trong đánh giá đất; ứng dụng GIS tính toán các tham số trong phương trình mất đất phổ dụng USLE để nghiên cứu về xói mòn đất [26]; ứng dụng GIS và ảnh viễn thám giám sát vùng đất trồng lúa ở đồng bằng sông Cửu Long; ứng dụng mô hình thủy lực và mô hình độ cao số tính toán ngập lụt TP Hồ Chí Minh; GIS được ứng dụng để xây dựng bản đồ phân vùng nồng độ Arsen trong các giếng nước ngầm tỉnh An Giang [6]

Trong ngành kiểm lâm Việt Nam, từ đầu năm 1997, Cục Kiểm lâm (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn) đã lắp đặt và vận hành trạm thu ảnh viễn thám Modis tại Hà Nội với mục đích chính là phát hiện sớm các điểm cháy rừng và quản lý lửa rừng Hệ thống trạm thu của TeraScan đã tự động thu nhận, xử lý và sao

dữ liệu ảnh Modis hàng ngày từ hai vệ tinh TERRA và AQUA, tự động xử lý và tạo

ra dữ liệu các điểm cháy rừng Thông tin các điểm cháy, phát hiện, cảnh báo cháy rừng được truyền tải trên toàn quốc thông qua chương trình dự báo thời tiết hàng ngày [15]

Trong lĩnh vực y tế, viễn thám và GIS cũng từng bước đang được ứng dụng rộng rãi Các ứng dụng đầu tiên trong lĩnh vực này có thể kể đến là: Sản phẩm hệ thống thông tin phòng chống thảm họa (giải thưởng Công nghệ thông tin quả cầu vàng năm 2001) của tác giả Nguyễn Hòa Bình; công trình ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong dự báo nguy cơ sốt rét tại tỉnh Bình Thuận năm 2002 của Nguyễn Ngọc Thạch trường Đại Học KHTN Hà Nội Trong những năm gần đây các ứng dụng viễn thám và GIS trong lĩnh vực y tế phát triển mạnh hơn Dẫn theo Lê Công Thắng (2011) [19], các công trình tiêu biểu như: Hệ thống tính toán tồn lưu

và lan tỏa chất độc da cam/dioxin của Văn phòng 33 (2009); ứng dụng GIS trong quản lý và dự báo sốt rét của Viện sốt rét (2009); kiểm soát và dự báo dịch tả của

Sở Y tế Bắc Ninh (2011); ứng dụng GIS trong quản lý và phòng chống HIV/AIDS của Sở Y tế TP Hồ Chí Minh (2011); bản đồ phân bố và dự báo một số bệnh thường gặp tại Việt Nam (2003); hệ thống bản đồ phân bố cây độc, nấm độc tại các tỉnh biên giới phía Bắc và biện pháp xử lý, dự phòng (2007); bản đồ phân bố sốt rét và

ký sinh trùng (2007); hệ thống bản đồ phân bố sinh vật và dược liệu ven biển từ Quảng Ninh đến Khánh Hòa

Trong lĩnh vực quản lý tài nguyên thiên nhiên, với sự ra đời của trạm thu ảnh

vệ tinh Spot (năm 2007) thuộc Trung tâm Viễn thám – Bộ Tài nguyên và Môi trường, hàng loạt các đề tài nghiên cứu về lĩnh vực ứng dụng viễn thám và GIS đã được hoàn thành như giám sát tài nguyên rừng; trong phân tích thông tin thị trường; tích hợp ảnh vệ tinh, công nghệ GIS, GPS thành lập bản đồ địa chính cơ sở tỷ lệ 1/10.000 và 1/5000; ứng dụng trong lĩnh vực khí tượng, thủy văn, phòng chống lũ lụt; ứng dụng kết hợp ảnh vệ tinh Rada và quang học để thành lập một số lớp thông tin về lớp phủ mặt đất; thành lập bản đồ nhiệt độ bề mặt nước biển và hàm lượng Chlorophyll – A khu vực Biển Đông từ ảnh MODIS; ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thông tin địa lý trong việc quản lý tổng hợp lưu vực sông; một số ứng dụng của ảnh vệ tinh Envisat Meris trong lĩnh vực tài nguyên và môi trường [11]

1.2 Xói mòn, các phương pháp nghiên cứu và các biện pháp phòng chống xói mòn

Theo quan điểm của Forder (1982) quá trình xói mòn bao gồm:

Quá trình bóc tách hạt đất từ bề mặt lưu vực,

Quá trình vận chuyển các hạt đất trên bề mặt lưu vực,

Quá trình bồi lắng các hạt trong quá trình vận chuyển

Xói mòn vật lý bao gồm sự tách rời và di chuyển các cấu tử không tan như cát, sét, bùn và các vật liệu chất hữu cơ Sự di chuyển xảy ra theo phương nằm ngang trên bề mặt và cũng có thể theo phương thẳng đứng theo bề dày phẫu diện đất qua các khe hở, kẽ nứt, lỗ hổng vốn có sẵn trong đất

Sự di chuyển các vật liệu hòa tan được gọi là xói mòn hóa học Xói mòn hóa học có thể xảy ra theo dòng chảy bề mặt hoặc theo dòng chảy ngầm từ tầng đất này tới tầng đất khác

Căn cứ vào tác nhân gây xói mòn người ta phân ra xói mòn đất thành 5 dạng: xói mòn do nước, xói mòn do gió, do trọng lực, do tuyết tan và dòng bùn đá

Trong phạm vi khóa luận này chỉ đề cập những tác động gây xói mòn do tác động của nước (ngoài ra còn có xói mòn do gió, nhưng nó chỉ giới hạn ở những vùng có lượng mưa nhỏ, khả năng bốc hơi lớn, nhiệt độ cao… đó chính là những vùng sa mạc, những vùng ven biển…)

Xói mòn do nước được phân thành xói mòn bề mặt và xói mòn dạng tuyến tạo thành liên rãnh xới Sự rửa trôi đất là do mưa khi rơi xuống sinh ra mạng lưới dòng chảy ở các sườn nghiêng Tuy nhiên dạng dòng chảy này chỉ mang tính tạm thời, độ sâu dòng xói nhỏ

Xói mòn bề mặt: Là quá trình vận chuyển các sản phẩm phong hóa từ các

loại đá khác nhau theo bề mặt địa hình (chảy tràn trên bề mặt địa hình) Kiểu xói mòn này diễn ra ở những nơi có địa hình thoải đều, độ dốc nhỏ, cấu trúc đất không khác nhau nhiều

Xói mòn dạng tuyến tạo thành rãnh xói: Phát sinh bởi những dòng nước tập

trung vào địa hình trũng Dòng chảy ở đây có tốc độ lớn, sức tàn phá mạnh do đó theo thời gian tạo thành rãnh xói Quá trình xói mòn vận chuyển các sản phẩm phong hóa từ các loại đá khác nhau theo các khe rãnh được tạo do tác dụng bào mòn của dòng chảy Kiểu xói mòn này thường xảy ra ở những nơi có địa hình đồi núi thấp, phân cắt lớn, độ dốc lớn Đây là quá trình thường xảy ra và kết quả của nó là

tạo ra các dòng bề mặt Ở những vùng núi thì tạo thành các con suối, mùa khô thì cạn chỉ có nước vào mùa mưa, còn ở những vùng có độ dốc thấp thì tạo thành những hệ thống sông ngòi…

Có thể chia kiểu xói mòn đất này thành ba giai đoạn sau:

Giai đoạn 1: Tích tụ nước mưa rơi trên bề mặt tạo thành các rãnh khô Giai đoạn 2: Gom các dòng chảy nhỏ thành các khe suối

Giai đoạn 3: Nước chảy từ các khe suối nhỏ vào các sông suối lớn

Quá trình xói mòn đất khe rãnh phụ thuộc nhiều vào cấu trúc dạng tuyến có sẵn, các đới đập vỡ do các hoạt động kiến tạo địa chất, nơi đá bị phong hóa mạnh

Quá trình xói mòn đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố tự nhiên và xã hội Các yếu tố xói mòn là chỉ số sinh thái có ảnh hưởng đến các tác động của các tác nhân gây xói mòn Những yếu tố quan trọng nhất gây ảnh hưởng đến xói mòn là: [6]

+ Khí hậu liên quan đến các yếu tố cường độ mưa, lượng mưa và năng lượng mưa

+ Tính chất đất liên quan đến tính chất vật lý, tính chất hóa học và tính chất khoáng vật học

+ Thủy văn liên quan đến dạng dòng chảy và tốc độ dòng chảy

+ Địa hình liên quan đến yếu tố Gradien, chiều dài dốc và hình dạng dốc + Lớp phủ thực vật có tác dụng làm giảm tác động của nước mưa đến quá trình xói mòn đất, giảm trọng lực của các hạt mưa

+ Tác động của con người liên quan đến mục đích sử dụng đất

Trong đó yếu tố lớp phủ thực vật phụ thuộc nhiều vào mục đích sử dụng đất của con người

1.2.1.2 Nguyên nhân dẫn đến xói mòn đất

Có thể xem xói mòn đất là hậu quả của mưa tác động lên đất, do vậy mưa là một trong những yếu tố chủ động của quá trình xói mòn đất

Sau hơn 60 năm kể từ khi con người tiến hành nghiên cứu xói mòn đất một cách có hệ thống mới phát hiện ra được nhân tố quan trọng nhất của xói mòn đó là hạt mưa

Ellison (1944) khi tiến hành nghiên cứu về tác động cơ học của hạt mưa vào đất đã tìm ra vai trò thực tế của hạt mưa rơi trong quá trình xói mòn đất do nước Ông là người đầu tiên xác định được rằng chính hạt mưa gây ra xói mòn

Phát hiện này đã được Stalling đánh giấu như một điểm mốc kết thúc thời đại đấu tranh ít hiệu quả của con người chống lại xói mòn và lần đầu tiên gieo niềm hy vọng giải quyết một cách có kết quả vấn đề xói mòn đất

1.2.1.3 Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xói mòn đất

Đất là một nguồn tài nguyên vô cùng quý giá đối với con người Có thể xếp tài nguyên đất như là một loại tài nguyên có thể tái tạo được vì quá trình phong hóa

đá gốc luôn diễn ra để tạo thành đất Nhưng quá trình này lại diễn ra rất chậm trong

tự nhiên Ngược lại, quá trình xói mòn đất làm cho đất mất đi một lượng rất lớn, nhất là từ khi con người biết dùng các biện pháp canh tác sử dụng đất Theo các chuyên gia thổ nhưỡng thì trong điều kiện tự nhiên phải mất khoảng thời gian 100 năm mới hình thành một lớp đất dày 1cm, tuy nhiên lượng đất mất đi do xói mòn là rất lớn Quá trình xói mòn đất chịu ảnh hưởng của một số yếu tố sau:

1.2.1.3.1 Ảnh hưởng của khí hậu

Trong các yếu tố khí hậu ảnh hưởng đến xói mòn do nước thì mưa là đại lượng có tính biến động lớn nhất bao gồm lượng mưa, cường độ mưa và sự phân bố mưa theo thời gian Nước mưa tạo thành dòng chảy trên bề mặt hoặc trên các sườn dốc

Quá trình xói mòn đất phát triển phần lớn phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, đặc biệt phụ thuộc vào lượng mưa, cường độ mưa và sự phân bố mưa theo thời gian

Theo P.X Zakharop thì mưa rào với cường độ 2,03mm/phút đã gây ra hiện tượng bào mòn đất lớn gấp 20 lần so với mưa ở cường 0,31mm/phút Cường độ mưa tăng từ 0,15mm/phút đến 0,3 mm/ phút thì sự bào mòn tăng gấp 4 lần Nếu chỉ mưa phùn thì ngay cả khi tổng lượng mưa lớn cũng cũng không thấy hiện tượng bào mòn hoặc bào mòn không đáng kể, vì đất từ từ hấp thụ toàn bộ nước rơi xuống mặt

đất và chỉ khi mưa kéo dài làm đất bão hòa nước mới có khả năng làm xuất hiện dòng bề mặt và gây xói mòn

Lượng mưa: Mưa có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình xói mòn đất Quá trình

xói mòn đất bị chi phối bởi các đặc trưng mưa như: phân bố mưa, lượng mưa, cường độ mưa, loại mưa và chế độ mưa Ở những vùng có lượng mưa thấp thì khả năng xói mòn rất thấp vì nó không đủ để tạo thành dòng chảy do lượng nước bị ngấm vào đất hoặc bị bay hơi Lượng mưa trung bình hàng năm phải lớn hơn 300mm thì xói mòn đất do mưa mới xuất hiện rõ, nếu lượng mưa lớn hơn 1000mm/năm thì nó tạo điều kiện cho lớp phủ thực vật phát triển và lượng xói mòn cũng không đáng kể Nhưng với lượng mưa như vậy mà ở những vùng có rừng bị tàn phá thành đất trồng, đồi núi trọc thì xói mòn đất lá rất lớn

Lượng mưa rơi xuống đất có thể phân phối theo các cách :

¾ Bốc hơi nước: Một phần bốc hơi trực tiếp vào khí quyển, phần khác bốc hơi thông qua hoạt động của thực vật

¾ Ngấm xuống đất: Nước mưa được dẫn theo khe nứt, thấm xuống đất

¾ Hình thành dòng chảy bề mặt

Vì vậy tác động của mưa phụ thuộc vào điều kiện khí hậu, địa chất, thổ nhưỡng, địa hình của khu vực Nhiệt độ cao, độ ẩm không khí thấp làm cho lượng bốc hơi lớn, đất càng bị nén chặt, tốc độ thấm nhỏ thì lượng mưa tạo thành dòng chảy bề mặt càng nhiều Do đó ảnh hưởng của trận mưa đầu thường nhỏ hơn các trận mưa sau

Cường độ mưa: Quá trình hình thành dòng chảy phụ thuộc nhiều vào cường

độ của những trận mưa Theo các kết quả nghiên cứu ở nhiều khu vực trên thế giới thì những trận mưa có cường độ trên 25mm/h mới có tác dụng tạo nên dòng chảy và

từ đó mới gây xói mòn đất Nếu thời gian mưa tập trung lớn trong thời gian ngắn thì

đó chính là tiền đề cho sự hình thành lũ quét, trượt lở đất ở những vùng đồi núi, ngập úng ở hạ lưu và gia tăng xói mòn đất Cường độ mưa ở những vùng ôn đới ít khi vượt quá 75mm/h, trừ những trận mưa đầu hè Còn ở những vùng nhiệt đới cường độ mưa lớn hơn nhiều có khi đạt tới 150mm/h hay lớn hơn

Thời gian mưa: Đó là mức độ tập trung của những trận mưa, thường thì mưa

hay tập trung vào mấy tháng mùa mưa Lượng mưa trong mùa mưa thường chiếm tới 70-80% lượng mưa cả năm Do mưa dồn dập và khả năng chống thấm xuống đất chỉ có tác dụng ở những trận mưa đầu, còn phần lớn sẽ tạo thành dòng chảy bề mặt khi đất bão hòa nước Chính vì vậy mà lượng đất bị xói mòn chủ yếu là vào mùa mưa, nhất là những nơi đất đang ở thời kỳ bị bỏ hoang không có sự điều tiết và cản trở của dòng chảy của thực vật

Bảng 1.1: Ảnh hưởng của lượng mưa đến xói mòn đất Địa điểm Lượng mưa (mm) Lượng đất xói mòn (tấn/ha/năm)

Các yếu tố khác: Tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên sự xói mòn như: Nhiệt

độ không khí, độ ẩm không khí, sự bay hơi nước, tốc độ gió… Những tác động này nếu so sánh với tác động do mưa gây ra thì có thể xem là không đáng kể, trừ một số trường hợp lượng mưa quá nhỏ chẳng hạn

1.2.1.3.2 Ảnh hưởng của địa hình

Trong thực tế khi nghiên cứu hoạt động xói mòn đất do nước, yếu tố địa hình được biết sớm nhất và dễ nhận biết nhất Đất có độ dốc dễ bị tổn thương do xói mòn hơn đất bằng phẳng, bởi lý do đó là nguồn lực tạo xói mòn (như sự bắn tóe đất, sự xói rửa bề mặt đất, sự di chuyển và lắng đọng hạt đất) đều có tác động lớn hơn trên đất có độ dốc

Địa hình là yếu tố quan trọng nhất làm tăng hoặc giảm cường độ của quá trình xói mòn đất Địa hình càng phân cắt, độ dốc càng cao, chiều dài sườn dốc càng lớn thì làm cho quá trình xói mòn càng xảy ra mạnh mẽ hơn Ảnh hưởng của địa hình lên xói mòn có thể là trực tiếp hoặc gián tiếp Trước hết địa hình làm thay đổi điều kiện vi khí hậu trong vùng làm ảnh hưởng gián tiếp đến xói mòn đất thông qua

tác động của khí hậu Địa hình núi cao cùng sườn chắn gió ẩm là một trong những yếu tố làm nên những tâm mưa lớn Ảnh hưởng trực tiếp của địa hình lên xói mòn đất được thể hiện thông qua các yếu tố chính là độ dốc và chiều dài sườn dốc

Độ dốc: Có tác động đến mọi kiểu xói mòn đất Sự phân chia và cường độ

của dòng chảy đều bề mặt đều bị chi phối bởi độ dốc Xói mòn có thể xảy ra ở độ dốc từ 30 và nếu độ dốc tăng lên 2 lần thì quá trình xói mòn đất tăng lên 4 lần hoặc nhiều hơn

Bảng 1.2: Mối quan hệ giữa độ dốc và xói mòn đất trong điều kiện trồng một

số loại cây khác nhau

Loại đất Cây trồng Độ dốc (0) Lượng đất mất

(tấn/ha/năm)

Tác giả và năm nghiên cứu

Mỹ - Tây Nguyên (1976-1982)

8 211

15 305

Mỹ - Phú Thọ (1980-1987)

5 12

22 167

Mô – Nông trường sông Cầu (1966-1967)

Mức độ dốc dùng trong quy hoạch sản xuất nông nghiệp ở Việt Nam được

Nguồn [10]

Chiều dài sườn dốc: Ngoài những yếu tố về độ dốc, hướng sườn thì chiều

dài dốc cũng là một yếu tố hết sức quan trọng ảnh hưởng tới khả năng xói mòn đất

Chiều dài sườn dốc là khoảng cách từ điểm bắt đầu có dòng chảy (thông thường

nằm trên đường phân lưu) đến điểm độ dốc giảm bắt đầu phát sinh tích tụ hoặc đến

điểm dòng chảy không được đưa vào một lòng dẫn nhất định Chiều dài sườn dốc

có ảnh hưởng rất lớn lượng đất mất do xói mòn Khi chiều dài sườn dốc lớn thì nó

làm tăng động năng của dòng chảy bề mặt tạo ra sự bào mòn rất lớn Thông thường

chiều dài sườn dốc tăng lên 2 lần thì xói mòn đất tăng lên 2-7 lần

Bảng 1.4: Ảnh hưởng của chiều dài sườn dốc tới lượng đất mất do xói mòn

Cây trồng Độ dốc ( 0 ) Chiều dài

Nguồn: Nguyễn Quang Mỹ, Trung du 1976-1982

Hình dạng dốc: Cũng ảnh hưởng tới quá trình xói mòn đất Tác động của độ

nghiêng dốc và chiều dài sườn dốc thường thay đổi lớn do các cấu tử địa hình lồi

lõm và do đó ảnh hưởng tới hình dạng dốc Hình dạng của dốc ảnh hưởng tới xói

mòn đất do bị ảnh hưởng của số lượng và tốc độ dòng chảy bề mặt Hình dạng dốc

có thể lồi, lõm, đồng nhất và lỗi lõm phức tạp Lượng đất mất đi từ sườn dốc phẳng lớn hơn khi sườn dốc có dạng lõm, nhưng lại nhỏ hơn khi sườn dốc có dạng lồi

1.2.1.3.3 Ảnh hưởng của yếu tố đất

Đất là đối tượng bị mưa và dòng chảy mặt phá hủy, do vậy sự phát triển của quá trình xói mòn đất phụ thuộc vào tính chất và trạng thái của đất Đại lượng đặc trưng về tính mẫn cảm dễ bị xói mòn của đất là hệ số xói mòn đất (K) Nếu K tăng đất dễ bị xói mòn và ngược lại K giảm đất khó bị xói mòn Hệ số K phụ thuộc vào cấu trúc, thành phần cơ giới, độ thấm và hàm lượng mùn trong đất

Thành phần cơ giới được xác định bằng hàm lượng các hạt có kích thước khác nhau chứa trong đất Khi lượng các hạt nhỏ tăng lên thì đất bị rửa trôi mạnh hơn ngay cả khi tốc độ dòng chảy bề mặt nhỏ Các hạt nhỏ đó dễ dàng chuyển vào trạng thái lơ lửng trong dòng chảy và bị cuốn đi Thành phần cơ giới giữ một vai trò

to lớn trong các đặc tính nước của đất đặc biệt là khả năng ngấm nước Những đất

có thành phần cơ giới nhẹ và những đất xốp có độ thấm nước rất cao Như vậy hiện tượng rửa trôi đất tỷ lệ thuận với khả năng chuyển các hạt của đất vào trạng thái lơ lửng và tỷ lệ nghịch với độ ngấm nước của đất Cấu trúc của đất bị ảnh hưởng chủ yếu vào thời kỳ đầu khi có dòng chảy rửa trôi, sau đó các kết cấu cấu trúc của đất bị phá hủy, lượng phá hủy này tới 60-65% dưới tác động của mưa rào Do đó tính thấm nước bị giảm và làm giảm tính chống xói mòn của đất Đồng thời ở các loại đất có cấu trúc khác nhau thì khả năng phân hủy cấu trúc đất bởi dòng chảy mặt cũng khác nhau

Khả năng bền vững của đất chống lại xói mòn cũng phụ thuộc vào hàm lượng mùn (chất hữu cơ) trong đất Chất hữu cơ làm giảm khối lượng riêng của đất, tăng dung tích nước của đất lên, giảm độ quánh của đất nặng, đồng thời tăng độ quánh cho đất nhẹ Chất mùn là một yếu tố quan trọng trong quá trình hình thành và bảo vệ cấu tượng bền của đất Những cấu tượng này không thay đổi dưới tác dụng của nước mưa mà chúng chỉ tách ra các tiểu cấu tượng ở một mức độ giới hạn Cấu tượng của đất là khả năng mà đất tách ra thành các phần riêng biệt dưới dạng đa giác và các hạt tròn nhỏ đã được chất mùn và các hạt nhỏ gắn lại với nhau Các cấu

tượng lớn có độ bền cao được hình thành trong những đất có hàm lượng chất hữu cơ

và hàm lượng bùn cao, trong thành phần hấp phụ của chúng chứa Ca2+ Nếu lượng Canxi được tăng lên thì khả năng chống xói mòn của đất được gia tăng Độ bền của đất sẽ giảm đi rất nhiều và chúng dễ dàng bị nước phá hủy nếu như thành phần hấp phụ của đất chứa toàn natri

Độ ẩm của đất và mức độ chặt của nó cùng ảnh hưởng tới hiện tượng xói mòn Trong đất ẩm một phần các khoảng trống đã bị chiếm chỗ nên khả năng thấm nước của nó giảm đi Đất như vậy không có khả năng hấp phụ nhanh nước mưa, do

đó làm tăng dòng chảy bề mặt Nếu độ ẩm của đất tăng thì sự rửa trôi cũng tăng nhưng ở mức độ yếu hơn so với sự gia tăng của dòng chảy

Đất có cấu trúc tốt sẽ có độ thấm tốt, có nhiều chất hữu cơ sẽ tăng độ kết dính sẽ làm giảm khả năng xói mòn đất Ngược lại đất không có cấu trúc và đất có thành phần cơ giới nặng sẽ làm giảm độ thấm nước làm gia tăng xói mòn Nếu đất

có kết cấu thì nước mưa sẽ thấm nhiều vào đất, lượng dòng chảy bề mặt ít và đất bị xói mòn cũng ít

1.2.1.3.4 Ảnh hưởng của mức độ che phủ của thảm thực vật

Thảm phủ thực vật là tác nhân quan trọng ảnh hưởng đến xói mòn Việc tước

bỏ lớp phủ thực vật tự nhiên đã làm tăng cường độ hoạt động của xói mòn Cây trồng có độ che phủ kém, lại biến động theo thời vụ trong năm, thì không thể chống

đỡ nổi năng lượng hạt mưa rơi Vì vậy xói mòn do mưa lại ra tăng, nguy cơ xói mòn của mưa sẽ giảm đi trong những điều kiện canh tác nông nghiệp được che phủ và bảo vệ tốt

Thảm phủ thực vật trên sườn dốc trước hết có tác dụng ngăn cản không cho hạt mưa rơi tác động trực tiếp vào lớp đất mặt, giảm tác động phá hoại kết cấu đất của hạt mưa Tán lá cây có khả năng giữ lại một lượng nước nhất định, khoảng 13-14% rồi bốc hơi Tại những sườn dốc có rừng cây che phủ, do lá cây bị thối rữa, do

sự hoạt động của bộ rễ cây, tầng đất mặt thường được phủ một lớp mùn có khả năng thấm và giữ nước rất cao, vì vậy lượng dòng chảy bề mặt và tốc độ dòng chảy giảm

đi rõ rệt, năng lực bào mòn giảm, lượng xâm thực do đó sẽ giảm theo Do tác dụng

che bóng và chắn gió, thảm thực vật làm giảm quá trình bốc thoát hơi từ khoảng trống, duy trì độ ẩm thường xuyên trong đất Ngoài ra hệ rễ thực vật giữ chặt đất, tăng hệ số ma sát sườn dốc, tăng khả năng thấm nước vào đất vì thế hạn chế xói mòn và rửa trôi

Lớp phủ thực vật là một yếu tố làm giảm và hạn chế khả năng xuất hiện của dòng chảy mặt Do đó cũng là yếu tố làm hạn chế khả năng xói mòn của đất

Bảng 1.5: Ảnh hưởng của cây cà phê và độ dốc đến lượng đất mất do xói mòn

lũ, rút ngắn thời gian tập trung lũ và rừng bị phá hoại mạnh làm cho bề mặt trơ trọc

là một trong những nguyên nhân hình thành lũ quét Rừng bị tàn phá sẽ làm tăng cường độ xói mòn, trượt lở đất, gây lũ bùn đá…

Ở nước ta thảm thực vật bị phá hủy nghiêm trọng, tạo ra nhiều khu đất trống, đồi núi trọc, chính điều này đã làm cho xói mòn đất trở nên trầm trọng làm suy giảm tài nguyên đất và ô nhiễm môi trường

1.2.1.3.5 Ảnh hưởng của yếu tố con người

Việc sử dụng khai thác đất một cách bất hợp lý của con người đã làm gia tăng quá trình xói mòn đất Nó được thể hiện ở các điểm sau:

Khai hoang đất một cách bừa bãi không có kế hoạch, khai hoang đất ở nơi có

độ dốc cao, lớp đất mỏng, thảm thực vật khó tái sinh… Điều này tạo điều kiện cho xói mòn đất phát sinh và phát triển mạnh

Cà phê 1 năm Cà phê 3 năm Cà phê lâu năm

Lượng đất

mất (tấn/ha)

44 51 59 32 32 37 0,05 7,5 8,1

Khai hoang đất một cách không hợp lý: Thường đốt phá hàng loạt, khai hoang trắng không để lại rải rừng chắn gió, chắn nước… làm cho xói mòn đất tăng với cường độ mạnh

Sử dụng đất không hợp lý: Khi sử dụng đất khai hoang con người nhiều khi không hiểu biết đã vô tình góp phần thúc đẩy quá trình xói mòn đất dưới nhiều hình thức (làm đất không hợp lý, chọn cây trồng, thời vụ gieo trồng và phương pháp gieo trồng không hợp lý…)

1.2.1.4 Hậu quả của xói mòn đất

Xói mòn đất là một trong những tai biến môi trường có ảnh hưởng nghiêm trọng đến tài nguyên đất, tùy vào mức độ xói mòn đất mà gây ra những hậu quả với mức độ khác nhau Xói mòn đất bình thường ít gây tổn thất, còn xói mòn đất mạnh

mẽ gây tổn thất lớn về môi trường và kinh tế

1.2.1.4.1 Hậu quả của xói mòn đất đến độ phì của đất

Một hậu quả dễ nhận thấy của xói mòn đất là làm một lượng vật chất bị cuốn trôi trên bề mặt, gây trượt đất xói lở, tạo rãnh, bộc lộ lớp đá mẹ và bồi lắng các thung lũng cũng như đồng bằng hạ lưu

Một hậu quả khác khó nhận biết hơn nhưng vô cùng tai hại đến sản xuất nông nghiệp là nguy cơ làm giảm dự trữ dinh dưỡng trong đất, làm mất khả năng cung cấp đủ và cân bằng chất dinh dưỡng cho cây trồng cả về lượng cũng như về chất

Khi đất canh tác giảm độ phì (mất chất hữu cơ, đạm, kali, lân…) và độ dày tầng đất (lượng đất mất), nó làm tăng khả năng thoái hóa đất, đất trở nên khô chặt, ít thấm nước, khả năng giữ chất dinh dưỡng kém…

1.2.1.4.2 Hậu quả của xói mòn đất đến năng suất cây trồng

Tác động của xói mòn đất đối với hệ thống canh tác nông nghiệp khi không

có biện pháp chống xói mòn đất thích hợp là giảm sức sản suất của đất Biểu hiện

dễ nhận biết nhất là năng suất cây trồng bấp bênh, ngày càng suy giảm

Ngoài ra xói mòn đất còn gây thiệt hại đối với nhiều nghành khác như: thủy lợi, giao thông, thủy điện, môi trường… do làm bồi lắng kênh mương, hồ thủy điện,

gây sạt lở đường xá và làm ô nhiễm nguồn nước Những chi phí cho việc khắc phục hậu quả này là rất lớn

1.2.2 Phương pháp nghiên cứu xói mòn đất [10]

1.2.2.1 Các phương pháp nghiên cứu xói mòn đất

Đánh giá nguy hại của xói mòn đất là dạng đặc biệt của đánh giá tài nguyên đất Tùy thuộc vào mức độ xói mòn đất, lượng đất mất đi, phạm vi khu vực nghiên cứu mà người ta sẽ sử dụng những phương pháp tương ứng Hiện nay có ba phương pháp nghiên cứu xói mòn đất mà người ta hay sử dụng nhất Đó là phương pháp quan sát ngoài thực địa, phương pháp quan trắc và phương pháp mô hình thực nghiệm Mỗi phương pháp đều có những ưu nhược điểm riêng, do đó cần phối hợp giữa các biện pháp để có thể phát huy hết những ưu điểm của từng phương pháp

1.2.2.1.1 Phương pháp ngoài thực địa

Đây là phương pháp lần đầu tiên được sử dụng trong nhiều lĩnh vực nói chung và nghiên cứu xói mòn đất nói riêng Phương pháp này mô tả vật chất cấu tạo của lớp bề mặt bằng sự đo vẽ, mô tả, lấy mẫu và phân tích lập các mặt cắt địa chất, các thông số nghiên cứu tùy thuộc vào mục đích và yêu cầu công việc Để nghiên cứu xói mòn đất cần các thông số như: Thành phần cơ giới, cấu trúc đất, hàm lượng mùn, độ dày tầng đất, độ dốc, chiều dài sườn dốc, các yếu tố khí hậu như lượng mưa, nhiệt độ, độ ẩm…

Các thông số thu được từ phương pháp khảo sát thực địa gồm:

Các thông số về sườn dốc, đánh giá khả năng của quá trình hoạt động của sườn dốc cả về định tính và định lượng

Nghiên cứu đặc điểm của vi địa hình khu vực nghiên cứu

Đánh giá mức độ xói mòn đất thông qua đo đạc nghiên cứu trầm tích

ở các sườn dốc, chân dốc, trong lòng suối, khe rãnh…

Phân loại đất thông qua các chỉ tiêu như thành phần cơ giới, cấu trúc đất… Từ đó có các cơ sở dữ liệu cho việc đánh giá xói mòn đất thông qua các phương pháp như phương pháp mô hình thực nghiệm, quan trắc…

1.2.2.1.2 Phương pháp quan trắc

Quan trắc là một quá trình tiến hành đo đạc, giám sát, ghi nhận kết quả một cách thường xuyên và liên tục, đồng bộ các chỉ tiêu, yếu tố môi trường cần nghiên cứu Môi trường có rất nhiều yếu tố khác nhau, chỉ có thể nghiên cứu những yếu tố chính Đối với phương pháp quan trắc để đánh giá xói mòn đất cần phải thu thập những thông số sau:

¾ Quan trắc để lấy thông số về khí hậu gồm lượng mưa trung bình năm, thời điểm mưa, thời gian mưa, cường độ mưa, đặc tính của mưa, nhiệt độ, khả năng bốc hơi

¾ Quan trắc để thu thập thông số về dòng chảy, độ dày lớp nước (phụ thuộc vào lượng mưa, khả năng và tốc độ thấm của đất )…

¾ Quan trắc thu thập các yếu tố như địa hình: Độ dốc, chiều dài sườn dốc… và các mối quan hệ của chúng đến xói mòn bằng cách quan trắc ở từng bậc độ dốc của các yếu tố cần thiết:

Các thông số về lớp phủ thực vật và ảnh hưởng của nó đến xói mòn đất: Quan trắc, so sánh giữa các khu vực có các loại lớp phủ khác nhau như khu vực canh tác bình thường, khu vực canh tác có biện pháp chống xói mòn, khu vực đất trống đồi, núi trọc, khu vực có rừng che phủ…

Các thông số về thành phần đất, hàm lượng chất dinh dưỡng, trầm tích…

1.2.2.1.3 Phương pháp mô hình thực nghiệm

Các mô hình mô phỏng xói mòn đất là sự khái quát từ các dữ liệu đo đạc thực tế dựa trên các điều kiện nhân tạo Điều kiện nhân tạo ở đây chính là việc mô phỏng những điều kiện thực tế như các yếu tố địa hình, thực vật, mưa, đất… Phần lớn các mô hình thực nghiệm hiện nay được nghiên cứu được nghiên cứu dựa trên liên kết một số yếu tố tự nhiên chính liên quan đến xói mòn đất và thiết lập mối liên

hệ giữa các yếu tố đó với sự xói mòn đất Thông thường các yếu tố đó được xác định mối quan hệ với nhau thông qua việc quan trắc, đo đạc, thí nghiệm và thống kê xác xuất Các mô hình thực nghiệm có thể phân thành 3 kiểu:

¾ Mô hình vật lý: Là mô hình được thu nhỏ, thực hiện trong phòng thí nghiệm với những điều kiện nhân tạo và giả định về mặt động học trong thực tế là tương ứng nhau Do tiến hành trong điều kiện nhân tạo hoàn toàn nên rất tốn kém và độ chính xác không cao do thiếu thực tế

¾ Mô hình Analog: Là mô hình sử dụng các hệ thống cơ học, mạch điện để nghiên cứu Chẳng hạn sử dụng dòng điện để mô phỏng tác động tương đương như dòng nước

¾ Mô hình số: Là mô hình tính toán dựa trên cơ sở dữ liệu, mô hình này được chia làm 3 loại:

9 Mô hình dựa trên cơ sở vật lý thông thường là dùng các phương trình toán lý, tính đến quy luật bảo toàn năng lượng và vật chất để mô phỏng sự vật

9 Mô hình Stochastic dựa trên bản chất liên tục của dữ liệu thống kê

9 Mô hình thực nghiệm dựa trên xác định các tương quan giữa các biến

Để thành lập bản đồ chuyên đề cần thông qua 2 bước:

9 Lập bản đồ nền cơ sở địa lý: Gồm ranh giới địa lý, vị trí, các yếu tố tự nhiên như địa hình, thực vật…

9 Lập bản đồ chuyên đề: Tạo lớp thông tin chuyên đề dựa trên bản đồ nền

Lập bản đồ bằng phương pháp truyền thống đòi hỏi số lượng thông tin lớn lấy từ nghiên cứu thực địa và số liệu quan trắc được và quá trình xử lý số liệu phức tạp Quá trình thu thập và xử lý số liệu như vậy cần rất nhiều thời gian và công sức

mà độ chính xác lại không cao do số liệu không đồng bộ về thời gian, thiết bị, thời gian xử lý lâu làm thông tin không phản ảnh kịp thực tế

Để giải quyết những nhược điểm này các nhà nghiên cứu đã ứng dụng những thành tựu về công nghệ thông tin làm cho việc thành lập bản đồ một cách nhanh chóng và chính xác hơn gấp nhiều lần

1.2.2.2.2 Phương pháp ứng dụng hệ thông tin địa lý GIS

Đây là phương pháp hiện đại đang được sử dụng ngày càng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực Phương pháp này có nhiều ưu điểm hơn so với các phương pháp khác là nó có khả năng sửa đổi, cập nhập, lưu trữ dữ liệu một cách nhanh chóng

1.3 Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội vùng Tây Bắc

Theo phân vùng sinh thái nông nghiệp, vùng Tây Bắc Việt Nam gồm có các tỉnh: tỉnh Hòa Bình, tỉnh Điện Biên, tỉnh Sơn La và tỉnh Lai Châu Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của vùng Tây Bắc sẽ được trình bày cụ thể cho từng tỉnh dưới đây:

1.3.1 Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tỉnh Hòa Bình

1.3.1.1 Điều kiện tự nhiên tỉnh Hòa Bình [32]

1.3.1.1.1 Vị trí địa lý

Trên bản đồ Việt Nam, tỉnh Hoà Bình nằm ở cửa ngõ vùng Tây Bắc, có diện tích tự nhiên 459.524,37ha, chiếm 1,41% tổng diện tích tự nhiên của cả nước Tỉnh Hòa Bình nằm ở tọa độ 200019' – 210008' vĩ độ Bắc, 104048' – 105040' kinh độ Đông, thủ phủ là thành phố Hòa Bình cách thủ đô Hà Nội 73km

Địa giới Hòa Bình: phía bắc giáp với tỉnh Phú Thọ; phía Nam giáp với các tỉnh Hà Nam, tỉnh Ninh Bình; phía Đông giáp với thủ đô Hà Nội, phía Tây giáp với các tỉnh Sơn La, Thanh Hóa

1.3.1.1.2 Đặc điểm địa hình

Điểm nổi bật của địa hình Hoà Bình là núi cao, chia cắt phức tạp, độ dốc lớn

và theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, chia thành 2 vùng:

Vùng núi cao Tây Bắc: bao gồm các huyện Mai Châu, huyện Đà Bắc, huyện kéo dài xuống huyện Tân Lạc, huyện Lạc Sơn Núi cao trung bình không quá 1.000m, ngọn núi cao nhất là Pu Canh (cao 1.373 m)

Vùng núi thấp và đồi phía Đông Nam: bao gồm các huyện Kỳ Sơn, huyện Lương Sơn, huyện Kim Bôi, huyện Lạc Thuỷ và huyện Yên Thuỷ Địa hình vùng này có sự xen kẽ giữa địa hình cáttơ và địa hình xâm thực Núi cao trung bình 200 - 500m, bị chia thành nhiều khối rời rạc

1.3.1.1.3 Điều kiện khí hậu

Hoà Bình nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa với các đặc trưng: nóng,

ẩm, có mùa đông lạnh Nhiệt độ trung bình trong năm 230C; lượng mưa trung bình 1.800 mm/năm; độ ẩm tương đối 85%; lượng bốc hơi trung bình năm 704 mm Khí hậu trong năm chia làm hai mùa rõ rệt:

Mùa Hè bắt đầu từ tháng 4, kết thúc vào tháng 9 Nhiệt độ trung bình trên

250C, có ngày lên tới 430C Lượng mưa trung bình trong tháng trên 100 mm, thời điểm cao nhất là 680 mm (năm 1985)

Mùa Đông bắt đầu từ tháng 10 năm trước, kết thúc vào tháng 3 năm sau Nhiệt độ trung bình trong tháng dao động trong khoảng 16 – 200C Ngày có nhiệt độ xuống thấp là 30C Lượng mưa trong tháng 10 - 20mm

1.3.1.1.4 Thủy Văn

Hệ thống sông, suối: Do địa hình bị chia cắt mạnh nên sông suối ở Hòa Bình thường dốc và ngắn Mùa hè mưa nhiều, mực nước sông suối lên cao, chảy xiết gây

ra lụt lội, ảnh hưởng đến nông nghiệp và giao thông trong vùng

Mùa Đông thiếu nước, lượng nước ở các sông suối giảm mạnh, có nhiều suối nhỏ bị khô cạn Hiện nay, Hoà Bình có 4 hệ thống sông chính:

- Sông Đà: bắt nguồn từ vùng núi cao Vân Nam - Trung Quốc, chảy qua vùng Tây Bắc, đoạn này lòng sông hẹp, lắm thác ghềnh; đến địa phận tỉnh Hoà Bình lòng sông rộng, thác giảm nhiều, đáng kể nhất là Thác Bờ Sông Đà chảy trên đất Hoà Bình với chiều dài 103 km, đến thị xã Hoà Bình, sông Đà chảy ngược lên hướng Bắc

Hồ sông Đà (hồ Hoà Bình): có dung tích 9,5 tỉ m3 nước, phục vụ nhiều mục tiêu kinh tế và quốc phòng Trong đó, nhiệm vụ chủ yếu là phục vụ phát điện của Nhà máy thuỷ điện Hoà Bình - nguồn cung cấp điện năng quan trọng cho cả nước; ngoài ra có nhiệm vụ cắt lũ về mùa mưa, điều tiết nước chống hạn về mùa khô cho đồng bằng châu thổ sông Hồng

- Sông Bôi: Sông bắt nguồn từ xã Thượng Tiến thuộc huyện Kim Bôi Sông dài khoảng 60km, chảy qua nhiều dãy núi đá vôi phía nam của tỉnh Hoà Bình rồi đổ vào sông Hoàng Long của tỉnh Ninh Bình

- Sông Bưởi: Sông bắt nguồn từ huyện Tân Lạc, huyện Lạc Sơn do các suối

Lồ, suối Cái, suối Nhân Nghĩa, suối Yên Phú và nhiều con suối nhỏ khác hội lưu ở thị trấn Vụ Bản (huyện Lạc Sơn) rồi chảy sang tỉnh Ninh Bình Sông dài khoảng 38km Lòng sông hẹp, nên vào mùa mưa thường gây ra lụt lội ở hai bên bờ

- Sông Mã: Sông có đoạn chảy qua địa giới tỉnh Hoà Bình là từ xã Hang Kia đến xã Vạn Mai của huyện Mai Châu Hầu hết các suối phía nam huyện Mai Châu đều đổ ra sông Mã

1.3.1.1.5 Tài nguyên thiên nhiên

• Tài nguyên rừng

Hiện tại tài nguyên rừng tỉnh Hòa Bình còn nghèo, vì phần lớn là rừng non mới phục hồi, mới trồng, trữ lượng gỗ còn ít và trên 100 nghìn ha đất chưa có rừng Với chủ trương xã hội hoá lâm nghiệp, giao đất giao rừng cho dân, Nhà nước hỗ trợ tích cực vốn, giống thì trong tương lai tài nguyên rừng sẽ trở thành thế mạnh trong phát triển kinh tế Hoà Bình

Động vật rừng nghèo về số loài và số lượng, bởi vì do phá rừng làm rẫy nên môi trờng sống của động vật rừng bị thu hẹp Các loại thú quý như: bò rừng, hổ không còn thấy xuất hiện, chỉ còn một số loài như: gấu, các loài khỉ, sóc, cầy cáo, rùa núi, gà rừng, nhưng số lượng không nhiều

Tính đến tháng 11/2009, tỉnh Hòa Bình gồm có các loại rừng sau:

+ Rừng đặc dụng chiếm: 12,8% diện tích đất lâm nghiệp, trong đó diện tích

có rừng chiếm: 73,2% (rừng tự nhiên: 78,3%, rừng trồng: 21,7%), diện tích đất chưa

có rừng chiếm: 26,8%

+ Rừng phòng hộ chiếm: 38,8% diện tích đất lâm nghiệp, trong đó diện tích

có rừng chiếm: 63,3% (rừng tự nhiên: 68,2%, rừng trồng: 31,8%), diện tích đất chưa

có rừng chiếm: 36,7%

+ Rừng sản xuất chiếm: 48,4% diện tích đất lâm nghiệp, trong đó diện tích

có rừng chiếm: 54,5% (rừng tự nhiên: 52,7%, rừng trồng : 47,3%), diện tích đất chưa có rừng chiếm: 45,5%

• Tài nguyên, khoáng sản

Tài nguyên khoáng sản tỉnh Hòa Bình gồm có: Khoáng sản là nguyên liệu vật liệu xây dựng và nguyên liệu làm sứ như đất sét, đá vôi, đá granít, đá cócđoa ; khoáng sản kim loại như quặng sắt mỏ nhỏ trữ lượng ít chưa xác định, sắt, quặng đa kim (đồng, chì, kẽm, thuỷ ngân, antimoan), vàng sa khoáng, khoáng sản phi kim loại như pirít, photphorít, cao lanh ; khoáng sản than đã được khai thác rải rác ở huyện Kim Bôi, huyện Lạc Thuỷ, huyện Lạc Sơn, có nhiều vỉa lộ thiên để khai thác với trữ lượng 1 triệu tấn/năm

• Tài nguyên du lịch

Tỉnh Hòa Bình có nhiều điểm du lịch hấp dẫn như: Ðộng Tiên, huyện Lạc Thủy, động Tiên Phi thị xã Hòa Bình, các khu bảo tồn thiên nhiên, suối nước khoáng huyện Kim Bôi, hồ sông Ðà và nhà máy thủy điện Hoà Bình lớn nhất Đông Nam Á Bản làng văn hóa truyền thống các dân tộc trong tỉnh như bản Giang Mỗ dân tộc Mường huyện Kỳ Sơn, bản Lác, bản Văn dân tộc Thái huyện Mai Châu, Xóng Dướng dân tộc Dao huyện Ðà Bắc

1.3.1.2 Điều kiện kinh tế, xã hội [31]

1.3.1.2.1 Thực trạng phát triển xã hội

Theo kết quả điều tra ngày 1/4/1999, tỉnh Hoà Bình có 756.713 người Trong

đó, lao động xã hội toàn tỉnh là 452.000 người, chiếm 58,68% dân số

Trên địa bàn tỉnh có 30 dân tộc, đông nhất là dân tộc Mường có 497.197 người, chiếm 63,3%; dân tộc Kinh có 209.852 người, chiếm 27,73%; dân tộc Thái

có 29.438 người, chiếm 3,9%; dân tộc Dao có 1.3128 người, chiếm 1,7%; dân tộc Tày có 20.537 người, chiếm 2,7%; dân tộc Mông có 3.962 người, chiếm 0,52%; các dân tộc khác chiếm 1,18%

Tỉnh Hòa Bình được coi là thủ phủ của người Mường, vì phần lớn người dân tộc Mường sống tập trung chủ yếu ở đây Người Mường xét về phương diện văn hóa - xã hội là dân tộc gần gũi với người Kinh nhất Địa bàn cư trú của người Mường ở khắp các địa phương trong tỉnh, sống xen kẽ với người Kinh và các dân tộc khác Người Thái, chủ yếu sống tập trung ở huyện Mai Châu Người Tày, chủ tập trung ở huyện Đà Bắc, sống xen kẽ với người Mường, người Dao Người Dao sống thành cộng đồng ở các huyện Đà Bắc, huyện Lương Sơn, huyện Kim Bôi, huyện Cao Phong, huyện Kỳ Sơn và thành phố Hòa Bình Người H'mông sống tập trung ở xã Hang Kia và xã Pà Cò của huyện Mai Châu

1.3.1.2.2 Thực trạng phát triển kinh tế của tỉnh Hòa Bình

Theo báo cáo tình hình kinh tế - xã hội của tỉnh Hòa Bình chín tháng đầu năm 2012 có tốc độ tăng trưởng kinh tế ước đạt 8,8%, trong đó:

+ Sản xuất nông, lâm nghiệp, thủy sản tăng 3% So với cùng kỳ năm 2011 diện tích lúa tăng 968 ha, sản lương tăng 3.661 tấn Tổng đàn gia súc, gia cầm hiện

có là: 106.000 con trân, 59.000 con bò, 401.000 con lợn và 3.596.000 con gia cầm Tổng diện tích nuôi trồng thủy sản ước đạt 2.450 ha Toàn tỉnh đã trồng rừng được 8.100 ha, đạt 115% kế hoạch năm

+ Sản xuất công nghiệp tăng 14% Giá trị sản xuất công nghiệp chín tháng đầu năm ước đạt 3.268,45 tỷ đồng, tăng 19,26% so với cùng kỳ năm 2011, bằng 74,8% kế hoạch năm

+ Các ngành dịch vụ có tổng mức bán lẻ hàng hóa và doanh thu dịch vụ chín tháng đầu năm 2012 ước đạt 5.410 tỷ đồng, tăng 15,38% so với cùng kỳ năm 2011 Kim ngạch xuất khẩu đạt 50,2 triệu USD, tăng 12,2% so với cùng kỳ Tổng khách

du lịch chín tháng đầu năm 2012 đạt trên 1.331 nghìn lượt khách, doanh thu từ du lịch ước đạt 400 tỷ đồng, đạt 80% kế hoạch năm

+ Tài chính: Tổng thu ngân sách Nhà nước trên địa bàn tỉnh chín tháng đầu năm 2012 ước đạt 1.178 tỷ đồng, trong đó thu cân đối ngân sách là 1.067,8 tỷ đồng, đạt 67,3% dự toán Chính phủ giao Tổng chi ngân sách địa phương thực hiện là 5.106,4 tỷ đồng, bằng 51% so với chỉ tiêu Nghị quyết Hội đồng nhân dân tỉnh

+ Ngân hàng: Tổng nguồn vốn hoạt động của các tổ chức tín dụng ước thực hiện đến hết tháng 9 đạt 8.750 tỷ đồng so với 31/12/2011 tăng 758 tỷ đồng Thực hiện cho vay ưu đãi hộ nghèo và các đối tượng chính sách xã hội khác là 1.574 tỷ đồng, chiếm 19,1% tổng dư nợ cho vay toàn tỉnh

1.3.2 Tổng quan về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội tỉnh Sơn La

1.3.2.1 Điều kiện tự nhiên tỉnh Sơn La [37]

1.3.2.1.1 Vị trí địa lý

Sơn La là tỉnh miền núi cao nằm ở phía tây bắc Việt Nam trong khoảng

20039’ – 22002’ vĩ độ Bắc và 103011’ – 105002’ kinh độ Đông

+ Phía Bắc giáp hai tỉnh là tỉnhYên Bái và tỉnh Lào Cai

+ Phía Đông giáp tỉnh Hòa Bình và tỉnh Phú Thọ

+ Phía Tây giáp tỉnh Lai Châu và tỉnh Điện Biên

+ Phía Nam giáp tỉnh Thanh Hóa

1.3.2.1.2 Địa hình

Tỉnh Sơn La có độ cao trung bình 600 – 700 m so với mực nước biển Địa hình của Sơn La bị chia cắt và tạo thành ba vùng sinh thái: Vùng trục quốc lộ 6, vùng lòng hồ sông Đà và vùng cao biên giới Riêng hai cao nguyên lớn là cao nguyên Mộc Châu và cao nguyên Nà Sản với độ cao hàng trăm mét đã tạo nên nét đặc trưng cho địa hình tỉnh Sơn La Trong đó:

- Cao nguyên Mộc Châu cao 1.050 m so với mực nước biển, mang đặc trưng của vùng khí hậu cận ôn đới có nhiệt độ trung bình hàng năm là 180C Đất đai phì nhiêu, phù hợp với trồng cây công nghiệp như chè, cây ăn quả, chăn nuôi bò sữa, các loại gia súc ăn cỏ và phát triển du lịch