ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM XÂY DỰNG BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG QUỸ ĐẤT LÚA DO TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TẠI HUYỆN PHÚ VANG, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ GIAI ĐOẠN 2000 - 2010

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ PHẠM GIA TÙNG ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM XÂY DỰNG BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG QUỸ ĐẤT LÚA DO TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TẠI HUYỆN PHÚ VANG, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ GIAI ĐOẠN 2000 - 2010 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI MÃ SỐ: 60.62.16 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS.GVC HUỲNH VĂN CHƯƠNG Huế - 2011 i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành chương trình đào tạo Thạc sĩ ngành Quản lý đất đai và luận văn tốt nghiệp này; tôi xin trân trọng cảm ơn: Ban giám hiệu; Phòng Đào tạo Sau Đại học Trường Đại học Nông lâm Huế; Ban chủ nhiệm Khoa Tài nguyên Đất & MTNN; Bộ môn Công nghệ Quản lý đất đai đã giúp đỡ và tạo nhiều điều kiện cho tôi được tham gia Khóa học Cao học Quản lý đất đai K15. Xin bày tỏ lòng biế t ơn sâu sắc đến TS.GVC Huỳnh Văn Chương; giáo viên hướng dẫn khoa học đã tận tình giúp đỡ; chỉ bảo cho tôi trong suốt thời gian học tập cũng như hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Trân trọng cảm ơn sự hợp tác; giúp đỡ và chia sẻ của các cán bộ Phòng Tài nguyên môi trường; Phòng Nông nghiệp phát triển Nông thôn huyện Phú Vang; Cán bộ và nhân dân các xã Phú An, Phú Mỹ và Thị trấn Thuận An trong thời gian thực địa tại đị a phương. Xin được gửi lời cảm ơn đến gia đình; đồng nghiệp; bạn bè và những người thân đã động viên; giúp đỡ tôi trong suốt thơi gian học tập và hoàn thành luận văn. Huế, Tháng 8 năm 2011 Phạm Gia Tùng ii Lời cam đoan Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi; chưa được sử dụng để bảo vệ bất kỳ một học vị nào. Các phần tài liệu tham khảo đều được cảm ơn và chỉ rõ nguồn gốc rõ ràng. Người làm cam đoan Phạm Gia Tùng iii MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU……………………………………………… 01 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU………………………… 06 1.1. Cơ sở khoa học………… ……………………………… 06 1.1.1. Biến đổi khí hậu ………………………………………… 06 1.1.1.1. Thời tiết - khí hậu……………………………………… 06 1.1.1.2. Khái niệm biến đổi khí hậu …………………………… 07 1.1.1.3. Thích ứng và giảm thiểu ảnh hưởng biến đổi khí hậu… 07 1.1.1.4. Nguyên nhân của biến đổi khí hậu 08 1.1.1.5. Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu 11 1.1.1.6. Các kịch bản biến đổi khí hậu 13 1.1.2. Đất lúa và vấn đề An ninh lương thực 15 1.1.2.1. Khái niệm đất trồng lúa 15 1.1.2.2. Tình hình sử dụng đất lúa 15 1.1.2.3. Khái niệm an ninh lương thực 16 1.1.2.4. Vấn đề an ninh lương thực……………………………… 17 1.1.3. Hệ thống thông tin địa lý (GIS) và công nghệ viễn thám (RS) 18 1.1.3.1. Hệ thống thông tin địa lý (GIS) 18 1.1.3.2. Công nghệ viễn thám 22 1.1.3.3. Một số ứng dụng GIS và công nghệ viễn thám tại Việt Nam 24 1.1.3.4. Các phần mềm sử d ụng trong nghiên cứu 29 1.2. Cơ sở thực tiễn của đề tài……………………………… 32 1.2.1. Trên thế giới 32 iv 1.2.2. Tại Việt Nam……………………………………………. 33 CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37 2.1. Nội dung nghiên cứu 37 2.2. Phương pháp nghiên cứu……………………………… 37 2.2.1. Thu thập số liệu thống kê và thông tin thứ cấp 37 2.2.2. Phỏng vấn hộ 37 2.2.3. Ứng dụng GIS và viễn thám ……………………………. 37 2.2.4. Phỏng vấn sâu cán bộ chuyên trách 38 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 40 3.1. Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và hiện trạng sử dụng quỹ đấ t lúa……………………………………………… 40 3.1.1. Điều kiện tự nhiên của huyện Phú Vang 40 3.1.1.1. Vị trí địa lý………………………………………………. 40 3.1.1.2. Địa hình………………………………………………… 41 3.1.1.3. Các nguồn tài nguyên…………………………………… 42 3.1.2. Điều kiện kinh tế xã hội 45 3.1.2.1. Điều kiện xã hội…………………………………………. 45 3.1.2.2. Điều kiện kinh tế………………………………………… 47 3.1.3. Hiện trạng sử dụng đất 49 3.1.3.1. Hiện trạng sử dụng đất của huyện Phú Vang 49 3.1.3.2. Hiện trạng sử dụng đất của vùng nghiên cứu 52 3.1.4. Nh ận xét chung………………………………………… 53 3.2. Tình hình sử dụng đất lúa và sản xuất lúa tại vùng nghiên cứu……………………………………………… 53 3.2.1. Hiện trạng sử dụng đất lúa của vùng nghiên cứu 53 3.2.2. Xu hướng biến động của quỹ đất lúa 54 v 3.2.3. Khái quát tình hình sản xuất lúa tại vùng nghiên cứu…. 56 3.2.4. Sản xuất lúa và an ninh lương thực tại chỗ……………… 58 3.2.5. Nhận xét chung………………………………………… 58 3.3. Biến đổi khí hậu tại vùng nghiên cứu…………………… 59 3.3.1. Các đặc trưng khí hậu 59 3.3.1.1. Lượng mưa 59 3.3.1.2. Nhiệt độ………………………………………………… 61 3.3.1.3. Lũ lụt, bão, áp thấp nhiệt đới……………………………. 64 3.3.1.4. Hạn hán, sự dâng lên của mực nước biển và xâm nhập mặn………………………………………………………. 66 3.3.2. Thích nghi và ứng phó với Biến đổi khí hậu 67 3.3.2.1. Hoạt động sản xuất nông nghiệp 68 3.3.2.2. Xây dựng 68 3.3.2.3. Công tác tuyên truyền và nhận thức của người dân về biến đổi khí hậu………………………………………… 69 3.3.3. Nhận xét chung………………………………………… 69 3.4. Bản đồ biến động đất lúa do tác động của biến đổi khí hậu 70 3.4.1. Giải đoán ảnh vệ tinh 70 3.4.1.1. Mô tả dữ liệu…………………………………………… 70 3.4.1.2. Chọn mẫu và giải đoán ảnh 71 3.4.2. Bản đồ đất lúa, bản đồ biế n động đất lúa năm 2000 và năm 2010 76 3.4.2.1. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất lúa năm 2000 và năm 2010 76 3.4.2.2. Bản đồ biến động đất lúa giai đoạn 2000 đến 2010 77 3.4.2.3. Xác định các diện tích đất lúa giảm do ảnh hưởng của BĐKH 79 vi 3.5. Dự báo quỹ đất lúa trong tương lai và đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng quỹ đất lúa……………. 81 3.5.1. Bản đồ mất đất lúa theo các kịch bản BĐKH trong tương lai 81 3.5.1.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quỹ đất lúa trong tương lai 81 3.5.1.2. Bản đồ địa hình khu vực nghiên cứu 81 3.5.1.3. Xác định diện tích đất lúa bị ảnh hưởng do mực nước biển dâng 84 3.5.2. Đề xuất giải pháp nâng cao hiệu quả sử dụng đất lúa, thích ứng với BĐKH 87 3.5.2.1. Cơ sở các đề xuất 87 3.5.2.2. Đề xuất các giải pháp 87 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………… 91 vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Ý nghĩa ANLT An ninh lương thực BĐKH Biến đổi khí hậu CSDL Cơ sở dữ liệu FAO Tổ chức lương nông (Food and Agriculture Organization) GIS Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System) GPS Hệ thống định vị toàn cầu (Global Positioning System) HTSDĐ Hiện trạng sử dụng đất IPCC Liên minh chính phủ về biến đổi khí hậu (Intergorvemental Panel on Climate Change) LHQ Liên hiệp quốc NTTS Nuôi trồng thủy sản ODA Viên trợ phát triển chính thức (Official Development Assistance) RS Viễn thám (Remote Sensing) TNMT Tài nguyên môi trường UNDP Chương trình phát triển liên hiệp quốc (United Nations Development Programme) UNFCCC Hội nghị khung Liên hiệp quốc về biến đổi khí hậu (United Nation Framework Convention on Climate Change) USD Đô la Mỹ viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1. Các loại đất của huyện Phú Vang. Bảng 3.2. Dân số, lao động các xã trong vùng nghiên cứu Bảng 3.3. Cơ cấu sử dụng đất của các xã trong vùng nghiên cứu Bảng 3.4. Hiện trạng sử dụng đất lúa các xã vùng nghiên cứu. Bảng 3.5. Biến động diện tích đất lúa. Bảng 3.6. Chu chuyển đất trồng lúa giai đoạn 2000 - 2010 Bảng 3.7. Diện tích, năng suất lúa tại các xã trong vùng nghiên cứu. Bảng 3.8. Tính toán khả năng đảm bảo an ninh lương thực. Bảng 3.9. Thông số dữ liệu ảnh vệ tinh Landsat năm 2000 và năm 2010. Bảng 3.10. Mô tả các mục đích sử dụng đất chính. Bảng 3.11. Lựa chọn các mẫu để giải đoán ảnh. Bảng 3.12. So sánh kết quả giải đoán ảnh và kiểm kê năm 2000 và năm 2010. Bảng 3.13. Chu chuyển đất trồng lúa giai đoạ n 2000 đến năm 2010. Bảng 3.14. Chu chuyển diện tích đất lúa từ năm 2000 - 2010 do BĐKH. Bảng 3.15. Tổng hợp độ cao của vùng nghiên cứu. ix DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ, HÌNH VẼ Biểu đồ 3.1. Cơ cấu lao động năm 2009. Biểu đồ 3.2. Cơ cấu kinh tế huyện Phú Vang năm 2009 . Biểu đồ 3.3. Cơ cấu sử dụng đất năm 2010 của huyện Phú Vang. Biểu đồ 3.4. Biến động diện tích trồng lúa toàn huyện giai đoạn 2006 - 2009. Biểu đồ 3.5. Biến động tổng lượng mưa giai đoạn 2001 – 2009. Biểu đồ 3.5. Trung bình lượng mưa theo tháng giai đoạn 2001 – 2009. Biểu đồ 3.6. Biến động lượng mưa theo vùng sinh thái và theo mùa. Biểu đồ 3.7. Trung bình nhiệt độ năm giai đoạn 2001 - 2009. Biểu đồ 3.8. Trung bình nhiệt độ tháng giai đoạn 2001 - 2009. Biểu đồ 3.9. Trung bình giờ nắng theo tháng giai đoạn 2001 - 2009. Biểu đồ 3.10. Biến động nhiệt độ theo vùng sinh thái và theo mùa. Biểu đồ 3.11. Tổng số lượng cơn bão theo vùng sinh thái và theo tháng. Bi ểu đồ 3.12. Xu hướng biến động của mực nước biển giai đoạn 1980 – 2007. Hình a: Sản lượng lúa của Việt Nam. Hình b: Sản lượng lúa của Philippin. Hình 1.1. Hiệu ứng nhà kính. Hình 1.2. Biến động nồng độ CO 2 trong không khí. Hình 1.3. Bình quân lượng CO 2 /người tại một số quốc gia . Hình 1.4. Tác động của BĐKH và suy giảm tài nguyên, kinh tế. Hình 1.5. Số lượng các thiên tai giai đoạn 1900 – 2007. Hình 1.6. Kịch bản nước biển dâng khu vực Đông Nam Á. Hình 1.7. An ninh lương thực trên thế giới năm 1988. Hình 1.8. Các thành phần của hệ thống thông tin địa lý. Hình 1.9. Các chức năng của hệ thống thông tin địa lý. [...]... dụng GIS và viễn thám xây dựng bản đồ biến động quỹ đất lúa do tác động của biến đổi khí hậu tại huyện Phú Vang; tỉnh Thừa Thiên Huế giai đoạn 2000 - 2010 Mục tiêu của đề tài Mục tiêu tổng quát Đánh giá quá trình mất đất lúa và xây dựng bản đồ thay đổi diện tích đất trồng lúa tại các xã Phú An, Phú Mỹ và thị trấn Thuận An thuộc huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế do tác động của biến đổi khí hậu giai đoạn. .. biến động diện tích đất trồng lúa trong những năm qua, đặc biệt với ảnh hưởng của biến đổi khí hậu - Cung cấp phương pháp sử dụng công nghệ GIS và giải đoán ảnh viễn thám để xây dựng các loại bản đồ - Xác định được mối tương quan giữa biến đổi khí hậu và sự biến động về diện tích đất trồng lúa Ý nghĩa thực tiễn Xây dựng bản đồ mất đất lúa tại vùng nghiên cứu điểm thuộc huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế. .. đoạn 2000 - 2010 Đề xuất các biện pháp sử dụng quỹ đất lúa hiện có có hiệu quả và các biện pháp nhằm giảm thiểu ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến diện tích đất trồng lúa Mục tiêu cụ thể - Xác định quỹ đất trồng lúa hiện có tại các xã Phú An, Phú Mỹ và thị trấn Thuận An thuộc huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế - Thống kê và xác định ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến diện tích đất sản xuất lúa và quá... xuất lúa và quá trình sản xuất lúa tại địa bàn nghiên cứu - Xây dựng bản đồ biến động quỹ đất trồng lúa do ảnh hưởng của các hiện tượng biến đổi khí hậu (hạn hán, ngập mặn) theo thời gian từ năm 2000 đến năm 2010 - Xây dựng bản đồ mất đất lúa do mực nước biển dâng theo các thông số của kịch bản biến đổi khí hậu do bộ Tài nguyên môi trường xây dựng đến năm 2050 và 2100 của các xã trong vùng nghiên cứu... mất đất lúa do Biến đổi khí hậu Hình 3.12 Mô hình khoảng cao đều 0,25 mét Hình 3.13 Mô hình khoảng cao đều 0,25 mét Hình 3.14 Bản đồ địa hình khoảng cao đều 0,25 mét Hình 3.15 Bản đồ địa hình khoảng cao đều 0,3 mét Hình 3.16 Bản đồ mất đất lúa do tác động của BĐKH đến năm 2050 Hình 3.17 Bản đồ mất đất lúa do tác động của BĐKH đến năm 2100 1 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài Biến đổi khí hậu trái đất. .. huyện Phú Vang và vùng nghiên cứu điểm Hình 3.2 Hệ thống thủy văn của huyện Phú Vang Hình 3.3 Ảnh vệ tinh Landsat ngày 28/4 /2000 Hình 3.4 Ảnh vệ tinh Landsat ngày 23/03 /2010 Hình 3.5 Chọn mẫu giải đoán ảnh Hình 3.6 Ảnh giải đoán năm 2000 Hình 3.7 Ảnh giải đoán năm 2010 Hình 3.8 Bản đồ đất lúa năm 2000 Hình 3.9 Bản đồ đất lúa năm 2010 Hình 3.10 Biến động đất lúa giai đoạn 2000 - 2010 Hình 3.11 Bản đồ. .. trạng thái của khí hậu bởi các hoạt động trực tiếp hay gián tiếp của con người làm sự thay đổi khí quyển Các biểu hiện của biến đổi khí hậu là: - Sự nóng lên của trái đất và bầu khí quyển - Mực nước biển dâng cao do hiện tượng băng tan - Sự thay đổi về chất lượng và thành phần khí quyển có hại cho cuộc sống của con người và các sinh vật trên trái đất - Sự di chuyển của các đới khí hậu tồn tại hàng nghìn... sách xây dựng vùng quy hoạch sản xuất lúa phù hợp với tình hình biến đổi khí hậu hiện nay 5 Đề xuất các biện pháp nhằm hạn chế ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến sản xuất nông nghiệp nói chung và sản xuất lúa nói riêng Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Quỹ đất sản xuất lúa của xã Phú An, Phú Mỹ và thị trấn Thuận An thuộc huyện Phú Vang và sự ảnh hưởng của quá trình biến đổi khí hậu. .. sau: - Tình hình sản xuất lúa và vấn đề an ninh lương thực trong nước và tại vùng nghiên cứu là như thế nào? - Hiện trạng và xu hướng sử dụng quỹ đất trồng lúa của địa phương trong giai đoạn qua là như thế nào? - Diện tích đất lúa bị thay đổi mục đích sử dụng do ảnh hưởng của quá trình biến đổi khí hậu từ năm 2000 đến năm 2010 là bao nhiêu? Ở những khu vực nào? - Xác định diện tích đất sản xuất lúa. .. các nguồn gây nên biến đổi khí hậu, trong đó khí nhà kính là một ưu tiên hàng đầu 1.1.1.4 Nguyên nhân của biến đổi khí hậu Biến đổi khí hậu là hệ quả của nhiều hoạt động kinh tế xã hội của con người cũng như quy luật hoạt động của các quyển trên trái đất, bao gồm khí quyển, thạch quyển, địa quyển và thủy quyển Ảnh hưởng rõ nét của biến đổi khí hậu chính là sự dâng lên của mực nước biển và sự nóng lên . đề tài : Ứng dụng GIS và viễn thám xây dựng bản đồ biến động quỹ đất lúa do tác động của biến đổi khí hậu tại huyện Phú Vang; tỉnh Thừa Thiên Huế giai đoạn 2000 - 2010. Mục tiêu của đề tài. VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC HUẾ PHẠM GIA TÙNG ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM XÂY DỰNG BẢN ĐỒ BIẾN ĐỘNG QUỸ ĐẤT LÚA DO TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TẠI HUYỆN PHÚ VANG, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ GIAI. mất đất lúa và xây dựng bản đồ thay đổi diện tích đất trồng lúa tại các xã Phú An, Phú Mỹ và thị trấn Thuận An thuộc huyện Phú Vang, tỉnh Thừa Thiên Huế do tác động của biến đổi khí hậu giai đoạn