Ứng dụng GIS xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ về đặc điểm và biến đổi một số yếu tố địa lý phục vụ đề xuất định hướng sử dụng bền vững tài nguyên đất ngập nước thị xã quảng yên, tỉnh quảng ninh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --- Lê Thị Lan Anh ỨNG DỤNG GIS XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ VỀ ĐẶC ĐIỂM VÀ BIẾN ĐỔI MỘT SỐ YẾU TỐ ĐỊA LÝ PHỤC VỤ ĐỀ XUẤT ĐỊ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Lê Thị Lan Anh

ỨNG DỤNG GIS XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ VỀ ĐẶC ĐIỂM VÀ BIẾN ĐỔI MỘT SỐ YẾU TỐ ĐỊA LÝ PHỤC VỤ

ĐỀ XUẤT ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG BỀN VỮNG TÀI NGUYÊN ĐẤT NGẬP NƯỚC THỊ XÃ QUẢNG YÊN, TỈNH QUẢNG NINH

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS NHỮ THỊ XUÂN

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin gửi lời cảm ơn đặc biệt tới PGS.TS Nhữ Thị Xuân, người đã định hướng cho tôi trong lựa chọn đề tài, đưa ra những nhận xét quý giá và trực tiếp hướng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thiện luận văn tốt nghiệp

Tôi xin gửi lời cảm ơn đặc biệt tới các thầy cô trong khoa Địa lý – Trường Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học quốc gia Hà Nội đã dạy bảo tận tình cho tôi trong thời gian học tập tại trường

Tôi xin cảm ơn tập thể lớp cao học K11- Bản đồ viễn thám và hệ thông tin địa lý đã luôn giúp đỡ và động viên tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thiện luận văn tốt nghiệp

Hà Nội, ngày 31 tháng 12 năm 2013

Lê Thị Lan Anh

MỤC LỤC

CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT 4

DANH MỤC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU 5

MỞ ĐẦU 6

1 Tính cấp thiết của đề tài 6

2 Mục tiêu của đề tài 7

3 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài 7

4 Phương pháp nghiên cứu 8

5 Các kết quả đạt được 8

6 Cấu trúc luận văn 8

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ĐẤT NGẬP NƯỚC VÀ ỨNG DỤNG VIỄN THÁM TRONG XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ 9

1.1 Tổng quan về đất ngập nước 9

1.1.1 Định nghĩa đất ngập nước 9

1.1.2 Vai trò của đất ngập nước 9

1.1.3 Các đặc điểm tự nhiên chủ yếu hình thành đất ngập nước ở Việt Nam 11

1.1.4 Phân bố đất ngập nước ở Việt Nam 12

1.1.5 Các lợi ích của đất ngập nước 13

1.2 Quản lý và phát triển bền vững đất ngập nước 14

1.2.1 Các mục đích của việc quản lý đất ngập nước 14

1.2.2 Các yếu tố tác động đến quản lý và sử dụng đất ngập nước 15

1.2.3 Quản lý và phát triển bền vững đất ngập nước ở Việt Nam 16

1.3 Khái niệm về các yếu tố địa lý và biến đổi yếu tố địa lý 19

1.3.1 Các yếu tố địa lý tự nhiên 19

1.3.2 Các yếu tố địa lý kinh tế - xã hội 22

1.3.3 Khái niệm về biến đổi yếu tố địa lý 23

1.4 Ứng dụng viễn thám và GIS trong xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ 24

1.4.1 Khái quát viễn thám 24

1.4.2 Khả năng ứng dụng GIS trong nghiên cứu biến đổi yếu tố địa lý 25

1.5 Tổng quan các công trình nghiên cứu 31

1.5.1 Tổng quan các công trình nghiên cứu về biến đổi yếu tố địa lý trên cơ sở GIS 31

1.5.2.Tổng quan các công trình nghiên cứu về đất ngập nước 33

1.5.3 Các công trình nghiên cứu về khu vực 34

1.6 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 35

1.6.1 Cách tiếp cận 35

1.6.2 Phương pháp nghiên cứu 37

CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM CÁC YẾU TỐ HÌNH THÀNH VÀ ẢNH HƯỞNG TỚI ĐẤT NGẬP NƯỚC THỊ XÃ QUẢNG YÊN - TỈNH QUẢNG NINH 41

2.1 Đặc điểm các yếu tố hình thành đất ngập nước khu vực nghiên cứu 41

2.1.1 Vị trí địa lý 41

2.1.2 Điều kiện tự nhiên 41

2.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới đất ngập nước khu vực nghiên cứu 45

2.2.1 Dân số và lao động 45

2.2.2 Tình hình phát triển kinh tế 47

2.2.3 Các hoạt động phát triển chính liên quan đến việc sử dụng và quản lý đất ngập nước ở địa phương 50

2.3 Nhận xét chung về các yếu tố hình thành và ảnh hưởng tới đất ngập nước thị

xã Quảng Yên 51

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ VỀ ĐẶC ĐIỂM VÀ BIẾN ĐỔI MỘT SỐ YẾU TỐ ĐỊA LÝ PHỤC VỤ ĐỀ XUẤT ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG BỀN VỮNG TÀI NGUYÊN ĐẤT NGẬP NƯỚC THỊ XÃ QUẢNG YÊN, TỈNH QUẢNG NINH 53

3.1 Ứng dụng viễn thám và GIS thành lập bản đồ biến động lớp phủ thực vật khu vực nghiên cứu 53

3.1.1 Khái quát các phần mềm sử dụng 53

3.1.2 Quy trình thành lập bản đồ biến động lớp phủ mặt đất thị xã Quảng Yên tỉnh Quảng Ninh 56

3.2 Thành lập bản đồ mô phỏng nước biển dâng khu vực thị xã Quảng Yên 71

3.2.1 Lựa chọn kịch bản để thành lập bản đồ mô phỏng nước biển dâng 71

3.2.2 Thành lập bản đồ mô phỏng nước biển dâng 74

3.3 Tình hình biến đổi dân số giai đoạn 2000-2010 thị xã Quảng Yên, tỉnh Quảng Ninh 78

3.4 Đề xuất định hướng phát triển bền vững đất ngập nước thị xã Quảng Yên, tỉnh Quảng Ninh 83

3.4.1 Quan điểm đề xuất định hướng 83

3.4.2 Một số định hướng sử dụng và quản lý hợp lý đất ngập nước 83

KẾT LUẬN 88

TÀI LIỆU THAM KHẢO 91

GIS Geographic Information System – Hệ thông tin địa lý

IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change - Ủy ban liên chính phủ về

biến đổi khí hậu NBD Nước biển dâng

PTBV Phát triển bền vững

DANH MỤC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU

Bảng 2.1: Diện tích một số loại hình sử dụng đất qua các năm…… ………47

Bảng 3.1: Các thông số ảnh của vệ tinh SPOT-5……… … 56

Hình 3.1: Đặt hệ tọa độ địa lý trong ArcCatalog……… ……… 59

Hình 3.2: Công cụ Georeferencing nắn ảnh vệ tinh trong ArcMap……….59

Bảng 3.2: Một số mẫu giải đoán ảnh vệ tinh bằng mắt………61

Hình 3.3: Kết quả phân mảnh đối tượng……… ……… 63

Hình 3.4: Tạo lớp chú giải để phân loại……… ………63

Hình 3.5: Chọn mẫu phân loại……… ………… 64

Hình 3.6: Hiển thị kết quả phân loại………65

Hình 3.7: Bản đồ hiện trạng lớp phủ mặt đất năm 2004……… 66

Hình 3.8: Bản đồ hiện trạng lớp phủ mặt đất năm 2010……… 67

Hình 3.9: Bản đồ biến động lớp phủ mặt đất giai đoạn 2004-2010……… 69

Bảng 3.3: Diện tích biến động các loại hình sử dụng đất giai đoạn 2004-2010… 70

Hình 3.10: Bản đồ ngập lụt khi nước biển dâng 1M………75

Hình 3.11: Bản đồ ngập lụt khi nước biển dâng 2M………76

Bảng 3.4: Dân số năm 2000-2010 phân theo xã, phường trong thị xã……….78

Hình 3.12: Bản đồ dân số giai đoạn 2000-2010……… ……79

Bảng 3.5: Dân số trung bình năm 2000-2010 phân theo giới tính và phân theo thành thị, nông thôn……… ……80

Hình 3.13: Biểu đồ dân số trung bình toàn thị xã năm 2000-2010 phân theo giới tính và theo thành thị, nông thôn……… …… 80

Bảng 3.6: Dân số và lao động toàn thị xãnăm 2000-2010……… 81

Hình 3.14: Biểu đồ dân số và lao động toàn thị xãnăm 2000-2010………81

Bảng 3.7: Định hướng sử dụng và quản lý một số khu vực ĐNN……… 86

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Việt Nam có đường bờ biển dài 3260km với các đặc điểm địa lý, địa hình khác nhau giữa các vùng đã góp phần làm cho nguồn tài nguyên đất ngập nước trở nên phong phú và đa dạng Đất ngập nước có vai trò quan trọng như các bể chứa nước ngọt tại các vùng khi xảy ra hạn hán nghiêm trọng: bảo vệ hệ sinh thái và cộng đồng ven biển khỏi thiệt hại do bão, lũ và nước biến dâng gây ra bởi biến đổi khí hậu; và đống vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế - xã Hiện nay, Việt Nam cũng như các nước trên thế giới diện tích đất ngập nước đang bị suy giảm và suy thoái ở mức độ nghiêm trọng

Quảng Yên là khu vực ven biển nằm ở phía Tây Nam của tỉnh Quảng Ninh, nằm trong dải hành lang kinh tế biển Quảng Ninh – Hải Phòng Thị xã có diện tích

tự nhiên: 31.919,34 ha, chiếm 5,3% diện tích toàn tỉnh Địa hình khu vực tương đối

đa dạng gồm các kiểu địa hình đồi núi, đồng bằng, ven biển Dân số năm 2009 là 129.504 người, chiếm 12,7% dân số toàn tỉnh, là nơi có địa hình thấp trũng hơn mực nước biển, với nền kinh tế chủ yếu dựa vào sản xuất nông nghiệp, nên mức sống của người dân còn thấp

Với đặc điểm địa hình và đất đai của một đồng bằng cửa sông ven biển tạo cho Quảng Yên có tiềm năng lớn về phát triển nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản Tuy nhiên, trong những năm qua việc sử dụng tài nguyên đất nói chung, đất ngập nước nói riêng của huyện nhiều nơi chưa hợp lý, gây ảnh hưởng lớn đến đời sống kinh tế, hiệu quả sản xuất nông nghiệp không cao, đồng thời có nguy cơ làm suy thoái tài nguyên và ô nhiễm môi trường đất Việc nghiên cứu biến đổi yếu tố địa lý, đánh giá tài nguyên, bảo vệ môi trường và xây dựng các giải pháp đa lợi ích sử dụng bền vững tài nguyên đất ngập nước là rất cần thiết

GIS là công cụ hiện đại trong phân tích, xử lý, mô hình hóa thế giới thực, được sử dụng một cách hiệu quả trong trong các lĩnh vực nghiên cứu, quản lý, quy hoạch, đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội Cơ sở dữ liệu bản đồ trong GIS

là cơ sở khoa học, tài liệu trực quan rất có giá trị khoa học đối với các nhà nghiên cứu, các nhà quản lý, quy hoạch, hoạch định các chính sách và chiến lược phát triển kinh tế - xã hội phù hợp với đặc trưng của khu vực nghiên cứu Trong xây dựng các giải pháp đa lợi ích sử dụng bền vững tài nguyên đất ngập nước, GIS được sử dụng trong suốt cả quá trình nghiên cứu – từ điều tra khảo sát, nghiên cứu, hệ thống hóa

và phân tích các tài liệu, phân tích, đánh giá, xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ đề xuất các giải pháp đa lợi ích sử dụng bền vững tài nguyên đất ngập nước, thể hiện kết quả nghiên cứu, theo dõi, kiểm tra thực hiện các phương án

Vì vậy, học viên chọn đề tài “ Ứng dụng GIS xây dựng cơ sở dữ liệu bản

đồ về đặc điểm và biến đổi một số yếu tố địa lý phục vụ đề xuất định hướng sử dụng bền vững tài nguyên đất ngập nước thị xã Quảng Yên, tỉnh Quảng Ninh”

Các kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần tích cực cho công tác quy hoạch sử dụng đất khu vực ven biển thị xã Quảng Yên, tỉnh Quảng Ninh

2 Mục tiêu của đề tài

Ứng dụng GIS xây dựng bản đồ số về đặc điểm và biến đổi một số yếu tố địa

lý, xây dựng bản đồ ngập lụt khi nước biển dâng theo kịch bản của Bộ Tài nguyên

và Môi trường

Đề xuất định hướng sử dụng bền vững tài nguyên đất ngập nước và ứng phó với biến đổi khí hậu, nước biển dâng khu vực nghiên cứu

3 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài

Để đạt được mục tiêu trên, luận văn đã giải quyết các nhiệm vụ sau:

- Thu thập, phân tích và tổng hợp các tài liệu, công trình nghiên cứu liên quan đến vấn đề biến đổi khí hậu, biến đổi yếu tố địa lý và khu vực ven biển Quảng Yên, tỉnh Quảng Ninh

- Phân tích các yếu tố ảnh hưởng tới đặc điểm địa lý khu vực nghiên cứu Phân tích hiện trạng tài nguyên đất ngập nước khu vực nghiên cứu

- Phân tích các nguyên nhân gây biến đổi một số yếu tố địa lý ảnh hưởng tới tài nguyên đất ngập nước khu vực nghiên cứu

- Đề xuất các định hướng sử dụng bền vững tài nguyên đất ngập nước và ứng phó với biến đổi khí hậu nước biển dâng khu vực nghiên cứu

4 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp thu thập số liệu và phân tích các tài liệu: được sử dụng để thu

thập những tài liệu, số liệu, phân tích, tổng hợp các kết quả nghiên cứu trước đó về khu vực, lãnh thổ để nắm rõ hơn thực trạng của khu vực

Phương pháp điều tra và khảo sát thực địa:tổng hợp lại các tài liệu, số liệu

đã thu thập được Lập tuyến khảo sát điểm khảo sát thích hợp Tuyến khảo sát phải

đi qua các khu vực có đặc điểm đặc trưng, điển hình của khu vực nghiên cứu

Phương pháp bản đồ, viễn thám và hệ thông tin địa lý:sử dụng ảnh vệ tinh

kết hợp sự hỗ trợ của GIS thành lập bản đồ biến động lớp phủ mặt đất và bản đồ ngập lụt

5 Các kết quả đạt được

- Thành lập Bản đồ biến động lớp phủ mặt đất giai đoạn 2004 -2010

- Xây dựng Bản đồ ngập lụt khi mực nước biển dâng 0,8m; 1m

- Đánh giá tình hình dân số giai đoạn 2000-2010 thị xã Quảng Yên tỉnh Quảng Ninh

- Đề xuất một số định hướng sử dụng và quản lý hợp lý đất ngập nước, các giải pháp ứng phó với biến đổi khí hậu và nước biển dâng khu vực nghiên cứu

6 Cấu trúc luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận văn được cấu trúc thành 3 chương như sau:

Chương 1 Tổng quan về đất ngập nước và ứng dụng viễn thám trong xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ

Chương 2 Đặc điểm các yếu tố hình thành và ảnh hưởng tới đất ngập nước thị xã Quảng Yên, tỉnh Quảng Ninh

Chương 3 Ứng dụng viễn thám và GIS xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ về đặc điểm và biến đổi một số yếu tố địa lý phục vụ đề xuất định hướng sử dụng bền vững tài nguyên đất ngập nước thị xã Quảng Yên, tỉnh Quảng Ninh

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐẤT NGẬP NƯỚC VÀ ỨNG DỤNG VIỄN THÁM

TRONG XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU BẢN ĐỒ

Có nhiều định nghĩa khác nhau về ĐNN nhưng nhìn chung đều thống nhất ĐNN như đới chuyển tiếp sinh thái (Ecotone), những nơi mà sự ngập nước của đất dẫn đến sự phát triển của một hệ thực vật đặc trưng, hay khu vực chuyển tiếp giữa môi trường ngập nước và môi trường trên cạn Do đó, ĐNN có đặc tính của cả hai loại môi trường này mà thực ra rất khó có thể phân loại một cách rõ ràng

Việt Nam tham gia Công ước Ramsar từ năm 1989, cho đến nay định nghĩa

về ĐNN của Công ước Ramsar (năm 1971) đang được sử dụng như là định nghĩa chính thống về ĐNN ở Việt Nam Trong các văn bản pháp lí do Cục bảo vệ Môi trường ban hành đều sử dụng định nghĩa này làm cơ sở cho các hoạt động điều tra,

nghiên cứu quản lí ĐNN của Việt Nam[2]

1.1.2 Vai trò của đất ngập nước

 Vai trò của ĐNN đối với hệ sinh thái

Đất ngập nước còn có vai trò quan trọng trong thiên nhiên và môi trường như Lọc nước thải: một vùng đất ngập nước có diện tích khoảng vài chục hectar

sẽ có khả năng lọc và xử lý nước thải tương đương với một trạm xử lý nước, ước

tính khoảng 70%N- NH4, 99% nitrir và N – NO3 và 95% P tổng số hòa tan được loại bỏ khi nước thải đi qua ĐNN

Nạp và ổn định nước ngầm: nước được thấm từ các vùng đất ngập nước xuống các tầng ngập nước trong lòng đất, nước được giữ ở đó và điều tiết thành dòng chảy bề mặt ở vùng ĐNN khác cho con người sử dụng

Hạn chế ảnh hưởng lũ lụt: bằng cách giữ và điều hòa lượng nước mưa như

“bồn chứa” tự nhiên, giải phóng nước lũ từ từ, từ đó có thể làm giảm hoặc hạn chế

lũ lụt ở vùng hạ lưu

Điều hòa khí hậu, chống xói mòn, ổn định bờ biển, chắn gió bão Nhiều nghiên cứu cho thấy, ĐNN có thể làm giảm những tác động từ biến đổi khí hậu, mặc dù chúng chỉ chiếm 6-8% diện tích bề mặt Trái đất

Các HST đất ngập nước ven biển: rừng ngập mặn còn có vai trò trong việc

mở rộng đất đai, bồi tụ và tạo vùng đất mới Ví dụ trong 60 năm gần đây, vùng bán đảo Cà Mau bồi thêm được 8300ha, với tốc độ lấn biển khá mạnh: 1930 – 1965 diên tích tăng 3442ha, tốc độ 13,5m/năm; 1965 – 1985 diện tích tăng 1466ha, tốc độ 26,6m/năm; 1985 – 1991 diện tích tăng 1466ha, tốc độ 38,2m/năm

ĐNN còn là nơi trú chân của nhiều loài động vật hoang dã, đặc biệt là các loại chim nước, trong đó có nhiều loại quý hiếm, có ý nghĩa quốc tế Các hệ sinh thái rừng ngập mặn và rừng tràm có nhiều giá trị trong việc cung cấp sản phẩm, duy trì cân bằng sinh thái và bảo tồn thiên nhiên; cung cấp nơi kiếm ăn, khu cư trú cho các loài chim qúi hiếm như : Sếu đầu đỏ, cồng cộc , ô tác , giang sen

 Vai trò của ĐNN đối với con người

Đất ngập nước là những hệ sinh thái có năng suất cao, cung cấp cho con người nhiều loại nhiên liệu, thức ăn:

Cung cấp 20% nguồn thực phẩm trên toàn cầu: Ngày nay, sản lượng lương thực và thủy sản của toàn đồng bằng đóng góp 1/3 tổng thu nhập quốc dân của cả nước Hàng năm, đồng bằng sông Cửu Long cung cấp trên 40 % tổng sản lượng lương thực của cả nước và là nơi cư ngụ của trên 17 triệu người

Nguồn lợi thuỷ hải sản: Các loài sinh vật nước như: cua, cá, tôm; cung cấp dinh dưỡng, tài nguyên thiên nhiên cho con người Trong số 20.000 loài cá trên thế giới, hơn 40% sống trong nước ngọt, hơn 2/3 sản lượng cá có liên quan đến sự lành mạnh của các vùng đất ngập nước)

Các cơ hội giải trí và du lịch: Các vùng đất ngập nước còn có các đặc tính đặc biệt về di sản văn hoá của loài người Các hệ sinh thái ĐNN có nhiều thuận lợi cho du lịch sinh thái, xây dựng các khu dự trữ sinh quyển, các vườn quốc gia, Các khu bảo tồn ĐNN như: Tràm Chim (Đồng Tháp), Xuân Thủy (Nam Định), nhiều vùng cảnh quan đẹp như Bích Động và Vân Long (Ninh Bình), cũng như nhiều đầm phá miền Trung,…thu hút nhiều khách du lịch tham quan, giải trí

Giao thông thủy: Hầu hết các kênh rạch, sông, các vùng hồ chứa nước lớn, vùng ngập lụt thường xuyên hay theo mùa,…đặc biệt vùng đồng bằng sông Cửu Long, vận chuyển thủy đóng vai trò hết sức quan trọng trong đời sống cũng như phát triển kinh tế của các cộng đồng địa phương

Ngoài ra ĐNN còn cung cấp các nguồn năng lượng như than bùn (rừng tràm

có khoảng 305 triệu tấn than bùn)và chất thực vật

1.1.3 Các đặc điểm tự nhiên chủ yếu hình thành đất ngập nước ở Việt Nam

 Đặc điểm địa mạo: 3/4 diện tích tự nhiên Việt Nam là đồi núi, có

hướng nghiêng chung từ Tây sang Đông Đồng bằng Bắc Bộ và Nam Bộ là những vùng trũng, tạo nên hai vùng ĐNN tiêu biểu cho địa mạo vùng châu thổ sông Hồng

và sông Cửu Long

 Đặc điểm khí hậu: thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ

trung bình hàng năm khá cao (hơn 20oC/năm), độ ẩm tương đối lớn (hơn 80%/năm), lượng mưa dồi dào (1500mm/năm) Sự khác nhau về chế độ khí hậu giữa các vùng, đặc biệt là chế độ nhiệt - ẩm có ảnh hưởng đến chế độ thủy văn của từng vùng như thời gian ngập nước, độ sâu ngập nước, chế độ nhiệt của nước, dẫn đến sự khác nhau giữa các loại hình ĐNN

 Đặc điểm thủy văn: hệ thống dòng chảy với một mạng lưới tiêu nước

ra biển khá dày Tổng số các con sông lớn nhỏ ở Việt Nam lên tới 2500, trong đó

những con sông dài trên 10 km là 2360 sông (Phan Nguyên Hồng, 1996) Các dòng sông chảy ra biển đã tạo thành hệ thống cửa sông là một trong những loại hình ĐNN quan trọng của Việt Nam

 Thổ nhưỡng: có 15 nhóm đất, trong đó có 7 nhóm đất liên quan đến

các đặc trưng của các vùng ĐNN, đó là đất mặn, đất phèn, đất phù sa, đất glây, đất than bùn, đất xám và đất cát Do các đặc điểm khác nhau về địa mạo, khí hậu, thổ nhưỡng đã hình thành các đặc trưng về thực vật của các vùng ĐNN với hai dạng điển hình là thực vật vùng ĐNN mặn và thực vật vùng ĐNN ngọt

Ngoài các đặc điểm tự nhiên trên, các yếu tố nhân sinh như: nông nghiệp, lâm nghiệp, thủy sản, sản xuất muối, công nghiệp và đô thị hóa cũng đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành một số loại ĐNN nhân tạo

1.1.4 Phân bố đất ngập nước ở Việt Nam

ĐNN ở Việt Nam chủ yếu phân bố ở vùng châu thổ sông Hồng, sông Cửu Long, các hệ sinh thái đầm phá, các bãi bùn, các vùng cửa sông và rừng ngập mặn phân bố dọc theo bờ biển kéo dài từ Móng Cái (tỉnh Quảng Ninh) đến Hà Tiên (tỉnh Kiên Giang) [4]

Các vùng ĐNN nước ngọt ở Việt Nam phân bố rộng khắp các vùng trong cả

nước, có mặt ở cả ba miền và các vùng sinh thái ĐNN vùng đồng bằng châu thổ: Châu thổ sông Hồng (1,29 triệu ha); châu thổ sông Cửu Long (3,9 triệu ha), trong

đó các vùng Đồng Tháp Mười, Rừng Tràm U Minh (U Minh Hạ, U Minh Thượng) Vùng Tứ Giác Long Xuyên, nhiều vùng đồng cỏ và đầm lầy ngập nước (không kể rừng tràm)

ĐNN ven biển phân bố rộng khắp vùng bờ biển Việt Nam Chiều dài bờ biển

3650km, diện tích các huyện ven biển 56 000km2 (thuộc 125 huyện và 29 tỉnh) Diện tích ĐNN ven bờ 1 000 000 ha

Rừng ngập mặn và bãi sình lầy tập trung chủ yếu ở các vùng châu thổ, vùng cửa sông và vùng triều Các đầm phá cũng tập trung ở vùng bờ biển miền Trung (từ Huế đến Ninh Thuận) Các rạn san hô và hệ rong tảo - cỏ biển phân bố nhiều ở

vùng bờ biển Nam Trung Bộ

Như vậy, có thể thấy rằng, ở Việt Nam, có 5 vùng ĐNN quan trọng, đó là: ĐNN vùng cửa sông Đồng bằng sông Hồng; ĐNN các đầm phá ở miền Trung; ĐNN châu thổ sông Cửu Long; ĐNN các hồ và một số kiểu ĐNN khác (rừng ngập mặn, rạn san hô, thảm cỏ biển)

1.1.5 Các lợi ích của đất ngập nước

1.1.5.1 Về kinh tế

ĐNN góp phần quan trọng cho sự phát triển của các ngành nông nghiệp, thủy sản, lâm nghiệp, năng lượng, giao thông thủy Các dòng chảy thường xuyên tạo các vùng châu thổ rộng lớn, phì nhiêu (là vùng sản xuất nông nghiệp trù phú), có khu hệ

cá phong phú với sản lượng cao, là nguồn lợi cung cấp cho nhiều cộng đồng dân cư sống xung quanh

Giai đoạn sau năm 1989, các vùng ĐNN góp phần quan trọng thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội Việt Nam từ một nước phải nhập khẩu 1 triệu tấn gạo/năm (1976-1988) đã trở thành nước không chỉ cung cấp đủ gạo ăn mà còn xuất khẩu, đưa Việt Nam trở thành nước xuất khẩu thứ 2 thế giới Kim ngạch xuất khẩu của ngành thủy sản liên tục tăng, thúc đẩy sự phát triển của một số ngành như công nghiệp chế biến thủy hải sản Nổi bật trong giai đoạn này là sự phát triển mạnh của ngành du lịch dựa trên các giá trị của ĐNN [2] Vịnh Hạ Long, đảo Cát Bà, Côn Đảo, các bãi biển nổi tiếng, các khu du lịch sinh thái như Vườn quốc gia Xuân Thủy, Vườn quốc gia hồ Ba Bể…là điểm thu hút rất nhiều khách du lịch trong và ngoài nước

1.1.5.2 Về văn hóa

ĐNN có những giá trị văn hóa, lịch sử, tín ngưỡng và khảo cổ quan trọng đối với cộng đồng địa phương cũng như quốc gia ĐNN Việt Nam là cội nguồn của nền văn minh lúa nước ĐNN và các tài nguyên của nó là nguồn cảm hứng của nhiều sáng tạo nghệ thuật ở Việt Nam Những biểu tượng nổi tiếng mang ý nghĩa quốc gia

có liên quan đến ĐNN như: Hoa Sen được chạm khắc trong các đền chùa, trong các điệu múa, bài ca dao, và được bình chọn là Quốc hoa Việt Nam; Chim Hạc (Sếu) và

Rồng là hai trong bốn loài sinh vật quý có ý nghĩa, có đời sống liên quan đến ĐNN, còn là vật thờ thiêng liêng

ĐNN là nơi lưu giữ những chứng tích của các cuộc kháng chiến bảo vệ dân tộc (cửa sông Bạch Đằng,…), là nơi gắn liền với các di tích lịch sử (đền Bà ở cửa Lân thuộc cửa sông Hồng, chiến khu cách mạng U Minh Thượng, bãi Nhà Mạc,…) Thêm vào đó, các khu ĐNN còn đóng góp giá trị lớn về giáo dục môi trường, lịch

sử văn hóa, nghiên cứu khoa học

1.1.5.3 Về đa dạng sinh học

Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới, được coi là một trong những trung tâm

có mức đa dạng sinh học cao trên thế giới Đa dạng sinh học có ý nghĩa rất lớn, là

cơ sở sinh tồn cho mọi sinh vật; cung cấp cho con người nguồn lương thực và thực phẩm, các nguồn dược liệu quan trọng, nguồn nguyên liệu cho công nghiệp, cho xây dựng;

Các vùng ĐNN nội địa lớn như Đồng Tháp Mười, U Minh và hệ thống sông suối là nơi chứa nhiều loài động thực vật đặc hữu Các hệ sinh thái ĐNN ven biển (rừng ngập mặn, rạn san hô, cỏ biển, đầm phá, cửa sông) là nơi cư trú của nhiều loài

cá, chim di cư, cỏ biển, rong tảo,… ĐNN vùng cửa sông là nơi có sự đa dạng về các loài chim định cư, di cư, nơi phân bố của rừng ngập mặn, đầm lầy nước mặn, cỏ biển và tảo Các đầm phá miền Trung là nơi cư trú của nhiều loài cá và chim di cư,

có nét độc đáo về sinh cảnh tự nhiên, chứa đựng giá trị đa dạng sinh học lớn [2]

Tuy nhiên, sự mất mát và suy giảm đa dạng sinh học ở Việt Nam có chiều hướng gia tăng trong nhiều năm gần đây

1.2 Quản lý và phát triển bền vững đất ngập nước

1.2.1 Các mục đích của việc quản lý đất ngập nước

Khái niệm quản lý ĐNN có các nghĩa khác nhau vào thời gian khác nhau và đối với những nguyên tắc khác nhau Cho đến giữa thế kỉ XX, quản lý ĐNN thường

có nghĩa là tiêu nước ĐNN để sử dụng vào mục đích nông nghiệp và các mục đích khác Hiện nay, quản lý ĐNN bao gồm nhiều phương án phụ thuộc vào các mục đích của các nhà quản lý ĐNN

ĐNN bị biến đổi hoặc tàn phá thông qua việc tiêu thoát nước, lấp đất, quai

đê, chuyển đổi thành đất nông nghiệp, làm ô nhiễm nước và khai thác khoáng sản

Do đó, ĐNN hiện đang được quan tâm bảo vệ thông qua việc nghiên cứu, đề xuất

và thực hiện các chính sách, văn bản pháp lý khác nhau tại mỗi quốc gia Các vùng đồng bằng có ĐNN dần được quản lý và phân vùng nhằm giảm thiểu sự xâm lấn của con người và đa dạng hóa mức nước được giữ lại ĐNN ven biển có các chương trình bảo vệ vùng để chống gió bão và bảo vệ nơi ẩn náu cho các sinh vật vùng cửa sông ven biển

Vì vậy, hiện nay, hầu hết những mục tiêu quản lý được ấn định rộng để đạt nhiều mục đích Việc quản lý đa mục đích tập trung hỗ trợ mức hệ thống hơn là đối với từng loại riêng biệt (theo Weller, năm 1978)

1.2.2 Các yếu tố tác động đến quản lý và sử dụng đất ngập nước

1.2.2.1 Các yếu tố tự nhiên

- Quá trình mặn hóa: Sự xâm nhập mặn của nước biển sẽ ảnh hưởng các hệ

sinh thái, làm mất cân bằng môi trường sống của nhiều loại thủy sinh nước ngọt Ðiều đó có thể dẫn đến diện tích rừng ngập mặn giảm, nguồn thức ăn thực vật và dinh dưỡng của các loài sinh vật sống ở sông, biển cũng giảm Bên cạnh đó, diện tích đất nông nghiệp bị nhiễm mặn cũng sẽ không thể canh tác được

Việc khoanh đầm nuôi dọc bờ biển, cửa sông và ven sông với diện tích lớn

đã làm giảm đáng kể diện tích phân phối nước triều, đặc biệt khi triều cường, điều này kéo theo sự xâm nhập mặn vào sâu trong lục địa (trùng với mùa khô)

- Biến đổi khí hậu:

Biến đổi khí hậu và ĐNN có sự tương tác mật thiết với nhau Dưới tác động của biến đổi khí hậu, các hệ sinh thái ĐNN chịu những rủi ro nặng nề nhất, so với các hệ sinh thái trên cạn và biển; nhưng nếu được quản lý tốt, các hệ sinh thái ĐNN

và đa dạng sinh học của nó sẽ có vai trò lớn trong giảm nhẹ và thích ứng với biến đổi khí hậu

Biến đổi khí hậu tác động tới các hệ sinh thái ĐNN theo nhiều cách khác nhau Nhiệt độ tăng sẽ tác động tới các loài động, thực vật nhạy cảm với nhiệt độ;

lượng mưa giảm sẽ thu hẹp diện tích ĐNN, làm tăng phát thải khí nhà kính vào khí quyển do sự phân hủy của các chất hữu cơ, nhất là than bùn Biến đổi khí hậu/nước biển dâng dẫn tới sự thu hẹp diện phân bố địa lý của ĐNN Do đó, biến đổi khí hậu

là một yếu tố quan trọng trong quản lý ĐNN Bảo tồn và sử dụng một cách khôn khéo ĐNN chắc chắn là sẽ không thể đạt được nếu không tính tới yếu tố biến đổi khí hậu

1.2.2.2 Các yếu tố kinh tế - xã hội

- Tăng trưởng dân số và quá trình đô thị hóa: Khi dân số và mức sống tăng,

nhu cầu lương thực sẽ ngày càng tăng lên, đòi hỏi các sản phẩm cây trồng tăng lên, kéo theo đó là nhu cầu về nước và đất ở tăng

- Nhu cầu nước cho các ngành không giống nhau: Trên thế giới, nhu cầu về

nước cho các mục đích sử dụng chiếm tỉ lệ khác nhau như: cho sản xuất nông nghiệp chiếm 80%, sinh hoạt chiếm 15% và nước dùng cho công nghiệp chiếm 5%

Do sự bành trướng và ưu tiên nước cho các ngành sản xuất phi nông nghiệp đã làm ảnh hưởng đến khả năng sử dụng cho mục đích nông nghiệp

- Sự ô nhiễm nước: Ô nhiễm nguồn nước ngọt là một trong những nguyên

nhân gây xung đột trong khai thác nguồn nước trên thế giới Do đẩy nhanh thâm canh trong nông nghiệp, việc sử dụng phân bón hóa học ngày càng tăng lên, đó là nguyên nhân làm cho đất và nguồn nước bị ô nhiễm bởi nitrat và phốtphat Chúng gây nên sự mất cân bằng chức năng của các hệ sinh thái thủy vực dẫn tới sự nghèo

nàn đáng kể của các hệ động thực vật dưới nước

1.2.3 Quản lý và phát triển bền vững đất ngập nước ở Việt Nam

1.2.3.1 Hiện trạng quản lý và sử dụng đất ngập nướcở Việt Nam

a Quản lý đất ngập nước ở các cấp

Cho đến trước năm 2003, Việt Nam vẫn chưa có một cơ quan nào chịu trách nhiệm duy nhất về quản lý ĐNN ở cấp trung ương Mỗi bộ, ngành tùy theo chức năng được Chính phủ phân công thực hiện việc quản lý theo lĩnh vực từng ngành

bao gồm các đối tượng ĐNN

Đến năm 2003, Nghị định của Thủ tướng Chính phủ số 109/2003/NĐ-CP ngày 23 tháng 9 năm 2003, đã phân công nhiệm vụ cho các Bộ, ngành và địa phương trong bảo tồn và phát triển bền vững ĐNN

Tình hình quản lý ĐNN ở cấp tỉnh cũng tương tự như ở cấp Trung ương, nghĩa là mỗi sở, ngành sẽ chịu trách nhiệm quản lý nhà nước về lĩnh vực của mình trong đó có vấn đề liên quan ĐNN theo quy định của pháp luật và sự phân công của

Ủy ban Nhân dân tỉnh

b Việc sử dụng đất ngập nước

Theo thống kê sơ bộ, có khoảng trên 50% tổng diện tích ĐNN được sử dụng cho gieo trồng (chủ yếu là lúa) với sự quay vòng sử dụng rất cao (2-3 vụ); 25% tổng diện tích ĐNN được sử dụng cho mục đích nuôi trồng thủy sản; 10% sông suối, 10% là hồ chứa nước nhân tạo (thủy lợi, thủy điện) và trong xu thế ngày càng gia tăng [2]

Hầu hết, diện tích của loại ĐNN trồng lúa và nuôi trồng thủy sản do các hộ gia đình sử dụng theo kinh nghiệm sản xuất và tập quán canh tác của từng địa phương Phần diện tích ĐNN còn lại do nhà nước quản lý và thường được sử dụng thông qua một dự án đầu tư hay kế hoạch quản lý được nhà nước phê duyệt và cấp kinh phí Việc sử dụng ĐNN bắt đầu bằng việc quy hoạch sử dụng đất cấp quốc gia, cấp vùng, cấp tỉnh và các cấp thấp hơn, dựa trên các đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội và các mục tiêu phát triển mà Chính phủ đề ra cho từng vùng và từng tỉnh

Số lượng các vườn quốc gia và khu bảo tồn thiên nhiên ĐNN (những khu ĐNN có tầm quan trọng quốc gia được Thủ tướng Chính phủ xác lập) cũng tăng lên Diện tích ĐNN phục vụ nuôi trồng thủy sản tăng, trong khi diện tích rừng ngập mặn ven biển giảm đi Điều này gây bất lợi về môi trường và sinh thái, nhưng lại góp phần nâng cao giá trị kim ngạch xuất khẩu thủy sản của Việt Nam Đồng thời, loại ĐNN canh tác lúa nước cũng tăng lên phục vụ cho mục tiêu phát triển nông nghiệp và an ninh lương thực quốc gia

Trong nhiều năm trở lại đây, việc khai thác và sử dụng nguồn tài nguyên ĐNN đang diễn ra một cách ồ ạt, thiếu quy hoạch Khai hoang để trồng lúa, nuôi

trồng thủy sản, mở rộng các khu dân cư, đô thị hóa, khu công nghiệp, phát triển giao thông, chặt phá rừng ngập mặn,… làm cho diện tích ĐNN tự nhiên bị thu hẹp, tài nguyên suy giảm, tăng cường các tai biến xói lở, bồi tụ, môi trường bị ô nhiễm nghiêm trọng (ô nhiễm dầu, các kim loại nặng, thuốc bảo vệ thực vật, ô nhiễm các

vi sinh vật gây bệnh), tổn thất về đa dạng sinh học Nếu không có các giải pháp hữu hiệu, xu hướng này sẽ còn tiếp tục xảy ra trong thời gian tới

Có thể nói, sự bất cập trong quản lý và sử dụng ĐNN xuất phát từ nhận thức chưa đầy đủ về giá trị, chức năng và phương pháp sử dụng ĐNN hợp lý; công tác điều tra, nghiên cứu về các chính sách liên quan đến ĐNN còn thiếu đồng bộ, chồng chéo, đôi khi còn hạn chế lẫn nhau

1.2.3.2 Các phương thức, phương pháp quản lý đất ngập nước ở Việt Nam

Do việc quản lý ĐNN ở Việt Nam còn mang tính chuyên ngành nên chưa có một hệ thống công cụ kĩ thuật tổng hợp trong quản lý ĐNN Một số giải pháp kĩ thuật đã được đề xuất liên quan đến các khía cạnh của ĐNN thuộc các ngành: Nông nghiệp, Lâm nghiệp, Thủy lợi

Bên cạnh đó, một số cơ quan khoa học, đào tạo và quản lý ở một số vùng ĐNN đã áp dụng các phương pháp tiếp cận và công cụ kĩ thuật mới trong việc quản

lí tài nguyên ĐNN Các phương pháp tiếp cận quản lí tài nguyên ĐNN đã và đang được áp dụng ở các mức độ khác nhau bao gồm:

- Quản lý tài nguyên thiên nhiên dựa vào cộng đồng

- Đồng quản lý tài nguyên thiên nhiên

- Dự án bảo tồn và phát triển tổng hợp

- Cách tiếp cận quản lý liên ngành

- Quản lý dựa trên cơ sở tiếp cận hệ sinh thái

Ngoài ra, các phương pháp đánh giá nhanh nông thôn, lượng giá kinh tế, hệ thống thông tin địa lý (GIS) và viễn thám, công nghệ thông tin, mô hình hóa bản đồ cũng bắt đầu được sử dụng trong quản lý

1.2.3.3 Phát triển bền vững đất ngập nước

Ủy ban Quốc tế về Môi trường và Phát triển đã đưa ra định nghĩa về phát triển bền vững là “Sự phát triển đáp ứng được nhu cầu của hiện tại mà không làm tổn thương khả năng của các thế hệ tương lai trong việc thỏa mãn các nhu cầu của chính họ” Phát triển bền vững là quá trình phát triển có sự kết hợp chặt chẽ, hợp lý

và hài hòa giữa ba mặt của sự phát triển, đó là: phát triển kinh tế, công bằng xã hội

và bảo vệ môi trường

Vấn đề bảo tồn và phát triển bền vững đất ngập nước ở Việt Nam đã được

Bộ Tài nguyên và Môi trường triển khai thực hiện trong “Kế hoạch hành động về bảo tồn và phát triển bền vững các vùng đất ngập nước” nhằm đáp ứng được yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội, xoá đói giảm nghèo, bảo vệ tài nguyên thiên nhiên, môi trường và đa dạng sinh học Quy hoạch bảo tồn và phát triển bền vững từng vùng đất ngập nước, bao gồm: xác định phương hướng, mục tiêu bảo tồn và phát triển bền vững; xác định phạm vi và diện tích vùng đất ngập nước; xác định nội dung bảo tồn và phát triển bền vững đất ngập nước; xác định các biện pháp chính về bảo tồn và phát triển bền vững vùng đất ngập nước; dự báo, cảnh báo về môi trường

và các biện pháp phòng tránh, giảm nhẹ tác động xấu đến môi trường Đánh giá tác động môi trường của các chương trình, dự án phát triển kinh tế, xã hội trên các vùng đất ngập nước có tầm quan trọng quốc tế và quốc gia

Bảo tồn và phát triển bền vững ĐNN cần có sự tham gia của các ngành, các cấp, cần có chiến lược quản lý tổng hợp lâu dài Việc bảo tồn và phát triển bền vững ĐNN ở Việt Nam mới chỉ bắt đầu và rất cần sự hỗ trợ của các tổ chức quốc tế và trong nước

1.3 Khái niệm về các yếu tố địa lý và biến đổi yếu tố địa lý

1.3.1 Các yếu tố địa lý tự nhiên

1.3.1.1 Yếu tố địa hình

Địa hình là một trong những hợp phần quan trọng nhất của môi trường địa lý

tự nhiên, đây là nơi diễn ra sự tương tác giữa các hợp phần khác của môi trường như nham thạch, không khí, nước, sinh vật, bức xạ mặt trời Địa hình là sản phẩm

tác động tương hỗ giữa quá trình xảy ra trong lòng Trái đất và các quá trình tự nhiên khác Địa hình là hình dạng bề mặt Trái đất nói chung hay của một khu vực nói riêng Địa hình được phân biệt bởi các yếu tố địa hình đặc trưng như: hình thái, trắc lượng hình thái, nguồn gốc và tuổi

- Hình thái: là dạng bề ngoài của các yếu tố địa hình, có thể dương (núi) hay

âm (bồn địa), dạng lòng chảo hay dạng thung lũng sông hướng về phía biển

- Trắc lượng hình thái: là hình thái biểu thị bằng các kích thước chính xác các yếu tố địa hình Nó được biểu thị bằng các yếu tố định lượng như: diện tích, độ dài, độ cao tuyệt đối, độ sâu trung bình

- Nguồn gốc hình thái địa hình: địa hình trên bề mặt Trái đất lyuôn biến đổi

do những lực có nguồn gốc ở trong lòng đất sinh ra (nội lực), do những lực ở bên ngoài sinh ra (ngoại lực)

- Tuổi địa hình: chỉ mức độ cổ hay trẻ của địa hình

Các dạng địa hình: địa hình kiến tạo; địa hình lục địa (địa hình miền núi, địa hình đồng bằng, cao nguyên, đồi); địa hình bóc mòn- bồi tụ (địa hình do dòng chảy tạo thành, các quá trình sườn, địa hình karst); địa hình miền bờ biển

1.3.1.2 Yếu tố khí hậu

Theo quan niệm của Alixop về khí hậu: khí hậu của một nơi nào đó là chế độ thời tiết đặc trưng về phương diện nhiều năm, được tạo nên bởi bức xạ mặt trời, đặc tính của mặt đệm về hoàn lưu khí hậu

Các nhân tố hình thành khí hậu: bức xạ, cân bằng bức xạ mặt đất, cân bằng bức xạ khí quyển, cân bằng bức xạ hệ mặt đất- khí quyển, cân bằng nhiệt Trái đất Thời tiết trung bình của một vùng riêng biệt nào đó, tồn tại trong khoảng thời gian dài, thông thường 30 năm bao gồm các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa, các hiện tượng xảy ra trong khí quyển và nhiều yếu tố thời tiết khác

1.3.1.3 Yếu tố thủy văn

Thủy văn là một trong các thành phần của cảnh quan địa lý, nằm trong mối quan hệ tương tác với các thành phần cảnh quan khác Sự phân chia theo thời gian

và không gian có những nét tương đồng với những phân hóa của địa lý tự nhiên Do

có những đặc điểm riêng dưới tác động tổng hợp của các yếu tốcảnh quan, sự phân hóa của thủy văn có những nét đặc thù, riêng biệt Phân vùng thủy văn cho biết quy luật phân hóa của những đặc trưng quan trọng trên không gian địa lý, làm sáng tỏ quy luật phân hóa của tự nhiên

1.3.1.4 Yếu tố thổ nhưỡng

Theo V.V.Dokutraev: “Đất là một thực thể tự nhiên có lịch sử riêng biệt và độc lập, có những quy luật phát sinh và phát triển rõ ràng được hình thành do tác động tương hỗ của các nhân tố: đá mẹ, khí hậu, sinh vật, địa hình và tuổi địa phương”

Theo quan điểm nông học của V.R.Wiliam: “Thổ nhưỡng là lớp đất xốp trên

bề mặt lục địa có khả năng cho thu hoạch thực vật, tức là có độ phì Độ phì là một tính chất hết sức quan trọng của thổ nhưỡng, là đặc trưng cơ bản của thổ nhưỡng”

Độ phì là khả năng của đất đảm bảo cho cây về nước và thức ăn Đất gồm các chất khoáng và chất hữu cơ, chất khoáng là thành phần chủ yếu của đất và chiếm một tỉ

lệ rất nhỏ, chất hữu cơ chỉ chiếm tỷ lệ rất thấp so với chất khoáng trừ đất đầm lầy - than bùn

1.3.1.5 Yếu tố sinh vật

Sinh vật là thành phần chỉ thị của môi trường địa lý tự nhiên, thông qua hình thái, cấu trúc cũng như số lượng và chất lượng của các quần xã sinh vật, có sự thống nhất giữa thực vật và động vật với nhau và với môi trường Sự tuần hoàn sinh vật đóng vai trò to lớn trong vỏ cảnh quan Trái Đất Sự sống hiện nay tồn tại dưới dạngtuần hoàn sinh vật, nó xuất hiện không phải dưới hình thức cơ thể nguyên sinh riêng biệt, mà dưới hình thức tuần hoàn của vật chất hữu cơ, dựa vào các quá trình tổng hợp và phân hủy vật chất hữu cơ Nhịp điệu của tuần hoàn sinh vật qui định những nét quan trọng về di chuyển của các thành phần hóa học và về đặc tính của các mối liên hệ giữa khí quyển, thủy quyển và thạch quyển

1.3.2 Các yếu tố địa lý kinh tế - xã hội

1.3.2.1 Công nghiệp

Theo quan niệm của Liên Hợp Quốc, công nghiệp được định nghĩa là một tập hợp các hoạt động sản xuất với những đặc điểm nhất định thông qua các quá trình công nghệ để tạo ra sản phẩm Hoạt động công nghiệp bao gồm cả ba loại hình: công nghiệp khai thác tài nguyên, công nghiệp chế biến và các dịch vụ sản xuất theo sau nó Công nghiệp có vai trò to lớn đối với mọi lĩnh vực hoạt động kinh

tế, quốc phòng và đời sống của toàn xã hội

1.3.2.2 Nông nghiệp

Nông nghiệp là ngành sản xuất vật chất sớm nhất của xã hội loài người Từ

xa xưa con người đã biết thuần dưỡng động vật hoang, trồng các loại cây dại dần biến chúng thành vật nuôi và cây trồng Với sự phát triển của khoa học - kĩ thuật, nông nghiệp ngày càng được mở rộng; các giống cây trồng, vật nuôi ngày cành đa dạng và phong phú Trong bất cứ xã hội nào, lương thực của con người luôn được đặt lên hàng đầu và có ý nghĩa rất quan trọng

1.3.2.3 Dân cư

Dân cư là tập hợp người sống trên lãnh thổ, được đặc trưng bởi kết cấu, mối quan hệ qua lại với nhau về mặt kinh tế, bởi tính chất của việc phân công lao động

và cư trú theo lãnh thổ Trong xã hội, dân cư vừa là người sản xuất ra giá trị vật chất

và tinh thần, đồng thời lại vừa là người tiêu thụ những sản phẩm do chính lao động của mình làm nên Về phương diện kinh tế, dân cư vừa với tư cách là người sản xuất, vừa với tư cách là người tiêu thụ

1.3.2.4 Dịch vụ - Thương mại - Du lịch

Dịch vụ là một ngành rất đa dạng và phức tạp, dịch vụ tuy không trực tiếp tạo ra của cải vật chất, nhưng lại có ý nghĩa đặc biệt nhờ việc làm tăng thêm giá trị hàng hóa được sản xuất Dịch vụ là một tổng thể bao gồm nhiều ngành: Ngành giao thông vận tải, ngành thông tin liên lạc, ngành du lịch, ngành giáo dục, ngành y tế,…

Trong đời sống và sản xuất nhu cầu trao đổi về hàng hóa, dịch vụ giữa các cá nhân với nhau, giữa các tập thể và giữa quốc gia này với quốc gia khác dựa trên cơ

sở tự nguyện và hai bên cùng có lợi được gọi là hoạt động thương mại Trong thời đại ngày nay, thương mại phát triển mạnh mẽ hơn bao giờ hết và thể hiện rõ xu thế khu vực hóa, toàn cầu hóa

Theo “Pháp lệnh du lịch” do Chủ tịch nước CHXHCN Việt Nam kí ngày 20/02/1999, Du lịch là hoạt động của con người ngoài nơi cử trú thường xuyên của mình nhằm thỏa mãn nhu cầu tham quan, giải trí, nghỉ dưỡng trong một thời gian nhất định Du lịch có vai trò quan trọng trong nền kinh tế và đời sống xã hội, góp phần làm tăng tổng sản phẩm trong nước, tạo thêm việc làm cho người lao động Mặt khác du lịch góp phần khai thác, bảo tồn các di sản văn hóa và dân tộc, bảo vệ

và tôn tạo môi trường thiên nhiên, xã hội

1.3.3 Khái niệm về biến đổi yếu tố địa lý

Một trong những hướng nghiên cứu của Địa lý là nghiên cứu biến đổi yếu tố địa lý Biến đổi yếu tố địa lý là thay đổi, thay thế trạng thái này bằng một trạng thái khác của các yếu tố địa lý trong môi trường tự nhiên và xã hội theo không gian và thời gian Có thể là biến đổi về chất dẫn đến biến đổi về lượng và ngược lại Trong triết học duy vật biện chứng: chất là tính quy định vốn có của các sự vật hiện tượng,

là sự thông nhất hữu cơ ủa các thuộc tính, các yếu tố cấu thành sự vật, nói lên sự vật

đó là gì, phân biệt nó với sự vật hiện tượng khác Lượng là tính quy định vốn có của

sự vật hiện tượng về quy mô, trình độ phát triển, biểu thị con số các thuộc tính, các yếu tố cấu thành nó

Trong các yếu tố địa lý, chất là các thuộc tính, các yếu tố cấu thành của yếu

tố địa lý, nói lên yếu tố địa lý đó là gì, phân biệt nó với các yếu tố địa lý khác Lượng là quy mô, trình độ phát triển, biểu thị con số các thuộc tính, các yếu tố cấu thành nó Ví dụ: Biến đổi về diện tích của yếu tố địa lý là biến đổi về số lượng Biến đổi về loại hình sử dụng đất là biến đổi về chất Phép phân tích các bản đồ khác thời điểm cho phép xác định được không những độ lớn của sự biến đổi, mà cả phương hướng của nó, bằng vectơ và tốc độ trung bình

1.4 Ứng dụng viễn thám và GIS trong xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ

1.4.1 Khái quát viễn thám

1.4.1.1 Khái niệm viễn thám

Viễn thám (Remote sensing) là phương pháp công nghệ nhằm xác định thông tin về hình dáng, kích thước và tính chất của một vật thể, một đối tượng từ một

khoảng cách cố định, không có sự tiếp xúc trực tiếp với chúng [6]

Cơ sở dữ liệu của viễn thám là sóng điện từ được phát xạ hoặc bức xạ từ các vật thể, các đối tượng trên bề mặt Trái đất Sóng điện từ có 4 tính chất cơ bản: bước sóng, hướng lan truyền, biên độ và mặt phân cực Mỗi một thuộc tính cơ bản này sẽ phản ánh các nội dung thông tin khác nhau của vật thể, phụ thuộc vào thành phần vật chất và cấu trúc của chúng, làm cho mỗi đối tượng được xác định và nhận biết một cách duy nhất Sóng điện từ phản xạ hoặc bức xạ từ vật thể trên bề mặt trái đất

sẽ được thu nhận bằng các hệ thống thu ảnh gọi là bộ cảm (sensor) Các bộ cảm được lắp đặt trên các phương tiện (flatform) khinh khí cầu, máy bay hoặc vệ tinh

Xử lý, phân tích, giải đoán (interpretation) các tấm ảnh viễn thám sẽ cho ra các thông tin về đối tượng cần nghiên cứu

Một hệ thống viễn thám khép kín bao gồm các phương tiện bay chụp, trung tâm điều khiển mặt đất, trung tâm xử lý, trung tâm hành chính, trung tâm khai thác

tư liệu và ứng dụng Hiện nay, viễn thám đã trở thành công cụ rất quan trọng trong việc nghiên cứu của nhiều ngành khoa học Việc sử dụng dữ liệu viễn thám không chỉ mang lại kết quả cao trong ứng dụng mà còn giúp tiết kiệm thời gian

1.4.1.2 Đặc tính cơ bản của tư liệu viễn thám

Viễn thám vệ tinh sử dụng các bộ cảm gắn trên vệ tinh nhân tạo hoạt động ở nhiều bước sóng từ 400nm-25cm để thu dữ liệu về các đối tượng nghiên cứu trên Trái Đất Các thông số quan trọng nhất đặc trưng cho thông tin của một ảnh vệ tinh cần được lựa chọn cho đối tượng nghiên cứu, đó là độ phân giải không gian, độ phân giải phổ, độ phân giải thời gian, độ phân giải bức xạ

- Độ phân giải không gian: Độ phân giải không gian của ảnh vệ tinh, do đặc tính của đầu thu, phụ thuộc vào trường nhìn tức thì (IFOV) được thiết kế sẵn Ý

nghĩa quan trọng nhất của độ phân giải không gian là nó cho biết đối tượng nhỏ nhất mà có thể phân biệt trên ảnh

- Độ phân giải phổ: Vệ tinh thu nhận sóng phản xạ trên một khoảng bước sóng nhất định Độ rộng hẹp của khoảng bước sóng này là độ phân giải phổ của ảnh, hay độ phân giải phổ là số lượng kênh ảnh của một ảnh số về một khu vực nào

đó Số lượng kênh ảnh phụ thuộc vào khả năng ghi phổ của thiết bị ghi hay bộ cảm Khoảng bước sóng càng hẹp thì tính chất phản xạ phổ của đối tượng càng đồng nhất Độ phân giải phổ cao nhất đạt đến hơn 200 kênh gọi là hệ siêu phổ Vệ tinh Landsat TM gồm 7 kênh phổ, Landsat ETM+ có 8 kênh Vệ tinh TERRA có ảnh MODIS với 36 kênh, viễn thám radar hoạt động ở 8 kênh phổ khác nhau

- Độ phân giải thời gian: Vệ tinh viễn thám chuyển động trên quỹ đạo và chụp ảnh Trái Đất Sau một khoảng thời gian nhất định, nó quay lại và chụp lại vùng đã chụp Khoảng thời gian này gọi là độ phân giải thời gian của vệ tinh Với khoảng thời gian lặp lại càng nhỏ thì thông tin thu thập càng nhiều Một vùng chụp vào các thời điểm khác nhau sẽ cho ra các thông tin về vùng đó chính xác hơn và nhận biết được sự biến động của một khu vực

- Độ phân giải bức xạ (radiometric resolution): là khả năng lượng tử hóa thông tin bức xạ của các đôi tượng được các bộ cảm lượng tử dưới dạng đơn vị thông tin trong dữ liệu (ví dụ ảnh 8 bit, 9 bit, 16 bit )

Ngoài ra, số lượng kênh ảnh cũng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến thông tin thu nhận trên ảnh viễn thám Ảnh được thu càng nhiều kênh thì càng có nhiều thông tin về đối tượng thu được Các ảnh đa phổ thông thường thu được từ 3-

10 kênh

1.4.2 Khả năng ứng dụng GIS trong nghiên cứu biến đổi yếu tố địa lý

1.4.2.1 Khái quát về GIS

GIS là một tổ chức tổng thể của bốn hợp phần: phần cứng máy tính, phần mềm, tư liệu địa lý và người điều hành được thiết kế hoạt động một cách có hiệu quả nhằm tiếp nhận, lưu trữ, điều khiển, phân tích và hiển thị toàn bộ các dạng dữ liệu địa lý GIS có mục tiêu đầu tiên là xử lý hệ thống dữ liệu trong môi trường không gian địa lý

Cấu trúc của GIS

GIS bao gồm các hợp phần cơ bản như sau: phần cứng, phần mềm, cơ sở dữ liệu bản đồ, người điều hành

a) Phần cứng (máy tính và thiết bị ngoại vi):

Phần cứng của một GIS bao gồm các hợp phần sau: Bộ xử lý trung tấm (CPU), thiết bị nhập dữ liệu, lưu dữ liệu và thiết bị xuất dữ liệu

sự mô hình hóa thực tế theo những tỷ lệ nhất định Mô hình đó yêu cầu biến đổi các

sơ liệu ghi bản đồ thành bản đồ và gồm các công đoạn sau: lựa chọn, phân loại, làm đơn giản hóa và tạo mẫu ký tự

Quản lý dữ liệu: chức năng thứ hai của phần mềm GIS là hệ thống quản lý

dữ liệu (data base management system DBMS) GIS phải có khả năng điều khiển các dạng khác nhau của dữ liệu địa lý, đồng thời có thể quản lý hiệu quả một khối lượng lớn dữ liệu với một trật tự rõ ràng Một yếu tố rất quan trọng của phần mềm GIS là cho khả năng liên kết hệ thống giữa việc tự động hóa bản đồ và quản lý cơ

sở dữ liệu Các tài liệu mô tả một vị trí bất kỳ, có thể liên hệ một cách hệ thống với

vị trí không gian của chúng Sự liên kết đó là một ưu thế nổi bật của việc vận hành GIS

c) Cơ sở dữ liệu bản đồ: có thể đến từ nhiều nguồn như số liệu tính toán

thống kê, các quan trắc thực địa, ảnh viễn thám, bản đồ giấy Thông thường, tư liệu không gian được trình bày dưới dạng các bản đồ với các thông tin chi tiết được tổ chức ở một file riêng

 Cơ sở dữ liệu: CSDL là một tập hợp các lớp thông tin (các tệp dữ liệu) ở dạng vector, rastor, bảng số liệu, văn bản với những cấu trúc chuẩn đảm bảo cho việc tạo lập các bản đồ chuyên đề có mức độ phức tạp khác nhau

CSDL có khả năng chứa một lượng lớn dữ liệu Nó có chức năng :

- CSDL có thể được nhiều người sử dụng cùng một lúc

- CSDL có nhiều kỹ thuật lưu trữ dữ liệu và cho phép sử dụng có hiệu quả nhất, tức là hỗ trợ lưu trữ tối ưu

- CSDL cho phép đặt ra các quy tắc đối với dữ liệu được lưu trữ Những dữ liệu này sẽ được tự động kiểm tra sau mỗi lần hiệu chỉnh dữ liệu

- CSDL cho khả năng thực hiện từng phép tính truy vấn trong ngôn ngữ chế tác dữ liệu một cách hiệu quả nhất, tức là có khả năng truy vấn tối ưu

CSDL có thể lưu trữ bất kỳ dữ liệu nào, và dưới dạng bảng Mỗi bảng có hàng nghìn, đôi khi hàng trăm nghìn hàng dữ liệu

 Cơ sở dữ liệu bản đồ

Một bộ sưu tập số liệu có tổ chức các dữ liệu không gian và thuộc tính của các đối tượng địa lý dưới dạng bản đồ trong máy tính về một khu vực địa lý cùng với các phần mềm máy tính được dùng để thao tác và phục hồi các số liệu đó, được gọi là cơ sở dữ liệu bản đồ Cơ sở dữ liệu bản đồ được lựa chọn và phân chia bởi người sử dụng

Trên bản đồ số, mỗi yếu tố nội dung được thể hiện dưới dạng các ký hiệu điểm, đường và vùng Từ ba yếu tố cơ bản đó có thể tạo nên những yếu tố phức hợp Bản đồ số không bị hạn chế bởi không gian hai chiều, rất dễ dàng tạo không gian ba chiều, do vậy nó cho phép phản ánh đầy đủ loại yếu tố cơ bản thứ tư, đó là yếu tố bề mặt, trong đó có bề mặt địa hình Mỗi yếu tố cơ bản trên bao gồm các thông tin về vị trí và đặc điểm của mỗi đối tượng và hiện tượng cần biểu thị

Đặc điểm CSDL bản đồ:

- CSDL bản đồ phản ánh thông tin địa lý, tuân theo cơ sở toán học, có khái

quát hoá, sử dụng ký hiệu bản đồ, mọi thông tin của CSDL bản đồ được ghi ở dạng

số

- Thông tin của CSDL bản đồ được cấu trúc theo kiểu raster hoặc vector, có kèm theo topology, tổ chức thành các file bản đồ riêng rẽ, hoặc liên kết thư mục trong các cơ sở dữ liệu (CSDL) bản đồ hoặc hệ thông tin địa lý (GIS), được lưu trong hệ thống máy tính hoặc thiết bị ghi thông tin có khả năng đọc bằng máy tính

- CSDL bản đồ có thể được chuyển đổi và hiển thị thành hình ảnh bản đồ dạng tương đồng trên các phương tiện khác nhau, như trên giấy, trên màn hình, qua mạng…: khi in ra giấy (hoặc các vật liệu phẳng), ta được bản đồ truyền thống; khi hiện trên màn hình, thì gọi là Bản đồ điện tử

Các đối tượng địa lý được thể hiện trong CSDL bản đồ dựa trên cơ sở mô hình hoá toán học trong không gian 2 hoặc 3 chiều Thế giới thực được thu nhỏ, toàn bộ các đối tượng trên mặt đất được chia thành: các chuyên đề, nhóm lớp đối tượng, lớp đối tượng, đối tượng Tổng hợp các chuyên đề, nhóm, lớp, đối tượng lại được nội dung CSDL bản đồ

- CSDL bản đồ cho khả năng giao diện trực tiếp, thuận lợi và linh hoạt giữa người dùng với thông tin bản đồ;

- Có khả năng chứa đựng thông tin rất phong phú và chi tiết nhưng không hề ảnh hưởng đến sự hiện thị và các PP sử dụng BĐ, do đặc điểm tổ chức theo các lớp thông tin, và do khả năng của thiết bị tin học ngày càng tinh xảo

- Có tính chuẩn hoá cao về: dữ liệu, tổ chức dữ liệu, thể hiện dữ liệu

- Tính linh hoạt của CSDL bản đồ rất cao thể hiện ở khả năng có thể biến đổi

tỉ lệ và lưới chiếu một cách dễ dàng bởi thực chất của CSDL bản đồ là tập hợp có tổ chức các dữ liệu trong một hệ quy chiếu, chồng xếp hoặc tách lớp thông tin theo ý muốn, làm cơ sở để biên tập và tạo ra bản đồ số khác và in ra bản đồ mới, có khả năng liên kết sử dụng trong mạng máy tính, dễ dàng cập nhật, chỉnh sửa, hoặc có thể thay đổi về thiết kế, trình bày, ký hiệu; do đó thông tin của bản đồ luôn luôn mới, hoặc theo ý muốn của người quản lý, người sử dụng; trong khi đó các thông tin

cũ vẫn được bảo lưu

+ Cho phép tự động hoá quy trình công nghệ thành lập CSDL bản đồ từ khi nhập số liệu đến khi in ra bản đồ màu hoặc bản thanh vẽ trên máy vẽ tự động, và tiếp nối với dây chuyền tự động hoá chế - in bản đồ

+ Có quy tắc bảo vệ dữ liệu để tránh bị mất dữ liệu do sự cố kỹ thuật, hoặc bị sửa chữa thông tin gốc

+ Khâu nhập số liệu và biên vẽ ban đầu có nhiều khó khăn, phức tạp, nhưng khâu sử dụng về sau lại có nhiều thuận lợi và mang lại hiệu quả cao về cả thời gian lẫn chi phí

+ Được bảo mật theo các mức độ khác nhau

d) Người điều hành: vì GIS là một hệ thống tổng hợp của nhiều công việc kỹ

thuật, do đó đòi hỏi người điều hành phải được đào tạo và có kinh nghiệm trong nhiều lĩnh vực Người điều hành là một phần không thể thiếu được của GIS Hơn nữa, sự phát triển không ngừng của các kỹ thuật phần cứng và phần mềm đòi hỏi người điều hành phải luôn được đào tạo

1.4.2.2 Các chức năng của phần mềm GIS

Một phần mềm GIS có các chức năng cơ bản như sau:

Nhập và bổ sung dữ liệu: Việc nhập và bổ sung dữ liệu phải cho phép sử

dụng dữ liệu dưới dạng số hoặc dạng analoge

Chuyển đổi dữ liệu: Trong thực tế, cùng một tư liệu nhưng có thể tồn tại ở

nhiều khuôn dạng khác nhau Như vậy, một phần mềm GIS cần phải có chức năng nhập và chuyển đổi nhiều khuôn dạng dữ liệu khác nhau

Lưu trữ dữ liệu: Một chức năng quan trọng của GIS là lưu trữ và tổ chức cơ

sở dữ liệu do sự đa dạng và một khối lượng lớn của dữ liệu không gian: đa dạng về thuộc tính, về khuôn dạng, về đơn vị đo, về tỷ lệ bản đồ Hai yêu cầu cơ bản trong việc lưu trữ dữ liệu là: phải tổ chức nguồn dữ liệu sao cho đảm bảo độ chính xác và không mất thông tin; các dữ liệu cho cùng một khu vực, song lại khác nhau về tỷ lệ,

về đơn vị đo thì phải được định vị chính xác và chuyển đổi một cách hệ thống để

có thể xử lý hiệu quả

Điều khiển dữ liệu: Khả năng điều khiển cho phép phân tích, phân loại và tạo

lập các đặc điểm bản đồ thông qua các dữ liệu thuộc tính và thuộc tính địa lý được nhập vào hệ thống Các thuộc tính khác nhau có thể được tổng hợp, nắm bắt một cách riêng biệt và những sự khác biệt có thể được xác định, được tính toán và được can thiệp, biến đổi

Trình bày và hiển thị: Không gian dưới dạng tài liệu nguyên thủy hay tài liệu

được xử lý cần được hiển thị dưới các khuôn dạng như: chữ và số (text), dạng bảng biểu (tabular) hoặc dạng bản đồ Các dữ liệu thuộc tính có thể được lưu ở dạng bảng biểu hoặc các dạng cố định khác Bản đồ được thiết kế để hiển thị trên màn hình hoặc lưu dưới dạng điểm (plot file) để in Như vậy, hiển thị và in ra là một trong những chức năng cần thiết của một GIS

Phân tích không gian: Chức năng này được phát triển dựa vào sự tiến bộ của

công nghệ và nó trở lên thực sự hữu ích cho người sử dụng

1.4.2.3 Sử dụng GIS cho phân tích không gian

Phân tích không gian GIS bao gồm ba hoạt động chính: giải quyết các câu

hỏi về thuộc tính, các câu hỏi về phân tích không gian và tạo nên tập dữ liệu mới từ

cơ sở dữ liệu ban đầu Mục tiêu của việc phân tích không gian là từ việc giải quyết các câu hỏi đơn giản về các hiện tượng, các vấn đề trong không gian, đi đến tập hợp thành các thuộc tính của một hay nhiều lớp và phân tích được sự liên quan giữa các

dữ liệu ban đầu

Một số vấn đề cơ bản trong xử lý không gian được cụ thể hóa như sau:

Xử lý thông tin trong một lớp: giải quyết các vấn đề về thuộc tính các đơn vị trong một lớp, đo đạc các giá trị, phân tích sự liên quan giữa các đơn vị trong một lớp bản đồ Ví dụ xác định tên, tính diện tích, chu vi của từng khoanh vi bản đồ, xác định khoảng cách, tạo các vùng ảnh hưởng (buffer zone)

Xử lý thông tin nhiều lớp: chồng xếp hai hoặc nhiều lớp thông tin cho phép tạo ra nhiều đơn vị bản đồ mới trên cơ sở làm chi tiết hóa thông tin của từng phần trong một đơn vị bản đồ

Xử lý không gian: có thể có nhiều lớp thông tin mà xử lý không gian cần phải tính toán được mối liên hệ giữa chúng

1.4.2.4 Tổ chức dữ liệu không gian của GIS

Trong một GIS điển hình, các đối tượng không gian được liên kết để nghiên cứu các hiện tượng nhất thiết phải được trình bày dưới dạng bản đồ với mục đích thiết lập được mối liên quan không gian giữa chúng Cả vị trí và thuộc tính được xử

lý thông qua một loạt các chương trình trong GIS Yêu cầu đầu tiên để việc tạo lập

dữ liệu một cách có hiệu quả là các đối tượng được thể hiện ở ba yếu tố cơ bản là: điểm (point), đường (line), vùng (area hay polygon)

a Điểm: là đối tượng có kích thước bằng 0 về mặt hình học Do đó các đối

tượng điểm chỉ dùng để xác định vị trí Điểm không có ý nghĩa trong việc đo về kích thước Mặc dù trên bản đồ, các điểm được biểu thị bằng kích thước khác nhau nhưng diện tích của các điểm là không có ý nghĩa thực tế

b Đường: là các yếu tố có một kích thước và thể hiện cả vị trí và hướng Độ

dài là dấu hiệu đo đạc về kích thước của đối tượng đường Mặc dù các yếu tố đường thường có không gian hai kích thước trên bản đồ nhưng độ rộng của đường là

không được xem xét đến trong tính toán bản đồ

c Vùng: là đối tượng không gian được giới hạn bởi các đường khép kín Vị

trí của một bề mặt được xác định bởi trọng tâm, các điểm giới hạn vùng hay tọa độ xác định Vùng bên trong là phần không bao gồm đường biên, còn polygon là diện tích có vùng bên trong, một đường viền bên ngoài, không có điểm giao cắt ở bên trong và không có khoanh vi nào khác ở phía trong

1.4.2.5 Các yếu tố cơ bản của thông tin không gian

Việc phân tích trật tự và tổ hợp không gian yêu cầu phải có ba thuộc tính cơ bản sau: vị trí (location), dữ liệu thuộc tính (attribute data) và tính chất hình học (topology)

Vị trí: là tính chất quan trọng mà mỗi đối tượng không gian phải có Vị tí được xác định bởi tọa độ X và Y trên mặt phẳng ngang (caitesian)

Dữ liệu thuộc tính: Cung cấp nhiều thông tin quan trọng về tính chất của đối tượng được nghiên cứu

Dữ liệu hình học: được định nghĩa là mối quan hệ không gian giữa các yếu tố bản đồ Trong trường hợp các polygon, có những polygon lại nằm trong ranh giới của một polygon khác Với các yếu tố đường có, những đường tạo nên bởi hai đoạn thẳng (segment) nối với nhau trực tiếp hoặc gián tiếp qua một đoạn thẳng thứ ba, hoặc hai đoạn thẳng hoàn toàn không nối với nhau Với các điểm, các điểm có thể ở cách nhau những khoảng cách khác nhau

1.5 Tổng quan các công trình nghiên cứu

1.5.1 Tổng quan các công trình nghiên cứu về biến đổi yếu tố địa lý trên

cơ sở GIS

1.5.1.1 Trên thế giới

Hiện nay GIS đang được sử dụng như một hệ thống các công cụ hữu hiệu để truy nhập, lưu trữ, xử lý, quản lý và xuất các thông tin địa lý phục vụ cho các mục đích ứng dụng cụ thể khác nhau, đặc biệt là trong lĩnh vực quản lý tài nguyên và quy hoạch lãnh thổ

GIS cho phép nhập, lưu trữ, cập nhật, tổ chức, sắp xếp một khối lượng thông tin lớn, đa dạng thành một cơ sở dữ liệu hoàn chỉnh, xử lý và phân tích, đưa các thông tin về một hệ quy chiếu thống nhất, chiết xuất thông tin, nhằm giải quyết các vấn đề cụ thể về sử dụng hợp lý tài nguyên và nhiều vấn đề thực tiễn khác

GIS được sử dụng rộng rãi trong ghi chép và truyền đạt những tri thức mà các khoa học về Trái đất và xã hội đã nhận được Thiết kế công trình xây dựng, quy hoạch khai thác lãnh thổ trong công nghiệp và nông nghiệp; Lập kế hoạch nghiên cứu khoa học, các biện pháp bảo vệ và cải tạo môi trường xung quanh; Khai thác hợp lý tài nguyên thiên nhiên GIS được sử dụng rộng rãi trong giảng dạy, trong sinh hoạt văn hoá xã hội, trong hoạt động tuyên truyền, trong quân sự và là yếu tố quan trọng để củng cố quốc phòng Và trong quá trình lập bản đồ, chúng được sử dụng nhập, xử lý, hiển thị để thành lậpnhững tác phẩm bản đồ mới

Các công trình gần đây nhất có liên quan đến nghiên cứu biến đổi các yếu tố địa lý, đã đề cập đến phân tích sự thay đổi lớp phủ thực vật và các mô hình cảnh quan (W Kong, O J Sun, W Xu và Y Chen, 2008) Nghiên cứu các chỉ thị, đánh giá và ứng dụng của biến đổi cảnh quan (Kalev Sepp and Olaf Bastian, 2007)

1.5.1.1 Tại Việt Nam

Những nghiên cứu về các yếu tố địa lý cũng đã có từ lâu Khi xây thành Cổ Loa, An Dương Vương (257-208 trước công nguyên) đã nghiên cứu kỹ địa hình, địa thế, kiến trúc, quy hoạch hợp lí và sáng tạo

Trong những năm gần đây, nhiều công trình nghiên cứu của các nhà khoa học Địa lý về các yếu tố địa lý làm cơ sở cho việc đánh giá và quy hoạch lãnh thổ, định hướng sử dụng hợp lý tài nguyên, phục vụ phát triển kinh tế - xã hội như: Vũ

Tự Lập, Phạm Hoàng Hải, Nguyễn Cao Huần, Mai Trọng Nhuận, Nguyễn Ngọc Khánh, Phạm Quang Anh, Trương Quang Hải, đã có nhiều đóng góp cho khoa học Địa lý trong nước

1.5.2.Tổng quan các công trình nghiên cứu về đất ngập nướ c

1.5.2.1 Trên thế giới

Đất ngập nước ven biển có chức năng quan trọng về mặt sinh thái và chu trình thủy học, là nguồn sống, sinh kế cho nhiều người dân Nhiều yếu tố tác động đến đất ngập nước (ĐNN), có thể kể đến như: tăng dân số, các hoạt động kinh tế, sự thay đổi khí hậu, sự ô nhiễm nước, Theo Công ước của Ramsar (1971) ”Sử dụng bền vững ĐNN cho lợi ích của nhân loại mà vẫn duy trì được những tính chất

tự nhiên của hệ sinh thái” Hai vấn đề quan trọng khi sử dụng ĐNN là sinh kế của cộng đồng ven vùng ĐNN và giá trị tự nhiên của hệ sinh thái ĐNN Những tính chất

tự nhiên của hệ sinh thái là: thành phần lý, hóa, sinh học, như đất, nước, thực vật, động vật, chất dinh dưỡng và sự tương tác giữa chúng

Kinh nghiệm sử dụng ĐNN trên thế giới: - Xây dựng các chiến lược quản lý ĐNN tại Úc: Dựa vào người dân, xây dựng thể chế pháp luật, đảm bảo cơ sở khoa học, tham gia công ước quốc tế, .; - Chiến lược quản lý ĐNN của World Bank: phối hợp quản lý ĐNN với các dịch vụ (quản lý tổng hợp ĐNN), thiết lập cơ cấu tổ chức, xây dựng các công cụ quản lý, Bài học về sự tùy ý san lấp Hồ Tỳ Bà ở Trung Quốc

1.5.2.2 Ở Việt Nam

Một trong những hướng nghiên cứu hiện nay chú trọng vào khu vực đất ngập nước ven biển Đây là khu vực không chỉ cung cấp điều kiện thuận lợi cho sự phát triển kinh tế xã hội mà còn là nơi dự trữ sinh quyển với sự đa dạng sinh học rất cao như các khu rừng ngập măn Và đây cũng là khu vực dễ bị tổn thương bởi các tai biến thiên nhiên và hoạt động phát triển kinh tế xã hội gây ô nhiễm do con người Bởi vậy, nghiên cứu biến đổi các yếu tố địa lý khu vực đất ngập nước ven biển là thực sự rất cần thiết nhằm xác lập cơ sở khoa học cho việc xây dựng các giải pháp

đa lợi ích sử dụng bền vững tài nguyên đất ngập nước

Ở Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứu về đất ngập nước, có thể kể đến như: Mai trọng Nhuận, Nguyễn Chí Thành, Phạm trọng Trịnh, Nguyễn Văn Nhân, về hệ thống phân loại ĐNN [8] Năm 1989 Việt Nam chính thức tham gia Công ước Ramsar về bảo tồn và PTBV các vùng ĐNN Kết quả là nhiều vùng ĐNN

đã được quy hoạch thành khu bảo tồn nghiêm ngặt như Nam Định, Đồng Tháp

Một công trình NCKH lớn gần đây nhất về ĐNN ở Việt Nam đó là Dự

án “Điều tra, đánh giá, thống kê, quy hoạch các khu bảo tồn vùng đất ngập nước có

ý nghĩa quốc tế, quốc gia” do GS TS Mai Trọng Nhuận chủ nhiệm Công trình này đã nhận giải thưởng Bảo Sơn

Phương hướng bảo tồn và phát triển ĐNN ở nước ta là: Xã hội hóa bảo tồn

và phát triển ĐNN, phát triển ĐNN theo hướng du lịch sinh thái, xây dựng mô hình ĐNN theo hướng nông nghiệp đa canh

1.5.3 Các công trình nghiên cứu về khu vực

Khu vực ven biển Quảng Yên, tỉnh Quảng Ninh nằm trong khu vực ven biển Bắc Bộ đã có nhiều công trình nghiên cứu về địa lý, địa chất, môi trường và sinh vật biển Với những mục đích nghiên cứu khác nhau, các công trình này đã xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu khá phong phú về vùng ven biển Bắc Bộ nói chung và khu vực Yên Hưng nói riêng

Năm 1960 – 1964 Mỹ thành lập các bản đồ địa hình từ ảnh máy bay và năm

1970 Hải quân Việt Nam biên tập các hải đồ ở các tỷ lệ 1:50 000 và 1:25 000 cho toàn vùng Đông Bắc Việt Nam trong đó có dải ven biển khu vực Yên Hưng Điều tra tổng hợp vùng biển ven bờ Quảng Ninh - Hải Phòng (Viện nghiên cứu biển Hải Phòng, 1974) và các nghiên cứu địa mạo - địa chất trầm tích hiện đại vùng biển ven

bờ Quảng Ninh - Hải Phòng (Trịnh Phùng và nnk, 1975)

Giai đoạn 1975 – 2000: Nhiều chương trình, dự án cấp Nhà nước, đặc biệt là chương trình nghiên cứu biển đã quan tâm nghiên cứu về địa lý, địa chất và sinh học khu vực ven bờ Đông Bắc, trong đó có khu vực Quảng Yên Năm 1995, Phạm Đình Trọng và nnk đã tiến hành nghiên cứu đa dạng sinh học vùng triều vịnh Hạ Long Năm 1996, Nguyễn Văn Tiến và nnk tiến hành nghiên cứu hệ sinh thái cỏ

biển khu vực Hải Phòng - Quảng Ninh Năm 1995-1996, Nguyễn Đức Cự và nnk đã tiến hành nghiên cứu đặc điểm địa hóa vùng cửa sông Bạch Đằng; đặc điểm địa hóa lưu huỳnh và quá trình tích tụ trong trầm tích vùng cửa sông Bạch đằng

Từ năm 2000 đến nay: ”Nghiên cứu sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên vùng biển ven bờ Đông Bắc Việt Nam trên cơ sở xây dựng chỉ thị môi trường” đề tài luận án tiến sỹ của Trần Đình Lân, năm 2007 Đề tài ”Quy hoạch bảo vệ môi trường khu vực Hạ Long - Cẩm Phả - Yên Hưng đến năm 2010 và định hướng đến 2020” Đề tài nghiên cứu cơ bản 703106 ”Đánh giá tổng hợp các điều kiện địa lý cho tổ chức không gian phát triển kinh tế, sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường đới bờ biển vùng Đông Bắc” Công trình ” Quy hoạch bảo vệ môi trường tỉnh Quảng Ninh và các khu vực trọng điểm tầm nhìn đến 2020”, 2009, do GS Nguyễn Cao Huần chủ trì

Tính mới của đề tài lần đầu tiên xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ số phục vụ

nghiên cứu đặc điểm và biến đổi một số yếu tố địa lý phục vụ đề xuất các giải pháp

đa lợi ích sử dụng bền vững tài nguyên ĐNN, thị xã Quảng Yên với sự hỗ trợ của

Quá trình biến đổi các yếu tố địa lý, có mối liên hệ mật thiết với các đặc trưng về đặc điểm địa chất, thành phần thạch học, thổ nhưỡng, điều kiện khí hậu, lớp phủ thực vật, hoạt động kinh tế, văn hóa, xã hội, dân cư, Trên cơ sở nghiên

cứu nguyên nhân các biến đổi mô ̣t số yếu tố đi ̣a lý , xây dựng các giải pháp đa l ợi ích sử dụng bền vững tài nguyên đất ngập nước khu vực nghiên cứu

Quan điểm tiếp cận nghiên cứu của đề tài là:

a) Quan điểm tiếp cận hệ thống, quan niệm tất cả các hiện tượng tự nhiên cũng

như xã hội đều được tổ chức thành các hệ thống Mọi hệ thống đều được quy định bởi thuộc tính liên hệ với nhau rất chặt chẽ nhưng lại tương đối độc lập với nhau Phương pháp phân tích hệ thống giúp cho việc nghiên cứu, đánh giá các quá trình biến đổi các yếu tố địa lý một cách tổng thể và toàn diện nhất trong mối quan hệ giữa các quá trình tự nhiên và nhân sinh với chúng Trong tiếp cận hệ thống, đất ngập nước được coi như là một yếu tố cấu thành vẹn toàn của hệ sinh thái tự nhiên Sử dụng ĐNN phải dựa trên nguyên tắc đảm báo, duy trì các chưvs năng và tính nguyên vẹn của hệ sinh thái ĐNN, đảm bảo tính da dạng sinh học, phải đặt ĐNN trong mối quan hệ với các yếu tố có liên quan như yếu tố tự nhiên (nguồn sinh thủy, địa hình, địa mạo, khí hậu, thủy văn, sông ngòi), kinh tế, xã hội

b) Quanđiểm tổng hợp

Quan điểm này khẳng định hợp phần cấu tạo môi trường và lãnh thổ tự nhiên không bao giờ tồn tại một cách độc lập mà là một tổ hợp có tổ chức, giữa chúng có mối quan hệ tương hỗ lẫn nhau Do vậy, khi nghiên cứu mỗi yếu tố địa lý phải đặt

nó trong mối quan hệ tổng thể với các thành phần tự nhiên khác, nhưng không nhất thiết phải nghiên cứu chi tiết tất cả các thành phần hoặc các yếu tố mà có thể lựa chọn một số đại diện có đặc trưng tiêu biểu và có vai trò chủ đạo, mang tính quyết

định đến các đặc điểm cơ bản của tổng thể

Đất ngập nước có ảnh hưởng đến nhiều ngành, nhiều đối tượng khác nhau (nông nghiệp, thủy sản, thủy lợi, lâm nghiệp, công nghiệp, môi trường, …), và bị chi phối bởi các yếu tố như địa giới hành chính, chính quyền các cấp, các điều kiện

về tự nhiên, kinh tế và xã hội, …, vì vậy, việc vận dụng quan điểm tổng hợp trong nghiên cứu và đánh giá các yếu tố địa lý phục vụ xây dựng các giải pháp đa lợi ích

sử dụng bền vững ĐNN phải dựa trên cơ sở những kết quả phân tích đồng bộ và hệ thống, mang tính tổng hợp như: kết quả đánh giá thích hợp sinh thái các loại cây

trồng kết hợp việc xem xét hiệu quả KTXH và bảo vệ môi trường sinh thái (MTST) bền vững để việc đề xuất loại hình sử dụng trên từng đơn vị một cách hợp lý, hiệu

quả

c) Quan điểm lịch sử

Tự nhiên là một chỉnh thể thống nhất và là sự tổng hoà các mối quan hệ tương hỗ giữa các hợp phần tạo nên nó Sự tồn tại và phát triển của các yếu tố tự nhiên trong hợp phần này sẽ chịu sự tác động chi phối của các yếu tố tự nhiên trong các hợp phần khác và ngược lại Trong lịch sử hình thành và phát triẻn, các hợp phần địa lý đều có quy luật phát triển riêng Vì vậy, nghiên cứu đánh giá biến đổi các yếu tố địa lý, cần phải có cách nhìn xuyên suốt quá trình phát sinh và phát triển của đối tượng nghiên cứu Sự biến động của một đơn vị lãnh thổ đều là hệ quả của các mối quan hệ qua lại giữa các hợp phần địa lý tự nhiên và nhân văn theo không gian và thời gian

Do đó, việc nghiên cứu quá khứ và hiện tại của các yếu tố địa lý là cơ sở khoa học vững chắc cho việc nhận định chính xác, hợp lý trong công tác đánh giá, quy hoạch sử dụng tài nguyên, bảo vệ môi trường một cách bền vững

d) Quan điểm phát triển bền vững: “Phát triển bền vững là sự phát triển đáp

ứng các nhu cầu hiện tại mà không làm tổn hại khả năng đáp ứng nhu cầu của thế hệ trong tương lai” Sự kết hợp hài hòa giữa phát triển kinh tế, phát triển xã hội và bảo

vệ môi trường là mục tiêu của phát triẻn bền vững Các yếu tố dịa lý là sản phẩm của tác động qua lại giữa con người và tự nhiên, mức độ bền vững của hệ thống địa

lý dải ven biẻn cũng là thước đo mức độ của chính sách phát triển kinh tế của khu vực Nghiên cứu biến đổi yếu tố địa lý khu vực Quảng Yên không chỉ xác định sự bién đổi trong quá khứ với hiện tại mà còn nhằm mục đích phát triển bền vững cho khu vực nghiên cứu

1.6.2 Phương pháp nghiên cứu

1.6.2.1 Phương pháp thu thập số liệu và phân tích các tài liệu có sẵn

Được sử dụng để thu thập những tài liệu, số liệu, phân tích, tổng hợp các kết quả nghiên cứu trước đó về khu vực, lãnh thổ để nắm rõ hơn thực trạng của khu vực