ứng dụng gis xây dựng bản đồ đơn vị đất đai phục vụ đánh giá đất nông nghiệp huyện mai sơn, tỉnh sơn la

Các phương pháp nghiên cứu đã sử dụng - Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp; - Phương pháp xây dựng bản đồ đơn tính; - Phương pháp xây dựng bản đồ đơn vị đất đai; - Phương pháp mô tả, m

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM

NGUYỄN VĂN LONG

ỨNG DỤNG GIS XÂY DỰNG BẢN ĐỒ ĐƠN VỊ ĐẤT ĐAI PHỤC VỤ ĐÁNH GIÁ ĐẤT NÔNG NGHIỆP

HUYỆN MAI SƠN, TỈNH SƠN LA

Người hướng dẫn khoa học: TS Lê Thị Giang

NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2016

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng:

- Số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được

sử dụng để bảo vệ bất kỳ một học vị nào

- Mọi sự giúp đỡ của các đơn vị, tổ chức và cá nhân cho việc thực hiện luận văn này đều đã được gửi lời cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

Nguyễn Văn Long

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được luận văn này tôi đã nhận được sự chỉ bảo, giúp đỡ tận tình của TS Lê Thị Giang, sự giúp đỡ, động viên của các thầy cô giáo trong Bộ môn Hệ thống thông tin đất đai, các thầy cô giáo trong Khoa Quản lý đất đai, Ban Quản lý đào tạo Nhân dịp này cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới TS

Lê Thị Giang cũng như những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô giáo trong khoa Quản lý đất đai

Tôi xin chân thành cảm ơn cán bộ các cơ quan Viện Thổ nhưỡng nông hóa, UBND huyện, phòng Nông nghiệp & Phát triển nông thôn, phòng Tài nguyên và Môi trường, phòng Thống kê, trạm Khí tượng thủy văn thuộc huyện Mai Sơn - tỉnh Sơn La cùng chính quyền các xã, thị trấn đã tạo điều kiện tốt nhất, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Một lần nữa tôi xin trân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2016

Tác giả luận văn

Nguyễn Văn Long

MỤC LỤC

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục các chữ viết tắt v

Danh mục bảng vi Danh mục hình vii

Trích yếu luận văn viii

Thesis abstract x

Phần 1 Mở đầu 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.3 Phạm vi nghiên cứu 2

1.4 Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

1.4.1 Những đóng góp mới 2

1.4.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3

Phần 2 Tổng quan tài liệu 4

2.1 Tổng quan về đánh giá đất đai 4

2.1.1 Khái niệm về đánh giá đất đai 4

2.1.2 Tình hình nghiên cứu về đánh giá đất đai 4

2.2 Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai trong đánh giá đất đai theo FAO 14

2.2.1 Khái niệm về bản đồ đơn vị đất đai 14

2.2.2 Quy trình xây dựng bản đồ đơn vị đất đai 16

2.3 Tình hình nghiên cứu xây dựng bản đồ đơn vị đất đai ở Việt Nam 19

2.4 Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý (GIS) 24

2.4.1 Khái quát về hệ thống thông tin địa lý 24

2.4.2 Tình hình ứng dụng GIS trên thế giới và Việt Nam 27

Phần 3 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 32

3.1 Địa điểm nghiên cứu 32

3.2 Thời gian nghiên cứu 32

3.3 Đối tượng nghiên cứu 32

3.4 Nội dung nghiên cứu 32

3.4.1 Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của huyện Mai Sơn 32

3.4.2 Đánh giá hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp huyện Mai Sơn 32

3.4.3 Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai 32

3.4.4 Định hướng sử dụng đất nông nghiệp huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La 33

3.5 Phương pháp nghiên cứu 33

3.5.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 33

3.5.2 Phương pháp xây dựng bản đồ đơn tính 33

3.5.3 Phương pháp xây dựng bản đồ đơn vị đất đai 34

3.5.4 Phương pháp tổng hợp và xử lý tài liệu, số liệu 35

Phần 4 Kết quả và thảo luận 36

4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của huyện Mai Sơn 36

4.1.1 Điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên 36

4.1.2 Thực trạng phát triển kinh tế - xã hội huyện Mai Sơn 41

4.2 Hiện trạng sử dụng đất huyện Mai Sơn 47

4.2.1 Nhóm đất nông nghiệp 49

4.2.2 Nhóm đất phi nông nghiệp 50

4.2.3 Nhóm đất chưa sử dụng 51

4.3 Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai huyện Mai Sơn 52

4.3.1 Lựa chọn và phân cấp các chỉ tiêu xây dựng bản đồ đơn vị đất đai 52

4.3.2 Xây dựng các bản đồ đơn tính 54

4.3.3 Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai 69

4.3.4 Mô tả các đơn vị bản đồ đất đai 76

4.4 Định hướng sử dụng đất huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La 79

4.4.1 Cơ sở định hướng sử dụng đất huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La 79

4.4.2 Định hướng sử dụng đất huyện Mai Sơn theo yêu cầu sử dụng đất 833

Phần 5 Kết luận và kiến nghị 85

5.1 Kết luận 85

5.2 Kiến nghị 86

Tài liệu tham khảo 87

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Nông nghiệp và lương thực thế giới)

thông tin địa lý)

DANH MỤC BẢNG

Bảng 4.1 Cơ cấu kinh tế huyện Mai Sơn giai đoạn 2010 – 2015 42

Bảng 4.2 Diện tích cây trồng huyện Mai Sơn qua các năm từ 2010 đến 2015 43

Bảng 4.3 Số lượng vật nuôi huyện Mai Sơn qua các năm từ 2010 đến 2015 44

Bảng 4.4 Dân số huyện Mai Sơn qua các năm từ 2010 đến 2015 45

Bảng 4.5 Hiện trạng sử dụng đất năm 2015 huyện Mai Sơn 48

Bảng 4.6 Phân cấp các chỉ tiêu xây dựng bản đồ ĐVĐĐ huyện Mai Sơn 53

Bảng 4.7 Mô tả số lượng và đặc tính các loại đất của huyện Mai Sơn 56

Bảng 4.8 Thống kê diện tích đất theo thành phần cơ giới của huyện Mai Sơn 60

Bảng 4.9 Thống kê diện tích đất theo độ dày tầng đất của huyện Mai Sơn 62

Bảng 4.10 Thống kê diện tích đất theo độ phì của huyện Mai Sơn 64

Bảng 4.11 Thống kê diện tích đất theo độ dốc của huyện Mai Sơn 66

Bảng 4.12 Thống kê diện tích đất theo chế độ tưới của huyện Mai Sơn 67

Bảng 4.13 Thống kê số lượng và các đặc tính đơn vị đất đai huyện Mai Sơn 71

Bảng 4.14 Hiện trạng các loại hình sử dụng đất nông nghiệp huyện Mai Sơn 80

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Quy trình đất giá đất đai của FAO 13

Hình 2.2 Quy trình xây dựng bản đồ đơn vị đất đai 16

Hình 3.1 Sơ đồ chồng xếp bản đồ 34

Hình 4.1 Sơ đồ vị trí huyện Mai Sơn 36

Hình 4.2 Diễn biến khí hậu thuỷ văn khu vực Mai Sơn năm 2015 38

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Tên tác giả: Nguyễn Văn Long

Tên luận văn: ”Ứng dụng GIS xây dựng bản đồ đơn vị đất đai phục vụ đánh giá đất nông nghiệp huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La”

Ngành: Quản lý đất đai Mã số: 60.85.01.03

Cơ sở đào tạo: Học viện Nông nghiệp Việt Nam

Hướng dẫn khoa học: TS Lê Thị Giang

1 Mục tiêu nghiên cứu

- Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La theo phương pháp đánh giá của FAO phục vụ đánh giá đất nông nghiệp của huyện

- Định hướng sử dụng đất nông nghiệp cho huyện Mai Sơn dựa trên yêu cầu sử dụng đất và chất lượng các đơn vị bản bồ đất đai

2 Đối tượng nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu của đề tài là đất nông nghiệp huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La

* Giới hạn: Đề tài tập trung nghiên nhóm đất nông nghiệp (trừ đất lâm nghiệp và đất nuôi trồng thủy sản) với tổng diện tích là 49.068,9 ha

3 Các phương pháp nghiên cứu đã sử dụng

- Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp;

- Phương pháp xây dựng bản đồ đơn tính;

- Phương pháp xây dựng bản đồ đơn vị đất đai;

- Phương pháp mô tả, minh họa trên bản đồ;

- Phương pháp tổng hợp và xử lý tài liệu, số liệu

4 Kết quả nghiên cứu và kết luận

- Đánh giá được đặc điểm về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu

- Lựa chọn và phân cấp được các chỉ tiêu xây dựng bản đồ đơn vị đất đai huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La

- Xây dựng được các bản đồ đơn tính theo các chỉ tiêu đã lựa chọn, phân cấp

- Xây dựng được bản đồ đơn vị đất đai huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La thông qua việc chồng xếp các bản đồ đơn tính theo phương pháp ghép đôi từng cặp từ ứng dụng Overlay của GIS

- Mô tả được các đơn vị đất đai về diện tích, đặc tính, sự phân bố

- Xác định được các loại hình sử dụng đất và định hướng sử dụng đất nông nghiệp cho huyện Mai Sơn trên cơ sở bản đồ đơn vị đất đai đã thành lập và các đơn vị đất đai được mô tả

THESIS ABSTRACT

Master candidate: Nguyen Van Long

Thesis title: “The application of GIS builds the land unit map to evaluate the agricultural land of Mai Son district, Son La province”

Major: Land Management Code: 60.85.01.03

Educational organization: Viet Nam National University of Agriculture

Name of Advisor: Dr.Le Thi Giang

1 Objectives of study

- Build the land unit map of Mai Son district, Son La province, according

to the assessment method of FAO

- Orientate using agricultural land for Mai Son district based on the land unit map

2 Subjects of study

- Agricultural land of Mai Son district, Son La province

* Limitation: The dissertation researches on the groups of agricultural land (except forest land and aquaculture land) with the total area is 49.068, 9 ha

3 Methods

- Method of collecting secondary data;

- Method of constructing the single map;

- Method of constructing the land unit map;

- Method of describing on the map;

- Methods of synthesis and processing of data, figures

4 Result and Conclusion

- Evaluation of the characteristic about the natural condition, economic – social where to be researched

- Select and decentralize the construction norm of the land unit map of Mai Son district, Son La province

- Build the single map according to the norms which be chosen and

- Build the land unit map of Mai Son district, Son La province through the arrangement of the single maps calculated by the method of coupling pairs from Overlay application of GIS

- Describe the land unit in the area, characteristic, and distribution

- Determine the type of using land and orientate the using agricultural land for Mai Son district based on the land unit map which established and the land units were described

PHẦN 1 MỞ ĐẦU

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Đất đai là tài nguyên quốc gia vô cùng quý giá mà thiên nhiên đã ban tặng cho con người, là tư liệu sản xuất đặc biệt không có gì thay thế được, là thành phần quan trọng của môi trường sống, là địa bàn phân bố các khu dân cư, xây dựng các công trình văn hoá, kinh tế, xã hội, an ninh quốc phòng, là yếu tố cấu thành lên lãnh thổ của mỗi quốc gia Ngày nay, cùng với sự phát triển về kinh tế, công nghiệp hóa – hiện đại hóa đất nước là sự bùng nổ về dân số đã kéo theo nhu cầu sử dụng đất ngày càng tăng, con người đã tìm mọi cách để khai thác đất đai nhằm thỏa mãn những nhu cầu ngày càng tăng đó trong khi đất đai và tiềm năng đất đai là có hạn Mặt khác việc quản lý và tổ chức sử dụng đất chưa hợp lý đã dẫn tới tình trạng diện tích đất vốn đã hạn hẹp ngày càng bị suy thoái, đặc biệt là diện tích đất trong sản xuất nông – lâm nghiệp

Mỗi quốc gia, để sử dụng, bảo vệ và quản lý nguồn tài nguyên đất đai của mình một cách có hiệu quả thì nhà nước, các tổ chức v.v cần có những biện pháp quy hoạch, quản lý và tổ chức sử dụng sao cho phù hợp, hiệu quả Một trong những biện pháp thiết thực nhất phải kể đến công tác đánh giá đất đai Đánh giá đất đai làm cơ sở cho việc phát huy tối đa tiềm năng của đất đai, đồng thời cải tạo những hạn chế và sử dụng có hiệu quả cũng như bảo vệ nguồn tài nguyên quý giá này Theo quy trình đánh giá đất đai của FAO thì việc xây dựng bản đồ đơn vị đất đai là bước đi quan trọng đầu tiên, là một trong những nội dung

có ý nghĩa rất quan trọng, làm cơ sở để so sánh với các yêu cầu sử dụng đất của từng loại hình sử dụng đất và phân hạng thích hợp đất đai

Cùng với sự tiến bộ của khoa học công nghệ trong mọi lĩnh vực, ngành nghề thì quản lý tài nguyên ở thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng đã và đang không ngừng nâng cao, ứng dụng các chương trình, phần mềm, hệ thống công nghệ thông tin vào việc lưu trữ, quản lý, phân tích và hỗ trợ giải pháp có hiệu quả cao Hệ thống thông tin địa lý (Geographie Information System – GIS)

là một trong những thành tựu của công nghệ đã được ứng dụng rộng khắp trên toàn thế giới trong nhiều lĩnh vực khác nhau Nhờ những khả năng phân tích và

xử lý thông tin nhanh chóng, chính xác, GIS được ứng dụng phổ biến trong nghiên cứu và quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường như phân loại và

văn; nghiên cứu xói mòn và thoái hóa đất trồng trọt; quản lý chất lượng nước; theo dõi và dự báo dịch sâu bệnh hại cây trồng; v.v… Cùng với đó, GIS đã được nhiều cơ quan, tổ chức ứng dụng vào việc nghiên cứu nông lâm nghiệp và đặc biệt là trong đánh giá đất đai

Mai Sơn là huyện miền núi phía Nam của tỉnh Sơn La, có 8 km đường biên giới chung với Lào, địa hình cao nguyên đá vôi khá bằng phẳng, độ cao trung bình 700m và có diện tích tự nhiên trên 143 nghìn ha, trong đó diện tích đất sản xuất nông nghiệp chiếm khoảng 40 nghìn ha Trong những năm qua, cùng với xu hướng phát triển trung của toàn tỉnh Sơn La, huyện Mai Sơn cũng đã đạt được những thành tựu đáng kể trong phát triển kinh tế - xã hội

Tuy nhiên bên cạch những thành tựu đó, việc sử dụng đất sản xuất nông nghiệp của huyện ngày càng bị thu hẹp do quá trình xói mòn đất rất nghiêm trọng, địa hình phức tạp, độ dốc lớn, mưa tập trung gây xói mòn, rửa trôi… nên hiệu quả kinh tế của các loại cây trồng chưa cao Mặt khác, việc sử dụng đất đai trong nông nghiệp còn thiếu quy hoạch, bố trí cây trồng còn manh mún và thiếu phù hợp do chưa đánh giá được đất đai

Xuất phát từ những thực tiễn trên tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng GIS xây dựng bản đồ đơn vị đất đai phục vụ đánh giá đất nông nghiệp huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La”

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

- Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La theo phương pháp đánh giá của FAO phục vụ đánh giá đất nông nghiệp của huyện

- Định hướng sử dụng đất nông nghiệp cho huyện Mai Sơn dựa trên yêu cầu sử dụng đất và chất lượng các đơn vị bản bồ đất đai

- Đã xây dựng hoàn thiện bản đồ đơn vị đất đai huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La

- Trên cơ sở chất lượng đất đai của các LMU từ bản đồ đơn vị đất đai xây dựng được, đề xuất định hướng sử dụng đất cho huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La

1.4.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

- Hoàn thiện cơ sở lý luận xây dựng bản đồ đơn vị đất đai phục vụ đánh giá đất nông nghiệp huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La theo FAO

- Là cơ sở để địa phương căn cứ lập quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp cũng như đánh giá đất đai

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 TỔNG QUAN VỀ ĐÁNH GIÁ ĐẤT ĐAI

2.1.1 Khái niệm về đánh giá đất đai

Đất đai là nguồn tài nguyên thiên nhiên đặc biệt không có khả năng tái tạo được Với sức ép của việc gia tăng dân số, đất đai ngày càng bị tàn phá mạnh mẽ, dẫn tới đất trồng trọt bị thoái hoá, sa mạc hoá ngày càng tăng Nhiều trường hợp khai thác sử dụng đất một cách tuỳ tiện đã dẫn đến sản xuất không thành công Nhằm ngăn chặn sự khai thác bừa bãi do thiếu hiểu biết của con người và để hướng dẫn những người có trách nhiệm có những quyết định đúng đắn về sử dụng và quản lý đất đai, công tác đánh giá, phân hạng đất đai đã ra đời và ngày càng hoàn thiện cả về cơ sở khoa học và thực tiễn

Theo A.Young: “Đánh giá đất đai là quá trình đoán định tiềm năng của đất cho một số loại sử dụng đất được đưa ra để lựa chọn”

Tổ chức FAO (Food and Agriculture Organization - FAO) đã đề xuất định nghĩa về đánh giá đất đai: “Đánh giá đất đai là quá trình so sánh, đối chiếu những tính chất vốn có của vạt đất cần đánh giá với những tính chất đất đai mà loại sử dụng đất yêu cầu phải có”

Như vậy, đánh giá đất đai là quá trình thu thập thông tin, xem xét toàn diện và phân hạng là việc làm cụ thể để phân định ra mức độ thích hợp cao hay thấp Kết quả đánh giá, phân hạng đất đai được thể hiện bằng bản đồ, báo cáo và các bảng biểu số liệu kèm theo

Đánh giá, phân hạng đất đai cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn để các nhà quy hoạch xem xét, lựa chọn và đưa ra quyết định các phương án sử dụng đất đai Những thông tin, tư liệu đầy đủ và toàn diện cả về điều kiện tự nhiên, kinh tế

- xã hội và môi trường trong đánh giá đất giúp cho các phương án QHSDĐ hoàn toàn mang tính khả thi bởi lường trước được những thuận lợi và khó khăn, đề xuất được những giải pháp phù hợp nhằm sử dụng đất hợp lý và đạt hiệu quả cao 2.1.2 Tình hình nghiên cứu về đánh giá đất đai

2.1.2.1 Các nghiên cứu về đánh giá đất đai của một số nước trên thế giới a) Tình hình đánh giá đất đai ở Liên Xô (cũ)

Phương pháp đánh giá đất này dựa trên cơ sở các đặc tính khí hậu, địa hình, địa mạo, thổ nhưỡng, nước ngầm và thực vật Phương pháp này được hình

thành từ đầu những năm 1950, sau đó đã được phát triển và hoàn thiện vào năm

1986 để tiến hành đánh giá và thống kê chất lượng tài nguyên đất đai nhằm phục

vụ cho mục đích xây dựng chiến lược quản lý và sử dụng đất cho các đơn vị hành chính và sản xuất trên lãnh thổ thuộc Liên bang Xô viết Nguyên tắc đánh giá mức độ sử dụng đất thích hợp là phân chia khả năng sử dụng đất đai trên toàn lãnh thổ theo các nhóm và các lớp thích hợp

- Nhóm đất thích hợp được phân theo điều kiện vùng sinh thái đất đai tự nhiên, trên phạm vi vùng rộng lớn

- Lớp đất thích hợp là những vùng được tách ra theo sự khác biệt về loại hình thổ nhưỡng như điều kiện địa hình, mẫu chất, thành phần cơ giới, chế độ nước Trong cùng một lớp sẽ có sự tương đồng về điều kiện sản xuất, khả năng ứng dụng kỹ thuật cũng như các biện pháp cải tạo và bảo vệ đất

Qua áp dụng hệ thống đánh giá đất đã phân chia khả năng sử dụng đất đai

ở Liên Xô (cũ) thành các nhóm và các lớp sau đây:

- Nhóm 1: Đất thích hợp cho canh tác gồm 14 lớp

- Nhóm 2: Đất thích hợp cho đồng cỏ thâm canh gồm 4 lớp

- Nhóm 3: Đất trồng cỏ cải tạo để sau có thể sử dụng vào mục đích sản xuất nông nghiệp gồm 7 lớp

- Nhóm 4: Đất đòi hỏi phải được cải tạo cơ bản trước khi đưa vào mục đích sử dụng sản xuất gồm 6 lớp

- Nhóm 5: Đất ít thích hợp cho sản xuất nông nghiệp gồm 2 lớp

- Nhóm 6: Đất không thích hợp cho sản xuất nông nghiệp gồm 2 lớp Kết quả đánh giá đất đã giúp cho việc thống kê tài nguyên đất đai và hoạch định chiến lược sử dụng, quản lý nguồn tài nguyên đất trong phạm vi toàn Liên bang theo các phân vùng nông nghiệp tự nhiên hướng tới mục đích sử dụng, bảo vệ và cải tạo đất hợp lý Tuy nhiên, đối với các loại hình sử dụng đất nông nghiệp việc phân hạng thích hợp chưa đi sâu một cách cụ thể vào từng loại sử dụng; phương pháp này mới chỉ tập trung chủ yếu vào đánh giá các yếu tố tự nhiên của đất đai và chưa có những quan tâm cân nhắc tới các điều kiện kinh tế -

xã hội (Đào Châu Thu và Nguyễn Khang, 1998)

b) Tình hình đánh giá đất đai ở Anh

Ở Anh có 2 phương pháp đánh giá đất đai là: Dựa vào sức sản xuất thực tế của đất đai và dựa vào sức sản xuất tiềm tàng của đất

- Đánh giá đất đai dựa vào thống kê sức sản xuất thực tế của đất: Việc xác định khả năng trồng cây nông nghiệp của đất phụ thuộc vào 3 nhóm yếu tố chính

đó là: Nhóm các yếu tố tự nhiên của đất; nhóm các yếu tố đòi hỏi các biện pháp đầu tư lớn mới khắc phục được; nhóm các yếu tố đòi hỏi người sử dụng đất thực hiện các biện pháp thông thường như cải tạo độ chua, cung cấp chất dinh dưỡng

để khắc phục đất

- Đánh giá đất đai dựa vào thống kê sức sản xuất tiềm năng của đất: Phương pháp này chia đất thành các hạng, mỗi hạng được mô tả trong quan hệ và tác động giữa các yếu tố hạn chế của đất với sử dụng đất trong sản xuất nông nghiệp (Đào Châu Thu và Nguyễn Khang, 1998)

c) Tình hình đánh giá đất đai ở Hoa Kỳ

Hoa Kỳ, ngay từ đầu thế kỷ XX đã chú ý tới công tác phân hạng đất, nhằm mục đích sử dụng hợp lý tài nguyên đất Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ đã xây dựng được một phương pháp đánh giá phân hạng đất đai có tên là “Đánh giá tiềm năng đất đai” Đánh giá tiềm năng đất đai dựa trên các yếu tố hạn chế khá phổ biến như: Độ dốc, độ dày tầng đất, thành phần cơ giới, xói mòn, tính thấm, khí hậu và các yếu tố khác để phân chia đất đai thành các cấp, cấp phụ và đơn vị

Hệ thống đánh giá phân loại đất đai theo tiềm năng của Hoa Kỳ được Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA) đề xuất vào những năm 1960 và hiện nay có 2 phương pháp đánh giá đất đai được ứng rộng rãi và đó là:

- Phương pháp ĐGĐĐ tổng hợp: Phương pháp này chia lãnh thổ thành các

tổ hợp đất (đơn vị đất đai) và tiến hành đánh giá đất theo năng suất bình quân của cây trồng trong nhiều năm (thường lớn hơn 10 năm) và chú ý đánh giá đất cho từng loại cây trồng, qua đó xác định mối tương quan giữa đất và các giống để từ

đó đề ra các biện pháp tăng năng suất

- Phương pháp ĐGĐĐ từng yếu tố: Cách tiến hành là thống kê các yếu tố

tự nhiên của đất (thành phần cơ giới, dinh dưỡng, địa hình…) để xác định tính chất và phương pháp cải tạo đất, qua đó xác định hạng đất đồng thời cũng thống

kê các yếu tố kinh tế chi phối tới sản xuất (chi phí sản xuất, tổng lợi nhuận, lợi

nhuận thuần túy…) lấy lợi nhuận tối đa là 100 điểm (hoặc 100 %) để làm mốc so sánh lợi nhuận ở các loại đất khác nhau

Như vậy việc phân hạng đất đai của Hoa Kỳ mới chỉ tập trung vào các loại cây trồng chính mà chưa đưa ra được những yêu cầu của các loại hình sử dụng đất cụ thể nào đang được ứng dụng trong sản xuất Tuy nhiên phương pháp này rất quan tâm đến những yếu tố hạn chế trong quản lý và sử dụng đất có tính đến vấn đề môi trường Đây chính là điểm mạnh của phương pháp nhằm mục đích duy trì và sử dụng đất bền vững (Đào Châu Thu và Nguyễn Khang, 1998)

d) Tình hình đánh giá đất đai ở Ấn Độ và một số nước nhiệt đới ẩm Châu phi

Ở Ấn Độ và một số nước nhiệt đới ẩm Châu Phi thường áp dụng phương pháp tham biến, có tính đến sự phụ thuộc của một số tính chất đất đối với sức sản xuất Các tác giả đi sâu phân tích về các đặc trưng thổ nhưỡng có ảnh hưởng đến sức sản xuất của đất như: Sự phát triển của phẫu diện đất (sự phân tầng, cấu trúc đất, CEC ), màu sắc đất, độ chua, bazơ, hàm lượng mùn Kết quả phân hạng đánh giá đất thể hiện ở dạng cho điểm, hoặc phần trăm (%) điểm (Đào Châu Thu

và Nguyễn Khang, 1998)

* Nhận xét chung về các phương pháp đánh giá đất đai trên Thế giới:

- Mục đích chung của các phương pháp đánh giá đất là nhằm phục vụ cho

sử dụng và quản lý đất đai thích hợp, hiệu quả và bền vững Tuy nhiên, trong đánh giá đất nông nghiệp, các phương pháp của Liên Xô (cũ) và Hoa Kỳ cũng như của một số nước châu Âu khác chưa trực tiếp đi sâu vào các đối tượng sử dụng đất cụ thể như phương pháp đánh giá đất của FAO, mà chỉ xác định chung đối với các loại hình sử dụng đất

- Mỗi phương pháp đánh giá đều có những thích ứng linh hoạt trong việc xác định các đặc tính và yếu tố hạn chế có liên quan trong quá trình đánh giá đất đai, do đó có thể dễ dàng điều chỉnh cho phù hợp với điều kiện của từng vùng

- Các phương pháp đều đảm bảo cho việc cung cấp những thông tin có liên quan đến các yếu tố thổ nhưỡng, môi trường đất đai và những kỹ thuật áp dụng đối với các loại sử dụng đất Điều này rất có ý nghĩa cho việc xác định các mục đích sử dụng và quản lý đất đai một cách hợp lý và có hiệu quả

- Hệ thống phân vị của mỗi phương pháp cho phép dễ dàng áp dụng ở các mức độ và phạm vi khác nhau, từ những vùng rộng lớn (quốc gia, vùng, tỉnh, huyện) cho tới các trang trại sản xuất nông nghiệp

- Tuy nhiên, với những loại đất có nhiều yếu tố hạn chế thì khó có thể cân nhắc, tính toán được tác động tương hỗ giữa các yếu tố hạn chế với nhau

- Phương pháp đánh giá đất của Liên Xô (cũ) và phương pháp của Hoa Kỳ chỉ dựa chủ yếu vào khả năng thích hợp về các điều kiện tự nhiên đối với các loại hình sử dụng đất (LUT) trong khi rất ít hoặc không quan tâm đến những yếu tố

về kinh tế - xã hội; điều này có thể đưa đến những sai lệch trong áp dụng các kết quả đánh giá vì chúng không phù hợp với các điều kiện kinh tế - xã hội của vùng nghiên cứu

- Trong phương pháp đánh giá đất của Liên Xô (cũ) và Hoa Kỳ cũng như một số nước châu Âu khác không có những chỉ dẫn thích hợp về đất đai cho những hệ thống cây trồng riêng rẽ hay những yêu cầu của các loại hình sử dụng đất (LUT) cụ thể trong sản xuất Do vậy, khó có thể vận dụng vào việc đánh giá

ở mức độ chi tiết cho sản xuất nông nghiệp vì sự khác biệt về các yêu cầu của từng loại cây trồng đối với đất là khác nhau Một số yếu tố được xác định trong đánh giá có thể được coi là yếu tố hạn chế hay không thích hợp cho LUT này, song lại không phải là yếu tố hạn chế hay không thích hợp cho các LUT khác 2.1.2.2 Đánh giá đất theo FAO

Tổ chức Nông nghiệp và Lương thực Liên hợp Quốc (FAO) đã có quá trình thử nghiệm đánh giá đất đai tại nhiều vùng khác nhau trên Thế giới và đã thu được kết quả nhất định Bên cạnh đó từ những năm 70 của thế kỷ trước, nhiều quốc gia trên Thế giới đã cố gắng phát triển hệ thống ĐGĐĐ của họ nhằm

có những giải pháp hợp lý trong sử dụng đất trên phạm vi toàn cầu Kết quả là

Uỷ ban Quốc tế nghiên cứu đánh giá đất của tổ chức FAO được thành lập tại Rome (Ý) đã phác thảo về đánh giá đất đai lần đầu tiên vào năm 1972

Theo FAO, đánh giá đất đai (Land Evaluation) là quá trình so sánh, đối chiếu những tính chất vốn có của vạn vật, khoanh đất cần đánh giá với những tính chất đất đai mà loại yêu cầu sử dụng đất cần phải có Khi tiến hành ĐGĐĐ

cụ thể cho các đối tượng sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp, tuỳ thuộc vào yêu cầu, điều kiện của vùng, khu vực nghiên cứu để lựa chọn mức độ đánh giá đất đai

sơ lược, bán chi tiết hoặc chi tiết

Thấy rõ được tầm quan trọng của công tác đánh giá và phân hạng đất, tổ chức FAO với sự tham gia của các chuyên gia đầu ngành đã tổng hợp kinh nghiệm

ở nhiều nước để xây dựng lên bản “Đề cương đánh giá đất đai” (FAO 1976)

Nhận thức rõ vai trò quan trọng của ĐGĐĐ làm cơ sở cho công tác quy hoạch sử dụng đất đai, FAO đã tổng hợp các kết quả và tổng hợp kinh nghiệm của nhiều nước, đề ra phương pháp ĐGĐĐ dựa trên cơ sở Phân loại Thích hợp Đất đai (Land Suitability Classification) Cơ sở của phương pháp này là so sánh giữa yêu cầu sử dụng đất với chất lượng đất, gắn với phân tích các khía cạnh về kinh tế - xã hội, môi trường để lựa chọn phương án sử dụng đất tối ưu Đó chính

là đề cương đánh giá đất đai được công bố năm 1976

Tài liệu này được cả Thế giới quan tâm thử nghiệm, vận dụng và đã được chấp nhận và công nhận là phương tiện tốt nhất để đánh giá tiềm năng đất đai Tiếp theo đó, FAO đã xuất bản hàng loạt các tài liệu hướng dẫn về đánh giá đất đai trên từng đối tượng cụ thể:

- Đánh giá đất đai cho nông nghiệp nhờ nước trời (FAO – 1983)

- Đánh giá đất đai cho vùng nông nghiệp được tưới (FAO - 1985)

- Đánh giá đất đai cho phát triển nông thôn (FAO - 1988)

- Đánh giá đất đai cho đồng cỏ (FAO - 1989)

- Đánh giá đất đai và phân tích hệ thống canh tác cho việc quy hoạch sử dụng đất (FAO - 1994)

Theo hướng dẫn của FAO, việc ĐGĐĐ cho các vùng sinh thái và các vùng lãnh thổ khác nhau nhằm tạo ra một sức sản xuất mới, ổn định, bền vững và hợp lý Như vậy, ĐGĐĐ phải được xem xét trên phạm vi rất rộng, bao gồm cả không gian, thời gian và điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội Đặc điểm ĐGĐĐ của FAO là những tính chất đất đai có thể đo lường hoặc ước lượng, định lượng được Cần thiết có sự lựa chọn chỉ tiêu ĐGĐĐ thích hợp, có vai tṛ tác động trực tiếp và có ư nghĩa tới đất đai của vùng/khu vực nghiên cứu Khi tiến hành ĐGĐĐ

cụ thể cho từng đối tượng sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp thì tùy thuộc vào yêu cầu, điều kiện của vùng, khu vực nghiên cứu để lựa chọn mức độ đánh giá đất đai ở các mức sơ lược, bán chi tiết và chi tiết

a) Mục đích của đánh giá đất theo FAO

Đánh giá đất đai nhằm tăng cường nhận thức và hiểu biết về phương pháp ĐGĐĐ trong khuôn khổ quy hoạch sử dụng đất trên quan điểm tăng cường lương thực cho một số nước trên Thế giới và giữ gìn nguồn tài nguyên đất không bị thoái hóa, sử dụng đất được lâu bền (Đào Châu Thu và Nguyễn Khang, 1998) b) Yêu cầu cần đạt được trong đánh giá đất đai theo FAO

+ Thu thập được những thông tin phù hợp về điều kiện tự nhiên, kinh tế -

xã hội của khu vực nghiên cứu

+ Đánh giá được sự thích hợp của vùng đất đó với các mục tiêu sử dụng khác nhau theo mục tiêu và nhu cầu của con người

+ Phải xác định được mức độ chi tiết đánh giá đất theo quy mô và phạm vi quy hoạch là toàn quốc, tỉnh, huyện hay cơ sở sản xuất

+ Mức độ thực hiện đánh giá đất đai phụ thuộc vào tỷ lệ bản đồ

c) Nguyên tắc đánh giá đất theo FAO

Theo FAO (1990) đề ra 6 nguyên tắc cơ bản trong đánh giá đất đai là: + Các loại sử dụng đất được lựa chọn phải phù hợp với mục tiêu phát triển vùng hay của quốc gia, cũng như phải phù hợp với bối cảnh và đặc điểm về tự nhiên / kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu

+ Các loại sử dụng đất cần được mô tả và định rõ các thuộc tính về kỹ thuật và kinh tế - xã hội

+ Việc đánh giá đất đai bao gồm sự so sánh của hai hay nhiều LUT

+ Khả năng thích hợp của đất đai cần đặt trên cơ sở sử dụng đất bền vững + Đánh giá khả năng thích hợp đất đai bao gồm cả sự so sánh về năng suất (lợi ích) thu được và đầu tư (chi phí) cần thiết của loại sử dụng đất

+ Đánh giá đất đai đòi hỏi một phương pháp tổng hợp đa ngành

Với những nguyên tắc cơ bản trên, đánh giá đất đai sẽ bổ trợ cho việc quy hoạch sử dụng đất bằng cách cung cấp cho tiến trình này những phương án về sử dụng tài nguyên đất Trong mỗi phương án là những thông tin về: Năng suất – mức đầu tư (chi phí, lợi nhuận); cách quản lý đất đai, nhu cầu về cải thiện cơ sở

hạ tầng và ảnh hưởng của sử dụng đất đối với môi trường trong và ngoài vùng nghiên cứu

d) Đánh giá khả năng thích hợp

Theo FAO khả năng thích hợp đất đai là thước đo phản ánh mức độ thích hợp như thế nào, của một ĐVĐĐ đối với một loại hình sử dụng đất được xác định Khả năng này có thể xem xét ở điều kiện hiện tại hoặc trong tương lai, sau khi đã áp dụng các biện pháp cải tạo đất đai

Cấu trúc phân loại khả năng thích hợp đất đai theo FAO dùng 4 cấp phân vị trong ĐGĐĐ, gồm: Bộ (Order), Lớp (Class), Lớp phụ (Subclass) và Đơn vị (Unit)

* Bộ thích hợp - gồm 3 lớp thích hợp:

S1- Thích hợp cao (Highly Suitable): Đặc tính đất đai không thể hiện những yếu tố hạn chế hoặc chỉ thể hiện ở mức độ nhẹ, rất dễ khắc phục và không ảnh hưởng đến năng suất của các loại sử dụng đất Sản xuất trên các hạng đất này

dễ dàng, thuận lợi và cho năng suất cao

S2- Thích hợp trung bình (Moderately Suitable): Đặc tính đất đai có thể hiện một số yếu tố hạn chế ở mức độ trung bình có thể khắc phục được bằng các biện pháp kỹ thuật hoặc tăng mức đầu tư Sản xuất trên các hạng đất này khó khăn hơn hoặc đầu tư tốn kém hơn S1 nhưng vẫn có thể cho năng suất khá

S3- Ít thích hợp (Marginally Suitable): Đặc tính đất đai đã thể hiện nhiều yếu tố hạn chế hoặc một yếu tố hạn chế nghiêm trọng khó khắc phục Sản xuất trên các hạng đất này khó hơn hoặc đầu tư tốn kém hơn S2 nhưng vẫn có thể cho năng suất

* Bộ không thích hợp - gồm 2 lớp:

N1- Không thích hợp hiện tại (Currently not Suitable): Đặc tính đất đai không thích hợp với các loại sử dụng đất hiện tại vì có yếu tố hạn chế nghiêm trọng Tuy nhiên yếu tố hạn chế đó có thể khắc phục được bằng các biện pháp cải tạo đất đồng bộ, đầu tư lớn trong tương lai để nâng lên hạng thích hợp

N2- Không thích hợp vĩnh viễn (Permanently not Suitable): Đặc tính đất đai thể hiện nhiều yếu tố hạn chế nghiêm trọng, hiện tại không thể khắc phục được và cũng không nên đưa vào sử dụng trong tương lai vì không có hiệu quả (Đào Châu Thu và Nguyễn Khang, 1998)

e) Các phương pháp thực hiện quy trình đánh giá đất đai theo FAO

Sự liên hệ giữa những khảo sát tài nguyên và phân tích kinh tế - xã hội cũng như đối chiếu với cách thức mà các loại hình sử dụng đất được xây dựng có thể tiến hành theo phương pháp 2 bước (Two Stages) hoặc phương pháp song hành (Paralell)

- Phương pháp 2 bước: Bao gồm bước thứ nhất chủ yếu là đánh giá điều kiện tự nhiên, sau đó là bước thứ 2 bao gồm những phân tích về KT-XH

- Phương pháp song hành: Trong phương pháp này, sự phân tích mối liên hệ giữa đất đai và loại hình sử dụng đất được tiến hành đồng thời với phân tích kinh tế - xã hội

Phương pháp hai bước thường được dùng trong các cuộc thống kê tài nguyên cho mục tiêu quy hoạch rộng lớn và các nghiên cứu để đánh giá tiềm năng sản xuất sinh học Phân hạng thích hợp đất đai ở bước đầu tiên được dựa vào khả năng thích hợp của đất đai đối với các loại hình sử dụng đất đã được chọn ngay từ đầu cuộc khảo sát Sự đóng góp của phân tích kinh tế - xã hội ở bước này chỉ nhằm kiểm tra sự thích ứng của các loại hình sử dụng đất Sau khi giai đoạn một đã hoàn tất, kết quả sẽ được trình bày dưới dạng bản đồ và báo cáo Những kết quả này có thể sau đó tùy thuộc vào bước thứ hai (Bước phân tích chi tiết các hiệu quả kinh tế - xã hội)

Trong phương pháp song hành việc phân tích kinh tế - xã hội các loại hình

sử dụng đất được tiến hành song song với khảo sát và đánh giá các yếu tố tự nhiên, các yêu cầu về số liệu và cách phân tích thay đổi khác nhau theo từng kiểu

sử dụng Phương pháp song hành thích hợp cho các đề xuất rõ ràng trong các dự

án phát triển ở mức độ chi tiết và bán chi tiết, đòi hỏi thời gian ngắn hơn so với phương pháp hai bước và thích hợp với quy hoạch sử dụng đất đai

f) Quy trình đánh giá đất đai theo FAO

Bước 1: Xác định mục tiêu của việc ĐGĐĐ có mối quan hệ chặt chẽ với các mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội chung của các cấp hành chính

Bước 2: Thu thập các tài liệu của vùng nghiên cứu nhằm hiểu rõ các đặc thù về tài nguyên thiên nhiên cũng như kinh tế - xã hội của vùng nghiên cứu đồng thời kế thừa và tham khảo các tài liệu sẵn có phục vụ công tác ĐGĐĐ

Bước 3: Xác định loại hình sử dụng đất Lựa chọn và mô tả các loại hình

sử dụng đất phù hợp với chính sách, mục tiêu phát triển, các điều kiện sinh thái

về tự nhiên, điều kiện chung về kinh tế - xã hội, tập quán đất đai của khu vực nghiên cứu (Đặc biệt là các hạn chế sử dụng đất) Xác định yêu cầu của mỗi loại hình sử dụng đất đã lựa chọn

Hình 2.1 Quy trình đất giá đất đai của FAO Bước 4: Xác định các đơn vị đất đai dựa vào các yếu tố tác động và các chỉ tiêu phân cấp

Bước 5: Đánh giá khả năng thích hợp đất đai thông qua việc so sánh, đối chiếu giữa các yêu cầu sử dụng đất của các loại hình sử dụng đất đã lựa chọn với các đặc tính đất đai của vùng nghiên cứu, qua đó phân loại khả năng thích hợp của từng đơn vị đất đai đối với mỗi loại sử dụng đất, gồm có:

- Khả năng thích hợp trong điều kiện hiện tại

- Khả năng thích hợp trong điều kiện đất đai sẽ được cải tạo

Bước 6: Phân tích những tác động của các yếu tố kinh tế - xã hội và môi trường tới tính thích hợp của các loại hình sử dụng đất đai được đánh giá

Bước 7: Dựa trên phân tích tính thích hợp của các loại hình sử dụng đất trên từng đơn vị đất đai, xác định và đề xuất loại hình sử dụng đất thích hợp nhất trong hiện tại và tương lai

Bước 8: Quy hoạch sử dụng đất Trên cơ sở đánh giá tính thích hợp của cây trồng, các mục tiêu phát triển để bố trí sử dụng đất thích hợp

8

Quy hoạch

sử dụng đất

4

Xác định Đơn vị đất đai

liệu

3

Xác định loại hình sử dụng đất 5

Đánh giá khả năng thích hợp

6

Xác định hiện trạng KT-XH

và môi trường

7

Xác định loại hình

sử dụng đất thích hợp nhất

9

Áp dụng của việc đánh giá đất

Bước 9: Áp dụng kết quả đánh giá đất đai vào thực tế sản xuất

Đề cương hướng dẫn của FAO khái quát toàn bộ những nội dung, các bước tiến hành, những gợi ý và các ví dụ nêu ra để minh họa, tham khảo Trên cơ

sở đó, tùy theo điều kiện cụ thể của từng vùng, từng quốc gia mà vận dụng cho thích hợp (Đào Châu Thu và Nguyễn Khang, 1998)

Trong nghiên cứu này, chú trọng đề cập chi tiết việc xác định các đơn vị đất đai và xây dựng bản đồ đơn vị đất đai (bước 1 đến bước 4)

* Ưu điểm của phương pháp ĐGĐĐ theo FAO:

- Phương pháp ĐGĐĐ theo FAO là sự kết hợp hài ḥòa giữa hai trường phái đánh giá đất của Liên Xô (cũ) và đánh giá đất của Mỹ Phương pháp đánh giá đất đai theo FAO khắc phục được những nhược điểm chủ quan trong đánh giá đất đai Vì nó đưa ra các chỉ dẫn thích hợp về đất đai cho từng LUT cụ thể

- Đánh giá đất đai theo FAO nhấn mạnh các yếu tố hạn chế trong sử đất,

có tính đến các vấn đề môi trường và đánh giá chi tiết đối với từng loại hình sử dụng đất Phương pháp ĐGĐ theo FAO đánh giá được các yếu tố rõ ràng hơn, kết quả thu được khách quan hơn và rất có ý nghĩa trong việc bảo vệ môi trường sinh thái trên những vùng đất dễ bị suy thoái

- Đánh giá đất đai theo FAO ngoài việc đề cập đến các chỉ tiêu về điều kiện tự nhiên đối với đất đai, còn đề cập tới các chỉ tiêu kinh tế xã hội có liên quan tới khả năng sử dụng đất Đặc biệt đánh giá đất đai theo FAO rất coi trọng

và quan tâm đến việc đánh giá khả năng duy trì và bảo vệ tài nguyên đất đai, nhằm tập trung giải quyết cho mục tiêu xây dựng một nền nông nghiệp bền vững trên phạm vi toàn Thế giới

Tóm lại, phương pháp đánh giá đất theo FAO là sự so sánh giữa yêu cầu

sử dụng đất với chất lượng của đất, gắn với việc phân tích các khía cạnh kinh tế -

xã hội và môi trường để lựa chọn ra phương án sử dụng đất phù hợp nhất cho khu vực nghiên cứu

2.2 XÂY DỰNG BẢN ĐỒ ĐƠN VỊ ĐẤT ĐAI TRONG ĐÁNH GIÁ ĐẤT ĐAI THEO FAO

2.2.1 Khái niệm về bản đồ đơn vị đất đai

- Bản đồ đơn vị đất đai là bản đồ chuyên đề về đất đai được thành lập trên

cơ sở nền bản đồ hiện trạng sử dụng đất, trên đó thể hiện đầy đủ và chính xác các

đơn vị đất đai theo ranh giới hiện trạng Bản đồ đơn vị đất đai là tài liệu kỹ thuật quan trọng trong quá trình đánh giá đất phục vụ cho các chương trình quy hoạch

sử dụng đất, cho công tác quản lý tài nguyên đất

- Đơn vị bản đồ đất đai (LMU) là một hợp phần của hệ thống sử dụng đất trong đánh giá đất LMU là một vạt hay một khoanh đất được xác định cụ thể, được thể hiện trên bản đồ, có những đặc tính và tính chất đất đai riêng biệt thích hợp đồng nhất cho từng loại hình sử dụng đất, có cùng điều kiện quản lý đất, cùng một khả năng sản xuất và cải tạo đất

- Mỗi đơn vị đất đai có chất lượng (đặc tính và tính chất) đủ để tạo nên một sự khác biệt với các đơn vị đất đai khác nhằm đảm bảo sự thích hợp của chúng với các loại sử dụng đất khác nhau

+ Đặc tính của đất đai: Là các thuộc tính tác động đặc biệt đến tính thích hợp của đất đó đối với loại sử dụng đất riêng biệt Có thể thể hiện rõ rệt các điều kiện về đất cho loại hình sử dụng đất

+ Tính chất đất đai: Là thuộc tính của đất có thể đo đếm được hoặc ước tính được dùng để phân biệt các đơn vị đất đai với nhau và để mô tả các đặc tính đất đai Các tính chất đất đai có thể ảnh hưởng cùng lúc đến một vài đặc tính đất đai và từ đó sẽ ảnh hưởng đến tính thích hợp đất khác nhau

+ Đặc tính và tính chất của đất đai là các đặc thù của các đơn vị đất đai, đó chính là cơ sở xác định các yêu cầu sử dụng đất của các loại hình sử dụng đất trong đánh giá đất

- Tập hợp các đơn vị bản đồ đất đai trong khu vực hoặc vùng đánh giá đất được thể hiện bằng bản đồ đơn vị đất đai

- Tỷ lệ bản đồ đơn vị đất đai :Bản đồ đơn vị đất đai được thành lập theo các cấp hành chính xã, huyện, tỉnh và quốc gia Vì vậy hệ thống tỷ lệ bản đồ đơn

vị đất đai được lựa chọn trên cơ sở là phạm vi của khu vực nghiên cứu

+ Bản đồ đơn vị đất đai cấp xã: 1:5.000-1:10.000;

+ Bản đồ đơn vị đất đai cấp huyện: 1:10.000-1:25.000;

+ Bản đồ đơn vị đất đai cấp tỉnh: 1:50.000-1:100.000;

+ Bản đồ đơn vị đất đai cấp toàn quốc: 1:250.000-1:1.000.000

Việc lựa chọn tỷ lệ sẽ tuỳ thuộc vào diện tích tự nhiên, hình dạng khu vực

và mức độ phức tạp của đất đai

- Hệ quy chiếu trong bản đồ đơn vị đất đai: Bản đồ đơn vị đất đai được thành lập trên cơ sở nền bản đồ hiện trạng sử dụng đất, bản đồ thổ nhưỡng, trong khi đó các bản đồ này được thành lập trên nền là bản đồ địa chính hoặc bản đồ địa hình Vì vậy, hệ quy chiếu và tọa độ trong bản đồ đơn vị đất đai cũng tuân theo hệ quy chiếu và tọa độ của bản đồ địa chính hay bản đồ địa hình

- Nội dung của bản đồ đơn vị đất đai bao gồm:

+ Địa giới hành chính của đơn vị lập bản đồ và đơn vị hành chính cấp dưới

+ Ranh giới các đơn vị đất đai, đây là nội dung chính của bản đồ đơn vị đất đai Ranh giới các đơn vị đất đai thể hiện dưới dạng đường viền khép kín, đúng vị trí, hình dạng và kích thước

+ Mạng lưới thuỷ văn: thể hiện đường bờ biển, sông ngòi, ao, hồ

+ Mạng lưới giao thông: thể hiện đầy đủ đường sắt, đuờng bộ quốc gia đến đường liên xã, liên thôn

+ Hệ thống điểm dân cư, các công trình chuyên dùng quan trọng như các khu công nghiệp

2.2.2 Quy trình xây dựng bản đồ đơn vị đất đai

Quy trình xây dựng bản đồ đơn vị đất đai (ĐVĐĐ) gồm các bước:

Hình 2.2 Quy trình xây dựng bản đồ đơn vị đất đai

Lựa chọn, xác định và phân cấp chỉ tiêu Xây dựng các bản đồ đơn tính

Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai

Mô tả các đơn vị bản đồ đất đai

Xác định các loại hình sử dụng đất

Sau khi điều tra thu thập tài liệu, số liệu, bản đồ đất, hiện trạng sử dụng đất, các số liệu thống kê về điều kiện tự nhiên, khí hậu, thời tiết, chế độ canh tác…Thực hiện các nội dung công việc sau:

Bước 1: Xác định và phân cấp chỉ tiêu xây dựng bản đồ ĐVĐĐ

- Cơ sở lựa chọn chỉ tiêu xây dựng bản đồ đơn vị đất đai tuỳ thuộc vào phạm vi, chương trình đánh giá đất như của vùng, tỉnh, huyện thì lựa chọn theo ranh giới hành chính và mục đích sử dụng đất phụ thuộc vào mối quan hệ giữa yêu cầu đánh giá đất (chi tiết, bán chi tiết) với tỷ lệ bản đồ khác nhau

- Phân cấp chỉ tiêu xây dựng bản đồ đơn vị đất đai, dựa vào yêu cầu mục đích của chương trình đánh giá đất và kết hợp với các nguồn tài lệu sẵn có hoặc điều tra bổ sung thêm để lựa chọn được chỉ tiêu phân cấp phù hợp với mục đích, yêu cầu sử dụng đất và mức độ thích hợp đất đai

Bước 2: Xây dựng các bản đồ đơn tính

Bản đồ đơn tính là bản đồ chỉ thể hiện duy nhất một yếu tố đơn lẻ, mỗi yếu tố đó là một chỉ tiêu xây dựng bản đồ ĐVĐĐ đã được lựa chọn (loại đất, độ dày tầng đất, địa hình, độ dốc, lượng mưa, điều kiện tưới, tiêu ) Trong xây dựng bản đồ ĐVĐĐ, ở các mức độ và phạm vi nghiên cứu khác nhau, chủ đề thể hiện của các bản đồ đơn tính cũng khác nhau

Bước 3: Xây dựng bản đồ ĐVĐĐ

Các bản đồ đơn tính được biên soạn trên cùng một phép chiếu (Projection), được chồng ghép để tạo thành bản đồ ĐVĐĐ Kỹ thuật GIS là một công cụ đắc lực trong việc xây dựng bản đồ ĐVĐĐ GIS thực hiện phép chồng ghép nhanh chóng, có độ chính xác cao đồng thời hỗ trợ nhiều phép xử lý, phân tích không gian (Spatial Analysis) phức tạp nhưng lại rất thuận tiện Phần mềm GIS quản lý các ĐVĐĐ đã tạo bằng các đơn vị không gian (Polygons trong kỹ thuật Vector và Grid Cells trong kỹ thuật Raster) và mô tả chúng bằng các trường

dữ liệu thuộc tính (Attribute Data Fields)

Bước 4: Mô tả bản đồ ĐVĐĐ

Mô tả các đơn vị đất đai thường được đưa vào phần chú giải của bản đồ đơn vị đất đai, trong đánh giá tài nguyên đất của công trình đánh giá đất đai Các đơn vị đất đai được mô tả theo các chỉ tiêu thể hiện các đặc điểm (tính chất, đặc tính) của đơn vị đất đai tuỳ thuộc vào các chỉ tiêu lựa chọn và phân cấp của mỗi

loại bản đồ đất đai Trong khi mô tả đơn vị bản đồ đất đai phải chỉ rõ được những yêu cầu sau:

- Số đơn vị đất đai, diện tích từng đơn vị

- Số khoanh đất, diện tính từng khoanh đất, mức độ phân tán của từng đơn vị đất đai

- Mô tả các đặc điểm (đặc tính, tính chất) của từng đơn vị đất đai (đặc điểm khí hậu, địa hình, thuỷ văn, thực vật, động vật và đặc điểm đất)

Công tác xây dựng bản đồ đơn vị đất đai là bước đầu tiên mang tính chất

kỹ thuật không thể thiếu được trong quá trình đánh giá đất với 6 bước ở Việt Nam theo FAO Bản đồ đơn vị đất đai là cơ sở xuất phát điểm cho toàn bộ quá trình đánh giá đất

Tóm lại: Việc xác định các chỉ tiêu phân cấp xây dựng bản đồ đơn vị đất đai ở các vùng khác nhau là khác nhau, phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của vùng nghiên cứu, cấp tỷ lệ bản đồ đơn vị đất đai cần xây dựng Công tác xây dựng bản

đồ đất đai là một khái niệm mới, chưa có các chỉ tiêu phân cấp thống nhất cho từng vùng sinh thái với các cấp tỷ lệ bản đồ khác nhau

Mặt khác, do điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội ở Việt Nam phức tạp, nên khi xây dựng bản đồ đơn vị đất đai cho từng vùng phải được tiến hành lập đề cương với các chỉ tiêu cụ thể, chi tiết nhằm phục vụ cho công tác đánh giá đất đai tốt hơn

Tuy nhiên trong thực tế, khi xây dựng bản đồ đơn vị đất đai gặp nhiều hạn chế trong khi làm bản đồ, khó thể hiện hết được các điều kiện thực tế nhất là ở bản đồ tỷ lệ nhỏ, vì vậy khi xác định và lên bản đồ đơn vị đất đai cần tuân thủ các yêu cầu sau:

- Các đơn vị đất đai (LMU) cần đảm bảo tính đồng nhất tối đa hoặc các chỉ tiêu phân cấp phải được xác định rõ, nếu chúng không thể hiện được lên bản

đồ thì cũng phải được mô tả chi tiết

- Các LMU phải có ý nghĩa thực tiễn cho các loại hình sử dụng đất sẽ được đề xuất lựa chọn

- Các LMU phải vẽ được trên bản đồ

- Các LMU phải được xác định một cách đơn giản dựa trên những đặc điểm quan sát trực tiếp trên đồng ruộng hoặc qua sử dụng ảnh viễn thám

- Các đặc tính và tính chất của các LMU phải là đặc tính và tính chất khá

ổn định vì chúng sẽ là các yêu cầu sử dụng đất thích hợp cho các loại hình sử dụng đất trong đánh giá đất

2.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BẢN ĐỒ ĐƠN VỊ ĐẤT ĐAI

Ở VIỆT NAM

Ngay từ xa xưa trong quá trình sử dụng đất vào mục đích sản xuất, người nông dân Việt Nam đã biết lựa chọn, phân loại sử dụng và đánh giá đất bằng những kinh nghiệm thực tiễn đơn giản Những kiến thức này đã không ngừng được tích lũy và lưu truyền qua nhiều thế hệ khác nhau

Lịch sử nước nhà đã chứng minh rằng vào thời nhà Lý (1092) người ta đã biết tiến hành đạc điền (đo ruộng) Thời nhà Hậu Lê vào thế kỷ XV đã bắt đầu phân ra các hạng điền nhằm phục vụ cho chính sách quản lý và thu thuế điền địa Vào thời nhà Nguyễn - Gia Long (1802), với chính sách sử dụng đất đai đã chia

ra “tứ hạng điền” và “lục hạng thổ” để làm cơ sở cho việc mua bán và phân cấp ruộng đất Tuy nhiên, những nghiên cứu một cách tương đối hoàn chỉnh thực sự mới chỉ được bắt đầu vào thời kỳ Pháp thuộc, nhằm mục đích lập các đồn điền khai thác tài nguyên thuộc địa trên những vùng đất đai phì nhiêu, màu mỡ, có tiềm năng sản xuất cao của chế độ thực dân Pháp Những công trình nghiên cứu đất lúc bấy giờ chủ yếu là những nghiên cứu tổng quát của Viện Nghiên cứu Nông Lâm Đông Dương với các công trình nghiên cứu của các tác giả Yves Henry (1930), E.M Castagnol (1950), Smith (1951)…

Sau năm 1954, ở miền Bắc, Vụ Quản lý Ruộng đất, Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp đã nghiên cứu, phân hạng đất vùng sản xuất nông nghiệp (Áp dụng phương pháp ĐGĐĐ của Dokuchaev) Các chỉ tiêu chính để phân hạng là tính chất và điều kiện sinh thái của vùng sản xuất nông nghiệp Kết quả đã phân chia đất thành 4 đến 7 hạng (Theo yêu cầu sử dụng đất) bằng cách phân hạng đất theo giá trị tương đối của đất

Từ sau năm 1975, việc đánh giá tài nguyên đất đai trở thành yêu cầu bức thiết của các nhà khoa học đất và quản lý đất đai Bản đồ đất toàn quốc tỷ lệ 1/1.000.000 đã được xây dựng cùng với một hệ thống phân loại đất có thuyết minh chi tiết kèm theo Bên cạnh đó, nhiều công trình khoa học về nghiên cứu đơn vị đất đai cũng đã được công bố

Nghiên cứu về đánh giá đất ở Việt nam mới thực sự bắt đầu ở những năm đầu thập kỷ 70 của thế kỷ 20 Các tác giả Bùi Quang Toản, Vũ Cao Thái, Nguyễn Văn Thân, Đinh Văn Tỉnh… là những người tham gia đầu tiên vào công tác đánh giá phân hạng đất ở các vùng chuyên canh cấp huyện và các hợp tác xã Qua nhiều năm nghiên cứu, ứng dụng phương pháp phân hạng đất đã có những đóng góp thiết thực đối với sản xuất trong việc phân vùng chuyên canh, phân chia hạng đất và định thuế sử dụng đất ở thời kỳ hợp tác hóa

Năm 1983, Tổng cục Quản lý Ruộng đất đã ban hành dự thảo “Phương pháp phân hạng đất lúa nước cấp huyện” Theo phương pháp này, đất lúa nước được chia làm 8 hạng, chủ yếu dựa vào năng suất cây trồng là chính, ngoài ra còn

sử dụng các chỉ tiêu như: Độ dày tầng canh tác, địa hình, thành phần cơ giới Tuy nhiên, các đánh giá phân hạng đất ở Việt Nam thuộc giai đoan đó mới chỉ tập trung nghiên cứu chủ yếu vào các yếu tố có liên quan đến thổ nhưỡng và chế

độ quản lý nước mà chưa đề cập một cách đầy đủ đến các đặc tính sinh thái môi trường và các điều kiện kinh tế - xã hội trong đánh giá phân hạng sử dụng đất

Do đó, hiệu quả của chúng còn chưa cao, chưa thiết thực

Từ những năm 1990 trở lại đây, các nhà khoa học đất Việt Nam đã nghiên cứu, áp dụng phương pháp ĐGĐĐ của FAO vào điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội cụ thể của nước ta Các kết quả thu được từ những nghiên cứu này đã cho thấy tính khả thi cao của phương pháp ĐGĐĐ của FAO và khẳng định việc vận dụng phương pháp này như là một tiến bộ kỹ thuật cần được áp dụng rộng rãi vào Việt Nam Cho đến nay, đã có nhiều công trình nghiên cứu, áp dụng phương pháp ĐGĐĐ của FAO để đánh giá tài nguyên đất đai ở các phạm vi khác nhau:

Cấp quốc gia:

Theo công trình ĐGĐĐ toàn quốc ở tỷ lệ 1/500.000 của Viện Quy hoạch

và Thiết kế Nông nghiệp (1993 - 1994), có 7 chỉ tiêu phân cấp bản đồ đơn vị đất đai được dựa vào, gồm: Thổ nhưỡng (13 nhóm đất); Tầng dày của đất (3 cấp);

Độ dốc (3 cấp); Lượng mưa năm (3 cấp); Thuỷ văn nước mặt (trong đó có 4 cấp chế độ ngập và 4 cấp xâm nhập mặn); Tưới tiêu (2 cấp); Tổng tích ôn (3 cấp) Các tác giả xây dựng bản đồ đất đai riêng cho từng vùng sinh thái ở tỷ lệ 1/250.000, sau đó tổng hợp lên cấp miền và cấp toàn quốc ở tỷ lệ 1/500.000 Kết quả đã xác định được 270 ĐVĐĐ ở miền Bắc và 196 ĐVĐĐ ở miền Nam, nhưng khi tổ hợp lên cấp toàn quốc thì chỉ còn 373 ĐVĐĐ do tính đồng nhất của một số

yếu tố tự nhiên như lượng mưa, chế độ thủy văn, độ dốc (Đào Châu Thu và Nguyễn Khang, 1998)

Cấp vùng lãnh thổ:

Nguyễn Công Pho (1995) đã tiến hành “Đánh giá đất vùng Đồng bằng sông Hồng trên quan điểm sinh thái và phát triển lâu bền” theo phương pháp của FAO ở bản đồ tỷ lệ 1/250.000, đã xây dựng hướng sử dụng đất trên quan điểm sinh thái lâu bền, phục vụ cho công tác quy hoạch tổng thể của vùng Kết quả đánh giá đã xác định được 33 đơn vị đất đai (trong đó có 22 đơn vị đất đai thuộc vùng đồng bằng, 11 đơn vị đất đai thuộc vùng đồi núi) và 28 loại hình sử dụng đất chính Kết quả phân hạng thích hợp hiện tại và tương lai dựa trên cơ sở đầu tư thủy lợi cho thấy tiềm năng đa dạng hóa sản xuất nông nghiệp ở vùng Đồng bằng sông Hồng còn rất lớn, đặc biệt là khả năng tăng diện tích cây trồng vụ đông trên các vùng đất trồng lúa

Chương trình đánh giá và đề xuất sử dụng đất đai vùng Tây Bắc đã xây dựng được 230 ĐVĐĐ Các tác giả thống kê được 157 ĐVĐĐ trên đất trống đồi trọc chưa sử dụng với diện tích 3.246.395 ha ĐVĐĐ có diện tích nhỏ nhất là 164

ha, lớn nhất là 264.068 ha Các ĐVĐĐ cũng được thống kê theo cấp độ dốc và tầng dày của đất (Lê Thái Bạt, 1995)

Theo Phạm Dương Ưng và Nguyễn Khang (1995), vùng Tây Nguyên có

195 ĐVĐĐ, trong đó những đơn vị có tiềm năng NN lớn gồm 45 ĐVĐĐ thuộc nhóm đất đỏ bazan, 32 ĐVĐĐ thuộc nhóm đất bồi tụ và đất đen vùng đồng bằng

và thung lũng, 35 ĐVĐĐ có độ dốc từ 0 - 15O, tầng dầy trên 100 cm Bản đồ ĐVĐĐ vùng Tây Nguyên tỷ lệ 1/250.000 được xây dựng từ 7 chỉ tiêu, gồm: Đất

và địa chất, địa mạo, độ dốc, độ dày tầng đất, khả năng tưới tiêu, lượng mưa trung bình năm, tổng nhiệt độ

Cùng với các kết quả đánh giá đất trên phạm vi toàn quốc, Phạm Quang Khánh (1994) đã áp dụng phương pháp đánh giá của FAO để thực hiện đề tài nghiên cứu “Đánh giá đất và các hệ thống sử dụng đất trong nông nghiệp vùng Đông Nam Bộ” ở bản đồ tỷ lệ 1/250.000, đã xác định được 54 đơn vị đất đai, 7 loại hình sử dụng đất chính với 49 loại hình sử dụng và 50 hệ thống sử dụng đất Kết quả đánh giá cũng chỉ ra khả năng mở rộng về diện tích đất từ 900 ngàn ha lên 1,5 triệu ha cho sản xuất nông nghiệp ở vùng Đông Nam Bộ

Tác giả Lê Hồng Sơn (1995) đã ứng dụng đánh giá đất vào đa dạng hóa cây trồng vùng Đồng bằng sông Hồng Dựa trên cơ sở đánh giá đất tác giả đã xác định và đề xuất các hệ thống cây trồng trên quan điểm sinh thái và phát triển lâu bền cho 100.000 ha đất bãi ven sông vùng Đồng bằng sông Hồng

Cấp tỉnh:

Tác giả Vũ Cao Thái và tập thể các nhà khoa học đất đã ĐGĐĐ và quy hoạch sử dụng đất tỉnh Đồng Nai (1996), xây dựng bản đồ ĐVĐĐ ở tỷ lệ 1/50.000 gồm 66 đơn vị bản đồ đất đai dựa trên 6 chỉ tiêu (Loại hình thổ nhưỡng, khả năng tưới, độ dày tầng đất hữu hiệu, độ dốc, xâm nhập mặn, lượng mưa) Các tác giả đã mô tả chi tiết đặc tính của các ĐVĐĐ theo 15 nhóm đất và thống

kê diện tích của chúng theo các đơn vị hành chính

Nguyễn Đình Bồng (1995) đã vận dụng phương pháp đánh giá đất thích hợp của FAO để đánh giá tiềm năng sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp cho đất trồng đồi núi trọc ở Tuyên Quang ở tỷ lệ 1:50.000 Kết quả đánh giá đã xác định

và đề xuất 153.172 ha đất trống đồi núi trọc có khả năng sử dụng vào sản xuất nông, lâm nghiệp Kết quả xây dựng bản đồ đơn vị đất đai đối với đất trống, đồi núi trọc của tỉnh được phân thành 125 ĐVĐĐ trên cơ sở xác định 5 chỉ tiêu phân cấp để xây dựng bản đồ ĐVĐĐ là: tổ hợp đất, địa hình, độ dốc, độ dày tầng đất, tổng lượng mưa và tổng nhiệt độ/năm Trong 125 ĐVĐĐ được đưa ra, thì có 70 đơn vị có nhiều hạn chế đối với sản xuất nông, lâm nghiệp về độ dốc và tầng dày, còn lại 55 đơn vị là ít bị hạn chế Việc khai thác diện tích đất trống đồi núi trọc

có ý nghĩa rất lớn về mặt kinh tế và bảo vệ môi trường

Cấp huyện:

Đánh giá khả năng sử dụng đất vùng dự án EaSoup - Đắc Lắc để phân hạng sử dụng thích hợp đất đai hiện tại và tương lai cho sản xuất lúa nước thông qua cải tạo thủy lợi trong vùng diện tích hơn 8.000 ha (Nguyễn Văn Tân và Nguyễn Khang, 1994)

Các chỉ tiêu phân cấp xây dựng bản đồ ĐVĐĐ huyện Ô Môn - Cần Thơ ở

tỷ lệ 1/25.000 được Đặng Kim Sơn và nhóm tác giả (1995) xác định gồm: Độ sâu tầng phèn (4 cấp), độ dày tầng mùn (2 cấp), độ sâu ngập nước lũ (3 cấp), thời gian ngập lụt (5 cấp), thời gian kênh nước nhiễm chua (2 cấp)

Bản đồ ĐVĐĐ huyện Gia Lâm tỷ lệ 1/25.000 của Vũ Thị Bình (1995) có

20 ĐVĐĐ với gần 200 khoanh đất được xác định với 6 chỉ tiêu phân cấp gồm: Loại đất (G), thành phần cơ giới (T), điều kiện tưới (I), điều kiện tiêu (F), ngập úng (L), độ phì (P)

Theo nghiên cứu của Đoàn Công Quỳ (2000) tổng diện tích đất điều tra của huyện Đại Từ - Thái Nguyên là 48.801,20 ha bao gồm 680 khoanh và 52 đơn

vị đất đai trên cơ sở xác định 8 chỉ tiêu phân cấp để xây dựng bản đồ đơn vị đất đai bao gồm: nhóm đất, thành phần cơ giới, địa hình tương đối, độ dốc, độ cao,

độ dày tầng đất, chế độ tưới tiêu

Tác giả Đỗ Nguyên Hải (2000) đã nghiên cứu đề tài “Đánh giá đất và hướng sử dụng đất bền vững trong sản xuất nông nghiệp của huyện Tiên Sơn - Bắc Ninh” Nghiên cứu này đã xác định được 25 đơn vị đất đai trên cơ sở xác định 6 chỉ tiêu phân cấp, đó là: Loại đất, thành phần cơ giới, địa hình, độ phì, chế

độ tưới và ngập úng

Từ năm 1998 đến 2010, Viện Thổ nhưỡng Nông hóa đã tiến hành xây dựng bản đồ đơn vị đất đai ở tỷ lệ 1/10.000 hoặc 1/25.000 cho nhiều địa phương (các huyện của tỉnh Hà Nam, Bắc Ninh, Lào Cai; huyện Văn Yên, Trấn Yên thuộc tỉnh Yên Bái; huyện Tuần Giáo thuộc tỉnh Điện Biên…) trong chương trình ĐGĐĐ và quy hoạch sử dụng đất nông nghiệp, đã xác định một số chỉ tiêu như sau: Loại hình thổ nhưỡng; độ dốc (Đối với vùng đồi núi); địa hình tương đối; độ sâu xuất hiện tầng glây (đối với vùng đồng bằng); thành phần cơ giới; khả năng tưới, tiêu; độ phì nhiêu của đất, v.v

Tác giả Phan Thị Thanh Huyền (2004) với đề tài nghiên cứu “Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai bằng kỹ thuật GIS phục vụ cho việc đánh giá đất nông nghiệp huyện Phổ Yên – tỉnh Thái Nguyên” Kết quả đã xây dựng được bản đồ đơn vị đất đai và xác định được 36 đơn vị đất đai cho đất sản xuất nông nghiệp theo 6 chỉ tiêu phân cấp loại đất, địa hình, thành phần cơ giới, độ dốc, chế độ tưới, chế độ tiêu; định hướng và cải thiện các LMU huyện Phổ Yên

Tác giả Kiều Quốc Lập và Ngô Văn Giới (2015) đã tiến hành nghiên cứu đề tài “Ứng dụng công nghệ GIS xây dựng bản đồ đơn vị đất đai phục vụ định hướng xử dụng đất nông nghiệp tại cụm xã Sa Pả- Tả Phìn huyện Sa Pa tỉnh Lào Cai”

Tác giả Phan Đình Bình, Phạm Văn Tuấn (2015) với đề tài “Ứng dụng công nghệ GIS xây dựng bản đồ đơn vị đất đai phục vụ nghiên cứu phát triển cây chè đặc sản xã Tân Cương, TP Thái Nguyên, Tỉnh Thái Nguyên”

Tác giả Trần Thị Thu Hiền và Đàm Xuân Vận (2012) với đề tài “ Nghiên cứu xây dựng bản đồ đơn vị đất đai phục vụ cho đánh giá đất sản xuất nông nghiệp huyện Đồng Hỷ, tỉnh Thái Nguyên” đã xây dựng được bản đồ đơn vị đất đai và xác định được 47 đơn vị đất đai cho đất sản xuất nông nghiệp theo 8 chỉ tiêu phân cấp nhóm đất, độ dốc, độ cao, tầng dầy, thành phần cơ giới, pHKCL, mùn và lân tổng số

Các kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả tiến hành trên nhiều đối tượng

và phạm vi nghiên cứu khác nhau đã chứng tỏ việc xác định các chỉ tiêu xây dựng bản đồ ĐVĐĐ phụ thuộc vào đặc điểm tự nhiên của từng vùng Các vùng khác nhau có số lượng cũng như loại chỉ tiêu xây dựng bản đồ ĐVĐĐ cũng khác nhau Các chỉ tiêu được lựa chọn phản ánh đặc thù của vùng nghiên cứu đồng thời cũng phản ánh mức độ và phạm vi nghiên cứu

2.4 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS)

2.4.1 Khái quát về hệ thống thông tin địa lý

Hệ thống Thông tin Địa lý là một công nghệ máy tính tổng hợp, là một tập hợp có tổ chức của phần cứng, phần mền máy tính, dữ liệu địa lý và các thủ tục của người sử dụng nhằm trợ giúp việc thu nhận, lưu trữ, quản lý, xử lý, phân tích

và hiển thị các thông tin không gian từ thế giới thực để giải quyết các vấn đề tổng hợp thông tin cho các mục đích của con người đặt ra Trong đó, thành phần quan trọng nhất là người sử dụng, nhân tố điều hành hoạt động của hệ thống GIS Các thông tin của thế giới thực được đưa vào GIS quản lý và xử lý theo mục đích của người sử dụng Hệ thống Thông tin Địa lý quản lý vị trí địa lý gắn liền với các số liệu riêng rẽ khác liên quan đến nó

2.4.1.1 Các kiểu dữ liệu trong GIS

Có hai dạng dữ liệu cơ bản trong GIS đó là dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính: 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

- Dữ liệu không gian: Có hai dạng cấu trúc đó là dạng raster và dạng vector

+ Cấu trúc raster: 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

+ 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)

- Dữ liệu thuộc tính (phi không gian): 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 2.4.1.2 Quản lý và phân tích dữ liệu trong GIS

- Hệ thống thông tin địa lý (GIS) được sử dụng như một công cụ, phương pháp kết hợp giữa dữ liệu không gian (Bản đồ, ảnh viễn thám ) và các bảng số liệu (Dân số, đất, khí hậu, thủy văn ) trong bộ cơ sở dữ liệu Trong đó, các lớp

dữ liệu riêng rẽ có thể được khôi phục, cập nhật, hiển thị và in ấn

a) Quản lý dữ liệu không gian

Số liệu không gian là những mô tả số của hình ảnh bản đồ Chúng bao gồm tọa độ, quy luật và các ký hiệu thể hiện một hình ảnh cụ thể trên bản đồ giấy GIS mô tả các loại số liệu không gian bằng các dạng: Điểm (Point), đường (Line), vùng (Region), ô lưới (Grid Cell), điểm ảnh (Pixel)

b) Quản lý dữ liệu phi không gian

Số liệu phi không gian hay còn gọi là thuộc tính của bản đồ, là những mô

tả về đặc tính, đặc điểm và các hiện tượng xảy ra tại các vị trí xác định

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

c) Chuyển đổi cơ sở dữ liệu dạng vector và raster

Có 2 dạng chuyển đổi dữ liệu cơ bản: chuyển đổi khuôn dạng dữ liệu và chuyển đổi dữ liệu giữa các phần mềm khác nhau

+ Chuyển đổi khuôn dạng dữ liệu: Có thể chuyển đổi dữ liệu từ cấu trúc raster sang vector và ngược lại thông qua các chức năng của các phần mềm GIS (chức năng rasterizing và vectorizing) Hiện nay phần lớn các hệ mềm GIS đều

d) Chồng xếp bản đồ trong sử dụng GIS (Map Overlay)

Chồng xếp bản đồ là một phép toán không gian trong đó các lớp không gian riêng biệt (loại đất, độ dày tầng đất, thành phần cơ giới ) sẽ được chồng xếp lên nhau để tạo ra một lớp mới Các vị trí không gian của mỗi lớp và các thuộc tính sẽ được kết nối với nhau để đưa ra những quan hệ dữ liệu mới Việc chồng xếp bản đồ được thực hiện theo các phương pháp sau:

- Chồng xếp bản đồ bằng phương pháp số học: Chức năng sử dụng phép tính đại số cho phép GIS xác định quan hệ toán học giữa các lớp dữ liệu Toàn bộ các bản đồ có thể được gộp với nhau (phép cộng), cắt lẫn nhau (phép trừ), nhân

và chia các dữ liệu thuộc tính theo điều kiện hay quy tắc do người sử dụng đặt ra

- Chồng xếp bản đồ bằng phương pháp logic: Trên cơ sở hai hay nhiều hai các yếu tố không gian hoặc thuộc tính khác với việc sử dụng biểu thức logic các

yếu tố không gian hoặc thuộc tính được chọn để phù hợp với các điều kiện cụ thể Các phép toán logic thường dùng trong GIS là: NOT, AND , OR, XOR

- Chồng xếp bản đồ bằng phương pháp có điều kiện: Phương pháp này được thực hiện khi ta chuyển các biểu thức logic thành các biểu thức có điều kiện Máy tính luôn kiểm tra xem các số liệu trên bản đồ dữ liệu có thoã mãn các điều kiện đưa ra hay không

- Chồng xếp bản đồ bằng phương pháp trượt (Map crossing): Phương pháp này là một quá trình cho 2 bản đồ trượt qua nhau, khi hai bản đồ trượt qua nhau thì quá trình so sánh và phối hợp giữa các đơn vị bản đồ dạng Raster được thực hiện và các giá trị của các bản đồ trên bản đồ kết quả được tính toán theo yêu cầu của người sử dụng

- Chồng xếp bản đồ bằng phương pháp sử dụng một cột của bảng thuộc tính: Đây là phương pháp sử dụng một cột của bảng thuộc tính và bản đồ gốc để xây dựng lên bản đồ đơn tính Phương pháp này được thực hiện trên cả hai mô hình dữ liệu raster và vector Tuy nhiên, nếu sử dụng phương pháp chồng xếp bản đồ bằng mô hình raster thì chúng ta sẽ tiết kiệm được thời gian và đạt được hiệu quả cao hơn so với mô hình vector Đối với việc xây dựng bản đồ đơn vị đất đai thì các phương pháp chồng xếp này rất có ý nghĩa Sau khi xây dựng được các bản đồ đơn tính về các đặc tính, tính chất của các LMU (bản đồ đơn tính về loại đất, thành phần cơ giới, chế độ tưới, chế độ tiêu…), GIS sẽ giúp chúng ta chồng xếp các loại bản đồ này để tạo ra bản đồ đơn vị đất đai

2.4.2 Tình hình ứng dụng GIS trên thế giới và Việt Nam

2.4.2.1 Tình hình ứng dụng GIS trên thế giới

Hệ thống thông tin địa lý là một công nghệ máy tính tổng hợp, tuy mới chỉ

ra đời vào thập niên 70 của thế kỷ trước nhưng cho tới nay nó đã được ứng dụng rộng khắp trên toàn thế giới và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau

Năm 1983, FAO đã ứng dụng GIS trong mô hình phân vùng sinh thái nông nghiệp để đánh giá tài nguyên đất đai trên phạm vi toàn Thế giới ở tỷ lệ bản

đồ 1/5.000.000

Tại Châu Âu và các nước phát triển, công nghệ GIS được coi là một công

cụ không thể thiếu của các nhà quản lý, các nhà doanh nghiệp Hầu hết các nước

nguyên môi trường thống nhất trong toàn quốc Công nghệ GIS còn được dùng

để xây dựng các hệ thống thông tin chuyên ngành, trợ giúp lãnh đạo, quản lý nhân sự, cấp cứu y tế, hướng dẫn hàng không

- Tại Canada, công nghệ GIS đã trở thành công cụ chuyên dụng trong công tác quản lý ngành lâm nghiệp, nông nghiệp và quản lý môi trường Canada

là nước đầu tiên ứng dụng công nghệ GIS và hiện nay cũng là một trong các nước đi đầu trong lĩnh vực GIS trên Thế giới

- Tại Trung Quốc, Nhật Bản, công cụ GIS được sử dụng để thực hiện giám sát và xây dựng mô hình biến động môi trường

- Tại Mỹ, GIS được ứng dụng để thực hiện dự án xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý toàn Liên bang ngay từ những năm 1980 Hiện nay, Mỹ là nước đứng đầu Thế giới về sản phẩm phần mềm GIS cũng như ứng dụng công nghệ GIS phục vụ phát triển kinh tế - xã hội

- Tại Brazil,với hình ảnh thu được từ vệ tinh, việc sử dụng đất kết hợp với hình ảnh mô tả El Nino đã đem lại hiệu quả trong nông nghiệp

- Tại Colombia xây dựng cơ sở dữ liệu, để ưu tiên dành đất cho vườn Quốc gia Mạng lưới cáp quang được chụp và biểu diễn từng bộ phận của mạng lưới trên dữ liệu GIS

- Tại Kenya GIS đã phát hiện ra các động vật ở hoang mạc phân tán trong mùa ẩm ướt và tập trung vào khu vực trũng vào mùa khô Sự hiểu biết về vùng di

cư đã giúp cho việc quản lý nguồn nước, dẫn nước cho đời sống hoang dã và các vật nuôi

- Tại Đan Mạch hãng năng lượng đã xây dựng cơ sở dữ liệu về sử dụng năng lượng của từng công trình trên lãnh thổ Thông tin đó được dùng cho quy hoạch năng lượng và thiết kế hệ thống phân phối năng lượng

- Tại Italia cơ quan khảo sát động đất quốc gia xây dựng hệ thống thông tin thống nhất Hệ thống này tạo ra các bản báo cáo theo thời gian thực hiện và các bản đồ hoạt động địa chấn

- Tại Hàn Quốc, Quản lý môi trường phân vùng các vườn quốc gia khi phân tích vị trí xây dựng các vườn quốc gia đã sử dụng đặc tính tiêu chuẩn về độ cao, độ dốc, điều kiện trạng thái tự nhiên của các vùng, đã phát hiện ra rằng một

số công viên đã được đặt ở nơi không thích hợp GIS còn được dùng để điều