ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ ĐÁNH GIÁ ĐẤT ĐAI TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN PHƯỚC LONG TỈNH BÌNH PHƯỚC

Ngành Quản lý Đất đai SVTH: Lê Minh Thảo BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KHOA QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI & BẤT ĐỘNG SẢN LỚP QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI K29 ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ ĐÁNH GIÁ ĐẤT ĐAI TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN PHƯỚC LONG - TỈNH BÌNH PHƯỚC SINH VIÊN THỰC HIỆN LÊ MINH THẢO GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KS NGÔ MINH THUỴ Tp Hồ Chí Minh, ngày 27/9/2007 Ngành Quản lý Đất đai SVTH: Lê Minh Thảo LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn em xin chân thành cảm quý thầy cô khoa Quản lý đất đai Bất động sản dạy dỗ cho em có kiến thức ngày hôm Con cảm ơn cha mẹ sinh thành dưỡng dục, nuôi dạy đến ngày hôm Mình cảm ơn bạn tập thể lớp quản lý Đất đai khoá 29 quan tâm chia giúp vượt qua khó khăn năm sống xa quê Ngành Quản lý Đất đai SVTH: Lê Minh Thảo DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT GIS: Geographic Information Systems (hệ thống thông tin địa lý) FAO: Food and Agriculture Organization (tổ chức lương nông giới) LR: Land use Requirements (Yêu cầu sử dụng đất đai) LUT: Land Utilization Type (Loại hình sử dụng đất) LQ: Land Quality (Chất lượng đất đai) Ngành Quản lý Đất đai SVTH: Lê Minh Thảo DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 1: Bảng 1: Phân cấp độ dốc huyện Phước Long trang 22 Bảng 2: Khí hậu, thời tiết huyện Phước Long trang 22 Bảng 3: Các nhóm đất huyện Phước Long trang 25 Bảng 4: Tính chất đất nâu vàng đất phù sa cổ trang 27 Bảng : Phân tích lý hố học phẫu diện trang 28 Bảng 6: Phân tích lý hoá học phẩu diện đất xám glây (Xg) trang 29 Bảng 7: Cơ cấu kinh tế huyện Phước Long trang 30 Bảng 8: Đặc điểm dân cư huyện Phước Long theo giai đoạn trang 32 Bảng 9: Cơ cấu sử dụng đất năm 2006 huyện Phước Long trang 34 Bảng 10: Hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp năm 2006 trang 35 Bảng 11: Các loại hình sử dụng đất tiêu biểu huyện Phước Long trang 36 Bảng 12: Hiện trạng sử dụng đất phi nông nghiệp trang 37 Bảng 13: Cơ cấu đất theo đối tượng sử dụng, quản lý đất đai trang 38 Bảng 14 : Phân cấp yếu tố đơn tính trang 39 Bảng 15: Mã hoá cho yếu tố thổ nhưỡng trang 39 Bảng 16: Mã hoá cho yếu tố độ dốc trang 39 Bảng 17: Mã hoá cho yếu tố tầng dày trang 39 Bảng 18: Mã hoá cho yếu tố thành phần giới trang 40 Bảng 19: Mã hoá cho yếu tố khả tưới trang 40 Bảng 20: Mã hoá cho yếu tố lượng mưa trang 40 Bảng 21: Phân loại đơn vị đất đai huyện Phước Long, tỉnh Bình Phước trang 43 Bảng 22: Cấu trúc phân loại khả thích nghi đất đai trang 44 Bảng 23: Yêu cầu sử dụng đất loại hình sử dụng đất tiêu biểu (LR) trang 46 Bảng 24: Khả thích nghi loại hình địa bàn huyện Phước Long trang 47 Ngành Quản lý Đất đai SVTH: Lê Minh Thảo MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ ™ Tính cấp thiết phải nghiên cứu đề tài ™ Mục tiêu nghiên cứu ™ Đối tượng phạm vi nghiên cứu ƒ Đối tượng nghiên cứu ƒ Phạm vi nghiên cứu PHẦN I TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU I.1 Cơ sở lý luận vấn đề nghiên cứu I.1.1 Cơ sở khoa học I.1.2 Cơ sở thực tiễn 18 I.2 Khái quát địa bàn nghiên cứu 19 I.3 Nội dung – phương pháp nghiên cứu 20 ™ Nội dung 20 ™ Phương pháp nghiên cứu 20 PHẦN II KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 21 II.1 Đánh giá điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên huyện Phước Long 21 II.1.1 Điều kiện tự nhiên 21 II.1.2 Tài nguyên thiên nhiên 23 II.2 Thực trạng phát triển kinh tế - xã hội với vấn đề sử dụng đất huyện Phước Long 29 II.2.1 Tình hình phát triển kinh tế 29 II.2.2 Thực trạng xã hội với vấn đề sử dụng đất 31 II.3 Đánh giá điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên, kinh tế xã hội ảnh hưởng đến việc sử dụng đất 32 II.3.1 Lợi 32 II.3.2 Hạn chế 33 II.4 Tình hình quản lý, trạng sử dụng đất đai 33 II.4.1 Tình hình quản lý đất đai 33 II.4.2 Hiện trạng sử dụng đất đai 34 II.5 Ứng dụng GIS đánh giá đất đai sử dụng mơ hình liệu Raster 38 II.5.1 Ý niệm việc mơ hình hóa cơng tác đánh đất đai 38 II.5.2 Trình tự bước tiến hành 38 II.5.3 Mô tả chất lượng đất đai 43 II.6 Phân loại khả thích nghi đất đai 44 II.8 Nghiên cứu xây dựng chương trình đánh giá đất đai 49 II.9 So sánh khả chồng lớp mơ hình liệu Vector mơ hình liệu Raster đánh giá đất đai 53 II.9.1 Đánh giá đất đai mơ hình liệu Vector 53 II.9.2 Đánh giá đất đai mơ hình liệu Raster 53 II.9.3 Đánh giá chung 53 KẾT LUẬN 55 ™ Kết luận 55 ™ Kiến nghị 55 Ngành Quản lý Đất đai SVTH: Lê Minh Thảo ĐẶT VẤN ĐỀ ™ Tính cấp thiết phải nghiên cứu đề tài Đất đai tảng sống, điều kiện tồn phát triển người sinh vật khác trái đất Xã hội ngày phát triển, dân số ngày gia tăng nên nhu cầu sử dụng đất cao Cùng với q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa thay đổi bất thường khí hậu tác động không nhỏ đến chất lượng đất đai Đồng thời với việc gia nhập tổ chức thương mại giới (WTO) mở nhiều hội gặp nhiều thách thức Vấn đề đặt sử dụng đất đai đạt hiệu cao, phù hợp với chiến lược phát triển kinh tế xã hội đòi hỏi khách quan cấp bách Con người cần hiểu biết chất biến động đất đai Vì cơng tác điều tra, đánh giá đất xem cấp thiết có ý nghĩa vơ quan trọng góp phần nâng cao hiệu việc sử dụng bảo vệ nguồn tài nguyên quan trọng Hệ thống thông tin địa lý (GIS) ngày ứng dụng rộng rãi nhiều ngành Đánh giá đất đai số ngành nhà nước quan tâm phát triển Được xem phương pháp nhanh chóng, tiện lợi có khoa học, GIS mang lại cho trình đánh giá đất đai nhìn tồn diện địa bàn nghiên cứu dựa khả phân tích liệu khơng gian liệu thuộc tính Từ phân tích đánh giá tiềm đất đai khách quan bố trí hợp lý loại hình sử dụng đất Phước Long huyện miền núi phía bắc tỉnh Bình Phước, huyện nằm vùng chuyển tiếp vùng Đông Nam Bộ vùng Tây Nguyên nên địa hình biến đổi bị chia cắt nhiều Do gây nhiều tượng ảnh hưởng khơng tốt đến chất lượng đất đai như: xói mòn sụt lún làm cho đất bị bạc màu, chất dinh dưỡng từ mà suất trồng giảm, đời sống kinh tế nhân dân gặp nhiều khó khăn Chính mà cơng tác đánh giá đất đai địa bàn huyện xem nhiệm vụ cấp thiết Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, giúp đỡ khoa QLĐĐ & BĐS Trường Đại học Nơng Lâm thành phố Hồ Chí Minh phối hợp quyền địa phương em thực đề tài “Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý đánh giá đất đai địa bàn huyện Phước Long, tỉnh Bình Phước” ™ Mục tiêu nghiên cứu - Hiểu vận dụng phương pháp kỹ thuật bước đánh giá đất đai Cụ thể nghiên cứu để sử dụng công cụ GIS phục vụ xây dựng mơ hình đánh giá đất đai - Xây dựng mơ hình đánh giá đất đai sử dụng mơ hình liệu raster - Hiểu vận dụng kết đánh giá đất đai phục vụ quy hoạch sử dụng đất nông – lâm nghiệp - Nâng cao hiệu sử dụng đất vùng nghiên cứu Ngành Quản lý Đất đai SVTH: Lê Minh Thảo ™ Đối tượng phạm vi nghiên cứu ƒ Đối tượng nghiên cứu - Điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên, kinh tế xã hội huyện Phước Long - tỉnh Bình Phước - Hiện trạng sử dụng đất huyện Phước Long - Quy trình đánh giá đất đai theo tổ chức Nông - Lương Liên hợp quốc (FAO – Food and Agriculture Organization) - Hệ thống đồ: Bản đồ đất, đồ địa hình, đồ quy hoạch sử dụng đất nơng nghiệp,… huyện Phước Long tỉnh Bình Phước - Phần mềm ArcviewGis ƒ Phạm vi nghiên cứu - Đề tài thực địa bàn huyện Phước Long - tỉnh Bình Phước - Thời gian thực từ ngày 16/03/2007 đến ngày 16/07/2007 Ngành Quản lý Đất đai SVTH: Lê Minh Thảo PHẦN I TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU I.1 Cơ sở lý luận vấn đề nghiên cứu I.1.1 Cơ sở khoa học a) Các khái niệm Đất (hay gọi soil thổ nhưỡng): phần tơi xốp lớp vỏ trái đất mà có hoạt động sinh vật Độ dày thường quy định từ 120 – 150 cm kể từ lớp đất mặt Ở nơi có tầng đất mỏng tính từ lớp đá mẹ hay tầng cứng rắn mà rễ xuyên qua trở lên, có 10 – 20 cm Đất đai (land): vạt đất xác định mặt địa lý diện tích bề mặt trái đất với thuộc tính tương đối ổn định thay đổi có tính chất chu kỳ dự đoán sinh bên trên, bên bên là: khí hậu, đất (soil), điều kiện địa chất, điều kiện thuỷ văn, thực vật động vật cư trú, hoạt động trước người, chừng mực mà thuộc tính có ảnh hưởng đến việc sử dụng vạt đất người tương lai Đánh giá đất đai (land evaluation): q trình xem xét khả thích hợp đất đai với loại hình sử dụng đất khác Nhằm cung cấp thông tin thuận lợi khó khăn việc sử dụng đất cách hợp lý Thực chất công tác đánh giá đất đai trình đối chiếu chất lượng đất đai với yêu cầu sử dụng đất Đánh giá đất đai (theo Stewart 1968): đánh giá khả thích hợp đất đai cho việc sử dụng đất đai người vào nông lâm nghiệp, thiết kế thuỷ lợi, quy hoạch sản xuất Đánh giá đất đai (theo FAO đề xuất năm 1976): trình so sánh, đối chiếu tính chất vốn vạt, khoanh đất cần đánh giá với tính chất đất đai mà loại hình yêu cầu sử dụng đất cần phải có Khả thích nghi đất đai: phù hợp đơn vị đất đai loại hình sử dụng đất xác định Đất đai xem xét điều kiện điều kiện sau cải tạo Yêu cầu sử dụng đất đai (Land use Requirements – LR): điều kiện đất đai cần thiết đòi hỏi cho việc bố trí loại hình sử dụng đất cụ thể cách ổn định có hiệu Yêu cầu bao gồm yêu cầu trồng, vật nuôi, yêu cầu quản trị biện pháp bảo vệ đất đai Loại hình sử dụng đất (Land Utilization Type – LUT): hiểu khái quát hình thức sử dụng đất đai để sản xuất một nhóm trồng, vật ni chu kỳ năm hoăc nhiều năm Chất lượng đất đai (Land Quality – LQ): tính chất phức tạp đất đai thể mức độ thích nghi khác cho loại hình sử dụng đất cụ thể Thơng thường phản ánh mối quan hệ nội nhiều đặt tính đất đai như: mức độ xói mòn, mức độ ngập, độ ẩm, độ phì nhiêu đồng cỏ, giao thông thuận lợi… Hệ thống thông tin địa lý (GIS – Geographic Information System): tổ hợp năm thành phần có quan hệ thống nhất, liên quan chặt chẽ với bao gồm: phần cứng (máy tính thiết bị liên quan); phần mềm; sở liệu; người, sách quản lý Các hợp phần hoạt động đồng nhằm thu thập, lưu trữ, quản lý, thao tác, phân tích, hiển thị mơ hình hóa liệu khơng gian trình Ngành Quản lý Đất đai SVTH: Lê Minh Thảo khơng gian có định vị tọa độ tham chiếu với hệ tọa độ dùng thể bề mặt cầu trái đất liệu thuộc tính nhằm thõa mãn yêu cầu thực tế b) Tổng quan tình hình nghiên cứu đánh giá đất ™ Công tác đánh giá đất đai nước giới ƒ Đánh giá đất đai Mỹ Mỹ ứng dụng rộng rãi hai phương pháp đánh giá phân hạng đất đai: - Phương pháp tổng hợp: phân chia lãnh thổ tự nhiên đánh giá đất theo suất trồng nhiều năm - Phương pháp yếu tố: thống kê yếu tố tự nhiên, xác định tính chất đất phương hướng cải tạo, thành phần giới, độ thẩm thấu, chất lẫn vào, hàm lượng độc tố, muối, mức độ xói mòn khí hậu Việc đánh giá đất khơng dựa suất mà thống kê chi phí thu nhập Trong trường hợp lợi nhuận tối đa lựa chọn làm mốc so sánh loại hình khác loại đất Bằng việc quy nhóm đất sản xuất phục vụ sản xuất đất nơng – lâm nghiệp, tồn nước Mỹ chia thành lớp Bốn lớp đầu có khả sản xuất nơng nghiệp, lớp I khơng có hạn chế hạn chế tăng dần lớp II, III, IV Ba lớp V, VI, VII khơng có khả sản xuất nơng nghiệp mà có khả sản xuất lâm nghiệp chăn thả gia súc Lớp thứ VIII vùng đất hồn tồn khơng có khả sản xuất nơng lâm nghiệp đầm lầy, khe vực, cát trắng Trong hệ thống đánh giá đất đai này, khả sản xuất đất đai giảm dần hạn chế tăng dần từ lớp I đến lớp VIII Mức độ chi tiết lớp chia nhỏ thành lớp phụ Những lớp phụ lớp khác tính chất hạn chế Chi tiết lớp phụ lại chia nhỏ thành đơn vị khả đất đai Ngồi Mỹ có hệ thống đánh giá đất đai dành riêng cho công tác thuỷ lợi Do dành riêng cho mục đích sử dụng nên phương pháp xem xét đến mặt kinh tế đánh giá theo định lượng ƒ Đánh giá đất đai Canada Canada đánh giá đất đai theo yếu tố tự nhiên đất suất ngũ cốc nhiều năm Trong nhóm ngũ cốc lấy mỳ làm tiêu chuẩn Nếu đơn vị sản xuất có nhiều loại trồng dùng hệ số hố chuyển đổi lúa mì Các tiêu dùng đánh giá đất thường ý đến là: thành phần giới, cấu trúc đất, mức độ muối độc, mức độ xói mòn chất lẫn vào sở đất đai Canada chia thành nhóm: - Nhóm 1: Thích hợp với nhiều loại cả, khơng có hạn chế - Nhóm 2: Khả thích hợp với số trồng Có hạn chế xói mòn, khí hậu khơng thuận lợi, nghèo dinh dưỡng - Nhóm 3: Chỉ thích hợp với số trồng, có nhiều hạn chế về: độ dốc lớn, xói mòn mạnh, thành phần giới nặng, nghèo dinh dưỡng - Nhóm 4: Thích hợp với trồng Hạn chế khí hậu khắc nghiệt, bị xói mòn mạnh, khơng có khả giữ nước - Nhóm 5: Ít trồng hàng năm, trồng lâu năm yêu cầu đầu tư cao - Nhóm 6: Đất dùng vào chăn thả gia súc Ngành Quản lý Đất đai SVTH: Lê Minh Thảo - Nhóm 7: Hồn tồn khơng có khả sản xuất nông nghiệp ƒ Đánh giá đất đai Anh Gồm hai phương pháp chính: Đánh giá đất hoàn toàn dựa vào điều kiện tự nhiên Phương pháp không ý đến tham gia người mà chủ yếu dựa vào độ phì tự nhiên chia làm nhóm: - Nhóm yếu tố mà người thay đổi khí hậu, vị trí, địa hình, độ dày tầng đất, thành phần giới - Nhóm yếu tố người cải tạo phải đầu tư cao tưới tiêu, thay chua rửa mặn, - Nhóm yếu tố mà người cải tạo phương pháp thông thường điều hoà dinh dưỡng đất, cải thiện độ chua Đánh giá đất đai hoàn toàn dựa vào suất thực tế việc thống kê suất trồng thực tế qua nhiều năm Việc đánh giá gặp nhiều khó khăn khơng khách quan, suất trồng dựa vào loại trồng chọn khả canh tác người sử dụng Trên sở phương pháp đánh giá đất đai thứ nhất, đất đai Anh chia thành nhóm: - Nhóm 1: Gồm loại đất thuận lợi nhiều mặt để sản xuất nông nghiệp, trồng nhiều loại cho suất cao - Nhóm 2: Đất có số yếu tố hạn chế ảnh hưởng không lớn, có khả thích hợp với nhiều loại trồng trừ loại ăn - Nhóm 3: Đất có chất lượng trung bình, thích hợp cho đồng cỏ số lương thực, tầng đất mỏng, địa hình mấp mơ, khí hậu lạnh - Nhóm 4: Nghèo dinh dưỡng canh tác khó khăn, thích hợp với trồng không cần đầu tư cao - Nhóm 5: Đất đồng cỏ chăn ni, khơng trơng lương thực ƒ Đánh giá đất Ấn Độ Ở Ấn Độ đánh giá đất dựa phương trình Mêta va Râychaudhuri xây dựng năm 1961: Y (sức sản xuất) = FA*FB*FC*FX Trong đó: - A: Độ dày tầng đất đặc tính - B: Thành phần giới lớp đất mặt - C: Độ dốc bề mặt - X: Các yếu tố biến động tưới tiêu, kiềm, mức độ dinh dưỡng, độ xói mòn - Tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể vùng đánh chọn yếu tố thích hợp Mỗi yếu tố chia thành nhiều cấp tính theo phần trăm (%) Bằng phương pháp này, đất đai Ấn Độ chia thành nhóm: - Nhóm 1: Thượng hảo hạng, 80 – 100% đất trồng loại cho suất cao - Nhóm 2: 60-79% đất trồng trồng cho suất thấp 10 Ngành Quản lý Đất đai SVTH: Lê Minh Thảo - Output Grid Cell Size: Mỗi cell tương ứng với diện tích vng thực tế Độ lớn cạnh vng gọi độ phân giải liệu Kích thước cell nhỏ việc biểu diễn đối tượng chi tiết xác Tuy nhiên, điều có nghĩa kích thước liệu lớn tốn nhớ Kích thước ảnh phụ thuộc vào nhiều yếu tố quan trọng là: Yêu cầu độ xác tỷ lệ đồ, tỷ lệ đồ diện tích khu vực nghiên cứu Nếu ảnh có kích thước nhỏ độ xác đồ cao, hình ảnh sắc nét Xét Phước Long với diện tích 185.894 ha, thành lập đồ tỉ lệ 1:25000 độ xác tỉ lệ đồ 0.25 m Do ta chọn kích thước cell 30 ¯ 30 (là kích thước ảnh raster mà ta có sau chuyển) Click OK, xuất hộp thoại chọn trường mã hoá, chọn tiếp OK chọn Yes liên tục lần Ta kết ảnh Raster đồ đơn tính hình bên : Hình 5: Bản đồ thổ nhưỡng dạng grid Tiếp tục thực cho yếu tố đơn tính khác ta đước hệ thống đồ đơn tính: đồ đất, đồ độ dốc, đồ tầng dày, đồ thành phần giới, đồ khả tưới, đồ lượng mưa Bước 3: Đưa mơ hình Sau thực chuyển sang dạng raster tất lớp đơn tính ta tiến hành chồng ghép đồ đơn tính lại với theo nguyên tắc phép chồng ghép thông tin Chức chồng ghép thao tác khơng gian lớp chun đề chồng lên để tạo lớp chuyên đề chứa đựng thông tin Để rút thông tin này, thao tác số học thao tác logic vận dụng lớp liệu khác nhập vào Chồng ghép lớp liệu khác trình bậc thang Hai lớp liệu nhập vào tổ hợp vào lớp trung gian, lại tổ hợp với lớp thứ ba để tạo lớp trung gian khác Điều thực tới tất lớp liệu nhập vào chồng lên Để tạo lớp thông tin tổng hợp chứa đựng lớp thông tin khác ta thực cơng đại số giá trị theo vị trí ô ảnh Các lớp chồng lên 41 Ngành Quản lý Đất đai SVTH: Lê Minh Thảo lớp tổng hợp bổ sung thơng tin từ tất lớp thực hiện(xem hình 12) Trong liệu raster diện tích khơng gian chia nhỏ thành ô Mỗi thuộc tính ứng với lớp Tất lớp có cách chia khơng gian tạo dễ dàng so sánh chúng Có ý nghĩa lớp tương ứng với tập liệu chứa đựng bảng liệt kê có trật tự giá trị chúng lưu trữ ma trận Mỗi vị trí ma trận biểu diễn vùng xác định khu vực nghiên cứu Vì mặt chất, tất lớp có cách chia không gian nên thao tác chồng ghép đơn giản Kết phép tính mơ hình (một đồ) mà giá trị ảnh giá trị tổng giá trị ô ảnh từ đồ đơn tính Và đồ chia nhiều vùng màu giá trị Lúc vùng màu giá trị xem đơn vị đất đai hay gọi đồ đơn vị đất đai liệu raster Bản đồ đơn vị đất đai huyện Phước Long, tỉnh Bình Phước vừa tạo gồm 35 đơn vị đất nông nghiệp Mỗi đơn vị quy định mã đơn vị Mã đơn vị đất đai, kết tổng hợp yếu tố bảng đề cập phân tích cụ thể bảng 24 Thổ nhưỡng 200000 100000 300000 10000 10000 40000 Độ dốc Tầng dày 1000 1000 Bản đồ đơn vị đất đai 3000 0 Thành phần giới 100 200 211222 100 111121 343132 Khả tưới 20 20 30 Lượng mưa 2 Hinh 6: Chồng xếp lớp đồ đơn tính dạng grid 42 Ngành Quản lý Đất đai SVTH: Lê Minh Thảo Bảng 21: Phân loại đơn vị đất đai huyện Phước Long, tỉnh Bình Phước ĐỘ ĐƠC TẦNG DÀY TPCG KHẢ NĂNG TƯỚI LƯỢNG MƯA 18 31.826 0-8 0-8 >100 >100 Sét Sét bán chủ động bán chủ động >2100