Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong việc nghiên cứu xói mòn đất tại huyện võ nhai tỉnh thái nguyên

PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Đất đai nguồn tài nguyên vô quý giá, tư liệu đặc biệt, thành phần quan trọng hàng đầu môi trường sống, địa bàn hoạt động chủ yếu kinh tế Đất phục vụ cho phát triển Nông - Lâm nghiệp đánh giá theo tầng dày, độ phì Xói mòn đất tượng phổ biến mùa mưa thường xuyên xảy đất dốc, lớp đất màu bị trơi khiến cho đất đai độ phì nhiêu, làm giảm suất trồng, gây thiệt hại nghiêm trọng kinh tế Xói mòn đất trình phá huỷ lớp thổ nhưỡng (bao gồm phá huỷ thành phần cơ, lý, hoá, chất dinh dưỡng v.v đất) tác động nhân tố tự nhiên nhân sinh làm giảm độ phì đất, gây bạc màu, thối hố đất, laterit hoá, trơ sỏi đá v.v , ảnh hưởng trực tiếp tới sống phát triển thảm thực vật rừng, thảm trồng khác Võ Nhai huyện vùng cao nằm phía Đơng Bắc tỉnh Thái Ngun có tổng diện tích tự nhiên 84.5104,41 với dân số 58.900 người, với điều kiện địa hình phức tạp nhiều đồi núi có độ dốc cao, giao thơng lại khó khăn, đồng thời tổng lượng mưa cường độ mưa năm lớn Đây nguyên nhân dẫn đến lượng đất đai bị xói mòn mạnh Có nhiều có nhiều phương pháp nghiên cứu, đánh giá xói mòn đất tác giả ngồi nước sử dụng để chống xói mòn đất trồng phòng hộ, thâm canh, cải tạo hệ thống chắn nước, nước Trong đó, việc ứng dụng cơng nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS) phương pháp, cơng cụ mạnh có khả phân tích khơng gian thời gian ngắn Cơng nghệ GIS cho phép tích hợp phương trình đất tổng qt Wischmeier W.H Smith D.D để tính tốn xây dựng đồ xói mòn đất lưu vực, vùng lãnh thổ cách dễ dàng xác Vấn đề đặt làm để nâng cao tính hiệu việc chống xói mòn đất nói chung Huyện Võ Nhai tỉnh Thái Nguyên nói riêng Xuất phát từ thực tiễn đó, hướng dẫn TS Đàm Xuân Vận tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng Hệ thống thông tin địa lý (GIS) việc nghiên cứu xói mòn đất huyện Võ Nhai tỉnh Thái Nguyên” Mục đích yêu cầu đề tài + Mục đích đề tài Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội địa phương để từ thấy ảnh hưởng đến tượng xói mòn đất địa bàn huyện Vận dụng kỹ thuật GIS để nghiên cứu tượng xói mòn đất huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên + Yêu cầu đề tài - Góp phần hệ thống hóa sở lý luận thực tiễn việc ứng dụng công nghệ tin học ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) vào việc nghiên cứu quản lý tài nguyên môi trường, đặc biệt tài nguyên đất - Xác định, phân cấp mức độ xói mòn xây dựng đồ dự báo nguy xói mòn đất cho huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên - Đề giải pháp cơng tác chống xói mòn đất cho người nơng dân huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên để từ có biện pháp canh tác hợp lý, mang lại hiệu cao sản xuất đất đai không bị gây xói mòn thời gian tới Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài * Về khoa học - Góp phần bổ xung hồn thiện sở lý luận khoa học công tác ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) để nghiên cứu đánh giá đắn chất tượng q trình xói mòn đất đai - Đề tài sau hoàn thành minh chứng cho việc củng cố áp dụng kiến thức chuyên môn học vào thực tiễn công tác * Về thực tiễn - Luận văn ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) việc nghiên cứu xói mòn đất đai huyện Võ Nhai Từ xây dựng đồ dự báo nguy xói mòn đất khu vực nghiên cứu làm sở đề xuất số giải pháp hạn chế xói mòn đất Bố cục luận văn Luận văn bao gồm phần chương Phần mở đầu Chương 1: Tổng quan tài liệu Chương 2: Nội dung phương pháp nghiên cứu Chương 3: Kết nghiên cứu thảo luận Phần kết luận đề nghị Chƣơng TỔNG QUAN TÀI LIỆU Cơ sở khoa học tầm quan trọng việc nghiên cứu xói mòn đất đai Có nhiều định nghĩa xói mòn đất, để phù hợp với khu vực nghiên cứu, luận văn sử dụng định nghĩa Nguyễn Quang Mỹ [6]: Xói mòn đất (soil erosion) trình phá hủy lớp thổ nhưỡng (bao gồm phá hủy thành phần cơ, lý, hóa, chất dinh dưỡng v.v đất) tác động nhân tố tự nhiên nhân sinh, làm giảm độ phì đất, gây bạc mầu, thối hóa đất, laterit hóa, trơ sỏi đá v.v ảnh hưởng trực tiếp đến sống phát triển thảm thực vật rừng, thảm trồng khác Xói mòn gồm loại: - Xói mòn bề mặt: Là loại xói mòn mưa băng tuyết tan Kiểu xói mòn thường gặp sườn đỉnh phân thủy bồn thu nước - Xói mòn theo dòng: Là kiểu xâm thực, xói mòn tập trung dải trũng rãnh sâu, thung lũng, sông suối Xâm thực theo dòng chia làm loại xâm thực sâu xâm thực ngang 1.1 Các trình xói mòn đất Các q trình xói mòn gồm: Xói lở sơng suối xói mòn, rửa trơi bề mặt * Xói lở sơng suối Q trình xói lở sông suối xác định theo công thức động dòng chảy [10] F mv Tr ong đó: F: động khối nước chảy m: khối lượng nước chảy v: vận tốc dòng chảy * Xói mòn rửa trơi bề mặt Là q trình xói mòn dòng chảy tạm thời sườn lúc mưa tuyết tan chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố tự nhiên, yếu tố địa hình quan trọng [10] 1.2 Các nhân tố ảnh hƣởng đến q trình xói mòn đất đai Các nhân tố ảnh hưởng đến trình xói mòn đất bao gồm: khí hậu, địa hình, đất đai, thảm thực vật người mô tả hình đây: A/h tích cực Khí hậu A/h tiêu cực A/h hai chiều Con ngƣời Địa hình Xói mòn Thảm thực vật Đất đai 1.2.1 Ảnh hưởng nhân tố khí hậu Võ Nhai nằm vùng khí hậu đặc trưng miền núi trung du, 0 nhiệt độ trung bình hàng năm từ 23 - 24,5 C Độ ẩm khơng khí trung bình thay đổi từ 80% - 87% Khí hậu Võ Nhai chia làm hai mùa rõ rệt, mùa mưa mùa khô Mùa mưa vào khoảng tháng đến tháng 9, nhiệt độ trung bình 0 27 - 32 C, lượng mưa trung bình 300 - 500 mm chiếm 50 - 70% lượng mưa năm Đây mùa thuận lợi cho việc sinh trưởng phát triển trồng đàn gia súc Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3, nhiệt độ trung bình 0 17 - 21 C có lúc xuống thấp đến 12 C Như vậy, tổng lượng mưa tính chất mưa, thời gian cường độ mưa tính liên tục tạo nên tượng xói mòn dòng chảy bề mặt Ngồi mưa ảnh hưởng trực tiếp tới xói mòn, yếu tố khí hậu khác gió có ảnh hưởng gián tiếp đến q trình xói mòn đất 1.2.2 Ảnh hưởng địa hình, địa mạo Võ Nhai có địa hình phức tạp, đồi núi chủ yếu, đất ruộng ít, phần lớn diện tích đồi núi dốc núi đá vơi chiếm đến 92% lại diện tích phẳng cho sản xuất nơng nghiệp chiếm tỷ lệ nhỏ, tập trung theo khe suối, triền sông thung lũng, độ cao trung bình 100 - 800m so với mặt nước biển Địa hình nhân tố tự nhiên ảnh hưởng lớn đến xói mòn đất Nếu xét diện rộng, địa hình có tác dụng làm thay đổi phân bố nhiệt lượng mưa rơi xuống Sự thay đổi độ cao kéo theo thay đổi nhiệt độ, lượng mưa, ẩm độ Các yếu tố địa độ dốc, chiều dài sườn dốc, hình dạng (lồi, lõm, thẳng, bậc thang v.v ) mức độ chia cắt ngang địa hình ảnh hưởng trực tiếp đến xói mòn đất Độ dốc sườn yếu tố địa hình có ảnh hưởng lớn đến q trình xói mòn Độ dốc lớn làm tăng cường độ dòng chảy đẩy nhanh q trình rửa trơi, xói mòn đất, gây nên xói mòn mạnh Chiều dài sườn dốc nhân tố ảnh hưởng đến q trình xói mòn đất Chiều dài sườn tăng, khối lượng nước lớn, lớp nước dày, tốc độ lượng dòng chảy lớn q trình rửa trơi, xói mòn đất xảy mạnh 1.2.3 Ảnh hưởng lớp phủ thực vật Lớp phủ thực vật có ảnh hưởng đến q trình xói mòn đất, lớp phủ thực vật tăng q trình xói mòn đất giảm Vai trò chống xói mòn lớp phủ thực vật phụ thuộc vào tuổi độ che phủ Thực vật có khả bảo vệ đất chống xói mòn qua việc làm giảm ảnh hưởng hạt mưa xuống mặt đất tán làm cho nước có khả chảy xuống 50 60% theo chiều thẳng đứng rễ Không thế, vật rơi rụng thực vật cành khô, rụng tạo lượng mùn lớn đất, giữ đất tơi xốp, chống xói mòn 1.2.4 Ảnh hưởng đất đai Đất đối tượng bị dòng chảy mặt phá huỷ, phát triển xói mòn phụ thuộc vào tính chất trạng thái đất Những yếu tố đất ảnh hưởng đến xói mòn đất thành phần giới, cấu trúc độ thấm đất hàm lượng mùn đất Những yếu tố ảnh hưởng đến khả hình thành dòng chảy mưa rào 1.2.5 Ảnh hưởng người Con người ảnh hưởng trực tiếp đến xói mòn đất thơng qua hoạt động sống Việc phá rừng gián tiếp đẩy mạnh q trình xói mòn đất Những diện tích rừng làm lộ khoảng trống khơng có thảm thực vật che phủ đất Khi mưa xuống q trình xói mòn bề mặt xảy mạnh Canh tác đất dốc không khoa học, du canh du cư tác nhân gia tăng xói mòn đất Trên độ dốc < bắt đầu xảy xói mòn có mưa to Từ độ dốc trở lên, tuỳ vào yếu tố đất đai, thực vật, lượng mưa v.v mà q trình xói mòn xảy mạnh hay yếu [7] Nghiên cứu xói mòn đất giới Việt Nam 2.1 Tình hình nghiên cứu xói mòn đất giới 2.1.1 Nghiên cứu xói mòn đất Liên Xơ (cũ) Nghiên cứu xói mòn đất mưa tuyết tan nhà bác học Nga M.B.Lômônôxốp (các năm 1751, 1753, 1763) đặt móng ý nhiều đến nhiệm vụ bảo vệ đất khỏi xói mòn Sau cơng trình P.A.Kostưtrep (năm 1886), N.A Xocolop (năm 1884), v.v… Dưới đạo giáo sư D.P Armanda C.I Xiclbextrob Viện hàn lâm khoa học Liên Xô (cũ), cơng trình chun khảo lớn “Xói mòn chống xói mòn đất nơng nghiệp” (năm 1956, 1958) xuất làm sở khoa học vững cho q trình nghiên cứu xói mòn đất thời cẩm nang cho chuyên gia nông nghiệp sử dụng hữu hiệu phát triển nông nghiệp Liên Xô (cũ) Trong năm 1950 - 1960 hàng loạt sách chuyên khảo, sách giáo khoa tác giả N.N Makkaveep (năm 1953), I.D Brazil (năm 1956), M.N Zaslabski (năm 1964, 1966, 1987) bổ sung vào nguồn tài liệu q giá lĩnh vực nghiên cứu xói mòn đất Liên Xô (cũ) Trong năm 70 kỷ 20, Liên Xơ (cũ) có 10 Viện hàng trăm trạm nghiên cứu xói mòn chống xói mòn xây dựng vùng lãnh thổ phát triển nông nghiệp Liên Xô (cũ) nhằm hướng dẫn cho nông dân phát triển nông lâm nghiệp đại theo Luật bảo vệ đất đai khỏi xói mòn Sau có nghị Đảng Cộng Sản Chính phủ Liên Xơ (cũ) “Bảo vệ đất khỏi xói mòn gió nước”, hàng vạn cơng trình mắt bạn đọc, đặc biệt cơng trình D.C Zakharop (nă m 1971), N.I.Makkaveep (năm 1987) làm cho cơng cụ nghiên cứu xói mòn đại mang tính định lượng cao, đem lại hiệu lớn Từ năm 1980 đến có 10 nghìn đầu sách, báo viết xói mòn đất Đây dẫn quan trọng cho sản xuất đất nơng lâm nghiệp có hiệu mang lại nhiều sản phẩm có chất lượng cao, sản lượng lớn sử dụng đất đai Liên Xô (cũ) mục đích [10] 2.1.2 Nghiên cứu xói mòn đất Mỹ Diện tích ruộng đất nước Mỹ 906,40 triệu ha, đất rừng chiếm gần 293 triệu Một nguy to lớn mà nhân dân Mỹ phải đối mặt nạn xói mòn đất, chí thức thừa nhận tai hoạ dân - Phƣơng pháp đào hố Để hạn chế tổn thất xói mòn đất dốc, người ta đào hố sâu thẳng góc với đường dốc lớn nhất, hố rộng từ 0,3 - 0,4m, sâu từ 0,5 - 0,6m Cuối mùa mưa, hố bị đất lấp đào lên, sau hố dùng để ủ phân hay để trống - Phƣơng pháp cải tạo địa hình Nếu đất dốc, cải tạo địa hình trở nên cần thiết Giá thành cải tạo địa hình cao nên công việc dù giới nên thực điều kiện đặc biệt diện tích giới hạn PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận - Ứng dụng công nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS) để dự báo xói mòn đất huyện Võ Nhai vấn đề mới, có ý nghĩa khoa học mang tính thực tiễn, thời - Tỷ lệ xói mòn trung bình (cấp 3,4) huyện Võ Nhai chiếm tỷ lệ cao 41,53% tổng diện tích tự nhiên phân theo cấp thứ tự từ cấp tới cấp 5; Tỷ lệ xói mòn yếu (cấp 1,2) chiếm 2,28% tổng diện tích tự nhiên; Xói mòn mạnh (cấp 5) chiếm 2,55% tổng diện tích tự nhiên Điều phù hợp với địa hình huyện có độ dốc cao độ che phủ hạn chế Lượng đất hàng năm huyện Võ Nhai 424,904 tấn/ha/năm Đây lượng đất tương đối lớn - Đề tài xây dựng đồ tiềm xói mòn đất đồ xói mòn thực tế huyện Võ Nhai sở cho việc sử dụng đất hợp lý cho khu vực nghiên cứu, đảm bảo tính bền vững lãnh thổ - Những kết đề tài chúng tơi kiểm chứng ngồi thực địa, kết đề tài đáng tin cậy, có hàm lương khoa học, làm tài liệu tham khảo hữu ích cho cơng tác quy hoạch sử dụng đất địa phương - Đề tài vào tình hình thực tế kết nghiên cứu đưa r a số đề xuất cho khu vực nghiên cứu theo cấp xói mòn Do thời gian có hạn nên đề xuất chưa đầy đủ Tuy nhiên, tài liệu tham khảo đáng tin cậy cho địa phương nhân dân Kiến nghị Cần tiếp tục có nghiên cứu xói mòn đất việc áp dụng công nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS) phạm vi lớn (cấp tỉnh cấp quốc gia) để đồng trình phân tích đánh giá lựa chọn biện pháp tác động mang tính tổng hợp hệ thống Trong nghiên cứu xói mòn đất, cần kết hợp việc sử dụng công nghệ GIS với biện pháp xác định xói mòn ngồi thực địa để kiểm chứng, nâng cao giá trị thực tiễn vấn đề nghiên cứu địa phương TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tiếng Việt Nguyễn Tuấn Anh Hà Văn Thuân (2006), Bài giảng thực hành ứng dụng quản lý Tài nguyên & Môi trường, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên Phạm Văn Cự (2005), Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý Viễn thám quản lý Tài nguyên & Môi trường Việt Nam - Thực trạng thuận lợi thách thức, Trung tâm viễn thám Geomatic VTGEO, Hà Nội Nguyễn Thế Đặng Nguyễn Thế Hùng (1999), Giáo Trình Đất, Nxb Nông nghiệp Hà Nội Ngô Thị Hồng Gấm (2006), Bài giảng thực hành Hệ thống thông tin địa lý (GIS), sử dụng phần mềm Mapinfo, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên Nguyễn Trọng Hà (1996), Xác định yếu tố gây xói mòn khả dự báo xói mòn đất dốc, Luận án PTS Khoa học kỹ thuật, Trường Ðại học Thủy lợi Hà Nội Nguyễn Trọng Hà Nguyễn Thế Hưng (2005), Kết bước đầu nghiên cứu xói mòn đất khu vực tưới vùng đồi, thành phố Việt Trì, tỉnh Phú Thọ, Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển nơng thơn, số 12, tr.45, 46, 47, 48 Nguyễn Trọng Hà, Nguyễn Tử Siêm Thái Phiên (1999), Xác định yếu tố gây xói mòn khả dự báo xói mòn đất dốc, Nxb Nơng nghiệp Hà Nội Phạm Hùng (2001), Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật mơ hình tốn tính tốn xói mòn lưu vực Việt Nam, Luận án tiến sĩ kỹ thuật trường Ðại học Thủy lợi, Hà Nội Nguyễn Thành Hùng Lê Xn Thiên (1995), Nghiên cứu xói mòn đất khu vực tỉnh Lâm Đồng, Thông tin khoa học công nghệ Lâm Đồng, số 10 Nguyễn Quang Mỹ (2000), Xói mòn đất biện pháp chống xói mòn, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội 11 Trung tâm liên ngành viễn thám GIS - Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn (2000), Báo cáo đề tài khoa học Đánh giá tiềm xói mòn vùng đồi núi Bắc trung Việt Nam, Hà Nội 12 Uỷ ban nhân dân huyện Võ Nhai (2006), “Báo cáo thuyết minh tổng hợp quy hoạch kế hoạch sử dụng đất huyện Võ Nhai giai đoạn 2006 2010, định hướng đến năm 2015” 13 Uỷ ban nhân dân huyện Võ Nhai (2010), ”Báo cáo thực nhiệm vụ phát triển kinh tế - xã hội năm 2009 kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội năm 2010” 14 Đàm Xuân Vận (2009), Bài giảng hệ thống thông tin địa lý, Trường Đại học Nông Lâm Thái Ngun 15 “Các phương pháp chống xói mòn đất hiệu đất dốc”, http://www.khoahoc.com.vn, ngày 21/7/2006 16 “Cơng tác nghiên cứu phòng chống xói mòn địa bàn tỉnh Thái Nguyên, thực trạng giải pháp”, http://www.thainguyen.gov.vn, ngày 27/9/2008 II Tiếng Anh 17 Lai Vinh Cam (2000), “Soil erosion study in NorthWest region of Viet Nam by intergrating watersheed analysis and universal soil loss equation (USLE)” Tạp chí khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học tự nhiên số XI 18 Environmental System Research Institute, Inc (1996), ArcView GIS, The Geographic Information System for everyone,U.S.A 19 Helena Mitasova, GMSL UofI, MEAS NCSU, Bill Brown GMSL UofI (2007), Landscape soil erosion modeling for spatial conservation planning: GIS-based tutorial, U.S.A http://www.gis.com 20 Bui Dung The, Erosion and choice of land use systems by upland in the central coast, Viet Nam, http://www.128.100.163/ncpd/buiDung/methods.ht ml ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM HOÀNG VIẾT THẢO ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) TRONG VIỆC NGHIÊN CỨU XÓI MÕN ĐẤT TẠI HUYỆN VÕ NHAI TỈNH THÁI NGUYÊN Chuyên ngành : QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI Mã số : 60.62.16 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: TS Đàm Xuân Vận Thái Nguyên – năm 2011 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu kết nghiên cứu Luận văn trung thực chưa sử dụng để bảo vệ học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực Luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn Luận văn rõ nguồn gốc Tác giả luận văn Hoàng Viết Thảo LỜI CẢM ƠN Hoàn thành luận văn thạc sỹ này, em quan tâm giúp đỡ Ban giám hiệu, khoa đào tạo Sau đại học trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên Nhân dịp em xin bày tỏ lòng biết ơn đến giúp đỡ q báu Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Tiến sĩ Đàm Xuân Vận – Giảng viên khoa Tài nguyên & Môi trường, trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên trực tiếp hướng dẫn, nhiệt tình bảo em hồn thành luận văn Em xin cảm ơn giúp đỡ Lãnh đạo, cán công chức, viên chức quan: UBND huyện Võ Nhai, Phòng Tài ngun - Mơi trường, Phòng Thống kê, Trung tâm khí tượng thủy văn huyện Võ Nhai tạo điều kiện giúp đỡ em trình thu thập tài liệu phục vụ nghiên cứu luận văn Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, bạn bè đồng nghiệp động viên, giúp đỡ em suốt thời gian qua Một lần nữa, em xin trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 10 năm 2011 Tác giả Hoàng Viết Thảo DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT GIS : Hệ thống thông tin địa lý CNH – HĐH : Công nghiệp hố, Hiện đại hóa DEM : Mơ hình số hố độ cao FAO : Tổ chức nông lương giới UNESCO : Tổ chức văn hoá giáo dục khoa học Liên hiệp quốc UBND : Uỷ ban nhân dân CSDL : Cơ sở liệu DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Một số đặc điểm khí hậu thuỷ văn huyện Võ Nhai 23 Bảng 3.2: Tình hình dân số lao động huyện Võ Nhai giai đoạn 2008 - 2010 29 Bảng 3.3: Thành phần dân tộc huyện Võ Nhai giai đoạn 2008 - 2010 30 Bảng 3.4: Cơ cấu lao động huyện Võ Nhai năm 2010 30 Bảng 3.5: Kết sản xuất ngành kinh tế huyện Võ Nhai giai đoạn 2008 - 2010 31 Bảng 3.6: Phân loại hộ nghèo theo tiêu chuẩn mức sống dân cư giai đoạn 2008 - 2010 32 Bảng 3.7: Năng suất trồng huyện Võ Nhai qua năm 32 Bảng 3.8: Hiện trạng sử dụng đất huyện Võ Nhai năm 2010 33 Bảng 3.9: Phân cấp mức độ xói mòn độ dốc 34 Bảng 3.10: Phân cấp mức độ xói mòn loại đất 34 Bảng 3.11: Bảng phân cấp mức độ xói mòn độ che phủ 35 Bảng 3.12 Phân cấp độ dốc đất huyện Võ Nhai 42 Bảng 3.13: Diện tích đơn vị đất theo đồ đất huyện Võ Nhai 46 Bảng 3.14: Diện tích sử dụng loại đất huyện Võ Nhai 51 Bảng 3.15: Kết xói mòn huyện Võ Nhai 56 Bảng 3.16: Các giá trị nhân tố địa hình LS cho mối liên hệ đặc biệt chiều dài độ dốc sườn (Wischmeier & Smith, 1978) 58 Bảng 3.17: Kết tính số xói mòn đất K số loại đất vùng đồi núi Việt Nam 60 Bảng 3.18: Khả xói mòn tương đối đất số loại trồng có tuổi mức sản lượng khác giai đoạn sinh trưởng khác 62 Bảng 3.19: Phân bố lượng mưa bình quân năm theo cấp cường độ mưa 63 Bảng 3.20: Năng lượng mưa sinh bình quân hàng năm đơn vị diện tích (J/m ) 63 Bảng 3.21: Phân bố mưa P số xói mòn mưa R bình quân năm tỉnh Thái Nguyên 64 Bảng 3.22: Phương pháp hội quy tuyến tính 64 Bảng 3.23: Giá trị đề xuất hệ số kiểm sốt xói mòn P 65 Bảng 3.24: Độ dốc, chiều dài sườn nhân tố LS 68 Bảng 3.25: Bảng tra C theo hội khoa học đất quốc tế 69 Bảng 3.26: Bảng tra hệ số P theo hội khoa học đất quốc tế 70 Bảng 3.27: Kết tính tốn lượng đất xói mòn 70 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1: Vị trí địa lý huyện Võ Nhai 19 Hình 3.2: Bản đồ hành huyện Võ Nhai 21 Hình 3.3: Nhiệt độ trung bình tháng năm huyện Võ Nhai 24 Hình 3.4: Lượng mưa trung bình tháng năm huyện Võ Nhai 24 Hình 3.5: Qui trình xây dựng đồ độ dốc 36 Hình 3.6: Chuẩn hóa lớp đồ địa hình Microstation 37 Hình 3.7: Cơ sở liệu đồ địa hình chuyển đổi sang ArcMap 38 Hình 3.8: Cơ sở liệu địa hình huyện Võ Nhai 38 Hình 3.9: Mơ hình số hóa độ cao huyện Võ Nhai 40 Hình 3.10: Bản đồ độ dốc huyện Võ Nhai 41 Hình 3.11: Quy trình thành lập đồ đất dạng lưới 43 Hình 3.12: Nhập thuộc tính cho lớp đồ 44 Hình 3.13: Bản đồ thổ nhưỡng huyện Võ Nhai 45 Hình 3.14: Quy trình xây dựng đồ thực phủ 47 Hình 3.15: Chuẩn hóa lớp đồ trạng sử dụng đất Microstation 48 Hình 3.16: Cơ sở liệu trạng huyện Võ Nhai 49 Hình 3.17: Bản đồ thực phủ huyện Võ Nhai 50 Hình 3.18: Bản đồ phân cấp xói mòn huyện Võ Nhai 55 MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục đích yêu cầu đề tài Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Bố cục luận văn Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU Cơ sở khoa học tầm quan trọng việc nghiên cứu xói mòn đất đai 1.1 Các q trình xói mòn đất 1.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến q trình xói mòn đất đai 1.2.1 Ảnh hưởng nhân tố khí hậu 1.2.2 Ảnh hưởng địa hình, địa mạo 1.2.3 Ảnh hưởng lớp phủ thực vật 1.2.4 Ảnh hưởng đất đai 1.2.5 Ảnh hưởng người Nghiên cứu xói mòn đất giới Việt Nam 2.1 Tình hình nghiên cứu xói mòn đất giới 2.1.1 Nghiên cứu xói mòn đất Liên Xơ (cũ) 2.1.2 Nghiên cứu xói mòn đất Mỹ 2.1.3 Nghiên cứu xói mòn đất Canada 10 2.1.4 Nghiên cứu xói mòn đất Pháp 10 2.2 Tình hình nghiên cứu xói mòn đất Việt Nam 11 2.2.1 Giai đoạn trước năm 1945 12 2.2.2 Giai đoạn từ năm 1945 - 1975 12 2.2.3 Giai đoạn từ năm 1975 đến 14 Chƣơng 2: NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 16 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 16 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 16 2.2 Nội dung nghiên cứu 16 2.2.1 Đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội huyện Võ Nhai 16 2.2.2 Xác định tiêu chuẩn đánh giá xói mòn đất công nghệ GIS 16 2.2.3 Chồng ghép đồ, xây dựng đồ dự báo nguy xói mòn đất 16 2.2.4 Điều tra dã ngoại thực địa để kiểm tra bổ xung kết thu 17 2.3 Phương pháp nghiên cứu 17 2.3.1 Phương pháp thống kê phân tích số liệu 17 2.3.2 Phương pháp xây dựng chồng ghép đồ 17 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 18 3.1 Đặc điểm địa bàn nghiên cứu 18 3.1.1 Điều kiện tự nhiên 18 3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 27 3.2.1 Tổng quan tình hình kinh tế - xã hội 27 3.2.2 Điều kiện sở vật chất kỹ thuật 27 3.2.3 Tình hình phát triển ngành kinh tế địa bàn huyện 31 3.3 Ứng dụng GIS xây dựng đồ nguy xói mòn đất huyện võ Nhai 34 3.3.1 Phân cấp mức độ nguy xói mòn huyện Võ Nhai 34 3.3.2 Xây dựng sở liệu đồ đơn tính 35 3.3.3 Thiết lập mơ hình xây dựng đồ dự báo nguy xói mòn 52 3.4 Xác định lượng đất xói mòn hàng năm huyện Võ Nhai 57 3.4.1 Các tiêu xác định lượng đất xói mòn 57 3.4.2 Xác định lượng đất tổng quát 65 3.5 Một số đề xuất mang tính thực tế khu vực nghiên cứu 70 3.6 Đánh giá kết đạt 72 3.7 Đề xuất phương pháp phòng chống xói mòn đất hiệu tương lai 74 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76 Kết luận 76 Kiến nghị 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 ... văn ứng dụng hệ thống thơng tin địa lý (GIS) việc nghiên cứu xói mòn đất đai huyện Võ Nhai Từ xây dựng đồ dự báo nguy xói mòn đất khu vực nghiên cứu làm sở đề xuất số giải pháp hạn chế xói mòn đất. .. tượng xói mòn đất địa bàn huyện Vận dụng kỹ thuật GIS để nghiên cứu tượng xói mòn đất huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên + Yêu cầu đề tài - Góp phần hệ thống hóa sở lý luận thực tiễn việc ứng dụng. .. nghệ tin học ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) vào việc nghiên cứu quản lý tài nguyên môi trường, đặc biệt tài nguyên đất - Xác định, phân cấp mức độ xói mòn xây dựng đồ dự báo nguy xói