Ứng dụng GIS xây dựng bản đồ đơn vị đất đai phục vụ đánh giá đất huyện thạch an tỉnh cao bằng luận văn thạc sĩ kinh tế nông nghiệp

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM PHẠM TRUNG TUẤN ANH ỨNG DỤNG GIS XÂY DỰNG BẢN ĐỒ ĐƠN VỊ ĐẤT ĐAI PHỤC VỤ ĐÁNH GIÁ ĐẤT HUYỆN THẠCH AN TỈNH CAO BẰNG Ngành: Quản lý đất đai Mã số: 8850103 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Thị Giang NHÀ XUẤT BẢN HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP - 2018 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan tồn q trình thực hoàn thành luận văn “Ứng dụng GIS xây dựng đồ đơn vị đất đai phục vụ đánh giá đất huyện Thạch An - tỉnh Cao Bằng” cơng sức nghiên cứu, tìm hiểu vấn đề, vận dụng kiến thức học, trao đổi với giảng viên hướng dẫn bạn bè Các số liệu sử dụng phân tích luận văn có nguồn gốc rõ ràng, kết nghiên cứu trung thực, khách quan chưa dùng để bảo vệ lấy học vị Tôi xin cam đoan thông tin trích dẫn luận văn trích dẫn cụ thể nguồn gốc Mọi giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn ghi nhận cảm ơn sâu sắc Nếu sai, tơi xin hồn tồn chịu trách nghiệm Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả luận văn Phạm Trung Tuấn Anh i LỜI CẢM ƠN Trong lời luận văn thạc sỹ này, muốn gửi lời cảm ơn biết ơn chân thành tới tất người hỗ trợ, giúp đỡ chuyên môn, vật chất tinh thần trình thực luận văn Đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn đến Thầy, Cô khoa Quản lý đất đai, Ban Quản lý đào tạo, Học viện Nông nghiệp Việt Nam tạo điều kiện học tập tốt nhất, dạy dỗ bảo suốt năm tháng học tập nâng cao kiến thức chun mơn trường Trong suốt q trình học tập làm luận văn, nhận hướng dẫn, giúp đỡ nhiệt tình, kiến thức Thầy, Cô Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Lê Thị Giang, giáo viên trực tiếp giảng dạy, hướng dẫn tạo điều kiện để tơi hồn thành luận văn với kết tốt Đồng thời, xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp Ban lãnh đạo Trung tâm Đánh giá đất - Trung tâm Điều tra, Đánh giá tài nguyên đất - Tổng cục Quản lý Đất đai giúp đỡ trình triển khai, thu thập số liệu để tơi hồn thành luận văn Cuối cùng, xin bày tỏ lòng biết ơn đến tất bạn bè, gia đình tơi động viên, giúp đỡ tạo điều kiện mặt, để tơi hồn thành tốt chương trình học, nội dung luận văn Do hạn chế thời gian kiến thức chuyên môn, luận văn chắn không tránh khỏi thiếu sót định, tơi mong nhận ý kiến đóng góp thầy, giáo bạn Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả luận văn Phạm Trung Tuấn Anh ii MỤC LỤC Lờı cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt vi Danh mục bảng vii Danh mục hình ảnh viii Trích yếu luận văn ix Thesis abstract xi Phần Mở đầu 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Phạm vi nghiên cứu 1.4 Đóng góp mới, ý nghĩa khoa học thực tiễn 1.4.1 Đóng góp đề tài 1.4.2 Ý nghĩa khoa học đề tài 1.4.3 Ý nghĩa thực tiễn đề tài Phần Tổng quan vấn đề nghiên cứu 2.1 Tình hình nghiên cứu đánh giá đất đai 2.1.1 Khái niệm đánh giá đất 2.1.2 Khái quát chung đánh giá đất đai giới 2.1.3 Đánh giá đất đai theo FAO 10 2.2 Xây dựng đồ đơn vị đất đai đánh giá đất theo FAO 12 2.2.1 Khái niệm đồ đơn vị đất đai 12 2.2.2 Quy trình xây dựng đồ đơn vị đất đai 13 2.3 Tình hình nghiên cứu xây dựng đồ đơn vị đất đai Việt Nam 15 2.4 Tổng quan hệ thống thông tin địa lý (GIS) 15 2.4.1 Khái quát hệ thống thông tin địa lý 15 2.4.2 Các kiểu liệu GIS 17 2.4.3 Tình hình ứng dụng GIS giới Việt Nam 19 Phần Nội dung phƣơng pháp nghiên cứu 29 iii 3.1 Địa điểm nghiên cứu 29 3.2 Thời gian nghiên cứu 29 3.3 Đối tượng nghiên cứu 29 3.4 Nội dung nghiên cứu 29 3.4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng 29 3.4.2 Tình hình sử dụng đất huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng 29 3.4.3 Xây dựng đồ đơn vị đất đai 29 3.4.4 Đánh giá thích hợp đất đai cho số loại sử dụng đất theo yêu cầu sử dụng đất đơn vị đất đai địa bàn huyện 30 3.5 Phương pháp nghiên cứu 30 3.5.1 Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 30 3.5.2 Phương pháp xây dựng đồ đơn tính cơng nghệ GIS 31 3.5.3 Phương pháp xây dựng đồ đơn vị đất đai công nghệ GIS 32 3.5.4 Phương pháp đánh giá thích hợp đất đai theo FAO 32 Phần Kết nghiên cứu 33 4.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng 33 4.1.1 Điều kiện tự nhiên 33 4.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 36 4.2 Tình hình sử dụng đất huyện Thạch An, tỉnh Cao Bằng 41 4.2.1 Hiện trạng sử dụng đất địa bàn huyện 41 4.2.2 Công tác quản lý đất đai 42 4.3 Xây dựng đồ đơn vị đất đai huyện Thạch An tỷ lệ 1:50000 43 4.3.1 Lựa chọn phân cấp tiêu xây dựng đồ đơn vị đất đai 44 4.3.2 Xây dựng đồ đơn tính 45 4.3.3 Xây dựng đồ đơn vị đất đai huyện Thạch An tỷ lệ 1:50000 55 4.3.4 Mô tả đơn vị đất đai 58 4.4 Đánh giá thích hợp đất đai cho số loại sử dụng đất theo yêu cầu sử dụng đất đơn vị đất đai địa bàn huyện 60 4.4.1 Xác định yêu cầu sử dụng đất cho LUT 60 4.4.2 Đánh giá khả thích hợp đơn vị đất đai sở yêu cầu sử dụng đất LUT 61 iv Phần Kết luận kiến nghị 70 5.1 Kết luận 70 5.2 Kiến nghị 71 Tài liệu tham khảo 72 Phụ lục 74 v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt CCNNN Cây công nghiệp ngắn ngày FAO Tổ chức Lương thực Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc GIS Hệ thống thông tin địa lý HTTTĐL Hệ thống thông tin địa lý LC Tính chất đất đai LMU Đơn vị đồ đất đai LQ Đặc tính đất đai LUS Hệ thống sử dụng đất LUT Loại hình sử dụng đất vi DANH MỤC BẢNG Bảng 4.1 Diện tích, cấu loại đất trạng năm 2017 huyện Thạch An 41 Bảng 4.2 Phân cấp tiêu phục vụ xây dựng đồ đơn tính huyện Thạch An 44 Bảng 4.3 Thuộc tính đồ loại đất 45 Bảng 4.4 Thuộc tính đồ độ dốc 47 Bảng 4.5 Thuộc tính đồ độ dày tầng đất 49 Bảng 4.6 Thuộc tính đồ độ phì 51 Bảng 4.7 Thuộc tính đồ chế độ tưới 53 Bảng 4.8 Số lượng đặc tính đơn vị đất đai 57 Bảng 4.9 Đánh giá mức độ thích hợp đất đai LUT theo yêu cầu sử dụng đất 61 Bảng 4.10 Tổng hợp loại hình thích hợp đất đai LMU 62 Bảng 4.11 Tổng hợp diện tích thích hợp đất đai loại hình sử dụng đất 68 vii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Các bước xây dựng đồ đơn vị đất đai 13 Hình 2.2 Các thành phần GIS 16 Hình 2.3 Minh hoạ cấu trúc liệu không gian liệu phi không gian 17 Hình 2.4 Biểu diễn đồ dạng Vector 18 Hình 2.5 Mơ hình liệu Raster 19 Hình 4.1 Vị trí huyện Thạch An tỉnh Cao Bằng 33 Hình 4.2 Bản đồ loại đất huyện Thạch An - Tỉnh Cao Bằng 46 Hình 4.3 Bản đồ độ dốc huyện Thạch An - Tỉnh Cao Bằng 48 Hình 4.4 Bản đồ độ dày tầng đất huyện Thạch An - Tỉnh Cao Bằng 50 Hình 4.5 Bản đồ độ phì huyện Thạch An - Tỉnh Cao Bằng 52 Hình 4.6 Bản đồ chế độ tưới huyện Thạch An - tỉnh Cao Bằng 54 Hình 4.7 Chồng xếp đồ đơn tính 55 Hình 4.8 Bản đồ đơn vị đất đai huyện Thạch An - tỉnh Cao Bằng 56 Hình 4.9 Bản đồ thích hợp đất trồng lúa huyện Thạch An - tỉnh Cao Bằng 63 Hình 4.10 Bản đồ thích hợp đất trồng màu CCNNN huyện Thạch An - tỉnh Cao Bằng 64 Hình 4.11 Bản đồ thích hợp đất trồng lâu năm huyện Thạch An - tỉnh Cao Bằng 65 Hình 4.12 Bản đồ thích hợp đất nông lâm kết hợp huyện Thạch An - tỉnh Cao Bằng 66 Hình 4.13 Bản đồ thích hợp đất lâm nghiệp huyện Thạch An - tỉnh Cao Bằng 67 viii TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Phạm Trung Tuấn Anh Tên luận văn: Ứng dụng GIS xây dựng đồ đơn vị đất đai phục vụ đánh giá đất huyện Thạch An - tỉnh Cao Bằng Ngành: Quản lý đất đai Mã số: 8850103 Tên sở đào tạo: Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam Mục tiêu nghiên cứu Xây dựng đồ đơn vị đất đai huyện Thạch An - tỉnh Cao Bằng Đánh giá thích hợp đất đai cho số loại sử dụng đất theo yêu cầu sử dụng đất đơn vị đất đai địa bàn huyện Thạch An - tỉnh Cao Bằng Phƣơng pháp nghiên cứu Tìm hiểu điều kiện tự nhiên nhằm đánh giá khí hậu, thời tiết, thủy văn, thảm thực vật, tài nguyên đất Tìm hiểu điều kiện kinh tế - xã hội, đánh giá tình hình dân số, mức sống, ngành nghề địa phương Điều tra, thu thập số liệu, phân tích, đánh giá trạng sử dụng đất Xây dựng đồ đơn tính đồ đơn vị đất đai cơng nghệ GIS, mơ tả, minh họa đặc tính đất đai đồ So sánh, đối chiếu yêu cầu sử dụng loại hình sử dụng đất, sau tiến hành đánh giá thích hợp đất đai theo FAO Kết kết luận Dựa vào kết nghiên cứu xây dựng đồ đơn vị đất đai đánh giá thích hợp đất đai cho số loại sử dụng đất địa bàn huyện Phục vụ phân vùng loại hình sử dụng đất công tác quy hoạch; chuyển đổi cấu trồng, tái cấu ngành nông nghiệp hợp lý đem lại hiệu bền vững Trong trình đánh giá đất cần phải vào nguồn sở liệu, xác định tiêu đánh giá loại sử dụng đất để bố trí trồng hợp lý Vì việc ứng dụng hệ thống thông tin địa lý để xây dựng đồ đơn vị đất đai cần thiết Kết nghiên cứu huyện Thạch An tập trung vào việc ứng dụng công nghệ GIS để thành lập đồ đơn vị đất đai thông qua việc chồng xếp 05 đồ đơn tính, gồm: đồ loại đất, đồ độ dốc, đồ độ dày tầng đất, đồ độ phì, đồ chế độ ix Hình 4.12 Bản đồ thích hợp đất nơng lâm kết hợp huyện Thạch An - tỉnh Cao Bằng 66 Hình 4.13 Bản đồ thích hợp đất lâm nghiệp huyện Thạch An - tỉnh Cao Bằng 67 Bảng 4.11 Tổng hợp diện tích thích hợp đất đai loại hình s dụng đất Hạng thích hợp Đất trồng l a Đất trồng màu CCNNN Đất trồng lâu năm Đất nông lâm kết hợp Đất lâm nghiệp Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) Rất thích hợp 1.968,76 3,23 3.025,94 4,96 2.733,29 4,48 4.016,52 6,59 60.897,19 99,84 Thích hợp 1.910,95 3,13 2.536,70 4,16 22.987,35 37,69 23.530,14 38,58 - - Ít thích hợp 1.836,87 3,01 28.769,66 47,17 18.701,23 30,66 19.113,54 31,34 96,86 0,16 Khơng thích hợp 55.277,47 90,63 26.661,75 43,71 16.572,18 27,17 14.333,85 23,50 - - Tổng 60.994,05 100,00 60.994,05 100,00 60.994,05 100,00 60.994,05 100,00 60.994,05 100,00 68 Kết xử lý đồ tổng hợp diện tích thích hợp đất trồng lúa, diện tích thích hợp đất trồng màu cơng nghiệp ngắn ngày, diện tích thích hợp đất trồng lâu năm, diện tích thích hợp đất nơng lâm kết hợp, diện tích thích hợp đất lâm nghiệp (Bảng 4.11) Bảng 4.11 cho thấy, diện tích thích hợp cho loại hình sử dụng đất trồng lúa 5.716,58 ha, chiếm 9,37% diện tích nghiên cứu Mặt khác, qua điều tra nghiên cứu, có khoảng 25o) Tổng diện tích (ha) SL4 (15 – 20o) Tổng SL1 (0 – 3o) 23.707,72 60.994,05 Phụ lục Tổng hợp phân cấp độ dày tầng đất theo diện tích đơn vị hành đồ đất huyện Thạch An năm 2009 Đơn vị: Phân cấp độ dày tầng đất STT Đơn vị hành Tt Đơng Khê D1 (>100cm) D2 (50 100cm) D3 (30 - 50cm) D4 (