Ứng dụng GIS trong phân cấp xung yếu lưu vực: Nghiên cứu thực tế tại xã Hiếu, huyện Kbang, tỉnh Gia Lai

Đặc điểm khu vực nghiên cứu

• Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu .1 Vị trí địa lý
• Điều kiện kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu .1 Kinh tế

Trong lĩnh vực văn hóa, UBND xã có nhiều hoạt động mạnh mẽ và mang lại hiệu quả cao góp phần làm cho đời sống người dân thêm phong phú, đa dạng theo nét đặc trưng riêng của người địa phương để có được những kết quả này UBND Xã Hiếu đã có nỗ lực đNy mạnh các hoạt động văn hóa như: Tụ điểm nhà Văn hóa cộng đồng, thư viện, trạm phát thanh truyền hình. Trong những năm qua xã được đầu tư nhiều nguồn vốn để phát triển kinh tế, cơ sở hạ tầng được đầu tư xây dựng cơ bản hoàn chỉnh tuy không có sông lớn nhưng đối với khu vực miền núi thì có các ngầm các suối lớn chạy qua các con đường giao thông nên các dự án đầu tư, làm cầu kiên cố, xây ngầm, cầu treo cũng được đặc biệt quan tâm.

Phương pháp nghiên cứu

• Phương pháp nghiên cứu cụ thể

Điều tra chi tiết các nhân tố tại khu vực điều tra: Nhân tố xói mòn đất, nhân tố sinh thái, nhân tố nhân tác, nhân tố địa hình và nhân tố nhân tác dựa theo biểu điều tra ( Phương pháp đặt các điểm điển hình được áp dụng: Trên từng địa điểm khác nhau về trạng thái, độ dốc, độ cao, nhân tác… tiến hành đặt các điểm điều tra). Xác định trạng thái, tổng G bằng bitterlich, thành phần thực bì, các điều kiện khí hậu đất đai, độ dốc, tình hình lửa rừng và mức độ tác động của con người (Chi tiết điều tra cụ thể được trình bầy trong phụ lục 1).

Phân loại trạng thái rừng dựa vào ảnh vệ tinh Landsat và công nghệ GIS

Tiến hành số hoá bản đồ khu vực nghiên cứu bằng phần mềm MaInfo Professional. Trong quá trình số hoá tách các đối tượng trong bản đồ UTM thành các lớp bản đồ khác nhau là: Lớp đường đồng mức, lớp sông suối, lớp đường giao thông. Các lớp bản đồ này được nạp đầy đủ các thông tin mà bản đồ UTM đã thể hiện. Kết quả số hoá ta có bản đồ địa hình khu vực nghiên cứu. ii) Phân loại ảnh Landsat tự động trong ENVI và lập bản đồ phân loại trạng thái rừng. Ảnh vệ tinh là một dạng rastor sau khi giải đoán có được một lớp bản đồ dưới dạng vector, kết quả giải đoán được thể hiện dưới dạng bản đồ sau. Tiến hành mã hoá các trạng thái khác nhau của lưu vưc về dạng số, kết quả mã hoá như sau: Cấp 1: Rừng trung bình; cấp 2: Rừng nghèo; cấp 3: Đât thổ cư và đất nông nghiệp.

Từ số liệu điều tra các trạng thái trên thực địa nhập vào Excel, đưa số liệu này vào phần mềm Mapinfo Professional tạo thành một lớp bản đồ với thông tin dữ liệu. Chồng lớp dữ liệu này với lớp dữ liệu vector kênh màu phân loại tự động của ảnh vệ tinh có dạng bản đồ hai lớp. Số lượng điểm mã hoá trạng thái nào chiếm trên 80% trong một kênh màu của ảnh landsat thì kênh màu đó sẽ là trạng thái điều tra trên thực tế.

Từ bảng 5.2 trên có thể thấy được trạng thái rừng trung bình trên thực địa ứng với vector class 2 và class 3, trạng thái rừng nghèo ứng với vector class 4, trạng thái đất thổ cư và nông nghiệp ứng với trạng thái vector class 5 và 6. Kết hợp quá trình giải đoán ảnh, điều tra thực tế trên khu vực nghiên cứu và bản đồ chuyên đề phân cấp trạng thái có được bản đồ trạng thái rừng của lưu vực thuộc xã Hiếu huyện KonPlong tỉnh Kon Tum.

Phát hiện mối quan hệ giữa mức độ xói mòn (y) và các nhân tố tác động (xi)

Các chỉ tiêu trên đặc trưng cho một lưu vực nhất định, nếu có sự sai khác giữa các chỉ tiêu đó sẽ tạo nên một mức độ xói mòn khác nhau trong từng vùng nhỏ của lưu vực. Tác động của con người chính là việc chuyển mục đích sử dụng đất, khai thác, đốt rừng… Những hiện tượng đó sẽ xấu tới tầng đất mặt dẫn đến hiện tượng rửa trôi và xói mòn cao. - Mức độ lửa rừng: Lửa rừng vẫn được coi là một nhân tố sinh thái, theo lý thuyết thì hiện tượng lửa rừng xNy ra do hai nguyên nhân là: Sấm sét và con người.

Để tìm mối quan hệ giữa cấp xung yếu xói mòn và các nhân tố ảnh hưởng, các dữ liệu được đưa vào Ecxel và được mô phỏng bằng phần mềm xử lý thống kê Statgraphic Plus. Kết quả phân tích phát hiện được 4 nhân tố tác động đến xói mòn đất phù hợp với các tiêu chuNn thống kê đó là tổ hợp các biến sau: tthai/dtc và dodoc*mdotdong. Cho thấy 04 nhân tố phân thành 2 nhúm ảnh hưởng rừ rệt tới xúi mũn đất bao gồm: Trạng thỏi, độ tàn che, độ dốc và mức độ tác động của con người vào thảm thực vật rừng.

Từ kết quả mô hình cho thấy để quản lý lưu vực bền vững, cần có giải pháp điều khiển rừng về trạng thái ổn định, điểu khiển độ tàn che của tán rừng nhằm giảm đến mức thấp nhất mức độ xói mòn đất trong lưu vực. Nhưng với những khu vực rừng bị phá để canh tác nông nghiệp, cần thực hiện biện pháp làm giảm tác động của độ dốc bằng cách canh tác ruộng bậc thang, nông lâm kết hợp.

Phân cấp xung yếu phục vụ quản lý lưu vực bằng GIS

- Khi mã số trạng thái rừng tăng tức là rừng đi từ trạng thái tốt đến xấu hơn thì mức độ xói mòn càng cao. Do tác động của tán lá và mật độ cây rừng trên mặt đất làm giảm sự công phá của hạt mưa vào đất. Phát rừng làm nương rẫy và trồng cây nông nghiệp là những nguyên nhân khiến xói mòn đất gia tăng.

Kiểm soát mức độ tác động của con người vào tài nguyên rừng bằng cách khai thác rừng một cách hợp lý. Đối với nhân tố độ dốc: Ở những nơi có rừng che phủ thì nhân tố này sẽ giảm tác động đến xói mòn và rửa trôi. Có thể nói đây là biện pháp hữu hiệu trong việc làm giảm xói mòn và canh tác trên đất dốc.

Từ dữ liệu điều tra trong Excel chuyển qua phần mền Mapinfo professional, xây dựng bảng dữ liệu điều tra thành một lớp bản đồ chứa các thông tin đã điều tra. Chồng xếp các lớp bản đồ lên nhau tạo thành một bản đồ với các lớp thông tin cần thiết.

Hộp th

- Có thể thay đổi các thông số thiết lập tập tin Grid bằng nút Settings, thay đổi kiểu tô màu bằng nút Styles, thay đổi chú giải bằng nút Legend. - Tuy nhiên ở những nơi có sự tác động của con người vào tài nguyên rừng và đât rừng để lấy đất canh tác nông nghiệp nhưng lại có cấp xung yếu thấp. - Các vùng an toàn bao gồm nơi có trạng thái rừng tốt, độ tàn che cao, hoặc nơi canh tác nông nghiệp nhưng đất không dốc và biện pháp canh tác có trồng xen.

- Bản đồ phân cấp xung yếu lưu vực đã cho thấy được một cách trực quan về những nơi có nguy cơ xói mòn cao, nhìn vào bản đồ có thể dễ dàng biết được những nơi nào cần sự tác động của con người để giảm thiểu khả năng xói mòn và sự xuống cấp của lưu vực. - Đối với khu vực an toàn: Diện tích 321ha chiếm 14%, đây là vùng canh tác nông nghiệp bằng phẳng và có đai rừng bên cạnh hoặc nơi có độ che phủ rừng cao, ít dốc. Mặc khác tại khu vực điều tra chủ yếu là dạng địa hình đồi núi và có độ dốc cao, nếu sự tác động của con người vào tài nguyên lưu vực tại những nơi có độ dốc cao mà không có các biện pháp thích hợp sẽ dẫn đến việc phá huỷ sự cân bằng trong lưu vực, khả năng điều hoà và tích trữ nước của lưu vực.

Tiến hành phân tích bản đồ chuyên đề bằng lớp dữ liệu dự báo, sử dụng phương trình 5.1 với các biến xi được thay đổi như sau: tthai được thay đổi bằng tthai_dubao, dtc được thay bằng dtc_dubao và mdotdong được thay bằng mdotdong_dubao. Vì vậy biện pháp hữu hiệu trong khu vực để tránh phá rừng lấy đất canh tác là giao đất giao rừng cho cộng đồng quản lý, tiến hành phát triển lâm nghiệp cộng đồng, quản lý sử dụng rừng bền vững, bảo đảm tỷ lệ cấp xung yếu cao không vượt quá 20%.