7. Đánh giá chung
3.1.2Mô hìnhđánh giá xói mòn lưu vực
Hiện nay, các dự án sử dụng nhiều mô hình đánh giá xói mòn đ ất ứng dụng GIS với các mức độ khác nhau. Một số sản phẩm GIS được xây dựng chuyên cho đánh giá xói mòn như: ArcSWAT (Soil and Water Analyst Tool), RUSLE 1, RUSLE 2, N-SPECT, v.v…. Tuy nhiên, để lựa chọn mô hình hợp lý cho nghiên cứu ứng dụng tại Việt Nam, một số yêu cầu được đặt ra. Thứ nhất, bộ công cụ cần tương thích với các hệ thống GIS hiện đại để giảm thiểu thời gian xử lý dữ liệu cũng như tận dụng được các chức năng phân tích không gian sẵn có. Điều này có nghĩa là các b ộ công cụ chạy trực tiếp trên nền các phần mềm GIS sẽđược ưu tiên chọn lựa. Trong số này có hai phần mềm là N-SPECT và ArcSWAT có khả năng chạy mô hình phân tích ngay trên CSDL GIS của ArcGIS (một phần mềm GIS phổ biến hiện nay). Thứ hai, công cụđánh giá xói mòn phải có khảnăng mở rộng và cho phép định nghĩa các yếu tố tham gia mô hình xói mòn cho các khu vực khác nhau trên thế giới. Cả ArcSWAT và N-SPECT đều cho phép người dùng định nghĩa các tham số cho từng đối tượng trong CSDL. Thứ ba, bộ công cụ cần phải thuận lợi trong quá trình định nghĩa các tham số tham gia phương trình tính toán. ArcSWAT là một trong các bộ công cụ cho phép định nghĩa các tham số xói mòn rất chi tiết, tuy nhiên hết sức phức tạp. Trong nghiên cứu này, công cụ N-SPECT được lựa chọn để đánh giá xói mòn đất trên lưu vực sông Thạch Hãn.
này được phát triển dựa trên ngôn ngữ lập trình Visual Basic và ArcObjects (bộ thư viện các công cụ của ArcGIS). Do đó, nó chứa đựng một giao diện người dùng đầy đủ và mạnh mẽ với các công cụ xử lý raster phức tạp của ứng dụng phân tích không gian (ArcGIS Spatial Analyst).
Điểm đặc biệt của mô hình N-SPECT là tính toán dòng chảy mặt theo phương pháp đường cong mưa (curve number). Tại Mỹ, Trung tâm Bảo vệ tài nguyên thiên nhiên (NRCS) thuộc Cục Nông nghiệp (USDA) đã phát triển phương pháp đường cong mưa để dự báo dòng chảy trực tiếp từ sự vượt quá giới hạn của mưa (USDA, 1986). Phương pháp này được mở rộng để dự báo dòng chảy mặt từ những cơn bão riêng lẻ cũng như lượng mưa trung bình năm. S ốđường cong mưa (còn đư ợc gọi là số đường cong, CN) là một tham số liên quan đến nhóm đất và lớp phủ của khu vực đó. N-SPECT lưu trữ số đường cong trong một CSDL riêng (Geodatabase), cho phép người dùng có thể thêm, thay đổi và xóa các giá trị thông qua giao diện người dùng.
N-SPECT là một bộ công cụ phức tạp được xây dựng hướng tới một số lĩnh vực như: quản lý chất lượng nước, dự báo ô nhiễm, đánh giá xói mòn, quản lý bờ biển, v.v…. Các chức năng chính của bộ công cụ này bao gồm:
1. Ước lượng dòng chảy mặt, lượng trầm tích tích lũy
2. Xác định những vùng có độ nhạy cảm cao với xói mòn do nước 3. Ước lượng lượng đất rửa trôi
4. Đánh giá tác động tương đối của sự thay đổi sử dụng đất và phân tích các kịch bản.
Tỷ lệ xói mòn và trầm tích tích tụđược tính toán bằng phương trình mất đất hiệu chỉnh (Revised USLE) và cải tiến (Modified USLE). Mô hình N-SPECT có sẵn các số liệu xây dựng trước cho khu vực mẫu là Wai’anae thuộc O’ahu, Ha Wai. Tuy nhiên, để áp dụng cho tính toán đánh giá xói mòn đ ất ở các khu vực khác thì cần đưa vào một số dữ liệu sau:
1. Dữ liệu nhân tố R
2. Bản đồ hướng dòng chảy 3. Bản đồ tích lũy dòng chảy 4. Bản đồ hệ số LS
5. Bản đồ phân chia lưu vực phụ 6. Bản đồ hệ số K
7. Bản đồ hệ số C