+ Dữ liệu bản đồ và số liệu thống kê: các số liệu đầu vào cho phân tích khơng gian thành lập bản đồ nguy cơ ngập lụt, trong đó có xét đến ảnh hưởng của mối quan hệ tự nhiên – con người: Bản đồ nền địa hình 4 huyện tỷ lệ 1: 10.000; Bản đồ chuyên đề hiện trạng sử dụng đất năm 2010, 2015 và bản đồ quy hoạch sử dụng đất tỉnh Nam Định năm 2020 [52] tỷ lệ 1: 50.000; Diện tích đất tự nhiên của bốn huyện theo số liệu thống kê tỉnh Nam Định của Tổng cục Thống kê năm 2010, 2015.
+ Nhận dạng, mô tả đất ngập nước khác nhau (trong đê, ngoài đê) làm cơ sở chồng xếp bản đồ (phân tích khơng gian, nội suy vùng ngập theo phương pháp cây quyết định).
Xây dựng “cây quyết định” phục vụ xác định nguy cơ ngập.
Cây quyết định là một phương pháp rất mạnh và phổ biến cho cả hai nhiệm vụ của khai phá dữ liệu là phân loại và dự báo. Tạo cây quyết định chính là q trình phân tích cơ sở dữ liệu, phân lớp và đưa ra dự đoán. Cây quyết định được tạo thành bằng cách lần lượt chia một tập dữ liệu thành các tập dữ liệu con, mỗi tập
con được tạo thành chủ yếu từ các phần tử của cùng một lớp. Cây quyết định được xây dựng bằng cách phân tách các bản ghi tại mỗi nút dựa trên mợt tḥc tính đầu vào. Trong đó, nhiệm vụ đầu tiên là phải chọn tḥc tính nào đưa ra được sự phân tách tốt nhất tại nút đó. Từ đó, áp dụng vào xây dựng mơ hình nợi suy bản đồ ngập lụt để tìm các yếu tố ngập mà khu vực đó chịu ảnh hưởng. Qua nghiên cứu các đặc điểm khu vực ven biển tỉnh Nam Định, các yếu tố được lựa chọn để đưa vào mơ hình cây quyết định đối với khu vực ngoài đê biển là đất làm muối, đất nuôi trồng thủy sản, đất RNM (hình 3.3). Với khu vực trong đê biển gồm 4 loại đất là đất làm muối, đất nuôi trồng thủy sản, đất RNM và đất trồng lúa.
Đất ven biển tỉnh Nam Định
Nuôi trồng thủy sản Rừng ngập mặn Làm muối
Có Khơng Có Khơng Có Khơng Khơng ngập Khơng ngập Khơng ngập Ngập Ngập Ngập
Hình 3.3. Mơ hình cây quyết định nguy cơ ngập khu vực ngoài đê
- Bản đồ nguy cơ ngập do NBD đến năm 2020 được xây dựng và kiểm tra dựa trên bản đồ Hiện trạng sử dụng đất 2010 (điều tra thực địa năm 2015 để chính xác hóa các đối tượng đất sản xuất nông nghiệp gồm nuôi trồng thủy sản, làm muối, RNM, đất trồng lúa; Bản đồ nguy cơ ngập do NBD đến năm 2030 được xây dựng và kiểm tra dựa trên bản đồ hiện trạng sử dụng đất 2015, bản đồ nguy cơ ngập do NBD đến năm 2040, 2050 được xây dựng và xác định các đối tượng kiểm tra theo quy hoạch sử dụng đất đến 2020. Các bản đồ nguy cơ ngập do NBD cho các năm từ 2020 đến 2050 dựa theo kịch bản NBD của Bộ TNMT công bố năm 2016 và giả thiết rằng tình hình sử dụng đất tại các năm đó khơng thay đổi nhiều theo các phương án hiện trạng sử dụng đất năm 2010, 2015 và quy hoạch sử dụng đất đến năm 2020.
(3) Xây dựng bản đồ tác động của nguy cơ ngập do NBD đến sử dụng ĐNN cho 2 khu vực trong và ngoài đê
- Bằng phương pháp chồng chập bản đồ từ bản đồ nguy cơ ngập ở bước 2 với 3 bản đồ sử dụng đất gồm bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2010, 2015 và bản đồ quy hoạch sử dụng đất đến năm 2020 tầm nhìn 2030 (Việc sử dụng 3 bản đồ xem như là 3 phương án sử dụng đất có thể xảy ra từ năm 2020 đến 2050 để có nhiều phương án cho địa phương xem xét khi tác đợng của NBD) như vậy có 12 bản đồ tác đợng của nguy cơ ngập do NBD đến sử dụng ĐNN được thành lập;
- Bản đồ tác động của nguy cơ ngập do NBD đến sử dụng ĐNN được thành lập bằng cách kết hợp vùng ngập theo mực NBD (nội suy trên phần mềm ArcGIS dựa vào DEMs) và vùng ngập theo bản đồ hiện trạng sử dụng đất. Các vùng ngập bị chồng đè sẽ được gộp lại thành đối tượng ngập. Tính tốn diện tích nguy cơ ngập có hiệu chỉnh theo số liệu điều tra khảo sát thực tế tại 4 huyện Xuân Trường, Giao Thủy, Hải Hậu và Nghĩa Hưng.
(4) Hiệu chỉnh bản đồ tác động của NBD đến sử dụng ĐNN cho 2 khu vực trong và ngoài đê.
- Việc hiệu chỉnh bản đồ tác động của nguy cơ ngập do NBD nhằm chính xác hóa diện tích và khu vực nguy cơ ngập để loại trừ sai số của mơ hình DEMs. Hiệu chỉnh bản đồ theo số liệu điều tra khảo sát thực tế các điểm nghi ngờ do chuyển đổi tự phát của người dân hoặc sai số trong nội suy...Cụ thể, luận án đã điều tra khảo sát tại 4 huyện tập trung vào khu vực trong đê với đất lúa là chủ yếu như huyện Nghĩa Hưng tại xã Nghĩa Hồng và Nghĩa Lạc; huyện Hải Hậu tại xã Hải Phúc, xã Hải Quang; huyện Xuân Trường là xã Thọ Nghiệp, xã Xuân Phú; và huyện Giao Thủy là xã Giao Yến. Ngoài ra, còn điều tra khảo sát tại các khu vực chuyển đổi đất lúa sang nuôi trồng thủy sản đang được thực hiện tự phát tại một số xã như: Giao Thịnh – Giao Thủy; Hải Châu – Hải Hậu;
- Điểm khác biệt trong phương pháp xây dựng bản đồ tác động của nguy cơ ngập do NBD đến sử dụng ĐNN cho khu vực Nam Định so với phương pháp xây dựng bản đồ nguy cơ ngập theo kịch bản của Bợ TNMT là có thêm bước điều tra thực địa hiệu chỉnh bản đồ nguy cơ ngập để xây dựng bản đồ nguy cơ ngập phù hợp với thực tế nhất. Việc hiệu chỉnh bản đồ được thực hiện dựa trên bản đồ nguy cơ ngập đã xây dựng theo các kịch bản khác nhau, luận án tiến hành so sánh với bản đồ hiện trạng, bản đồ quy hoạch và khảo sát thực tế tại các điểm nguy cơ ngập. Đây là điểm mới trong phương pháp xây dựng bản đồ tác động của nguy cơ
ngập do NBD đến sử dụng ĐNN cho tỉnh Nam Định của luận án để xác định chính xác diện tích các loại đất có nguy cơ bị tác đợng tại khu vực trong đê.
(5) Xác định diện tích nhóm ĐNN bị tác đợng cùng các giá trị sử dụng và yếu tố về cơ sở hạ tầng bị tác động do NBD
Sử dụng công cụ hỗ trợ trên phần mềm Arcgis và Mapinfor để tính tốn diện tích có nguy cơ bị tác đợng do NBD tại 4 huyện đến nhóm ĐNN gồm: đất RNM, đất nuôi trồng thủy sản, đất làm muối và đất trồng lúa. Trong đó xác định được diện tích nguy cơ bị tác động cho 2 khu vực trong và ngoài đê của 4 huyện nghiên cứu. Bên cạnh đó, nghiên cứu có xét đến hệ thống đê biển, hệ thống các cống ngăn mặn tiêu thoát nước cho 2 khu vực trong và ngoài đê biển như bảng 3.2. đã xác định các đối tượng bị tác đợng.
(6) Tính tốn xác định giá trị thiệt hại kinh tế đến ĐNN do tác động của NBD tại 4 huyện nghiên cứu theo 2 khu vực trong và ngoài đê
Dựa trên tài liệu hướng dẫn của IPCC (2001) và kết quả tham vấn các chuyên gia, nghiên cứu đã sơ đồ hóa việc tính tốn xác định giá trị thiệt hại kinh tế do tác đợng của NBD đến sử dụng ĐNN được trình bày cụ thể ở hình 3.4.[107].
Xác định giá trị trung bình của các nhóm đất nơng nghiệp bị tác đợng và chi phí nâng cấp đê, chi phí xây dựng
hệ thống cảnh báo mặn
Lựa chọn hệ số chiết khấu (r) đưa giá trị tính cùng mợt thời điểm năm 2010
Tính tốn xác định giá trị thiệt hại kinh tế đến nhóm đất nơng nghiệp, hệ thống đê, cơng trình ngăn mặn theo 2 khu vực
với mức thiệt hại khác nhau Điều tra khảo sát thực tế;
Sử dụng niên giám thống kê; Các nghiên cứu về lượng giá liên quan nhóm ĐNN, đê và cơng trình ngăn mặn
Bảng giá trị trung bình các đối tượng bị tác đợng do NBD
Bảng tính giá trị thiệt hại theo 2 khu vực
trong và ngoài đê
Hình 3.4. Sơ đồ xác định thiệt hại kinh tế do NBD đến sử dụng ĐNN
Theo hình 3.4. cho thấy, trình tự xác định giá trị thiệt hại kinh tế do NBD đến sử dụng ĐNN tại 4 huyện Nghĩa Hưng, Hải Hậu, Giao Thủy và Xuân Trường gồm 3 nợi dung chính:
- Xác định giá trị kinh tế trung bình của các đối tượng bị tác động bằng cách điều tra khảo sát thực tế, thu thập số liệu từ niên giám thống kê của Nam Định, tham khảo các cơng trình lượng giá liên quan tới đối tượng bị tác đợng gồm nhóm ĐNN và hệ thống đê, cơng trình ngăn mặn.
- Lựa chọn hệ số chiết khấu (r) đưa giá trị tính về năm 2010 (đây là giá so sánh đang được áp dụng trong thống kê ở nước ta)
Từ bảng 2.4 chương 2, kết hợp với các phương pháp lượng giá của Babier xác định được giá trị trung bình của các đối tượng như bảng 3.3. tổng hợp giá trị kinh tế trung bình của các đối tượng bị tác đợng của NBD do BĐKH gồm: nhóm ĐNN, chi phí nâng cấp đê và cơng trình ngăn mặn. Chi tiết xác định giá trị kinh tế trung bình xem tại bảng 1 phụ lục II.
Bảng 3.3. Giá trị kinh tế trung bình của các đối tượng bị tác động do NBD tại 4 huyện so với năm 2010
Đối tượng bị tác động Giá trị trung bình tính theo năm 2010 (triệu đồng) Nghĩa Hưng Hải Hậu Giao Thủy Xuân Trường Khu vực ngoài đê
Diện tích đất ni trồng thủy sản 105,5 triệu/ha 76,8 triệu/ha 87,2 triệu/ha
- Diện tích RNM bị mất với các
giá trị sử dụng trực tiếp và gián tiếp và phi sử dụng
300 triệu/ha 20,2 triệu/ha 2.819,7 triệu/ha Diện tích đất muối 39 triệu/ha 39 triệu/ha 39 triệu/ha
Khu vực trong đê biển
Xây dựng nâng cấp hệ thống đê biển cho các năm 2020, 2030, 2040 và 2050
Chi phí ứng với mực nước dâng 12 – 32 cm là 1089,6; 1.634,4 ; 2179,2 ; 2.905,6 triệu đồng cho 1km chiều dài.
- Xây dựng hệ thống cống có cảnh
báo mặn 200 triệu đồng/cống
Diện tích đất lúa 51,3 triệu/ha 50,9 triệu/ha 87,2 triệu/ha 49,9 triệu/ha Diện tích ni trồng thủy sản 105,5 triệu/ha 39 triệu/ha 51,6 triệu/ha 58,7 triệu/ha Diện tích đất làm muối 39 triệu/ha 76,8 triệu/ha 39 triệu/ha - Diện tích RNM bị mất với các
giá trị sử dụng trực tiếp và gián tiếp và phi sử dụng
- Tính tốn giá trị thiệt hại kinh tế tới nhóm ĐNN và hệ thống đê, cơng trình ngăn mặn tại 4 huyện được trình bày chi tiết tại mục 3.3
(7) Biểu diễn kết quả tính tốn thiệt hại trên bản đồ tác động của nguy cơ ngập do NBD đến sử dụng ĐNN và các yếu tố hạ tầng tại 4 huyện nghiên cứu. Việc thể hiện kết quả tính tốn trên bản đồ cho thấy sự thay đổi về mức độ tác động đến ĐNN do NBD theo không gian (khu vực nghiên cứu) và thời gian (từ 2020 đến 2050). Bản đồ thể hiện kết quả tính tốn có ý nghĩa rất lớn trong việc đánh giá nhanh đối tượng nào, ở đâu, và chênh lệch giữa các đối tượng và khu vực bị thiệt hại;
(8) Tham vấn nhà quản lý, nhà khoa học, cợng đồng, từ đó, đề xuất các giải pháp thích ứng trước tác đợng do NBD đến sử dụng nhóm ĐNN tại 4 huyện trên cơ sở hiện trạng thích ứng tại Nam Định.
3.2. ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA NƯỚC BIỂN DÂNG ĐẾN SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP KHU VỰC VEN BIỂN TỈNH NAM ĐỊNH
Đánh giá thiệt hại kinh tế do NBD đến sử dụng ĐNN tại 4 huyện nghiên cứu của tỉnh Nam Định được thực hiện theo mốc thời gian 10 năm. Việc chọn mốc thời gian 10 năm được dựa trên cơ sở: biến đợng diện tích sử dụng đất ở Việt Nam nói chung và Nam Định nói riêng trong thời gian 10 năm thường khơng lớn tùy thuộc vào điều kiện tự nhiên và khu vực. Mặt khác, trong kịch bản BĐKH và NBD của Bộ TNMT năm 2016 xác định theo mốc thời gian 10 năm và được so sánh với thời kỳ cơ sở (1986 – 2005). Ngoài ra, các quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội của các tỉnh thường xây dựng cho những chu kỳ 10 năm và định hướng cho 20 năm sau từ thời điểm lập quy hoạch.
3.2.1. Xu hướng biến động sử dụng đất nông nghiệp tại huyện Nghĩa Hưng, Hải Hậu, Giao Thủy và Xuân Trường từ 2010 đến 2020
Các số liệu thống kê, kết hợp với bản đồ hiện trạng sử dụng đất 2010, 2015 và bản đồ quy hoạch sử dụng đất năm 2020 cho thấy bức tranh tổng thể về biến động sử dụng đất tại 4 huyện nghiên cứu từ năm 2010 đến năm 2020 (hình 3.5 đến hình 3.8)
Hình 3.5 biểu diễn xu hướng biến đợng diện tích nhóm ĐNN tại huyện Nghĩa Hưng cho biết, trong thời gian từ năm 2010 đến 2020 xu hướng biến động sử dụng ĐNN tại huyện Nghĩa Hưng là giảm dần diện tích đất trồng lúa và đất làm
muối, trong khi đó diện tích đất ni trồng thủy sản, đất RNM có xu hướng tăng. Cụ thể diện tích đất lúa năm 2015 giảm 5,6% so với năm 2010, tương ứng diện tích giảm là khoảng 600 ha, tiếp tục giảm đến năm 2020 với 14,7% so với 2015 và nếu so sánh giữa diện tích giảm 2020 với 2010 là 19,5% diện tích giảm ứng với 2.084 ha đất trồng lúa bị giảm từ 2010 đến 2020.
Hình 3.5. Xu hướng biến động sử dụng đất nơng nghiệp từ 2010 - 2020 tại huyện Nghĩa Hưng
Tương tự như vậy diện tích đất làm muối tại huyện Nghĩa Hưng giảm nhanh từ 53 ha năm 2010 xuống còn 31 ha năm 2020, tương ứng mức giảm 41,5%. Đối lập với việc giảm diện tích đất lúa và muối là diện tích đất ni trồng thủy sản và diện tích RNM tăng nhanh, trong đó diện tích ni trồng thủy sản tăng 74,3% từ 2010 đến 2020, năm 2015 so với 2010 là 46,9% tức là tăng từ 2.060,6 ha năm 2010 lên 4.639,3 ha năm 2020, Diện tích RNM từ 2010 đến 2015 đã giảm 4,7% nhưng theo quy hoạch đến năm 2020 có thể tăng tới 96% so với 2010.
Theo hình 3.6, tại huyện Hải Hậu, diện tích đất lúa và đất muối có xu hướng giảm dần. Cụ thể diện tích đất lúa giảm từ năm 2015 so với 2010 khoảng 10,7%, theo quy hoạch đến năm 2020 sẽ giảm 18,8% so với 2015, tương ứng với diện tích giảm 3051,2 ha từ 2010 đến 2020. Diện tích muối giảm 53,7% từ năm 2010 đến 2015 và ổn định đến năm 2020. Trong khi đó, diện tích đất ni trồng
thủy sản và RNM tăng. Diện tích ni trồng thủy sản tăng đều từ 2010 đến 2015 và từ 2015 đến 2020 (theo quy hoạch) lần lượt với tỷ lệ là 30,5% và 27,8%. Nếu so sánh diện tích quy hoạch với 2020 với hiện trạng 2010, mức tăng lên tới 66,8%, tương đương diện tích tăng từ 2010 đến 2020 là 1.237,2 ha. Diện tích RNM giảm 28,5% từ 2010 đến 2015, nhưng theo quy hoạch năm 2020, mức tăng có thể lên tới 127,8% so với 2010 và 218,9% so với 2015.
Hình 3.6. Xu hướng biến động sử dụng đất nông nghiệp từ 2010 - 2020 tại huyện Hải Hậu
Biến đợng diện tích ĐNN tại huyện Giao Thủy (hình 3.7) có nhiều nét tương đồng với huyện Nghĩa Hưng do sự giống nhau về điều kịnh địa hình. Diện tích đất ni trồng thủy sản biến động nhiều nhất, với tỷ lệ thay đổi từ năm 2010 đến 2015 là 25,8%; 10,4% là tỷ lệ tăng 2020 so với 2015 và 38,9% là so sánh giữa diện tích quy hoạch 2020 với 2010 với diện tích tăng từ 2010 đến 2020 là 1.581ha. Diện tích RNM giảm 24,7% từ năm 2015 so với 2010. Theo quy hoạch 2020, diện