1.2. Tổng quan về ứng dụng CNTT trong đánh giá thích nghi đất đai
1.2.2. Phần mềm đánh giá đất đai tự động ALES
Ngày nay, với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ tin học đã cho ra đời hàng loạt các loại phần mềm máy tính có khả năng tính toán, xử lý số liệu rất cao có khả năng thay thế phần lớn hoạt động của con người. Trước kia đánh giá đất đai làm bằng thủ công do đó tốn thời gian và độ chính xác không cao, nhưng ngày nay các công việc thủ công đã được máy tính hóa cho ra kết quả rất nhanh và có độ chính xác khá cao.
Hệ thống đánh giá đất tự động ALES là một trong các phần mềm nhằm phục vụ cho việc đánh giá thích nghi đất đai dễ dàng và tiết kiệm thời gian. ALES đang sử dụng tích hợp với GIS để hỗ trợ công tác đánh giá đất đai và phân vùng sinh thái cây trồng.
Kết quả mô hình hóa từ ALES sẽ được kết nối với GIS nhằm xây dựng các bản đồ thích hợp đất đai cho một vùng lãnh thổ cụ thể, phục vụ công tác quy hoạch sử dụng đất. Nói cách khác, ALES tạo điều kiện cho các nhà chuyên môn dễ dàng cập nhật thông tin cho các mô hình đánh giá của mình. Bản thân ALES không có chức năng thể hiện bản đồ và phân tích không gian. Tuy nhiên có thể xuất kết quả đánh giá của ALES sang GIS để thực hiện những phân tích về không gian. (David G. Rossister và ctv, 1997)[21].
Phần mềm đánh giá đất đai tự động ALES được nâng cấp từ version 1.0 năm 1989; version 3.0 năm 1990 và version năm 1995. Được xây dựng bởi David G.
Rossiter và ctv Trường Đại Học Cornell-USA, nhằm phục vụ cho việc đánh giá thích
nghi đất đai. Với chương trình này, người sử dụng hoàn toàn chủ động đưa số liệu vào máy tính theo yêu cầu của chương trình và sẽ cho ra kết quả rất nhanh bao gồm thông số sau: Thích nghi tự nhiên, ước đoán năng suất, phân tích các thông số kinh tế. Mức độ chính xác tùy vào nguồn số liệu đầu vào. Chương trình ALES chỉ là công cụ cho đánh giá thích nghi đất đai và qui trình thực hiện được chia làm hai bước chính (trình tự được áp dụng theo ALES version 4.5, 1995). (David G. Rossister và ctv, 1997) [21].
1.2.3.2. Đặc điểm nổi bật của ALES trong đánh giá đất Đơn vị bản đồ là đối tượng đánh giá của ALES
Một hạn chế quan trọng của ALES là không có khả năng phân tích không gian, cũng như không thể tự xây dựng bản đồ. Đối tượng trực tiếp được đánh giá của ALES là các đơn vị bản đồ đất đai. Các chỉ tiêu phân cấp đặc điểm của các đơn vị đất đai phụ thuộc vào tỷ lệ bản đồ, quy mô phân bố của đối tượng cần đánh giá. Do vậy, ALES cũng có thểphân tích không gian các đặc điểm đất đai cũng như yêu cầu sử dụng đất thông qua cây quyết định. Những thông tin này có thể nhập vào ALES bằng thủ công hay nhập từ .xBase (Lê Cảnh Định, 2007)[6].
ALES sử dụng dữ liệu phân loại
Các tính chất cuả đất đai là cơ sở của các mô hình đánh giá ALES là dữ liệu phân loại.
Do vậy chúng có khoảng giá trị xác định, có thể có tính chất tuần tự (ordinal- theo thước đo tuần tự), ví dụ các lớp độ dốc, hay duy danh (norminal - không theo thứ tự), như các lớp thành phần cơ giới của đất. ALES đánh giá các vùng đất đai, không phải là các điểm riêng rẽ, do đó một giá trị đơn lẻ trên thước đo liên tục không có ý nghĩa như một lớp. Đó là một nguyên nhân quan trọng giải thích tại sao ALES sử dụng dữ liệu phân loại (Lê Cảnh Định, 2007)[6].
ALES sử dụng cây quyết định để thể hiện kết quả đánh giá
Cây quyết định có cấu trúc phân nhánh, tại mỗi mắt cây biểu diễn một chỉ tiêu quyết định và ở tại mỗi lá cây là kết quả của quá trình phân hạng từng chất lượng đất đai đơn lẻ. Đối với mỗi loại hình sử dụng đất, các nhà đánh giá đất sẽ xây dựng cây quyết định cho một tính chất đất đai đáp ứng yêu cầu của loại hình sử dụng đất được lựa chọn, sau đó chuyển sang chương trình tự động tính toán và đánh giá dựa trên các dữ liệu thực tế cho từng đơn vị đất đai (Lê Cảnh Định, 2007)[6].
ALES đánh giá thích hợp tự nhiên dựa vào tính chất đất đai (LC)
Giữa thích hợp đất đai (S) và tính chất đất đai (LC) có mối quan hệ hàm số, ứng với một tính chất đất đai sẽ có một lớp (class) thích hợp (Lê Cảnh Định, 2007)[6].
S LMU,LUT = f LUT ({LC}LMU) Trong đó,
fLUT: hàm số xét thích hợp của từng LUT trên cùng đơn vị đất đai (LMU), nó được xác định dựa trên LC của từng LMU.
S LMU,LUT: thích hợp của từng LUT trên từng LMU, S = {S1,S2,S3,N1,N2}
{LC}LMU: tính chất đất đai của LMU
1.2.2.3. Các bước thực hiện đánh giá thích nghi bằng ALES Bước 1: Nhập số liệu vào máy tính.
a. Sử dụng đất đai:
+ Các kiểu sử dụng đất (Land Utilzation Types): Tất cả các kiểu sử dụng đất đai được đưa vào cho biết thời gian canh tác, đơn vị đo lường đất, đơn vị tiền tệ.
+ Các yêu cầu sử dụng đất đai (Land Use Requirements): Mỗi kiểu sử dụng đất đai có những yêu cầu sử dụng đất đai riêng và mức độ ảnh hưởng của các đặc tính đất đai lên kiểu sử dụng đất đai cũng khác nhau tùy theo cấp bậc.
+ Đầu tư (Inputs): Gồm các vật tư, thuê lao động, sức kéo, phí cơ hội của vốn…
Mỗi loại đầu vào cho biết đơn vị đo lường, mỗi kiểu sử dụng đất đai cần bao nhiêu, giá của mỗi dầu vào vào thời điểm hiện tại.
+ Thu hồi (Outputs): Năng suất thu được tương ứng với thích S1, S2, S3 của từng kiểu sử dụng đất đai nhân với giá của từng loại năng suất ở thời điểm hiện tại.
+ Các thông số kinh tế (Economic parameters): Tỷ lệ chiết khấu đồng vốn (Discount Rate); phân cấp mức độ lợi nhuận (Gross Margin); phân cấp mức độ chiết khấu vốn lưu động (Discount Cash Flows).
b. Đất đai:
+ Các đặc tính đất đai: Là thuộc tính của đất nó có thể đo lường hoặc ước lượng để có thể phân biệt giữa các đơn vị bản đồ đất đai với nhau và được dùng để mô tả các chất lượng đất đai. Mỗi đặc tính đất đai được ký hiệu (Code) riêng và chia ra nhiều cấp, mỗi cấp có yếu tố chẩn đoán và đơn vị đo lường (nếu có).
+ Các đơn vị bản đồ đất đai (Land Mapping Units): Là vùng đất với những đặc tính riêng biệt được dùng như cơ sở cho đánh giá đất đai tại bản đồ đơn vị đất đai có được bằng cách sử dụng kỹ thuật GIS thông qua phần mềm IDRISIW hoặc ArcGIS để