Đồ án Ứng dụng GIS và RS vào xây dựng bản đồ sinh thái đất tỉnh Bạc Liêu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI CƠ SỞ HÌNH THÀNH ĐỀ TÀI Đất là tài nguyên vô cùng quý giá, là tài nguyên không thể thiếu được trong sự sinh tồn của con người và thế giới sinh vật. Việt Nam là một trong những quốc gia khan hiếm đất trên Thế giới, với khoảng 31,2 triệu ha, xếp hàng thứ 58 trong tổng số 200 nước trên Thế giới. Tuy nhiên, do dân số ngày càng tăng, sức ép từ việc đô thị hóa - công nghiệp hóa và các quá trình thoái hóa đất đang có xu hướng xảy ra mạnh do người dân chưa có biện pháp sử dụng đất hợp lý, vì thế diện tích đất canh tác vốn đã thấp lại đang bị giảm theo thời gian. Bạc Liêu là một tỉnh thuộc bán đảo Cà Mau, miền đất cực Nam Việt Nam, từ lâu đã được xem là địa bàn phân bố của hai loại đất có vấn đề là đất phèn và đất mặn. Do đó việc sử dụng đất đai ở địa bàn tỉnh Bạc Liêu cho các mục tiêu phát triển sản xuất vẫn còn gặp nhiều khó khăn, cần có biện pháp sử dụng đất một cách hiệu quả nhằm đáp ứng cho mục tiêu bảo vệ môi trường cũng như phát triển bền vững của tỉnh. Cho đến nay trên Thế giới cũng như ở Việt Nam đã có nhiều ứng dụng GIS và RS trong nghiên cứu về đất nói chung và đất ở vùng ĐBSCL cũng như ở Bạc Liêu nói riêng, các kết quả nghiên cứu này đã chỉ rõ diện phân bố của các đơn vị: nhóm, loại đất chính trên địa bàn tỉnh, cũng như tiềm năng sử dụng. Tuy nhiên, để có các biện pháp quản lý đất đai tốt hơn thì cần có những khảo sát đánh giá, nghiên cứu về đất như một tổng thể sinh thái. Vì sao? Bởi vì các chuyển hóa vật chất theo các quá trình sinh địa hóa trong đất phụ thuộc rất lớn vào bản chất của các giống loài, mật độ cũng như sự phong phú của các sinh vật trong đất; ngược lại, bản chất và hoạt tính của chúng cũng chịu ảnh hưởng rất lớn của các tính chất hóa - lý của đất. Nói chung, trong môi trường đất được coi là dồi dào về nguồn dinh dưỡng hữu cơ và vô cơ thì mật độ và hoạt tính của sinh vật đất cũng tăng cao. Vì vậy, rất cần thiết xem xét đồng thời các đặc tính hóa - lý (bao gồm cả nông hóa) và hoạt tính sinh học để có những kết quả xác định, đánh giá trạng thái phát triển của đất một cách toàn diện, giúùp chúng ta có những tác động tích cực, thúc đẩy các chuyển hóa vật chất trong đất theo hướng có lợi. Mặt khác, trong những năm gần đây, công nghệ tích hợp GIS và RS được xem là phương pháp rất hiệu quả trong việc xây dựng và cập nhật dữ liệu không gian, phục vụ công tác quản lý tài nguyên thiên nhiên và giám sát môi trường... Đồng thời, việc tích hợp GIS và RS sẽ giúp giải quyết, giám sát, theo dõi diễn biến môi trường đất và sự thay đổi các hệ sinh thái đất một cách nhanh chóng và hiệu quả hơn nhờ vào những chức năng ưu việt của kỹ thuật này. Vì thế, việc ứng dụng GIS và RS xây dựng bản đồ sinh thái đất tỉnh Bạc Liêu là thật sự cần thiết và thiết thực. Đây cũng là cơ sở hình thành đề tài luận văn này. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Căn cứ theo điều 12 của Luật đất đai năm 2003 thì việc xây dựng bản đồ về tài nguyên đất đai là hết sức cần thiết đối với việc sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên, đem lại hiệu quả kinh tế cao, giúp bảo vệ môi trường và phát triển bền vững. Việc sử dụng đất đai ở địa bàn tỉnh Bạc Liêu cho các mục tiêu phát triển sản xuất vẫn còn gặp nhiều khó khăn do hai loại đất có vấn đề là đất phèn và đất mặn chiếm ưu thế. Vì thế, việc xây dựng bản đồ sinh thái đất sẽ giúp các nhà quản lý có chiến lược và biện pháp thích hợp, hiệu quả hơn trong việc sử dụng đất. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Tìm hiểu đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội tỉnh Bạc Liêu; Khảo sát các hiện trạng sử dụng đất trên địa bản tỉnh Bạc Liêu để phục vụ cho việc giải đoán ảnh vệ tinh; Ứng dụng viễn thám (RS) thực hiện khóa giải đoán, tích hợp với GIS thành lập bản đồ hiện trạng năm 2007 - dữ liệu cho GIS để thực hiện chức năng chồng lớp, thành lập nên bản đồ sinh thái đất tỉnh Bạc Liêu. Ứng dụng GIS để phân tích, chồng lớp các lớp dữ liệu nhằm xây dựng bản đồ sinh thái đất cho tỉnh Bạc Liêu; NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thu thập tài liệu có liên quan gồm: Tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, đặc điểm thổ nhưỡng và hiện trạng sử dụng đất ở Bạc Liêu, các tài liệu nghiên cứu về sinh thái đất tỉnh Bạc Liêu; Tài liệu về hệ thống thông tin đại lý (GIS) và các phần mềm ứng dụng của GIS; Tài liệu về viễn thám (RS) và phần mềm ENVI; Thu thập dữ liệu gồm: các bản đồ số , ảnh vệ tinh phục vụ cho việc xây dựng bản đồ; Khảo sát thực địa: khảo sát về điều kiện tự nhiên và các hiện trạng sử dụng đất ở tỉnh Bạc Liêu, dùng GPS định vị khóa giải đoán; Tiến hành chồng lớp (overlay), tổng hợp các chỉ tiêu, phân tích để phân vùng sinh thái đất bằng ứng dụng GIS; Kết hợp ứng dụng RS để giải đoán, phân loại nhằm kiểm tra, cập nhật lại các loại đất theo hiện trạng sử dụng, ứng dụng qua GIS xây dựng bản đồ hiện trạng năm 2007 nhằm phục vụ cho việc xây dựng bản đồ sinh thái đất. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Dữ liệu về các yếu tố có liên quan đến việc hình thành các vùng sinh thái đất của tỉnh Bạc Liêu gồm: bản đồ địa hình, khí hậu - thủy văn, xâm nhập mặn, hiện trạng lớp phủ và sử dụng đất, thổ nhưỡng; Các vùng sinh thái đất đặc trưng của tỉnh Bạc Liêu; Công cụ GIS và RS trong việc phân tích, giải đoán, phân loại đểø xây dựng nên bản đồ sinh thái đất cho tỉnh Bạc Liêu. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Thu thập, tổng hợp các tài liệu liên quan đến vấn đề nghiên cứu; Thu thập dữ liệu phục vụ cho việc xây dựng bản đồ; Khảo sát thực địa; Dùng GPS định vị khóa giải đoán phục vụ cho việc phân loại mẫu trên ảnh vệ tinh bằng ứng dụng RS; Ứng dụng GIS phân tích dữ liệu và xây dựng các bản đồ; Tích hợp GIS và RS để xây dựng sản phẩm cuối cùng là bản đồ các vùng sinh thái đất cho tỉnh Bạc Liêu. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI Vì khả năng và thời gian có hạn nên việc định vị khóa giải đoán (đo GPS) chỉ trên một số điểm đặc trưng dọc quốc lộ 1A và một số ở phía Nam và phía Bắc quốc lộ 1A thuộc tỉnh Bạc Liêu. Vì việc chuyển đổi dữ liệu ảnh vệ tinh sau phân loại qua dữ liệu dạng số đòi hỏi máy tính chuyên dụng có bộ xử lý mạnh nên giới hạn đề tài này chỉ dùng ảnh sau phân loại để cập nhật thông tin trên cơ sở dữ liệu nền hiện trạng sử dụng đất năm 2001 có sẵn, để từ đó thành lập nên bản đồ hiện trạng năm 2007. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI Việc xây dựng bản đồ sinh thái đất giúp cho các nhà quản lý môi trường có biện pháp sử dụng đất hợp lý, tránh lãng phí tài nguyên, giúp bảo vệ môi trường và phát triển bền vững. Việc xây dựng bản đồ sinh thái đất sẽ giúp cho việc quy hoạch nông nghiệp dễ dàng và hiệu quả hơn (ví dụ như có những biện pháp thau chua, rửa mặn; phân bố cây trồng hợp lý, đạt hiệu quả cao).