Luận Văn Ứng dụng GIS và phân tích đa tiêu chuẩn (MCA) trong đánh giá thích nghi đất đai

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NĂM 2013


MỤC LỤC
Trang
Trang tựa . i
Tóm tắt . ii
Abstract . iii
Mục lục iv
Các chữ viết tắt trong báo cáo vi
Danh sách các bảng . vii
Danh sách các hình . vii
Danh sách bản đồ . viii
Chương 1: MỞ ĐẦU 1
1.1. Đặt vấn đề 1
1.2. Mục tiêu nghiên cứu . 2
1.3. Nội dung nghiên cứu 2
1.4. Phương pháp nghiên cứu 2
1.5. Kết quả mong đợi . 3
1.6. Phạm vi nghiên cứu của đề tài 3

Chương 2: TỔNG QUAN CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU . 4
2.1. Các nghiên cứu về đất 4
2.1.1. Các nghiên cứu đất trên thế giới 4
2.1.2. Các nghiên cứu đất tại Việt Nam . 5
2.1.3. Các nghiên cứu đất tại tỉnh Lâm Đồng . 6
2.2. Nghiên cứu về đánh giá thích nghi đất đai 7
2.2.1. Các nghiên cứu đánh giá thích nghi đất đai trên thế giới và phương pháp đánh giá đất đai theo phương pháp của FAO . 7
2.2.2. Nghiên cứu về đánh giá thích nghi ở Việt Nam, Tỉnh Lâm Đồng và huyện Cát Tiên 9
2.3. Ứng dụng GIS – MCA trong đánh giá thích nghi đất đai bền vững . 10
2.3.1. Ứng dụng GIS – MCA với kỹ thuật AHP - IDM trong đánh giá thích nghi đất đai . 10
2.3.2. Ứng dụng GIS – MCA với kỹ thuật AHP – GDM trong đánh giá thích nghi đất đai . 12
2.3.3. So sánh phương pháp phân tích thứ bậc trong môi trường ra quyết định nhóm (AHP – GDM) với môi trường ra quyết định riêng rẽ (AHP – IDM) . 13 v

Chương 3: NGHIÊN CỨU CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ MÔ HÌNH . 15
3.1. Nghiên cứu cơ sở lý thuyết . 15
3.1.1. Lý thuyết về đánh giá thích nghi đất đai bền vững của FAO (1993b) . 15
3.1.2. Lý thuyết về hệ thống thông tin địa lý (GIS) 24
3.1.3. Nghiên cứu lý thuyết về phân tích đa tiêu chuẩn (MCA) trong đánh giá thích nghi đất đai . 30
3.2. Mô hình tích hợp GIS và MCA trong đánh giá thích nghi đất đai bền vững 38

Chương 4: PHÂN TÍCH NHỮNG VẤN ĐỀ LIÊN QUAN TỚI BÀI TOÁN ĐÁNH GIÁ THÍCH NGHI ĐẤT ĐAI TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN CÁT TIÊN . 42
4.1. Điều kiện tự nhiên 42
4.3. Điều kiện kinh tế, xã hội . 50
4.5. Hiện trạng sử dụng đất năm 2010 . 62

Chương 5: ÁP DỤNG LÝ THUYẾT VÀ THỰC TIỄN GIẢI BÀI TOÁN ĐÁNH GIÁ THÍCH NGHI BỀN VỮNG HUYỆN CÁT TIÊN . 66
5.1. Đánh giá thích nghi đất đai tự nhiên . 66
5.1.1. Xây dựng cơ sở dữ liệu 66
5.1.2. Đánh giá khả năng thích nghi đất đai tự nhiên . 69
5.2. Đánh giá thích nghi đất đai bền vững của huyện Cát Tiên 71
5.2.1. Tính trọng số các yếu tố 71
5.2.2. Giá trị các tiêu chuẩn . 75
5.2.3. Đánh giá thích nghi kinh tế 77
5.2.4. Đánh giá thích nghi đất đai bền vững và đề xuất sử dụng đất . 80
5.3. Đánh giá kết quả mô hình . 86

Chương 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 88
6.1. Kết luận 88
6.2. Hướng phát triển 89
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 90
PHẦN PHỤ LỤC

MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Đánh giá đất đai cung cấp những thông tin quan trọng làm cơ sở để ra quyết định trong quản lý sử dụng đất, đặc biệt là trong quy hoạch và phát triển nông thôn.
FAO (1976) đã đưa ra phương pháp đánh giá đất đai tự nhiên có xem xét thêm về yếu tố kinh tế chứ chưa đi sâu nghiên cứu đánh giá tổng hợp cả điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội và môi trường. Đến FAO (1993b) trên cơ sở FAO (1976) phát triển phương pháp đánh giá đất đai cho quản lý sử dụng đất bền vững (FESLM), quan tâm cùng lúc đến các lĩnh vực kinh tế, xã hội, môi trường. FAO (2007) phát triển công nghệ và nhấn mạnh phương pháp đánh giá đất đai bền vững vào trong lĩnh vực quản lý tài nguyên đất đai có nghĩa là đánh giá đất đai là phải đánh giá đất đai bền vững đánh giá đồng thời các yếu tố kinh tế, xã hội, tự nhiên, môi trường. Do vậy, đánh giá đất đai là bài toán phân tích đa tiêu chí (MCA).
Phương pháp phân tích đa tiêu chuẩn (MCA), đôi khi gọi là đánh giá đa tiêu chuẩn (MCE) cung cấp cho người ra quyết định các mức độ quan trọng khác nhau của các tiêu chuẩn. Trong đó hầu hết sử dụng phương pháp phân tích thứ bậc (AHP/Saaty, 1980) trong môi trường ra quyết định riêng rẽ (AHP – IDM) để xác định trọng số các tiêu chuẩn, do vậy kết quả còn mang tính chủ quan của người đánh giá. Để khắc phục hạn chế của phương pháp này và tranh thủ được tri thức của nhiều chuyên gia trong từng lĩnh vực, nhiều nghiên cứu đã ứng dụng phương pháp phân tích thứ bậc trong môi trường ra quyết định nhóm (AHP - GDM) trong xác định trọng số các yếu tố (J. Lu et al., 2007) đất đai để đánh giá thích nghi đất đai phục vụ cho quản lý sử dụng bền vững (Lê Cảnh Định, 2011). Nhưng bản thân MCA/MCE không có khả năng phân tích không gian, bên cạnh đó công nghệ GIS có khả năng phân tích không gian, xây dựng cơ sở dữ liệu đất đai (bản đồ đất, đơn vị đất đai ), vì vậy nghiên cứu “Ứng dụng GIS và phân tích đa tiêu chuẩn (MCA) trong đánh giá thích nghi đất đai” phục vụ quản lý, sử dụng đất bền vững là yêu cầu cần thiết và cấp bách. 2

1.2. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu tổng quát của đề tài: Ứng dụng GIS và phân tích đa tiêu chuẩn (MCA/MCE) trong đánh giá thích nghi đất đai, phục vụ quản lý sử dụng đất bền vững.
Mục tiêu cụ thể:
- Hệ thống hóa các phương pháp đánh giá đất đai của FAO.
- Nghiên cứu mô hình tích hợp GIS và MCA trong đánh giá thích nghi bền vững.
- Ứng dụng mô hình tích hợp GIS và MCA vào đánh giá thích nghi đất đai bền vững cho trường hợp huyện Cát Tiên – tỉnh Lâm Đồng.

1.3. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu phương pháp đánh giá đất đai của FAO (1976, 1993b, 2007).
- Nghiên cứu lý thuyết về hệ thống thông tin địa lý (GIS).
- Nghiên cứu phân tích đa tiêu chuẩn (MCA), trong đó tập trung nghiên cứu lý thuyết về phân tích thứ bậc trong ra quyết định nhóm (AHP – GDM). Ứng dụng GIS và MCA trong đánh giá thích nghi đất đai.
- Xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ đánh giá tiềm năng đất đai huyện Cát Tiên – tỉnh Lâm Đồng.
- Vận hành mô hình tích hợp GIS và MCA trong trường hợp dữ liệu đầu vào của huyện Cát Tiên. So sánh đánh giá kết quả mô hình trong điều kiện thực tiễn huyện Cát Tiên.

1.4. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp kế thừa và tổng hợp: Kế thừa và tổng hợp các lý thuyết đánh giá đất đai của FAO (1976, 1993b, 2007), lý thuyết GIS, lý thuyết MCA, các tài liệu hướng dẫn của phần mềm ALES, làm cơ sở xây dựng mô hình tích hợp GIS và ALES trong đánh giá thích nghi đất đai tự nhiên, GIS và MCA trong đánh giá thích nghi đất đai bền vững.
- Phương pháp chuyên gia: Tham khảo ý kiến chuyên gia về các lĩnh vực đất đai, kinh tế, xã hội, môi trường và các vấn đề liên quan tới việc sử dụng đất như: hiệu quả sản xuất, ma trận so sánh cặp (pairwise matrix) của các tiêu chuẩn, làm cơ sở để xây dựng mô hình đánh giá đất đai.

- Thu thập và các xử lý dữ liệu cũng như tài liệu hiện có: Bao gồm dữ liệu không gian (các loại bản đồ) và dữ liệu mô tả tính chất về thổ nhưỡng, thành phần cơ giới, độ dày tầng đất, khả năng tưới, độ dốc, loại hình sử dụng đất
- Điều tra thực địa các loại hình sử dụng đất: Điều tra nông hộ, phỏng vấn các chủ hộ đang thực hiện mô hình canh tác theo bảng câu hỏi có sẵn để thu thập có chọn lọc các thông tin kinh tế, xã hội, môi trường đối với từng loại cây trồng của khu vực nghiên cứu.
- Phương pháp xử lý và phân tích hiệu quả tài chính của các loại hình sử dụng đất: Xử lý phiếu điều tra nông hộ bằng phần mềm Microsoft excel. Phân tích hiệu quả tài chính của các loại hình sử dụng đất dựa vào các tiêu chí: chi phí sản xuất, lãi thuần, tỷ suất lợi nhuận để làm cơ sở đánh giá, so sánh hiệu quả kinh tế của các loại hình sử dụng đất.
- Ứng dụng kỹ thuật tin học: Ứng dụng phần mềm ArcGIS, Expertchoice, Excel, trong phân tích xử lý số liệu và biên tập in ấn bản đồ.

1.5. Kết quả mong đợi
- Bản đồ đơn vị đất đai huyện Cát Tiên – tỉnh Lâm Đồng (tỷ lệ: 1:25.000).
- Bản đồ thích nghi đất đai tự nhiên huyện Cát Tiên – tỉnh Lâm Đồng (tỷ lệ: 1:25.000).
- Bản đồ thích nghi đất đai kinh tế huyện Cát Tiên – tỉnh Lâm Đồng (tỷ lệ: 1:25.000).
- Bản đồ thích nghi đất đai bền vững huyện Cát Tiên – tỉnh Lâm Đồng (tỷ lệ: 1:25.000).
- Bản đồ định hướng sử dụng đất nông nghiệp đến năm 2020 huyện Cát Tiên – tỉnh Lâm Đồng (tỷ lệ: 1:25.000).
- Các dữ liệu và báo cáo về huyện Cát Tiên – tỉnh Lâm Đồng.

1.6. Phạm vi nghiên cứu của đề tài
- Đối tượng: Đánh giá thích nghi đất đai cho các loại hình sử dụng đất trồng trọt trong đất sản xuất nông nghiệp.
- Ranh giới: Toàn địa bàn huyện Cát Tiên – tỉnh Lâm Đồng.