Xem mẫu
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
Tác giả
NGUYỄN THỊ LÝ
Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư
Ngành Hệ thống Thông tin Địa lý
Giáo viên hướng dẫn
TS. LÊ CẢNH ĐỊNH
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2013
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học tập và thực hiện luận văn, tôi nhận được sự giúp đỡ tận tình của
quý thầy cô bộ môn Hệ thống thông tin địa lý trường Đại học Nông Lâm TP.HCM,
Phân viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp, gia đình, bạn bè.
Tôi xin tỏ lòng biết ơn chân thành đến:
- Quý thầy cô trường Đại học Nông Lâm TP.HCM đã tận tình giảng dạy và truyền
đạt những kiến thức quý báu cho tôi trong thời gian học tập và thực hiện đề tài.
- TS. Lê Cảnh Định (Phân viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp) thầy đã giành
rất nhiều thời gian và tâm huyết hướng dẫn nghiên cứu và giúp tôi hoàn thành
luận văn tốt nghiệp.
- Các Cô, Chú, Anh, Chị Trung tâm phát triển Nông thôn (Phân viện Quy hoạch và
Thiết kế Nông nghiệp) đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá
trình thực hiện đề tài.
- Gia đình và bạn bè luôn động viên giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong
quá trình học tập, cũng như trong lúc thực hiện đề tài.
Mặc dù tôi đã có nhiều cố gắng hoàn thiện luận văn bằng tất cả sự nhiệt tình và năng
lực của mình, tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được
những đóng góp quý báu của quý thầy cô và các bạn.
Xin chân thành cảm ơn!
Nguyễn Thị Lý
i
TÓM TẮT
Với mục tiêu “Ứng dụng GIS và phân tích đa tiêu chuẩn (MCA) trong đánh giá thích
nghi đất đai”. Trong đề tài sử dụng phương pháp đánh giá thích nghi đất đai bền
vững FAO (1993b), trong đó đánh giá đồng thời các yếu tố thuộc các lĩnh vực kinh
tế, xã hội, môi trường (gọi là các yếu tố bền vững). Ứng dụng phân tích thứ bậc
trong ra quyết định nhóm (AHP – GDM) để xác định trọng số các yếu tố bền vững,
công nghệ GIS để xây dựng cơ sở dữ liệu đất đai, phân tích không gian, biểu diễn
kết quả thích nghi đất đai bền vững. Nội dung và tiến trình thực hiện như sau:
(i). Đầu tiên, ứng dụng mô hình “Tích hợp GIS và ALES” (Lê Cảnh Định, 2004)
trong đánh giá thích nghi đất đai tự nhiên. Trong đó, dùng GIS để xây dựng các lớp
thông tin chuyên đề (thổ nhưỡng, độ dốc, tầng dày, khả năng tưới, thành phần cơ
giới), chồng xếp các lớp thông tin chuyên đề để thành lập bản đồ đơn vị đất đai
(LMU). ALES đọc kết quả LMU (chất lượng đất đai) từ GIS, đối chiếu với yêu cầu
sử dụng đất (LUR) của các LUT thông qua cây quyết định, và đánh giá thích nghi
đất đai tự nhiên, xuất kết quả sang GIS thông qua từ khóa LMU.
(ii). Kế tiếp, đánh giá thích nghi đất đai bền vững gồm 2 giai đoạn:
- Xác định các yếu tố ảnh hưởng tới tính bền vững, có tất cả 12 yếu tố; trong đó:
Kinh tế (3 yếu tố: Tổng giá trị sản phẩm, lãi thuần, B/C); Xã hội (5 yếu tố: Lao
động, khả năng vốn, phát huy kỹ năng nông dân, chính sách, tập quán sản xuất);
môi trường (4 yếu tố: khả năng thích nghi tự nhiên, độ che phủ, bảo vệ nguồn
nước, nâng cao đa dạng sinh học). Sử dụng phương pháp AHP – GDM trong xác
định trọng số các yếu tố bền vững, giảm được tính chủ quan và tranh thủ được tri
thức của nhiều chuyên gia trong các lĩnh vực khác nhau (kinh tế, xã hội, môi
trường).
- Ứng với mỗi yếu tố xây dựng một lớp thông tin chuyên đề trong GIS, chồng xếp
các lớp thông tin chuyên đề và tính chỉ số thích hợp (Si) theo phương pháp trung
bình trọng số. Phân loại chỉ số Si để thành lập bản đồ đánh giá thích nghi đất đai
bền vững.
Ứng dụng mô hình tích hợp (trong nghiên cứu này) cho trường hợp huyện Cát Tiên
– Tỉnh Lâm Đồng; kết quả mô hình có tính thực tiễn cao (do đánh giá tổng hợp về tự
nhiên, kinh tế, xã hội, môi trường). Tương lai có thể nhân rộng mô hình này trong
đánh giá thích nghi đất đai cho các huyện khác trên cả nước.
ii
ABSTRACT
This research is to present the “Application of GIS and MCA (Multi - Criteria
Analysis) in Land Suitability Evaluation” by using the Evaluating Sustainable Land
in FAO’s approach (1993b, 2007) to evaluate the indicators of various fields
(natural, economic, social and environmental). Application of analytical hierarchy
process in group decision - making (AHP – GDM) is used to calculate the weight of
each indicator, and GIS technology for building the databases, spatial analysis,
exporting the results. The content and process are as follows:
- Firstly, application model “Integrated GIS and ALES” (Le Canh Dinh, 2004) for
physical land evaluation uses GIS technology to construct the thematic layers for
each indicators and to build the LMU (Land mapping unit). ALES reads the
results in LMU databases and exports it to GIS.
- Secondly, Application of analytical hierarchy process in group decision - making
(AHP – GDM) is used to calculate the weight of each indicators, and then the
construction of thematic layers in GIS for each indicator; overlay all thematic
layers, the suitability index (Si) is calculated through by the method of weight
average for each zone, classify Si to determine the suitability.
This model is applied in the case of Cat Tien District, Lam Dong province. Because
of its applicability, this model can be used in land evaluation of other districts in
VietNam.
Key words: GIS, Multi - Criteria Analysis, Analytic Hierarchy Process - Group
Decision Method, ALES
iii
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
iv
nguon tai.lieu . vn
TRONG ĐÁNH GIÁ THÍCH NGHI ĐẤT ĐAI PHỤC VỤ
QUẢN LÝ SỬ DỤNG ĐẤT BỀN VỮNG
Tác giả
NGUYỄN THỊ LÝ
Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư
Ngành Hệ thống Thông tin Địa lý
Giáo viên hướng dẫn
TS. LÊ CẢNH ĐỊNH
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2013
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học tập và thực hiện luận văn, tôi nhận được sự giúp đỡ tận tình của
quý thầy cô bộ môn Hệ thống thông tin địa lý trường Đại học Nông Lâm TP.HCM,
Phân viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp, gia đình, bạn bè.
Tôi xin tỏ lòng biết ơn chân thành đến:
- Quý thầy cô trường Đại học Nông Lâm TP.HCM đã tận tình giảng dạy và truyền
đạt những kiến thức quý báu cho tôi trong thời gian học tập và thực hiện đề tài.
- TS. Lê Cảnh Định (Phân viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp) thầy đã giành
rất nhiều thời gian và tâm huyết hướng dẫn nghiên cứu và giúp tôi hoàn thành
luận văn tốt nghiệp.
- Các Cô, Chú, Anh, Chị Trung tâm phát triển Nông thôn (Phân viện Quy hoạch và
Thiết kế Nông nghiệp) đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong suốt quá
trình thực hiện đề tài.
- Gia đình và bạn bè luôn động viên giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong
quá trình học tập, cũng như trong lúc thực hiện đề tài.
Mặc dù tôi đã có nhiều cố gắng hoàn thiện luận văn bằng tất cả sự nhiệt tình và năng
lực của mình, tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được
những đóng góp quý báu của quý thầy cô và các bạn.
Xin chân thành cảm ơn!
Nguyễn Thị Lý
i
TÓM TẮT
Với mục tiêu “Ứng dụng GIS và phân tích đa tiêu chuẩn (MCA) trong đánh giá thích
nghi đất đai”. Trong đề tài sử dụng phương pháp đánh giá thích nghi đất đai bền
vững FAO (1993b), trong đó đánh giá đồng thời các yếu tố thuộc các lĩnh vực kinh
tế, xã hội, môi trường (gọi là các yếu tố bền vững). Ứng dụng phân tích thứ bậc
trong ra quyết định nhóm (AHP – GDM) để xác định trọng số các yếu tố bền vững,
công nghệ GIS để xây dựng cơ sở dữ liệu đất đai, phân tích không gian, biểu diễn
kết quả thích nghi đất đai bền vững. Nội dung và tiến trình thực hiện như sau:
(i). Đầu tiên, ứng dụng mô hình “Tích hợp GIS và ALES” (Lê Cảnh Định, 2004)
trong đánh giá thích nghi đất đai tự nhiên. Trong đó, dùng GIS để xây dựng các lớp
thông tin chuyên đề (thổ nhưỡng, độ dốc, tầng dày, khả năng tưới, thành phần cơ
giới), chồng xếp các lớp thông tin chuyên đề để thành lập bản đồ đơn vị đất đai
(LMU). ALES đọc kết quả LMU (chất lượng đất đai) từ GIS, đối chiếu với yêu cầu
sử dụng đất (LUR) của các LUT thông qua cây quyết định, và đánh giá thích nghi
đất đai tự nhiên, xuất kết quả sang GIS thông qua từ khóa LMU.
(ii). Kế tiếp, đánh giá thích nghi đất đai bền vững gồm 2 giai đoạn:
- Xác định các yếu tố ảnh hưởng tới tính bền vững, có tất cả 12 yếu tố; trong đó:
Kinh tế (3 yếu tố: Tổng giá trị sản phẩm, lãi thuần, B/C); Xã hội (5 yếu tố: Lao
động, khả năng vốn, phát huy kỹ năng nông dân, chính sách, tập quán sản xuất);
môi trường (4 yếu tố: khả năng thích nghi tự nhiên, độ che phủ, bảo vệ nguồn
nước, nâng cao đa dạng sinh học). Sử dụng phương pháp AHP – GDM trong xác
định trọng số các yếu tố bền vững, giảm được tính chủ quan và tranh thủ được tri
thức của nhiều chuyên gia trong các lĩnh vực khác nhau (kinh tế, xã hội, môi
trường).
- Ứng với mỗi yếu tố xây dựng một lớp thông tin chuyên đề trong GIS, chồng xếp
các lớp thông tin chuyên đề và tính chỉ số thích hợp (Si) theo phương pháp trung
bình trọng số. Phân loại chỉ số Si để thành lập bản đồ đánh giá thích nghi đất đai
bền vững.
Ứng dụng mô hình tích hợp (trong nghiên cứu này) cho trường hợp huyện Cát Tiên
– Tỉnh Lâm Đồng; kết quả mô hình có tính thực tiễn cao (do đánh giá tổng hợp về tự
nhiên, kinh tế, xã hội, môi trường). Tương lai có thể nhân rộng mô hình này trong
đánh giá thích nghi đất đai cho các huyện khác trên cả nước.
ii
ABSTRACT
This research is to present the “Application of GIS and MCA (Multi - Criteria
Analysis) in Land Suitability Evaluation” by using the Evaluating Sustainable Land
in FAO’s approach (1993b, 2007) to evaluate the indicators of various fields
(natural, economic, social and environmental). Application of analytical hierarchy
process in group decision - making (AHP – GDM) is used to calculate the weight of
each indicator, and GIS technology for building the databases, spatial analysis,
exporting the results. The content and process are as follows:
- Firstly, application model “Integrated GIS and ALES” (Le Canh Dinh, 2004) for
physical land evaluation uses GIS technology to construct the thematic layers for
each indicators and to build the LMU (Land mapping unit). ALES reads the
results in LMU databases and exports it to GIS.
- Secondly, Application of analytical hierarchy process in group decision - making
(AHP – GDM) is used to calculate the weight of each indicators, and then the
construction of thematic layers in GIS for each indicator; overlay all thematic
layers, the suitability index (Si) is calculated through by the method of weight
average for each zone, classify Si to determine the suitability.
This model is applied in the case of Cat Tien District, Lam Dong province. Because
of its applicability, this model can be used in land evaluation of other districts in
VietNam.
Key words: GIS, Multi - Criteria Analysis, Analytic Hierarchy Process - Group
Decision Method, ALES
iii
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
iv