ứng dụng viễn thám và gis trong nghiên cứu sự phát triển của ruộng bậc thang huyện sa pa trong bối cảnh biến đổi khí hậu

Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối

MỞ ĐẦU.....................................................................................................................4
CHƢƠNG 1 -CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU RUỘNG
BẬC THANG..............................................................................................................9
1.1 Tổng quan các công trình nghiên cứu ruộng bậc thang ...................................9
1.1.1 Các công trình nghiên cứu ở ngoài nƣớc .........................................................9
1.1.2 Các công trình nghiên cứu trong nƣớc và khu vực nghiên cứu .....................11
1.2 Sự phát triển của ruộng bậc thang trong bối cảnh biến đổi khí hậu...............13
1.2.1 Một số biểu hiện chính của BĐKH tại tỉnh Lào Cai và Miền núi phía bắc...13
1.2.2 Tác động của BĐKH tới ngành trồng trọt ở miền núi phía bắc.....................16
1.3 Ứng dụng Viễn thám trong nghiên cứu ruộng bậc thang...............................18
1.3.1 Hệ thống viễn thám ........................................................................................18
1.3.2 Sai số của ảnh viễn thám và phƣơng pháp xử lý............................................22
1.3.3 Tƣ liệu viễn thám và GIS trong xác định biến đổi của ruộng bậc thang .......24
CHƢƠNG 2 -ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ VÀ HIỆN TRẠNG CANH TÁC RUỘNG BẬC
THANG TẠI HUYỆN SAPA...................................................................................25
2.1 Điều kiện tự nhiên..........................................................................................25
2.1.1 Vị trí địa lý .....................................................................................................25
2.1.2 Địa chất - địa mạo - địa hình..........................................................................26
2.1.3 Khí hậu - thuỷ văn..........................................................................................27
2.1.4 Thổ nhƣỡng và thảm thực vật ........................................................................33
2.1.5 Biến đổi khí hậu tại Sa Pa ..............................................................................36
2.2 Điều kiện kinh tế xã hội .................................................................................38
2.2.1 Cơ sở hạ tầng..................................................................................................38
2.2.2 Dân số - dân tộc .............................................................................................40
2.2.3 Lao động - việc làm .......................................................................................40
2.2.4 Hiện trạng canh tác ruộng bậc thang..............................................................42
2.2.5 Phƣơng thức canh tác ruộng bậc thang ở Sa Pa.............................................44
2.3 Các nhân tố tác động tới sự phát triển của ruộng bậc thang ..........................47
2.3.1 Tác động của điều kiện tự nhiên, phƣơng thức canh tác ...............................47
2.3.2 Tác động của chính sách ................................................................................49
2.3.3 Tác động và hậu quả của biến đổi khí hậu.....................................................53
CHƢƠNG 3 -ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG
NGHIÊN CỨU RUỘNG BẬC THANG TẠI HUYỆN SAPA ................................54
3.1 Thành lập bản đồ hiện trạng ruộng bậc thang khu vực huyện Sa Pa .............54
3.1.1 Tƣ liệu sử dụng ..............................................................................................54
3.1.2 Quy trình thành lập ........................................................................................55
3.1.3 Xây dựng khóa giải đoán và kết quả đạt đƣợc...............................................58
3.2 Phân tích sự biến đổi của ruộng bậc thang theo các giai đoạn .....................60
3.2.1 Sự biến đổi của ruộng bậc thang....................................................................60
3.2.2 Nguyên nhân biến đổi ....................................................................................61
3.2.3 Tác động của biến đổi khí hậu tới ruộng bậc thang .......................................64
3.3 Định hƣớng khai thác, sử dụng hợp lý và bảo tồn ruộng bậc thang ..............65 3.3.1 Chính sách, chiến lƣợc lồng ghép ..................................................................66
3.3.2 Những sáng kiến nhằm ứng phó với BĐKH của ngƣời dân..........................66
KẾT LUẬN...............................................................................................................68
KIẾN NGHỊ ..............................................................................................................71
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................Error! Bookmark not defined.
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Xu hƣớng tăng nhiệt độ tại Lào Cai..........................................................15
Hình 1.2: Phối lƣợng mƣa trung bình tháng tại trạm Phố Ràng từ 1980-2010.........15
Hình 1.3: Diện tích đất nông nghiệp bị mất do hạn hán ở vùng núi phía Bắc từ năm
1980 đến 1998 ...........................................................................................................16
Hình 1.4: Hệ thống thu nhận thông tin viễn thám.....................................................19
Hình 1.5. Sơ đồ hệ thống thu nhận ảnh dạng “khung” .............................................21
Hình 1.6. Méo hình do các nguyên tố định hƣớng ngoài..........................................23
Hình 2.1: Bản đồ vị trí huyện Sapa ...........................................................................25
Hình 2.2: Địa mạo, địa hình huyện Sa Pa .................................................................26
Hình 2.3: Nhiệt độ trung bình tháng tại Sa Pa giai đoạn 1980-2011 ........................28
Hình 2.4: Xu hƣớng nhiệt độ trung bình hàng năm ở Sa Pa .....................................29
Hình 2.5: Lƣợng mƣa trung bình tháng tại Sapa giai đoạn 1980-2011 ....................30
Hình 2.6: Xu hƣớng lƣợng mƣa hàng năm ở Sa Pa ..................................................30
Hình 2.7: Hệ thống sông suối ở huyện Sa Pa............................................................33
Hình 2.8: Các nhóm đất chính tại huyện Sa Pa.........................................................34
Hình 2.9: Diện tích đất lâm nghiệp từ năm 2000 – 2010..........................................35
Hình 2.10: Phân bố dân số, dân tộc tại huyện Sa Pa.................................................40
Hình 2.11: Cơ cấu lao động năm 2011 .....................................................................41
Hình 2.12: Tỷ lệ hộ cùng kiệt tại Huyện Sa Pa..............................................................42
Hình 2.13: Sản lƣợng lúa nƣớc cả năm.....................................................................42
Hình 2.14: Diện tích lúa nƣớc từ năm 1990 - 2013 ..................................................43
Hình 3.1: Ảnh Landsat năm 1993, 1999 khu vực huyện Sapa.................................54
Hình 3.2: Ảnh Landsat năm 2007, 2013 khu vực huyện Sapa.................................54
Hình 3.3: Quy trình nắn ảnh......................................................................................55
Hình 3.4: Các thông số trích điểm ............................................................................56
Hình 3.5: Ảnh kết quả sau khi nắn chỉnh..................................................................57
Hình 3.6: Ảnh sau khi nắn chỉnh...............................................................................58
Hình 3.7: Kết quả giải đoán ảnh................................................................................60
DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1: Hiện tƣợng thời tiết bất thƣờng tại Sa Pa .................................................36
Bảng 2.2: Cơ cấu kinh tế huyện Sa Pa giai đoạn 1995 – 2010 (%) ..........................41
Bảng 2.3: Tác động của điều kiện tự nhiên và phƣơng thức canh tác đến RBT.......47
Bảng 2.4: Chính sách nông nghiệp và các tác động đến ruộng bậc thang................51
Bảng 2.5: Hậu quả do hiện tƣợng thời tiết bất thƣờng gây ra...................................53
Bảng 3.1: Diện tích RBT theo thống kê và giải đoán ảnh (ha).................................61 MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Ở Việt Nam, cƣ dân, dân tộc sinh sống tại các vùng cao đã hình thành
phƣơng thức canh tác ruộng bậc thang. Đây là những tri thức có từ lâu đời của dân
cƣ bản địa sinh sống dựa trên địa hình đồi núi dốc để tạo ra các thửa ruộng dƣới
dạng phân cấp bậc thang. Phƣơng thức này vừa đảm bảo đƣợc đời sống vừa bảo vệ
môi trƣờng.
Ruộng bậc thang ở Sa Pa không chỉ là thành tựu về kinh tế mà còn là thành
tựu cả về mặt văn hóa và tri thức dân gian. Ngƣời Mông, ngƣời Dao, ngƣời Giáy đã
phát huy tính sáng tạo của mình trong việc canh tác trên đất dốc, họ đã trồng đƣợc
lúa nƣớc ở vùng cao. Năng suất trồng lúa nƣớc trên các ruộng bậc thang cao gấp 4
lần so với năng suất trồng lúa nƣơng trên đất dốc. Từ khi phát triển ruộng bậc thang
ở đây, việc du canh, du cƣ đốt nƣơng làm rẫy đã bị xóa bỏ từ năm 1998. Ngƣời dân
tộc vùng cao nơi đây đã định canh, định cƣ và đến nay không những đủ thóc gạo để
ăn mà còn có thể đem bán. Tỷ lệ cùng kiệt đói cũng nhờ đó mà đƣợc giảm mạnh.
Ruộng bậc thang còn có vai trò quan trọng trong bảo vệ môi trƣờng và phát
triển rừng. Phƣơng thức canh tác ruộng bậc thang có tác dụng làm giảm độ chua của
đất feralit do thƣờng xuyên đƣợc thay nƣớc mới và cung cấp các khoáng chất qua
phân bón. Mặt khác, muốn phát triển ruộng bậc thang phải đồng thời phát triển
thảm rừng đầu nguồn để điều tiết dòng chảy mặt, chống xói mòn và khô hạn. Do
vậy, ruộng bậc thang có tác dụng giữ nƣớc, giảm xói mòn đất, cải thiện độ phì và
khi lúa lên xanh sẽ tạo thành thảm phủ thực vật để giữ ẩm và khoáng chất.
Hơn nữa, ruộng bậc thang Sa Pa đang tạo nên một sản phẩm du lịch độc đáo
cho Việt Nam. Mạng thông tin điện tử du lịch quốc tế Touropia đã xếp hạng ruộng
bậc thang Sa Pa, Việt Nam nằm trong top 11 ruộng bậc thang đẹp nhất thế giới vào
cuối tháng 12/2013. Ngày 02/11/2013, tại lễ kỷ niệm 110 năm du lịch Sa Pa, Tổ
chức Kỷ lục Việt Nam (VietKings) đã trao chứng nhận kỷ lục Việt Nam cho hai
danh thắng của huyện Sa Pa là đèo Ô Quy Hồ và ruộng bậc thang ở thôn Vù Lùng
Sung. Ruộng bậc thang ở thôn Vù Lùng Sung, xã Trung Trải, huyện Sa Pa có 121
bậc với trên 100 năm tuổi đƣợc công nhận là ruộng bậc thang có nhiều bậc nhất và
đẹp nhất ở Sa Pa. Trƣớc đó, năm 2009, tạp chí du lịch Travel and Leisure (Mỹ) cũng bình chọn ruộng bậc thang Sa Pa là một trong 7 ruộng bậc thang kỳ vĩ nhất
châu Á và thế giới.
Những năm gần đây, các tác động nặng nề của biến đổi khí hậu đã ảnh
hƣởng mạnh tới sản xuất nông nghiệp trên toàn thế giới, trong đó có Việt Nam. Các
hiện tƣợng thời tiết bất thƣờng và cực đoan đã đƣợc ghi nhận tại Sa Pa và gây nên
những thiệt hại trực tiếp tới nông nghiệp và ngƣời cùng kiệt tại đây. Biến đổi khí hậu
với tần suất xuất hiện ngày càng nhiều sẽ tiếp tục gây thiệt hại nặng nề và trực tiếp
đến nguồn nƣớc, gây nên lũ quét và sạt lở đất tại các ruộng bậc thang. Vì vậy, cần
thiết phải có những biện pháp, những nghiên cứu nhằm bảo vệ và phát triển ruộng
bậc thang khu vực này.
Công nghệ viễn thám và GIS đã đƣợc các nƣớc trên thế giới áp dụng triệt để
trong ứng phó với biến đổi khí hậu, giám sát tài nguyên và biến đổi sử dụng đất .
Với những ƣu điểm của công nghệ này nhƣ sử dụng ảnh viễn thám chứa đựng hàm
lƣợng thông tin lớn, đƣợc thu nhận trên nhiều dải sóng là nguồn dữ liệu phong phú
và trực quan giúp cho các nghiên cứu về bề mặt và các quá trình tự nhiên trên mặt
đất một cách hiệu quả.
Nghiên cứu sự biến đổi của ruộng bậc thang bằng công nghệ viễn thám sẽ
giúp các nhà khoa học xác định đƣợc nguyên nhân cũng nhƣ xu hƣớng biến đổi. Từ
đó làm cơ sở cho các nhà quản lý vạch ra chính sách bảo tồn, phát triển ruộng bậc
thang nhằm góp phần vào mục tiêu phát triển bền vững. Vì vậy, Đề tài “Ứng dụng
Viễn thám và GIS trong nghiên cứu sự phát triển của ruộng bậc thang tại
huyện Sa Pa trong bối cảnh biến đổi khí hậu” đã đƣợc lựa chọn nghiên cứu.
2. Quan điểm nghiên cứu
 Quan điểm hệ thống và tổng hợp:
Hệ thống là một phức hợp các yếu tố tác động lẫn nhau và tác động tới môi
trƣờng bên ngoài hệ thống thông qua dòng vật chất và năng lƣợng. Một hệ thống bất
kỳ nào cũng là bộ phận của một hệ thống cấp cao hơn. Giữa các hệ thống đó tồn tại
một mối quan hệ tƣơng tác lẫn nhau. Mỗi hệ thống có tính hoàn chỉnh về cấu trúc
và thống nhất về chức năng thông qua dòng vật chất và năng lƣợng.
Ruộng bậc thang khu vực huyện Sa Pa nhƣ là một địa hệ thống hoàn chỉnh,
đƣợc hình thành từ mối tác động tƣơng hỗ giữa các hợp phần tự nhiên (địa chất, địa
hình, khí hậu, thuỷ văn, sinh vật), các hợp phần kinh tế xã hội (các dạng khai thác sử dụng tài nguyên, lao động, dân tộc...). Khi tác động vào một phần nào đó của hệ
thống thì các hợp phần khác cũng thay đổi theo, dẫn đến những biến đổi của cả hệ
thống. Khi một hợp phần trong hệ thống có những biến đổi (những biến đổi về khí
hậu) cũng sẽ tác động lên các hợp phần khác trong hệ thống đó dẫn đến sự thay đổi,
biến đổi của cả hệ thống.
 Quan điểm lịch sử:
Mỗi một đơn vị lãnh thổ bất kì đều phải trải qua các quá trình hình thành,
phát triển, và tiến hoá theo thời gian. Nhƣ vậy, việc xem xét và nhìn nhận lãnh thổ
trên quan điểm lịch sử giúp ta có cái nhìn đầy đủ về mọi phƣơng diện của lãnh thổ
trong quá khứ và dự đoán, định hƣớng phát triển của lãnh thổ trong tƣơng lai. Đồng
thời, từ đó có thể lựa chọn phƣơng thức thích hợp nhất cho việc sử dụng hợp lý tài
nguyên và bảo vệ môi trƣờng.
Để có hệ thống tƣơng đối hoàn chỉnh nhƣ hôm nay, ruộng bậc thang ở Sa Pa
đã trải qua lịch sử hình thành trên 100 năm. Đó là sự đúc rút, trải nghiệm và sáng
tạo của ngƣời dân tộc H’Mông, Dao, Giáy trong cải tạo đất dốc để trồng lúa. Sự
biến đổi về diện tích, phân bố đất trồng lúa có thể đƣợc quan sát và thấy đƣợc
những biến đổi đó thông qua hệ thống ảnh vệ tinh đƣợc thu thập từ năm 1993 tới
nay. Hệ thống ảnh vệ tinh này sẽ giúp chúng ta có cái nhìn tổng quát về mặt không
gian và thời gian đối với sự thay đổi của ruộng bậc thang khu vực này.
 Quan điểm phát triển bền vững:
Một trong những định nghĩa đƣợc biết đến nhiều nhất về phát triển bền vững
là: “Phát triển bền vững là sự phát triển đáp ứng các nhu cầu hiện tại mà không làm
tổn hại khả năng đáp ứng nhu cầu của thế hệ trong tƣơng lai” (Hội nghị thế giới về
môi trƣờng và phát triển, WCED, 1978). Đối với bất kể vùng lãnh thổ nào khi khai
thác tiềm năng phục vụ phát triển kinh tế xã hội, nguyên tắc phát triển bền vững
phải đƣợc đặt lên hàng đầu. Sự kết hợp hài hoà giữa phát triển kinh tế, phát triển xã
hội và bảo vệ môi trƣờng là mục tiêu của phát triển bền vững. Nghiên cứu sự thay
đổi về quy mô và chức năng của ruộng bậc thang ở huyện Sa Pa không chỉ xác định
sự biến đổi trong quá khứ mà nhằm tới mục đích quan trọng là sử dụng hợp lý, phục
vụ bảo tồn và phát triển bền vững.
3. Mục tiêu và nhiệm vụ
Mục tiêu: Đề tài tập trung nghiên cứu sự biến đổi của ruộng bậc thang trong
bối cảnh biến đổi khí hậu bằng công nghệ Viễn thám và GIS nhằm đƣa ra cơ sở khoa học phục vụ công tác định hƣớng sử dụng hợp lý, bảo tồn và phát triển bền
vững ruộng bậc thang ở vùng cao nói chung và huyện Sapa nói riêng.
Nhiệm vụ: Để thực hiện các mục tiêu trên, các nhiệm vụ đề ra bao gồm:
1. Thu thập cơ sở dữ liệu và tổng quan tài liệu liên quan đến hƣớng nghiên cứu
của đề tài.
2. Tổng hợp cơ sở lý luận nghiên cứu về ruộng bậc thang trên địa hình đất dốc
miền núi Việt Nam.
3. Phân tích biến đổi ruộng bậc thang trên cơ sở tƣ liệu ảnh viễn thám và bản đồ
của các năm 1993, 1999, 2009 và 2013.
4. Phân tích tác động của các yếu tố tự nhiên, thành phần dân tộc và các chính
sách phát triển ảnh hƣởng đến xu thế phát triển ruộng bậc thang trong bối
cảnh biến đổi khí hậu.
5. Đề xuất một số giải pháp sử dụng hợp lý, bảo tồn và phát triển bền vững
ruộng bậc thang.
4. Phạm vi nghiên cứu: Luận văn tập trung nghiên cứu sự biến đổi của ruộng
bậc thang trong khu vực huyện Sa Pa.
5. Phƣơng pháp và các bƣớc nghiên cứu
Phƣơng pháp nghiên cứu: Luận văn sử dụng các phƣơng pháp nghiên cứu
sau: 1) Phƣơng pháp thu thập số liệu, 2) Phƣơng pháp thống kê và phân tích tài liệu,
3) Phƣơng pháp bản đồ viễn thám và GIS, 4) Phƣơng pháp khảo sát, điều tra tổng
hợp, 5) Phƣơng pháp chuyên gia.
Các bƣớc nghiên cứu: Quy trình nghiên cứu vai trò của các yếu tố tự nhiên
và xã hội đến quá trình biến đổi ruộng bậc thang huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai bao gồm
các bƣớc sau:
- Bƣớc 1: Xác định mục tiêu, nhiệm vụ nghiên cứu: Nêu lên mục tiêu và
nhiệm vụ nghiên cứu chính của đề tài từ đó đề xuất phƣơng pháp và kế hoạch thực
hiện hợp lý.
- Bƣớc 2: Điều tra phân tích và tổng hợp tài liệu: thu thập các tài liệu liên
quan đến hƣớng nghiên cứu của đề tài. Trên cơ sở các tài liệu thu thập đƣợc, tổng
quan tài liệu kết hợp khảo sát thực địa để nắm rõ vấn đề nghiên cứu và khu vực
nghiên cứu.
- Bƣớc 3: Phân tích hiện trạng canh tác ruộng bậc thang: thành lập bản đồ
hiện trạng ruộng bậc thang sau khi nắn chỉnh ảnh vệ tinh và số hoá, kết hợp phân

Xem link download tại Blog Kết nối!
Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học ©