BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN

VÕ VĂN HẢO ỨNG DỤNG AHP
(Analytic Hierarchy Process) VÀ
GIS (Geographic Information System)
ĐÁNH GIÁ XÁC ĐỊNH SỰ
THÍCH NGHI CỦA THÔNG HAI LÁ (
Pinus merkusii
)
VÀ KEO LÁ TRÀM (
Acacia auriculiformis
)
TẠI HUYỆN CƯ KUIN, TỈNH ĐẮK LẮK

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP

Buôn Ma Thuột, tháng 10/2009iiLỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu
và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, ñược các ñồng tác giả
cho phép sử dụng và chưa từng ñược công bố trong bất kỳ một công trình nào
khác.

Tác giả

Võ Văn Hảo iii
LỜI CẢM ƠN

Nghiên cứu khoa học là một trong những nhiệm vụ quan trọng của chương
trình ñào tạo cao học ngành Lâm nghiệp. Sau khi hoàn thành chương trình
học tập giai ñoạn 2006-2009; Được sự ñồng ý của khoa Sau ñại học - Trường
Đại học Tây Nguyên và ñược Tiến sĩ Nguyễn Kim Lợi hướng dẫn khoa học;
Tôi ñã tiến hành thực hiện ñề tài khoa học "Ứng dụng AHP và GIS ñánh giá
xác ñịnh sự thích nghi của Thông hai lá (Pinus merkusii) và Keo lá tràm

Lời cảm ơn iii
Mục lục iv
Danh sách các chữ viết tắt vi
Danh sách các bảng vii
Danh sách các biểu ñồ viii
Danh sách các hình ix
Tóm tắt x
ĐẶT VẤN ĐỀ 1
Đặt vấn ñề 1
Mục tiêu nghiên cứu 3
Giới hạn của ñề tài 3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4
1.1 Tổng quan tài liệu nghiên cứu 4
1.1.1 Loại ñất 4
1.1.2 Độ dày tầng ñất 5
1.1.3 Lượng mưa 6
1.1.4 Địa hình 7
1.1.5 Hệ thực vật rừng 7
1.2 Tiến trình xác ñịnh trọng số 10
1.2.1 Lợi ích của AHP 11
1.2.2 Các bước thực hiện của AHP 11
1.3 Hệ thống thông tin ñịa lý 12
1.3.1 Khái niệm 12
1.3.2 Cấu trúc của GIS 13
1.3.3 Cấu trúc dữ liệu trong GIS 15
1.3.4 Các chức năng của GIS 17
1.3.5 Các ngành ứng dụng GIS 19
1.3.6 Các nghiên cứu về ñánh giá thích nghi ñất ñai 22 vi

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT
FAO : (Food and Agriculture Organization): Tổ chức nông lương thực;
HTTTĐL : Hệ thống thông tin ñịa lý;
GIS : Geographic Information System;
AHP : (Analytic Hierarchy Process): Tiến trình xác ñịnh trọng số;
CSDL : Cơ sở dữ liệu;
CSDLTT : Cơ sở dữ liệu thông tin;
S
1
: Thích nghi cao;
S
2
: Thích nghi trung bình;
S
3
: Thích nghi kém;
N : Không thích nghi. vii

DANH SÁCH CÁC BẢNG


Biểu ñồ 3.4: Các cấp ñộ dốc 53
Biểu ñồ 3.5: Các loại ñất chính huyện Cư Kuin 56
Biểu ñồ 3.6: Các cấp thích nghi của Thông hai lá 61
Biểu ñồ 3.7: Các cấp thích nghi của Keo lá tràm 67
Ma trận 2.1: Ý kiến chuyên gia giữa các nhân tố 37
Ma trận 2.2: Bảng so sánh giữa các nhân tố 38
Ma trận 2.3: Trọng số các nhân tố nghiên cứu Thông hai lá 39
Ma trận 3.1: Ý kiến các chuyên gia 58
Ma trận 3.2: Ma trận so sánh giữa các nhân tố 59
Ma trận 3.3: Trọng số của các chỉ tiêu Keo lá tràm 59
Ma trận 3.4: Ý kiến các chuyên gia 65
Ma trận 3.5: Ma trận so sánh giữa các nhân tố 65
Ma trận 3.6: Trọng số của các chỉ tiêu 66 ix

DANH SÁCH SƠ ĐỒ, HÌNH
Trang
Sơ ñồ 1.1: Quá trình hình thành ñất 5
Sơ ñồ 2.1 : Phương pháp nghiên cứu 36
Hình 1.1: Các thành phần của GIS 14
Hình 1.2: Cấu trúc dữ liệu vector và raster 15
Hình 1.3: Mô hình raster mô tả bản ñồ 16
Hình 1.4: Mô hình vecter mô tả khu vực châu Á 17
Hình 1.5: Vai trò của ñánh giá ñất ñai trong công tác quy hoạch sử dụng ñất 23
Hình 1.6: Bản ñồ hành chánh huyện Cư Kuin 28

lá tràm (Acacia auriculiformis) tại huyện Cư Kuin, tỉnh Đắk Lắk”. Với
mục tiêu là ứng dụng AHP xác ñịnh mức ñộ ưu tiên của các chỉ tiêu ảnh
hưởng ñến cây trồng, trên cở sở ñó ứng dụng GIS xác ñịnh xây dựng bản ñồ
thích nghi cho từng loài cây trồng. Chúng tôi ñã ứng dụng thuật toán AHP
nhằm xác ñịnh các trọng số của các nhân tố ảnh hưởng ñến khả năng sinh
trưởng của cây trồng (Loại ñất, Độ dốc, Độ cao, Độ dày tầng ñất, Lượng mưa)
và kế thừa các tài liệu về tính thích nghi cho từng loài cây của các tác giả ñi
trước ñể cho ñiểm trước khi ñưa vào GIS nhằm kết xuất bản ñồ thích nghi.
Chúng tôi ñã tìm ra ñược các trọng số cho từng nhân tố về thích nghi Thông
hai lá như sau: Loại ñất (0,335); Độ dốc (0,179); Độ cao (0,273), Độ dày tầng
ñất (0,109) và Lượng mưa (0,104). Tương tự cho trọng số ñối với Keo lá tràm:
Loại ñất (0,399); Độ dốc (0,209); Độ cao (0,196), Độ dày tầng ñất (0,131) và
Lượng mưa (0,065). Qua nghiên cứu chúng tôi nhận thấy khu vực này rất phù
hợp cho quy hoạch trồng Thông hai lá và Keo lá tràm. xi

ABSTRACT

VO VAN HAO. 2009: USING GIS AND AHP TECHNIQUES FOR
LAND USE SUITABILITY ANALYSIS (Pinus merkusii AND Acacia
auriculiformis) IN CU KUIN District – DAK LAK Province. Master of
Science (Forestry), Ph. D: Nguyen Kim Loi Dsc. 72 pages

The analysis of land use suitability requires consideration of variety of
criteria including not only natural/physical capacity of a land unit but also
socio-economic and environmental impact implications. While GIS has been
a powerful tool to handle spatial data in land-use analysis, application of this
tool alone could not overcome the issue of inconsistency in expert opinion

The above formula is applied to each LMU. In the overall result, the
higher Y value is the higher suitability of land-use for specified land-use type.
In our experiment, aj take value 1 or 0. Value 0 is applied to land mapping
unit which is not suitable on natural conditions and 0 for the others. This
process is done in Arcview GIS through the composite map of land mapping
units. The composite map has two components. Spatial component is used to
show locations and shapes of land mapping units. Attribute component,
represented as a table, is used to input and to store scores of criteria. ArcGIS
function is used to perform the calculation based on the above equation as
well as scores and weights of criteria. Calculated suitability index is stored in
one column. Integrating both spatial component and suitability index
produces a continuous map of suitability. xiii

1
ĐẶT VẤN ĐỀ

 Đặt Vấn Đề
Ngày nay với tốc ñộ phát triển của nền kinh tế ñã làm cho môi trường ngày
càng thay ñổi nghiêm trọng, lũ lụt, hạn hán, thiên tai liên tục xãy ra ñã làm
cho tình hình phát triển kinh tế cũng gặp khó khăn. Đồng thời quá trình phát
triển kinh tế nông – lâm nghiệp ngày càng giảm sút và gặp rất nhiều khó khăn
trong quá trình trồng rừng. Hơn nữa tình hình phá rừng vẫn diễn ra hết sức
nghiêm trọng ñặc biệt là khu vực Tây Nguyên ñã làm cho diện tích rừng của
nước ta ngày càng giảm xuống. Nguyên nhân chính là người dân vẫn chưa
hiểu ñược vai trò, chức năng của rừng ñối với môi trường sống, ñến sự phát
triển kinh tế chung, nhiều người ñời sống chính của họ còn phụ thuộc quá
nhiều vào rừng. Một nguyên nhân chính nữa là các cơ quan chức trách chưa

Cùng với sự phát triển của hệ thống Thông tin ñịa lý (GIS) chúng ta có thể
xác ñịnh ñược sự thích nghi của các loài cây trồng nhằm ñưa ra hướng giải
quyết tốt nhất phục vụ cho công tác quy hoạch vùng thích nghi cây trồng.
Xuất phát từ thực tế trên, chúng tôi thực hiện ñề tài: “Ứng dụng AHP
(Analytic Hierarchy Process) và GIS (Geographic Information System)
xác ñịnh thích nghi của cây Thông hai lá (Pinus merkusii), Keo lá tràm
(Acacia auriculiformis) tại huyện Cư Kuin, tỉnh Đắk Lắk” ñể tìm hiểu khả
năng thích ứng của các loài cây nghiên cứu tại ñịa phương như thế nào ñể quy
hoạch cụ thể.
3
 Mục tiêu nghiên cứu
Quá trình ñánh giá thích nghi của các loài cây cụ thể phải qua nhiều giai
ñoạn khác nhau ñể phân tích từ ñó mới ñưa ra quyết ñịnh cụ thể. Để ñánh giá
tính thích nghi cho các loài cây cần phải xác ñịnh chính xác các nhân tố ảnh
hưởng ñến quá trình sinh trưởng và phát triển của các loài cây ñó từ ñó mới
phân hạng các nhân tố này. Quá trình nghiên cứu của nhiều nhà nghiên cứu
ñã cho rằng các nhân tố ảnh hưởng ñến quá trình sinh trưởng và phát triển
của cây trồng: Lượng mưa, tầng dày của ñất, ñộ cao, ñộ dốc, sâu bệnh, nhiệt
ñộ, ñộ ẩm, … Dựa vào các nhân tố này ta có thể phân hạng các khu vực thích
nghi của chúng cho từng khu vực cụ thể. Do ñó ñề tài này cần có mục tiêu cụ
thể như sau:
 Ứng dụng AHP xác ñịnh mức ñộ ưu tiên của các chỉ tiêu ảnh hưởng
ñến cây trồng.
 Xác ñịnh các khu vực phù hợp với từng loài cây trồng.
 Ứng dụng GIS xây dựng bản ñồ thích nghi của từng loại cây trồng.
Từ nghiên cứu này chúng tôi mong ñợi có thể xây dựng ñược bản ñồ thích
nghi của các loài cây trồng tại khu vực Cư Kuin. Đồng thời xác ñịnh các nhân
tố ảnh hưởng mạnh ñến tính thích nghi của cây trồng tại một ñịa phương cụ
thể. Với kết quả này chúng tôi hy vọng sẽ hỗ trợ cho các nhà chuyên môn
trong việc qui hoạch các khu vực thích hợp với từng loại cây trồng thích hợp

yếu của ñộng thực vật cũng như vi sinh vật ñã biến ñá mẹ thành ñất. Quá trình
hình thành ñất ñược thể hiện như sau:
5

Sơ ñồ 1.1: Quá trình hình thành ñất (Nguồn: Nguyễn Thị Bình)
Các yếu tố hình thành ñất: Mẫu chất (vật liệu vô cơ hoặc hữu cơ hình
thành ñất), khí hậu (mưa, nhiệt ñộ), sinh học (thực vật tại chỗ, ñộng vật, vi
sinh vật và hoạt ñộng của con người), ñịa hình (ñộ dốc, hướng dốc và cảnh
quang), thời gian.
Tổng diện tích ñất ñai tự nhiên của Việt Nam là 33 triệu ha, ñứng hàng thứ
58 trên thế giới, trong ñó ñất bồi tụ khoảng 11 triệu ha, ñất phát triển tại chỗ
khoảng 22 triệu ha. Đất bằng và ñất ít dốc chiếm 39%. Đất thuận lợi cho sản
xuất nông nghiệp chiếm 17%. Đất cần cải tạo như ñất cát, mặn, phèn, xám
bạc màu, khoảng 20%. Trong số các nhóm ñất chính có 9,1% ñất phù sa,
7,5% ñất xám bạc màu, 5,2% ñất phèn, 3,0% ñất mặn, 1,4% ñất cát biển,
48,5% ñất feralit ñỏ vàng, 11,4% ñất mùn vàng ñỏ trên núi, 0,5% ñất mùn trên
núi cao, v.v.
1.1.2 Độ dày tầng ñất
Quá trình phong hóa ñất hình thành mẫu chất và mẫu chất tiếp tục phong
hóa hình thành ñất ñược tiến hành ñồng thời với sự hình thành tầng ñất. Các
tầng trên bị phong hóa hoàn toàn, chất hữu cơ phân giải từ dư thừa thực vật
thường ñược tích lũy trên tầng ñất mặt nên có màu sậm hơn các tầng bên
dưới. Mỗi phẫu diện thông thường có các tầng sau:
6
 Tầng A
0
: Tầng mặt chứa nhiều chất hữu cơ, trong ñó chia ra thành
tầng A
1,
A

Lượng mưa thường phức tạp phụ thuộc vào nhiều yếu tố gây mưa tại ñịa
phương. (Vương Văn Quỳnh, Trần Tuyết Hằng, 1996).
Có thể xác ñịnh lượng mưa bình quân khi có 1 trạm hay nhiều trạm ño mưa:

Trong ñó:
x
tb
: Lượng mưa bình quân; X
i
: Lượng mưa ở giai ñoạn thứ i;
n: Số thời ñoạn tính toán.
7
1.1.4 Địa hình
Địa hình có ảnh hưởng lớn ñến quá trình hình thành ñất. Địa hình phân
phối lại chế ñộ nhiệt, ẩm. Dựa vào ñộ cao của ñịa hình ta có thể phân chia ñất
ñồi núi, ñồng bằng, thấp trũng, … Độ cao của ñịa hình khác nhau nhận ánh
sáng khác nhau, cứ lên cao 100m nhiệt ñộ giảm ñi 0,5 – 0,6
0
C. Nếu càng lên
cao, khí hậu càng lạnh thì ñất ñược tạo ra khác với nơi thấp. (Nguyễn Thị
Bình, 2004).
Địa hình cũng là nhân tố quan trọng tạo nên các vành ñai thực vật theo ñộ
cao. Càng lên cao thì các loài hạt trần thường chiếm ưu thế trong quần thụ,
còn các loài thực vật hạt kín sẽ ít xuất hiện, chúng chỉ xuất hiện ở những vùng
thấp hơn. Trong ñề tài này ñịa hình ñược sử dụng là ñộ dốc và ñộ cao so với
mực nước biển.
1.1.5 Đặc tính thực vật của các loài nghiên cứu
a. Thông hai lá (Pinus merkusii)
- Mô tả: Thông hai lá do Jungh và De Vries phát hiện ở Sumatra,
Indonesia vào cuối thế kỷ XIX. Thông hai lá mọc ở ñộ cao dưới 900m, từ

phía Bắc), ở các tỉnh phía Nam khoảng 65-70kg quả chế biến ñược 1 kg hạt.
Có khoảng 28.000 – 31.000 hạt/kg. Tỉ lệ nẩy mầm >90%.
Hạt có thể bảo quản ở nhiệt ñộ bình thường trong các chum vại hoặc thùng
gỗ, ñộ ẩm hạt khi ñưa bảo quản từ 7-8%, phương thức này có thể duy trì sức
sống tối ña không quá 1 năm. Còn trong ñiều kiện lạnh 5-10
o
c hạt có thể duy
trì sức sống lâu hơn
Thích hợp nơi có nhiệt ñộ 20 - 25
0
C, lượng mưa 1.800 - 2.100mm.
9
Đất có thành phần cơ giới nhẹ hoặc trung bình, pH: 3,5 - 4,5, thoát nước,
chịu ñất nghèo xấu, chịu khô hạn nhưng không chịu úng ngập.
Trồng tập trung và phân tán .
Hạt giống nhiều, thu hái ở rừng giống, vườn giống hoặc rừng giống
chuyển hoá.
Trồng theo tiêu chuẩn ngành về kỹ thuật trồng bằng cây con có bầu
Khai thác nhựa theo tiêu chuẩn ngành về kỹ thuật chi di nhựa cây Thông
nhựa.
b. Keo lá tràm (Acacia auriculiformis)
Tên khác: Tràm bông vàng. Tên khoa học: Acacia auriculiformis A.Cunn
Họ thực vật: Trinh nữ (Minosaceae). Cây thường xanh cao từ 25 – 30m,
ñường kính 60 - 80cm, tán lớn, màu xanh thẫm, thân hình trụ tròn. Vỏ thân
màu xám ñen, nứt dọc nhỏ sâu 2 - 3mm, cách nhau 4 – 5mm. thịt vỏ dày 7 –
9mm, màu xám trắng. cành non hơi dẹt, nhẵn màu xanh lục. Lá ñơn, nguyên
mọc cách, hình lưỡi liềm, dài 7 – 17cm, rộng 1,5 – 2,7cm, màu xanh lục nhẵn
bóng, ñầu và gốc là nhọn, có 6 – 8 gân hình cung song song. Cuống lá dài
1,5mm. Hoa lưỡng tính mọc cụm hình bóng ở kẽ lá. Bông dài 4 – 8cm, mang
nhiều hoa nhỏ màu vàng. Cánh ñài 5, màu xanh, hợp nhau ở gốc thành hình

0
.
Mọc tốt trên ñất tầng dày trung bình, thoát nước, ñộ phì còn khá, hơi chua,
gần trung tính.
Trồng tập trung hoặc phân tán.
Đã có tiêu chuẩn ngành về kỹ thuật trồng bằng cây con có bầu. Kết hợp
trồng lấy gỗ lớn với gỗ nhỏ và tái sinh hạt luân kỳ 2.
1.2 Tiến trình xác ñịnh trọng số AHP (Analytic Hierarchy Process)
AHP ñược phát triển bởi Saaty (1980), ñây là công cụ hỗ trợ quyết ñịnh
giúp con người giải quyết các vấn ñề phức tạp mang những khía cạnh hiển
11
nhiên và mơ hồ. Vì vậy nó hỗ trợ cho các nhà hoạch ñịnh quyết ñịnh những
vấn ñề thông qua kinh nghiệm, kiến thức và trực giác của chính họ và các
chuyên gia. AHP phân tích vấn ñề quyết ñịnh trong các yếu tố, tính ñặt trưng,
mức ñộ, nó ñúng với ñặt trưng của từng yếu tố. Tìm ra mức cao nhất của vấn
ñề là mục ñính cuối cùng. (M. Berrittella, A. Certa, M. Enea and P. Zito,
1/2007).
1.2.1 Lợi ích của AHP
AHP có thể giúp ñỡ chúng ta ñánh giá kế hoạch một cách khách quan lẫn
chủ quan, cung cấp một cơ chế hữu ích cho kiểm tra lựa chọn và ñánh giá có
tính bền chặt hay không, như vậy mới giảm thiểu sai lầm khi ra quyết ñịnh,
thực hiện kế hoạch. Thực vậy, khi thực hiện một vấn ñề có nhiều biến quyết
ñịnh, chúng ta không thể dựa vào một biến ñể quyết ñịnh ñược vấn ñề. AHP
tách toàn bộ vấn ñề ñể giải quyết thành nhiều bảng ñánh giá khác nhau thông
qua sự quan trọng của nó với mục tiêu cần thực hiện. Như vậy AHP giúp
chúng ta có thể xác ñịnh chính xác các nhân tố ảnh hưởng ñến vấn ñề nghiên
cứu như thế nào, từ ñó giúp ta nhận ñịnh rõ vấn ñề nghiên cứu và tầm quan
trọng của các nhân tố ảnh hưởng như thế nào ñến vấn ñề chúng ta ñặt ra.
1.2.2 Các bước thực hiện của AHP (Analytic Hierarchy Process)
 Phân tích