ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP ĐẠI HỌC
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS, VIỄN THÁM VÀ MÔ HÌNH SWAT
ĐỂ ĐÁNH GIÁ SỰ THAY ĐỔI SỬ DỤNG ĐẤT VÀ MỨC ĐỘ XÓI
MÒN ĐẤT LƯU VỰC HỒ BA BỂ, TỈNH BẮC KẠN
Mã số: ĐH2015-TN03-03
Chủ nhiệm đề tài: ThS. Nguyễn Quang Thi
Thái Nguyên – 5/2017
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP ĐẠI HỌC
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS, VIỄN THÁM VÀ MÔ HÌNH SWAT
ĐỂ ĐÁNH GIÁ SỰ THAY ĐỔI SỬ DỤNG ĐẤT VÀ MỨC ĐỘ XÓI
MÒN ĐẤT LƯU VỰC HỒ BA BỂ, TỈNH BẮC KẠN
Mã số: ĐH2015-TN03-03
Xác nhận của tổ chức chủ trì
Chủ nhiệm đề tài
3
ThS. Phạm Văn Tuấn
Khoa QLTN
4
PGS.TS. Hoàng Văn Hùng
Phân hiệu Đại học Thái Nguyên tại
Lào Cai
i
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ALES (Automated Land Evaluation
Hệ thống đánh giá đất tự động
System)
ANLT
An ninh lương thực
ATTP
An toàn thực phẩm
BĐKH
Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp
Liên Hiệp Quốc
FESLM (Framework for Evaluating
Sustainable and Management)
Khung đánh giá quản lý đất bền vững
GDP (Gross Domestic Product)
Tổng sản phẩm quốc nội
GIS (Geographic information system) Hệ thống thông tin địa lý
H (High)
Cao
IBSRAM (International Board for Tổ chức Quốc tế nghiên cứu quản lý
Soil Research and Management)
đất dốc
IRRI (The International Rice Research Viện nghiên cứu lúa quốc tế
Institute)
KT-XH-MT
Kinh tế - Xã hội – Môi trường
LUT (Land use type)
Loại hình sử dụng đất
Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn
PTBV
Phát triển bền vững
SALT (Sloping Agricultural Land
Technology)
Kỹ thuật canh tác trên đất dốc
SDHL
Sử dụng hợp lý
SWAT (Soil and Water Assessment
Tool)
Công cụ đánh giá nước và đất
TB
Trung bình
TNTN
Tài nguyên thiên nhiên
XMTN
Bảng 2.1: Danh sách các xã được chọn và số phiếu được điều tra tại các tiểu
vùng của lưu vực hồ Ba Bể............................................................................... 46
Bảng 3.1: Phân cấp độ cao lưu vực hồ Ba Bể ................................................... 53
Bảng 3.2: Thống kê diện tích các loại đất theo phân loại phát sinh ................... 55
Bảng 3.3: Kết quả phân tích phẫu diện LVBB1 đất phù sa ngòi suối ................ 57
Bảng 3.4: Kết quả phân tích phẫu diện LVBB2 đất đỏ nâu trên đá vôi ............. 58
Bảng 3.5: Kết quả phân tích phẫu diện LVBB3 đất đỏ vàng trên đá sét ............ 60
Bảng 3.6: Kết quả phân tích phẫu diện LVBB4 đất vàng đỏ trên đá granit ....... 61
Bảng 3.7: Kết quả phân tích phẫu diện LVBB5 đất đỏ vàng biến đổi ............... 62
Bảng 3.8: Hiện trạng sử dụng đất lưu vực hồ Ba Bể năm 2015......................... 66
Bảng 3.9: Tổng hợp các loại sử dụng và kiểu sử dụng đất ................................ 67
Bảng 3.10: Hiệu quả kinh tế của các loại sử dụng và kiểu sử dụng đất nông
nghiệp tại lưu vực hồ Ba Bể ............................................................................. 74
Bảng 3.11: Bảng phân cấp hiệu quả kinh tế của các loại sử dụng đất nông
nghiệp tại lưu vực hồ Ba Bể (tính bình quân trên 1ha)...................................... 78
Bảng 3.12: Phân cấp đánh giá hiệu quả kinh tế các loại sử dụng đất nông
nghiệp tại lưu vực hồ Ba Bể ............................................................................. 79
Bảng 3.13: Phân cấp hiệu quả xã hội của các loại sử dụng đất nông nghiệp tại
lưu vực hồ Ba Bể .............................................................................................. 82
Bảng 3.14: Phân cấp đánh giá hiệu quả xã hội của các loại sử dụng đất nông
nghiệp tại lưu vực hồ Ba Bể ............................................................................. 83
Bảng 3.15: Phân cấp hiệu quả môi trường của các loại sử dụng đất nông
nghiệp tại lưu vực hồ Ba Bể ............................................................................. 87
Bảng 3.16: Phân cấp hiệu quả môi trường các loại sử dụng, ............................. 89
Bảng 3.17: Bảng phân cấp hiệu tính bền vững của các loại, kiểu sử dụng đất
nông nghiệp tại lưu vực hồ Ba Bể .................................................................... 90
Bảng 3.18: Các loại và kiểu sử dụng đất bền vững được lựa chọn để đề xuất
phát triển tại lưu vực hồ Ba Bể ........................................................................ 91
Bảng 3.19: Tổng hợp các yếu tố, chỉ tiêu và ngưỡng phân cấp phục vụ xây
dựng bản đồ đơn vị đất đai lưu vực hồ Ba Bể ................................................... 93
vi
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ....................................... i
DANH MỤC CÁC BẢNG ................................................................................ iii
DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................................. v
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài .............................................................................................. 1
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ................................................................................... 2
3. Ý nghĩa của đề tài........................................................................................................ 2
3.1. Ý nghĩa khoa học ......................................................................................................... 2
3.2. Ý nghĩa thực tiễn .......................................................................................................... 2
4. Một số đóng góp mới của đề tài.................................................................................. 3
TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU ......................................................... 4
1.1. Cơ sở lý luận chung ................................................................................................. 4
1.1.1. Một số khái niệm khoa học ...................................................................................... 4
1.1.2. Lưu vực...................................................................................................................... 6
1.1.3. Sử dụng đất nông nghiệp bền vững hạn chế xói mòn .......................................... 15
1.1.4. Hiệu quả sử dụng đất ............................................................................................. 20
1.1.5. Đánh giá đất và đánh giá tiềm năng đất đai ........................................................ 21
1.2. Các nghiên cứu về sử dụng đất nông nghiệp lưu vực trên thế giới và Việt Nam.. 23
1.2.1. Các nghiên cứu về sử dụng đất nông nghiệp lưu vực trên thế giới .................... 23
1.2.2. Các nghiên cứu về sử dụng đất nông nghiệp theo lưu vực tại Việt Nam ......... 29
1.3. Các nghiên cứu về sử dụng đất nông nghiệp tại Bắc Kạn và lưu vực hồ Ba Bể ... 37
1.4. Đánh giá chung về tổng quan tài liệu..................................................................... 40
CHƯƠNG 2 ..................................................................................................... 43
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 43
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ......................................................................... 43
3.4.1. Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai ............................................................................ 93
3.4.2. Đánh giá tiềm năng đất đai với các loại sử dụng đất đã lựa chọn để phát
triển trong lưu vực ............................................................................................................ 99
3.4.3. Nhận xét chung ..................................................................................................... 104
3.5. Ảnh hưởng của việc sử dụng đất đến xói mòn đất trong lưu vực hồ Ba Bể........ 105
3.5.1. Đánh giá mức độ xói mòn đất tại lưu vực hồ Ba Bể .......................................... 105
3.5.2. Ảnh hưởng của việc sử dụng đất đến xói mòn đất lưu vực hồ Ba Bể ............... 108
3.6. Đề xuất định hướng và giải pháp sử dụng bền vững đất nông nghiệp tại lưu vực
hồ Ba Bể ...................................................................................................................... 109
3.6.1. Đề xuất định hướng sử dụng bền vững đất nông nghiệp tại lưu vực hồ Ba Bể 109
3.6.2. Giải pháp sử dụng đất nông nghiệp bền vững tại lưu vực hồ Ba Bể ................ 113
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................ 117
1. Kết luận ................................................................................................................... 117
2. Kiến nghị ................................................................................................................. 118
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÓ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI ............. 119
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................. 120
viii
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
1. Thông tin chung
- Tên đề tài: “Ứng dụng Công nghệ GIS, viễn thám và mô hình
SWAT để đánh giá sự thay đổi sử dụng đất và mức độ xói mòn đất lưu vực
hồ Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn”
- Mã số: ĐH2015-TN03-03
- Chủ nhiệm đề tài: ThS. Nguyễn Quang Thi
- Tổ chức chủ trì: Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
- Hiện trạng sử dụng đất và các loại sử dụng đất nông nghiệp tại lưu
vực hồ Ba Bể
- Đánh giá hiệu quả sử dụng đất nông nghiệp tại lưu vực hồ Ba Bể
- Đánh giá tiềm năng đất nông nghiệp lưu vực hồ Ba Bể
- Ảnh hưởng của việc sử dụng đất đến xói mòn đất trong lưu vực hồ Ba Bể
- Đề xuất định hướng và giải pháp sử dụng bền vững đất nông nghiệp
tại lưu vực hồ Ba Bể.
5. Sản phẩm
5.1. Sản phẩm khoa học
5.1.1. Nguyễn Quang Thi, Chu Văn Trung, Hà Thị Nguyệt, Hoàng Văn
Hùng (2016), ‘’Nghiên cứu xác định hệ thống thủy văn lưu vực sông Chợ Lèng,
tỉnh Bắc Kạn (thuộc hệ thống lưu vực hồ Ba Bể) bằng công nghệ GIS”, Tạp chí
Khoa học và Công nghệ Đại học Thái Nguyên, Tập 155, Số 10, tr. 61-66.
5.1.2. Nguyễn Quang Thi, Chu Văn Trung, Âu Thị Hoa, Hoàng Văn
Hùng (2016), ‘’Ứng dụng công nghệ GIS và phần mềm ALES đánh giá phân
hạng thích nghi đất trồng dưa hấu trên địa bàn xã Quảng Khê huyện Ba Bể,
tỉnh Bắc Kạn”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Đại học Thái Nguyên, Tập
159, Số 14, tr. 4-51.
5.1.3. Nguyễn Quang Thi, Hoàng Văn Hùng, Phan Đình Binh, Chu Văn
Trung, Phạm Văn Tuấn (2016), “Xây dựng các loại bản đồ phục vụ công tác
quản lý và bảo vệ đất nông nghiệp tại lưu vực hồ Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn”, Tạp chí
Khoa học và Công nghệ Đại học Thái Nguyên, Tập 150, Số 05, tr. 103-108.
5.1.4. Nguyễn Quang Thi, Hoàng Văn Hùng, Hoàng Thị Thúy Hằng
(2016), “Nghiên cứu tình hình sử dụng đất và môi trường vùng đệm hồ Ba
Bể, tỉnh Bắc Kạn-khu vực nghiên cứu huyện Chợ Đồn”, Tạp chí Khoa học và
Công nghệ Đại học Thái Nguyên, Tập 149, Số 04, tr. 75-80.
5.1.5. Hoàng Văn Hùng, Chu Văn Trung, Nguyễn Quang Thi (2013),
“Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ công
tác đánh giá mối tương quan giữ rừng với tỷ lệ hộ nghèo tại xã Khang Ninh,
huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn”, Tạp chí Nông nghiệp và phát triển nông thôn,
196-204.
5.2. Sản phẩm đào tạo
5.2.1. Hà Thị Nguyệt (2016), Nghiên cứu xác định hệ thống thủy văn
thuộc lưu vực hồ Ba Bể, tình Bắc Kạn bằng công nghệ GIS, Khóa luận tốt
nghiệp đại học, Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên.
5.2.2. Nông Thị Như (2016), Đánh giá hiệu quả sử dụng đất nông
nghiệp trên địa bàn xã Nông Thượng, thành phố Bắc Kạn, tỉnh Bắc Kạn,
Khóa luận tốt nghiệp đại học, Trường Đại học Nông Lâm – Đại học Thái
Nguyên.
5.3. Sản phẩm ứng dụng
5.3.1. Bộ cơ sở dữ liệu không gian và thuộc tính về xói mòn đất lưu
vực hồ Ba Bể.
5.3.2. Báo cáo tổng kết đề tài.
xi
6. Phương thức chuyển giao, địa chỉ ứng dụng, tác động và lợi ích mang
lại của kết quả nghiên cứu
Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học quan trọng để huyện
Ba Bể, huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn xem xét trong quá trình quy hoạch và
định hướng sử dụng đất theo quan điểm bền vững.
Kết quả nghiên cứu là tài liệu học tập, tài liệu tham khảo có ý nghĩa cho
sinh viên các ngành Quản lý Đất đai, Môi trường của trường Đại học Nông
Lâm Thái Nguyên.
Thái Nguyên, ngày 20 tháng 5 năm 2017
Tổ chức chủ trì
Chủ nhiệm đề tài
(ký, họ và tên, đóng dấu)
(ký, họ và tên)
Trong những năm gần đây, hoạt động khai thác khoáng sản, khai thác
quặng sắt, khai thác vàng trái phép, khai thác vật liệu xây dựng, khai thác cát,
sỏi cùng với đó là việc sử dụng đất không hợp lý, đặc biệt là việc sử dụng các
loại hình sử dụng không phù hợp trên các khu vực đất dốc đã đe dọa đến lưu
vực và có ảnh hưởng đặc biệt nghiêm trọng đến môi trường, cảnh quan và quá
trình xói mòn, bồi lấp lòng hồ Ba Bể. Đây là vấn đề cấp bách đã thu hút sự
quan tâm của đông đảo người dân, của những nhà quản lý, của các nhà khoa
học trong và ngoài nước.
Trước yêu cầu cấp thiết mà thực tế đặt ra để giải quyết vấn đề “hồ Ba
Bể có thể bị vùi lấp toàn bộ” trong một tương lai không xa. Tác giả sử dụng
kết hợp Công nghệ Viễn thám & GIS (Geographic Information System) và
2
Mô hình SWAT (Soil and Water Assement Tools) trong đề tài để giải quyết
vấn đề “điểm nóng” của hồ Ba Bể lúc này.
Xuất phát từ những lý do trên, sau khi tìm hiểu tình hình thực tế tại địa
phương và khu vực nghiên cứu được sự nhất trí của Ban giám hiệu trường Đại
học Nông Lâm, BCN Khoa Quản lý Tài nguyên, tôi tiến hành nghiên cứu đề
tài “Ứng dụng Công nghệ GIS, viễn thám và mô hình SWAT để đánh giá
sự thay đổi sử dụng đất và mức độ xói mòn đất lưu vực hồ Ba Bể, tỉnh Bắc
Kạn”.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Điểu tra, thu thập các thông tin, số liệu về điều kiện tự nhiên, khí hậu,
thời tiết tại lưu vực hồ Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn.
- Hiện trạng sử dụng đất và các loại sử dụng đất nông nghiệp tại lưu
vực hồ Ba Bể
- Đánh giá hiệu quả sử dụng đất nông nghiệp tại lưu vực hồ Ba Bể
- Đánh giá tiềm năng đất nông nghiệp lưu vực hồ Ba Bể, xây dựng cơ
- Đề tài đã xây dựng được một bộ dữ liệu bao gồm cả dữ liệu không
gian với các bản đồ chuyên đề và bản đồ tổng hợp bằng các phương pháp
chuẩn và dữ liệu thuộc tính về hiện trạng sử dụng đất, tài nguyên đất, rừng,
khí hậu làm cơ sở cho các nghiên cứu chuyên ngành tiếp theo.
4
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
1.1. Cơ sở lý luận chung
1.1.1. Một số khái niệm khoa học
- Đất (soil): Docuchaev (1846 – 1903) đã đưa ra một định nghĩa tương
đối hoàn chỉnh về đất: "Đất là lớp vỏ phong hoá trên cùng của trái đất, được
hình thành do tác động tổng hợp của năm yếu tố sinh vật, khí hậu, đá mẹ, địa
hình và thời gian. Nếu là đất đã sử dụng thì có thêm sự tác động của con
người là yếu tố hình thành đất thứ 6”. Giống như vật thể sống khác, đất cũng
có quá trình phát sinh, phát triển và thoái hoá vì các hoạt động về vật lý, hoá
học và sinh học luôn xảy ra trong nó.
Theo Wiliam (1863 – 1939) đưa ra định nghĩa: "Đất là lớp tơi xốp của
vỏ lục địa có khả năng sản xuất ra những sản phẩm của cây trồng". Như vậy
theo quan điểm này, đặc tính cơ bản nhất của đất là độ phì nhiêu, là khả năng
cho sản phẩm.
- Đất đai (land): Là một vùng đất có ranh giới, vị trí, diện tích cụ thể và
có các thuộc tính tương đối ổn định hoặc thay đổi nhưng có tính chất chu kỳ
có thể dự đoán được có ảnh hưởng tới việc sử dụng đất trong hiện tại và
tương lai của các yếu tố tự nhiên, kinh tế, xã hội như thổ nhưỡng, khí hậu, địa
hình, địa mạo, địa chất, thuỷ văn, thực vật, động vật cư trú và hoạt động sản
xuất của con người. Theo học thuyết sinh thái học cảnh quan (Landscape
Ecology), đất đai được coi là vật mang (Carrier) của hệ sinh thái (EcoSystem). Trong đánh giá phân hạng, đất đai được định nghĩa như sau: “Một
- Loại hình/kiểu sử dụng đất đai chính (major kind of land use): Phân
chia nhỏ chủ yếu của sử dụng đất nông nghiệp như: đất sản xuất nông nghịêp,
đất lâm nghiệp, đất nuôi trồng thuỷ sản, đất làm muối, đất nông nghiệp khác.
Ví dụ: Nông nghiệp nước trời; Nông nghiệp được tưới; Lâm nghiệp - rừng;
Đồng cỏ chăn thả; Nuôi trồng thuỷ sản.
- Loại/kiểu sử dụng đất (land utilization type- LUT): Một loại sử dụng
đất đai được miêu tả hay xác định theo mức độ chi tiết từ kiểu sử dụng đất
chính. Loại sử dụng đất đai có liên quan tới mùa vụ, kết hợp mùa vụ hoặc hệ
thống cây trồng với các phương thức quản lý và tưới xác định trong môi
trường kỹ thuật và kinh tế - xã hội nhất định.
- Loại hình sử dụng đất là bức tranh mô tả thực trạng sử dụng đất của
một vùng đất với những thuộc tính của các LUT và các yêu cầu sử dụng đất
(LUR) của chúng, LUT được cụ thể hoá bằng kiểu sử dụng đất.
- Xói mòn đất (erosion) là sự chuyển dời vật lý lớp đất mặt do nhiều tác
nhân khác nhau như: lực của giọt nước mưa, dòng chảy trên bề mặt và qua
chiều sâu của phẩu diện đất, tốc độ gió và sức kéo của trọng lực. Quá trình
mang đi lớp đất mặt do nước chảy, gió, tuyết hoặc các tác nhân địa chất khác,
bao gồm cả các quá trình sạt lở do trọng lực. Quá trình di chuyển lớp đất do
nước đều kéo theo các vật liệu tan và không tan.
Xói mòn vật lý gồm sự tách rời và di chuyển những cấu tử đất không tan
như cát, sét, bùn và chất hữu cơ. Sự di chuyển được xảy ra có thể theo phương
nằm ngang trên bề mặt và cũng có thể theo phương thẳng đứng dọc theo bề dày
6
của phẫu diện đất qua các khe hở, kẽ nứt, lỗ hỏng có sẵn trong đất.
Xói mòn hóa học là sự di chuyển các vật liệu hòa tan. Xói mòn hóa học
có thể xảy ra do tác động của dòng chảy bề mặt hoặc dòng chảy ngầm từ tầng
này tới tầng khác.
bao phủ bằng những cánh rừng được ví như những “kho nước xanh” có vai
trò điều hòa dòng chảy, làm giảm dòng chảy đỉnh lũ và tăng lượng dòng chảy
7
mùa cạn cho khu vực hạ lưu.
- Vùng trung lưu các con sông thường là vùng đồi núi hoặc cao nguyên
có địa hình thấp và thoải hơn, là vùng trung gian chuyển nước xuống vùng hạ
lưu. Tại vùng trung lưu, các con sông thường có độ dốc nhỏ hơn, lòng sông
bắt đầu mở rộng ra và bắt đầu có bãi, đáy sông có nhiều cát mịn. Các bãi ven
sông thường có nguy cơ bị ngập nước tạo thành các bãi chứa lũ tạm thời.
- Hạ lưu sông là vùng thấp nhất của lưu vực sông, phần lớn là đất bồi tụ
lâu năm có thể tạo nên các vùng đồng bằng rộng. Nhìn chung các sông khi
chảy đến hạ lưu thì mặt cắt sông mở rộng, sông thường phân thành nhiều
nhánh đổ ra biển. Sông ở hạ lưu thường có độ dốc nhỏ, dòng bùn cát chủ yếu
ở đáy sông là cát mịn và bùn. Do mặt cắt sông mở rộng nên tốc độ nước giảm
nhỏ khiến cho quá trình bồi lắng là chủ yếu, còn xói lở chỉ xảy ra trong mùa
lũ tại một số điểm nhất định. Tại hạ lưu gần biển các sông thường dễ bị phân
nhánh, lòng sông biến dạng uốn khúc theo hình sin và thường có sự biến đổi
về hình thái dưới tác động của quá trình bồi xói liên tục.
Lưu vực sông là một hệ thống mở và luôn tương tác với tầng khí quyển
bên trên thông qua hoạt động của hoàn lưu khí quyển và chu trình thuỷ văn, nhờ
đó hàng năm lưu vực sông đều nhận được một lượng nước đến từ mưa để sử dụ
ng cho các nhu cầu của con người và duy trì hệ sinh thái. Có nhiều khái niệm
khác nhau về lưu vực sông, dưới đây là một số định nghĩa có thể tham khảo:
- Phần diện tích mặt đất giới hạn bởi đường phân thủy, trên đó nước
chảy vào một con sông hay một hệ thống sông nào đó gọi là lưu vực. Phần
diện tích từ đó nước mặt và nước ngầm tập trung vào một hệ thống được gọi
là diện tích tập trung nước của hệ thống sông.
Trước khi có các công cụ hỗ trợ trên máy tính thì phương pháp xác
định lưu vực sông phổ biến là sử dụng bản đồ cao độ địa hình, tạo các đường
đồng cao độ, sau đó khoanh lưu vực theo những cao độ lớn nhất trên khu vực
nghiên cứu.
Phương pháp xác định đường phân thuỷ (ranh giới) lưu vực sông trên
bản đồ địa hình được thực hiện theo các bước sau:
- Bước 1: Xác định vị trí cần nghiên cứu trên sông
- Bước 2: Xác định đường chia nước lưu vực. Việc xác định này thực
hiện bằng cách nối các điểm cao độ cao nhất trong khu vực. Công việc xác
định ranh giới lưu vực sông trên thực tế thường chịu ảnh hưởng bởi kinh
nghiệm và tính chủ quan của người thực hiện, và mất khá nhiều thời gian.
- Bước 3: Sau khi xác định được đường chia nước lưu vực, việc tiếp
theo là xác định diện tích lưu vực và các đặc trưng cần thiết khác. Diện tích
lưu vực thường được thực hiện bằng phương pháp đếm ô vuông hoặc dùng
máy đo diện tích chạy theo đường phân nước được xác định trên bản đồ địa
hình. Để đảm bảo độ chính xác người ta thường dùng các bản đồ địa hình tỉ lệ
lớn 1/5.000, 1/10.000, 1/25.000 hay lớn hơn, tuỳ yêu cầu về độ chính xác.
Phương pháp này có một số ưu, nhược điểm sau:
- Ưu điểm: Được thực hiện khá đơn giản, không cần các thiết bị máy
tính; Có thể tổng quan hóa lưu vực trên bản đồ giấy.
- Nhược điểm: Mất nhiều thời gian để khoanh lưu vực, tính diện tích
lưu vực hoặc độ dốc. Bên cạnh đó, việc xác định lưu vực sông bằng
9
phương pháp này phụ thuộc nhiều vào các yếu tố chủ quan khi tiến hành
công việc trên bản đồ. Độ chính xác của lưu vự c phụ thuộc rất lớn vào
trình độ và kinh nghiệm của người thực hiện. Phương pháp này không linh
hoạt khi cần có sự thay đổi về vị trí,...
- Bước 4: Xác định liên kết hướng dòng chảy giữa các ô lưới (Flow
Accumulation)
10
- Bước 5: Xác định lưu vực sông và tính toán các đặc trưng của nó.
Phương pháp xác định ranh giới lưu vực sông bằng ứng dụng công
nghệ GIS trên bản đồ số có thể khắc phục được những nhược điểm của
phương pháp xác định bằng bản đồ giấy địa hình lưu vực sông. Bên cạnh đó,
việc ứng dụng công nghệ GIS không chỉ dừ ng lại ở việc xác định ranh giới
lưu vực sông mà nó còn có thể phát huy được các chức năng của công cụ máy
tính như liên kết, tự động hóa, cải tiến tốc độ tính toán, ứng dụng mở rộng
trong tính toán xử lý phía sau đó. Trên cơ sở các nội dung nêu trên, phần tiếp
theo của chuyên đề sẽ trình bày ứng dụng công cụ GIS nhỏ để xác định lưu
vực sông tại một số tuyến trên lưu vực sông Đồng Nai.
1.1.2.3. Các hệ thống lưu vực sông, hồ lớn trên thế giới
Chúng ta đã nghe tên 10 con sông dài nhất thế giới, 10 lưu vực sông
đông dân cư nhất thế giới và dưới đây là 10 lưu vực sông, hồ rộng lớn nhất
trên thế giới:
Bảng 1.1: Diện tích 10 lưu vực sông, hồ lớn nhất trên thế giới
STT
1
2
Lưu vực/
Tên các nước
Amazon
Brazil
16,26
706.700
12,01
367.800
6,25
123.800
2,1
40.300
0,68
14.500
0,25
1.400
0,02
30
>0
3.691.000
2.302.800
62,39
400.800
10,86
290.600
7,87
248.100
6,72
176.000
4,77
166.300
4,51
85.200
2,31
Mississippi
Hoa Kỳ
Canada
Nile
Sudan
Ethiopia
Egypt
Uganda
Tanzania
Kenya
Kinshasa
Rwanda
Burundi
Ai Cập
Eritrea
Sudan
La Plata
Brazil
Argentina
Paraguay
Bolivia
Uruguay
Ob
Nga
Kazakhstan
Trung Quốc
Mông Cổ
Jenisej/Yenisey
Nga
Mông Cổ
3.500
2.000
2.954.500
1.379.300
817.900
400.100
245.100
111.600
2.950.800
2.192.700
743.800
13.900
200
2.557.800
2.229.800
327.900
2.388.700
1.079.200
674.200
218.600
180.200
90.000
82.800
46.800
12.300
4.600
2.113.200
561.900
540.700
497.900
7,54
3,77
3,47
1,96
0,51
0,19
26,59
25,58
23,56
7,63