Ứng Dụng Công Nghệ Gis Trong Xây Dựng Bản Đồ Xói Mòn Tiềm Năng Khu Vực Núi Luốt Trường Đại Học Lâm Nghiệp

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

KHOA QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG VÀ MÔI TRƢỜNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS TRONG XÂY DỰNG BẢN ĐỒ

XÓI MÕN TIỀM NĂNG KHU VỰC NÖI LUỐT

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

NGÀNH : KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG

MÃ SỐ : 306

Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS. Trần Quang Bảo

Sinh viên thực hiện : Bùi Thị Ánh Ngọc

Mã sinh viên : 1153061906

Lớp : 56 B- KHMT

Khóa học : 2011- 2015

Hà Nội, 2015

LỜI CẢM ƠN

Được sự đồng ý của Ban giám hiệu trường Đại học Lâm nghiệp, khoa

Quản lí tài nguyên rừng và Môi trường,sự giúp đỡ và hỗ trợ nhiệt tình của

các thầy cô giáo trong khoa đã giúp chúng em thực hiện và hoàn thành đợt

thực tập khóa luận tốt nghiệp, nhằm hoàn thiện chương trình học của mình và

có những kỹ năng ngoài thực địa nhất định phục vụ cho công việc sau này.

Nhân đây em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS Trần

Quang Bảo, thầy đã định hướng nghiên cứu và chỉ bảo tận tình trong suốt thời

gian em thực hiện đề tài và hoàn thành khóa luận.

Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy, cô giáo trong khoa Quản lý tài

nguyên rừng và Môi trường, các bạn khóa 56-KHMT đã tạo điều kiện giúp đỡ

trong quá trình thu thập điều tra số liệu. Em xin gửi lời cảm ơn đến Ban lãnh

đạo và các anh chị trong Viện Sinh Thái Rừng & Môi Trường - trường ĐH

Lâm Nghiệp đã cung cấp và giúp đỡ em khai thác dữ liệu trên mạng DEM để

hoàn thành đề tài.

Mặc dù đã cố gắng nhưng trong quá trình thực hiện không tránh khỏi

những thiếu sót, vì vậy em rất mong tiếp tục nhận được sự chỉ bảo của các

thầy, cô giáo và ý kiến đóng góp của các anh, chị và các bạn để đề tài được

hoàn thiện hơn!

Em xin chân thành cảm ơn!

HàNội, ngày 10 tháng 5 năm 2015

Sinh viên thực hiện

Bùi Thị Ánh Ngọc

i

MỤC LỤC

MỤC LỤC.....................................................................................................i

Danh mục bảng...........................................................................................iii

Danh mục hình ...........................................................................................iii

Danh mục biểu............................................................................................iii

ĐẶT VẤN ĐỀ .............................................................................................. 1

CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ........................... 2

1.1.Xói mòn đất và các nhân tố ảnh hưởng tới xói mòn đất..................... 2

1.1.1. Xói mòn đất................................................................................. 2

1.1.2. Phân loại xói mòn đất.................................................................. 2

1.1.3. Các quá trình xói mòn đất........................................................... 3

1.1.4. Các nhân tố ảnh hưởng đến xói mòn đất .................................... 4

1.2. Nghiên cứu xói mòn đất trên thế giới và Việt Nam........................... 7

1.2.1 Nghiên cứu xói mòn đất trên thế giới .......................................... 7

1.2.2. Nghiên cứu xói mòn đất ở Việt Nam.......................................... 8

1.3. Công nghệ GIS................................................................................. 10

1.3.1. Khái niệm GIS........................................................................... 10

1.3.2. Sự ra đời của GIS...................................................................... 10

1.3.3. Ứng dụng công nghệ GIS trong lâm nghiệp và nghiên cứu xói

mòn...................................................................................................... 11

CHƢƠNG II: MỤC TIÊU, NỘI DUNG, CÁC PHƢƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU........................................................................................... 14

2.3.1. Phương pháp điều tra thực địa .................................................. 14

2.3.2. Phương pháp nghiên cứu xói mòn ............................................ 16

2.3.3. Phương pháp xây dựng bản đồ bằng công nghệ GIS................ 17

2.3.4. Phương pháp kế thừa số liệu..................................................... 21

CHƢƠNG III: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI KHU

VỰC NÚI LUỐT ....................................................................................... 22

3.1. Điều kiện tự nhiên............................................................................ 22

3.1.1. Ví trí địa lý ................................................................................ 22

3.1.2. Địa hình..................................................................................... 22

ii

3.1.3. Địa chất thổ nhưỡng.................................................................. 23

3.1.4. Về khí hậu thủy văn .................................................................. 24

3.1.5. Về độ ẩm không khí.................................................................. 25

3.1.6. Về tình hình động-thực vật ....................................................... 25

3.2. Điều kiện kinh tế xã hội ................................................................... 26

CHƢƠNG IV: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU............................................. 27

4.1. Đặc điểm hiện trạng rừng núi Luốt................................................. 27

4.2. Nghiên cứu xây dựng bản đồ xói mòn tiềm năng............................ 29

4.2.1 Độ cao địa hình .......................................................................... 29

4.2.2. Xây dựng bản đồ độ dốc ........................................................... 31

4.2.3. Chỉ số xói mòn mưa K .............................................................. 33

4.2.4 Một số chỉ tiêu về cấu trúc của thảm thực vật tại khu vực núi

Luốt ..................................................................................................... 35

4.2.5 Xây dựng bản đồ xói mòn tiềm năng......................................... 43

4.3. Đề xuất kỹ thuật thành lập bản đồ xói mòn tiềm năng bằng công

nghệ GIS và giải pháp bảo vệ đất chống xói mòn ở núi Luốt ................ 46

4.3.1. Kỹ thuật thành lập bản đồ xói mòn tiềm năng bằng công nghệ

GIS ...................................................................................................... 46

4.3.2. Đề xuất giải pháp bảo vệ đất chống xói mòn ở núi Luốt.......... 49

CHƢƠNG V : KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ .............................................. 51

4.1. Kết luận ............................................................................................ 51

4.2. Tồn tại và kiến nghị.......................................................................... 52

iii

Danh mục bảng

Bảng 3.1. Chỉ tiêu khí hậu khu vực Xuân Mai 1996-2007........................ 24

Bảng 4.1: Diện tích các trạng thái khu vực núi Luốt.................................. 29

Bảng 4.2 : Bảng tính chỉ số xói mòn của mưa (K)...................................... 34

Bảng 4.3: Các chỉ tiêu cấu trúc rừng liên quan đến xói mòn đất................ 36

Bảng 4.4: Bảng phân cấp xói mòn ............................................................. 43

Bảng 4.5. Tổng hợp diện tích đất bị xói mòn ở cấp độ............................... 45

Danh mục hình

Hình 1.1: Các nhân tố chính ảnh hưởng đến xói mòn đất ............................ 4

Hình 2.1. Giải đoán ảnh có kiểm định trong ArcGIS ................................. 18

Hình 2.2. Chức năng truy vấn trong ArcGIS .............................................. 19

Hình 2.3. Chuyển bản đồ dạng Vector sang Raster.................................... 19

Hình 2.4. Phương pháp xây dựng bản đồ độ dốc........................................ 20

Hình 4.1. Ảnh vệ tinh và ranh giới khu vực núi Luốt – ĐHLN.................. 27

Hình 4.2: Bản đồ hiện trạng rừng núi Luốt................................................. 28

Hình 4.3: Bản đồ độ cao núi Luốt............................................................... 30

Hình 4.4: Bản đồ độ dốc núi Luốt............................................................... 32

Hình 4.5: Bản đồ độ tàn che tầng cây cao (TC).......................................... 37

Hình 4.6: Bản đồ che phủ thảm tươi cây bụi(CP)....................................... 39

Hình 4.7 : Bản đồ chiều cao tầng cây cao(H) ............................................. 40

Hình 4.8: Bản đồ độ che phủ thảm khô....................................................... 42

Hình 4.9 : Bản đồ xói mòn tiềm năng......................................................... 44

Hình 4.10 : Bản đồ phân cấp xói mòn......................................................... 46

Hình 4.11: Sơ đồ đề xuất kỹ thuật thành lập bản đồ xói mòn tiềm năng

bằng công nghệ GIS.................................................................................... 47

Danh mục biểu

Mẫu biểu 2.1: Mẫu biểu điều tra điểm mẫu ngoài thực địa ........................ 15

Mẫu biểu 2.2: Điều tra nhanh độ xốp đất.................................................... 15

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Rừng thực nghiệm núi Luốt–trường Đại học Lâm nghiệplà nơi lý

tưởng cho thực hành,thực tập của nhiều thế hệ học sinh, sinh viên của nhà

trường. Trước khi trường chuyển về từ Đông Triều (Quảng Ninh), nơi đây

còn hoang vu, chưa có rừng mà chủ yếu là cỏ tranh, sim ,mua…Từ năm

1984 đến nay,đã có nhiều thế hệ thầy cô giáo, các lớp sinh viên đã trồng và

chăm sóc để hình thành nên khu rừng thực nghiệm như ngày nay.Ban đầu,

rừng chủ yếu hai loài cây là thông và keo.Tuy nhiên,trong những năm gần

đây, hai loài cây này đã dần đuọc thay thế bằng cây bản địa tạo nên khu

rừng nhiều tầng tán, đa dạng và phong phú về loài. Ngoài việc tạo nên

mộtcảnh quan đẹp cho khuôn viên nhà trường, rừng thực nghiêm núi Luốt

còn mang lại giá trị môi trường,điều hòa nguồn nước cho khu vực xung

quanh.

Tuy vậy, trong bối cảnh biến đổi khí hậu như hiện này,không chỉ quản

lý bảo vệ rừng,các vấn đề về bảo vệ đất chống xói mòn cho khu vực

nàycũng cần được quan tâm. Bởi lẽ, xói mòn đất dẫn đến suy thoái, giảm

giátrị dinh dưỡng trong đất và sẽ ảnh hưởng trực tiếp đên sinh trưởng và

phát triển của cây trồng, và từ đó, làm giảm đi ý nghĩa của một khu rừng

thực nghiệm. Địa hình núi Luốt tuy không quá phức tạp nhưng một khi lớp

thảm thực vật bị suy thoái với tính chất mưa thất thường như hiện nay

thìdòng chảy mặt sẽ không được điều tiết và dẫn đến xói mòn. Chính vì

vậy,để quản lý tốt và có biện pháp phòng chống xói mòn kịp thời, cần xác

địnhđược những khu vực có nguy cơ xói mòn cao, hay nói cách khác là cần

cóbản đồ xói mòn tiềm năng của khu vực núi Luốt.Vì thế , em tiến hành

nghiên cứu đề tài “Ứng d ng c ng ngh trong ây dựng bản đồ xói

mòn tiềm năng khu vực núi Luốt- trường i h c Lâm Nghi p”.