Báo cáo khoa học: Mô phỏng rủi ro xói mòn vùng cảnh quan đồi núi trên cơ sở sử dụng số liệu viễn thám và mô hình mất đất phổ quát hiệu chỉnh ( Rusle)

Báo cáo khoa học: Mô phỏng rủi ro xói mòn vùng cảnh quan đồi núi trên cơ sở sử dụng số liệu viễn thám và mô hình mất đất phổ quát hiệu chỉnh (Rusle) với mục đích nghiên cứu là mô phỏng và đánh giá rủi ro xói mòn vùng cảnh quan đồi núi huyện Hương Trà trên cơ sở sử dụng mô hình mất đất phổ quát hiệu chỉnh và dữ liệu viễn thám trong môi trường các phần mềm GIS và viễn thám.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo khoa học: Mô phỏng rủi ro xói mòn vùng cảnh quan đồi núi trên cơ sở sử dụng số liệu viễn thám và mô hình mất đất phổ quát hiệu chỉnh ( Rusle)TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Số 48, 2008 MÔ PHỎNG RỦI RO XÓI MÒN VÙNG CẢNH QUAN ĐỒI NÚI TRÊNCƠ SỞ SỬ DỤNG SỐ LIỆU VIỄN THÁM VÀ MÔ HÌNH MẤT ĐẤT PHỔ QUÁT HIỆU CHỈNH (RUSLE) Phạm Hữu Tỵ Trường Đại học Nông lâm, Đại học Huế Hồ Kiệt Đại học Huế TÓM TẮT Sử dụng dữ liệu địa hình, khí hậu, thảm thực vật... thu được từ vệ tinh vào mô hình mấtđất phổ quát hiệu chỉnh (RUSLE) có thể đánh giá một cách thuận lợi rủi ro xói mòn đất trênphạm vi lãnh thổ rộng. Quá trình nghiên cứu đã kiểm chứng công thức tính toán hệ số xói mònđất của mưa R, hệ số địa hình LS, hệ số che phủ thực vật và biện pháp canh tác C của RUSLEthông qua việc sử dụng ảnh vệ tinh Landsat ETM+, mô hình quan trắc Radar STRM và mô hìnhphân tích pha trộn quang phổ tuyến tính LSM. Kết quả là đã xây dựng được bản đồ đánh giá rủiro xói mòn vùng và mô hình hỗ trợ quyết định quy hoạch sử dụng đất lâm nghiệp vùng cảnhquan đồi núi lưu vực sông Hương thuộc huyện Hương Trà tỉnh Thừa Thiên Huế. Bản đồ và môhình hỗ trợ quyết định là những công cụ hỗ trợ các nhà quản lý trong công tác lập quy hoạchquản lý sử dụng đất (đặc biệt là đất lâm nghiệp) với mục đích giảm xói mòn đất và bảo vệ môitrường. 1. Đặt vấn đề Xói mòn là một trong những loại thoái hoá đất được xem như rủi ro nghiêmtrọng không chỉ cho nông nghiệp, mà còn cho các ngành khác như lâm nghiệp, vận tải,và giải trí [6]. Xói mòn có thể dẫn đến các tác động tại chỗ và các vùng lận cận. Nhữngtác động tại chỗ là rất lớn đối với đất nông nghiệp vì nó làm mất tầng đất mặt, phá vỡcấu trúc đất, và làm giảm lượng chất hữu cơ và dinh dưỡng trong đất. Mô phỏng xói mòn và phát hiện cấp độ rủi ro xói mòn sẽ cung cấp những thôngtin quan trọng hỗ trợ cho việc đưa ra các quyết định hợp lý trong qui hoạch sử dụng đấtvà bảo tồn đất trên một phạm vi lớn ở vùng đồi núi.Trong những năm gần đây, đã cónhiều ứng dụng GIS và viễn thám để tính toán các hệ số xói mòn và đồng thời kết hợpvới các công cụ trong môi trường các phần mềm GIS và viễn thám để xây dựng các kịchbản về sử dụng đất. Huyện Hương Trà, tỉnh Thừa Thiên Huế nằm giữa 2 con sông lớn: (i) sông Bồvà (ii) sông Hương, cuối cùng đổ nước vào phá Tam Giang. Đất trồng cây hàng năm vàđất lâm nghiệp là 2 loại đất chính, trong đó đất lâm nghiệp chiếm hơn 58 % tổng diện 185tích. Ngoài ra, diện tích đất đồi núi chưa sử dụng chiếm tỷ lệ khá cao là 23 %. Lượngđất bị xói mòn trên một số mô hình canh tác trong lưu vực sông Hương cao và thay đổitừ 18,28 tấn ha-1 đến 204,56 tấn ha-1[1]. Do đó, mục đích nghiên cứu là mô phỏng và đánh giá rủi ro xói mòn vùng cảnhquan đồi núi huyện Hương Trà trên cơ sở sử dụng mô hình mất đất phổ quát hiệu chỉnh vàdữ liệu viễn thám trong môi trường các phần mềm GIS và viễn thám, đồng thời đề xuấtmột số mô hình (scenarios) sử dụng đất nhằm giảm xói mòn trong khu vực nghiên cứu. 2. Phương pháp nghiên cứu 2.1. Mô hình mất đất phổ quát hiệu chỉnh (RUSLE) Công thức chung của RUSLE được biểu diễn theo Renard và cộng sự (1997)như sau: A = R K LS C P (1) Trong đó: A - lượng đất mất trung bình hàng năm (tấn/ha), R - hệ số xói mòn do dòng chảy và lượng mưa (MJ mm ha-1 hr-1), K - hệ số xói mòn của đất (tấn/ha trên đơn vị của R), LS - hệ số ảnh hưởng của địa hình, C - hệ số ảnh hưởng của độ che phủ đất và biện pháp canh tác P - hệ số ảnh hưởng của áp dụng các biện pháp bảo tồn đất. [7] Risse và cộng sự (1993) đánh giá sai số của mô hình mất đất phổ quát (USLE)khi dự báo mất đất và xác định được hệ số tương quan với lượng đất mất thực tế là 0,75[8]. Mô hình RUSLE được phát triển trên cơ sở mô hình USLE, do đó, nó được kỳ vọngđạt được độ chính xác tương đương hoặc cao hơn và có khả năng dùng để mô phỏng xóimòn trên phạm vi lớn với các hệ số xói mòn được xác định bằng dữ liệu viễn thám. 2.2. Địa điểm nghiên cứu Vùng đất đồi núi của huyện Hương Trà là vùng được đặc trưng bởi địa hình đồivà núi có độ dốc khá lớn với tổng diện tích 408 km2, chiếm 78 % tổng diện tích toànhuyện. Vị trí trung tâm của khu vực nghiên cứu nằm ở 107o27’59’’ kinh Đông và16o22’46’’ vĩ Bắc, cách trung tâm thành phố Huế khoảng 15 km. Lượng mưa trung bìnhhàng tháng thay đổi rất lớn theo thời gian, lượng mưa lớn tập trung vào tháng 9 đếntháng 12 (tháng 10 lượng mưa t ...