Tóm tắt Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng của ngập lụt và hạn hán đến sử dụng đất nông nghiệp ở huyện quảng điền, tỉnh Thừa Thiên Huế trong bối cảnh biến đổi khí hậu

Nội dung text: Tóm tắt Luận án Nghiên cứu ảnh hưởng của ngập lụt và hạn hán đến sử dụng đất nông nghiệp ở huyện quảng điền, tỉnh Thừa Thiên Huế trong bối cảnh biến đổi khí hậu

1. ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN BÍCH NGỌC NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NGẬP LỤT VÀ HẠN HÁN ĐẾN SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP Ở HUYỆN QUẢNG ĐIỀN, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI Huế - 2021
2. ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN BÍCH NGỌC NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NGẬP LỤT VÀ HẠN HÁN ĐẾN SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP Ở HUYỆN QUẢNG ĐIỀN, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI Ngành: QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI Mã số: 9.85.01.03 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN HỮU NGỮ PGS.TS TRẦN THANH ĐỨC Huế - 2021
3. Công trình hoàn thành tại: Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS Nguyễn Hữu Ngữ 2. PGS.TS. Trần Thanh Đức Phản biện 1: PGS.TS. Trần Trọng Phương Phản biện 2: PGS.TS. Nguyễn Hoàng Sơn Phản biện 3: TS. Trương Quang Hiển Luận án được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án cấp Đại học Huế, họp tại: Vào lúc .ngày tháng năm . Có thể tìm hiểu luận án tại:
4. MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 1. Tính cấp thiết của đề tài 1 2. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN 2 3. NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI 2 Chương 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3 1.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3 1.2. CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3 1.3. MỘT SỐ CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 3 Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4 2.1. PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 4 2.1.1. Phạm vi nghiên cứu 4 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 4 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 4 2.3.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp 4 2.3.2. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp 5 2.3.2.1. Phương pháp thảo luận nhóm tập trung 5 2.3.2.2. Phương pháp phỏng vấn hộ 5 2.2.3. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu 5 2.2.4. Phương pháp ứng dụng GIS và viễn thám 6 2.2.4.2. Phương pháp phân vùng hạn hán, dự báo hạn hán dựa vào GIS và viễn thám 7 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 9 3.1. KHÁI QUÁT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI VÀ TÌNH HÌNH THIỆT HẠI DO THIÊN TAI Ở HUYỆN QUẢNG ĐIỀN, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ 9 3.1.2. Tình hình thiệt hại do thiên tai ở huyện Quảng Điền 9 3.1.2.1. Các hiện tượng thời tiết cực đoan ở địa bàn nghiên cứu 9 3.1.2.2. Tình hình thiệt hại do ngập lụt 9 3.1.2.3. Tình hình thiệt hại do hạn hán 9 3.2. ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP Ở HUYỆN QUẢNG ĐIỀN, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ 10 3.2.1. Đánh giá hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp 10 3.2.2. Phân tích biến động sử dụng đất nông nghiệp giai đoạn 2005-2019 10 3.2.3. Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến biến động sử dụng đất nông nghiệp huyện Quảng Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế 11 3.2.3.3. Phân tích tương quan các yếu tố ảnh hưởng đến biến động sử dụng đất nông nghiệp 11 3.2.3.4. Phân tích hồi quy đa biến trong xác định các yếu tố ảnh hưởng đến biến động sử dụng đất nông nghiệp 12
5. 3.3. ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA NGẬP LỤT VÀ HẠN HÁN ĐẾN SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP TẠI HUYỆN QUẢNG ĐIỀN, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ 12 3.3.1. Đánh giá ảnh hưởng của ngập lụt đến sử dụng đất nông nghiệp 12 3.3.1.1. Thành lập bản đồ phân vùng ảnh hưởng của ngập lụt đến sử dụng đất nông nghiệp 12 3.3.1.2. Đánh giá ảnh hưởng của ngập lụt đến sử dụng đất nông nghiệp 13 3.3.2. Đánh giá ảnh hưởng của hạn hán đến sử dụng đất nông nghiệp tại huyện Quảng Điền 14 3.3.2.1. Thành lập bản đồ phân vùng ảnh hưởng của hạn hán đến sử dụng đất nông nghiệp 14 3.3.2.2. Đánh giá ảnh hưởng của hạn hán đến sử dụng đất nông nghiệp 16 3.3.3. Dự báo ảnh hưởng của ngập lụt và hạn hán đến sử dụng đất nông nghiệp ở huyện Quảng Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế 16 3.3.1.1. Dự báo ảnh hưởng của ngập lụt đến sử dụng đất nông nghiệp 16 3.3.3.2. Dự báo ảnh hưởng của hạn hán đến sử dụng đất nông nghiệp 18 3.4. ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP THÍCH ỨNG VỚI NGẬP LỤT VÀ HẠN HÁN TẠI HUYỆN QUẢNG ĐIỀN, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ 19 3.4.2. Đề xuất các giải pháp sử dụng đất nông nghiệp thích ứng với ngập lụt và hạn hán theo từng loại hình sử dụng đất 19 3.4.2.1. Thích ứng với điều kiện ngập lụt 19 3.4.2.2. Thích ứng với điều kiện hạn hán 19 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 21 1. KẾT LUẬN 21 2. KIẾN NGHỊ 21
6. 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Hạn hán là thảm họa tự nhiên đã xảy ra ở nhiều nơi trên thế giới, ngay cả ở những vùng có độ ẩm cao [73]. Hạn hán là một hiện tượng chịu tác động trực tiếp nhất và mạnh mẽ nhất bởi biến đổi khí hậu [79]. Nhiều nghiên cứu cho thấy trong những thập niên gần đây, tình hình hạn hán trên thế giới đã trở nên nghiêm trọng hơn do sự thay đổi của thời tiết, biến đổi khí hậu [98]. Trong đó, sản xuất nông nghiệp được coi là một trong những lĩnh vực được đánh giá dễ bị tổn thương nhất do hạn hán. Hạn hán là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến suy giảm diện tích đất nông nghiệp [67]. Ngập lụt là một trong những thảm họa thiên nhiên thường xuyên và tàn phá nhất [97]; [104]; [105], gây ra nghiêm trọng thiệt hại cho mùa màng và các mối đe dọa đối với an ninh lương thực [73]; [88]. Dưới tác động của biến đổi khí hậu, vùng hạ lưu các con sông có khả năng trải qua ngập lụt cực đoan hơn và những năm gần đây, ngập lụt đã gây thiệt hại đáng kể cho nông nghiệp, cơ sở hạ tầng và tổn thất đến các hoạt động kinh tế xã hội [74]. Các trận lụt giai đoạn 2000-2002 đã gây thiệt mạng 1.300 người ở Campuchia và Việt Nam, ước tính thiệt hại 600 triệu USD [86]. Tần suất và cường độ của lũ lụt đã gia tăng trong vài thập kỷ qua do biến đổi khí hậu bởi sự nóng lên toàn cầu [77], [85], [108]; do đó, việc giám sát ngập lụt và đánh giá thiệt hại của ngập lụt gây ra đối với sản xuất nông nghiệp ngày càng được sự quan tâm của các nhà nghiên cứu [66] [91]. Các phương pháp truyền thống dựa vào khảo sát mặt đất và quan sát trên không để lập bản đồ lũ lụt, tuy nhiên khi ngập lụt lan rộng và thường xuyên, các phương pháp như vậy sẽ tốn thời gian, chi phí cao và làm chậm tiến độ đánh giá tác động của ngập lụt đối với nền kinh tế và sinh kế. Tỉnh Thừa Thiên Huế nằm trong khu vực duyên hải Miền Trung là một trong số các tỉnh thành ven biển thường xuyên gặp những trận lụt lớn và hạn hán trong nhiều năm liền. Trong đó, Quảng Điền là một huyện của tỉnh Thừa Thiên Huế với địa hình gồm nhiều xã ven biển, do đó cũng là một trong những khu vực luôn phải đối mặt với các thiên tai như: Nắng nóng kéo dài về mùa khô gây ra hạn hán, ngập lụt nhiều vào mùa mưa như trận lũ lịch sử năm 1999, hạn hán nặng năm 2002 đã ảnh hưởng rất lớn đến đến đời sống của người dân và tình hình sử dụng đất, đặc biệt là đất nông nghiệp trên địa bàn [48]. Từ thực tế này, vấn đề được đặt ra là cần phải xác định nguy cơ vùng bị ngập lụt và hán hạn để có những biện pháp giám sát, quản lý thích hợp nhằm phòng chống, giảm thiểu thiệt hại do ngập lụt và hạn hán gây ra cho cuộc sống của người dân cũng như tình hình sử dụng đất nông nghiệp tại địa phương. Quảng Điền là một huyện nằm ven biển phía Bắc của tỉnh Thừa Thiên Huế với diện tích đất nông nghiệp là 8.194,13 ha chiếm gần 50,26% diện tích đất
7. 2 tự nhiên của huyện [45]. Quảng Điền là một huyện thuần nông nên sản xuất nông nghiệp được coi là ngành sản xuất quan trọng, do sản xuất phụ thuộc phần lớn vào điều kiện tự nhiên, thời tiết nên những ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến tình hình sản xuất nông nghiệp của huyện là không thể tránh khỏi. Trong đó, ngập lụt và hạn hán là những loại hình thiên tai thường xuyên xảy ra gây ảnh hưởng lớn đến sử dụng đất nông nghiệp của huyện. Nhận thức được tầm quan trọng về ảnh hưởng của ngập lụt và hạn hán đến sử dụng đất nông nghiệp trong sản xuất và đời sống người dân, cần phải xác định đối tượng bị tác động, những tác động và mức độ bị ảnh hưởng, khả năng chịu ảnh hưởng, tình hình sử dụng đất nông nghiệp hiện tại, từ đó đề xuất các giải pháp sử dụng đất nông nghiệp nhằm thích ứng và giảm nhẹ các tác động của ngập lụt và hạn hán đến sử dụng đất nông nghiệp ở huyện Quảng Điền, đáp ứng được mục tiêu sử dụng đất hiệu quả tại địa phương nhằm phát triển kinh tế một cách bền vững, lâu dài, đáp ứng cuộc sống của người dân là một vấn đề vô cùng cần thiết. 2. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN a. Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần sáng tỏ cơ sở lý luận về ảnh hưởng của hạn hán và ngập lụt đến sử dụng đất trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Đồng thời, kết quả nghiên cứu cũng góp phần khẳng định vai trò của công nghệ GIS trong nghiên cứu rủi ro thiên tai, biến đổi khí hậu hiện nay. b. Ý nghĩa thực tiễn Cung cấp cơ sở khoa học cho các cấp chính quyền huyện Quảng Điền điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất và lập kế hoạch thực thi các giải pháp ưu tiên ứng phó hạn hán, ngập lụt ảnh hưởng đến sử dụng đất theo đơn vị hành chính cấp xã, cụm xã. 3. NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI - Luận án là công trình khoa học được nghiên cứu theo hướng kết hợp kiến thức khoa học, các phương pháp nghiên cứu mới trên thế giới với kiến thức của các bên liên quan và kiến thức của người dân địa phương trong đánh giá ảnh hưởng của ngập lụt và hạn hán đến sử dụng đất nông nghiệp tại huyện Quảng Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế. - Chỉ ra được mức hạn và phân bố của hạn hán ảnh hưởng đến diện tích các loại đất nông nghiệp chính tại huyện Quảng Điền bằng cách sử dụng kết hợp phương pháp đánh giá hạn hán về mặt khí tượng (SPI) với phương pháp ứng dụng GIS. Luận án đã chỉ ra được mức ngập lụt và phân bố của ngập lụt ảnh hưởng đến diện tích các loại đất nông nghiệp chính tại huyện Quảng Điền bằng cách kết hợp phương pháp sử dụng mô hình số độ cao DEM, ảnh viễn thám với phương pháp ứng dụng GIS. Đã thành lập được bản đồ dự báo hạn hán, bản đồ dự báo ngập lụt và dự báo diện tích đất nông nghiệp bị ảnh hưởng ở huyện Quảng Điền theo kịch bản biến đổi khí hậu.
8. 3 - Đề xuất được các nhóm giải pháp sử dụng đất nông nghiệp hiệu quả thích ứng với ngập lụt và hạn hán cho địa bàn nghiên cứu. Với các giải pháp này, huyện Quảng Điền và UBND các xã trên địa bàn huyện sẽ có cơ sở để sử dụng đất nông nghiệp hiệu quả trong bối cảnh biến đổi khí hậu đang diễn ra Chương 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Luận án đã thực hiện nghiên cứu và làm rõ một số vấn đề liên quan đến bản chất của đối tượng nghiên cứu, bao gồm: Các vấn đề liên quan đến sử dụng đất nông nghiệp, ngập lụt và hạn hán, các yếu tố ảnh hưởng đến biến động sử dụng đất, các tác động của ngập lụt và hạn hán đến sử dụng đất nông nghiệp Qua đó, góp phần hoàn thiện cơ sở lý luận cho các nội dung nghiên cứu của đề tài. 1.2. CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Phản ánh những kết quả của quá trình nghiên cứu về tình hình sử dụng đất nông nghiệp; thực trạng ngập lụt và hạn hán; những ảnh hưởng của ngập lụt và hạn hán đến tài nguyên đất đai trên Thế giới và Việt Nam từ trước cho đến những năm gần đây nhằm làm rõ và cung cấp thêm luận cứ về cơ sở thực tiễn cho các vấn đề nghiên cứu có liên quan đến luận án. 1.3. MỘT SỐ CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN Các công trình nghiên cứu liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu của luận án được tổng hợp, phân tích các từ kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học uy tín ở nhiều nước trên thế giới và ở nhiều vùng miền của Việt Nam. Các công trình nghiên cứu ở các nước trên thế giới được trình bày theo quy mô từ toàn cầu, các châu lục, đặc biệt tập trung vào Châu Á, và một số nước lân cận. Các công trình nghiên cứu ở Việt Nam được trình bày theo từng vùng miền. Nhìn chung, trên thế giới và ở Việt Nam đã có khá nhiều công trình nghiên cứu liên quan đến vấn đề ngập lụt, hạn hán và sử dụng đất, hoặc dưới dạng các đề tài, dự án trong nước và hợp tác quốc tế, hoặc dưới dạng các nhiệm vụ thường xuyên của một số cơ quan, tổ chức có liên quan. Tuy nhiên, các nghiên cứu cụ thể cho huyện Quảng Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế vẫn chưa được thực hiện nhiều. Chính vì vậy, luận án này sẽ tập trung thực hiện nghiên cứu ảnh hưởng của hạn hạn, lũ lụt đến sử dụng đất nông nghiệp, xác định các loại đất nông nghiệp cụ thể bị ảnh hưởng nhiều của lũ lụt và hạn hán về mặt không gian và thời gian bằng ứng dụng công nghệ GIS, từ đó nghiên cứu đề xuất các giải pháp nhằm giảm thiểu ảnh hưởng của lũ lụt và hạn hán đến sử dụng đất nông nghiệp dựa trên sự kết hợp giữa kiến thức của những nhà khoa học với kiến thức của người dân địa phương và các cơ quan ban ngành liên quan.
9. 4 Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 2.1.1. Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi về không gian: Đề tài được thực hiện trên địa bàn huyện Quảng Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế; - Phạm vi thời gian: Giai đoạn nghiên cứu của đề tài từ năm 2016 đến năm 2019. Các số liệu lượng mưa, các số liệu về kinh tế-xã hội và và các số liệu khác có liên quan đến đề tài được thu thập từ năm 2005 đến năm 2019. - Phạm vi nội dung: Đề tài tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của ngập lụt và hạn hán đến diện tích sử dụng các loại đất nông nghiệp chính của huyện; phạm vi dự báo cho ngập lụt đến năm 2030 và dự báo hạn hán đến năm 2035 dựa theo kịch bản biến đổi khí hậu năm 2016 của Bộ Tài nguyên và Môi trường. 2.1.2. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của đề tài này bao gồm: - Tình hình ngập lụt và hạn hán xảy ra ở khu vực nghiên cứu; - Tình hình sử dụng đất nông nghiệp ở huyện Quảng Điền; - Ảnh hưởng của ngập lụt và hạn hán đến diện tích các loại hình sử dụng đất nông nghiệp chính ở huyện Quảng Điền. 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội và tình hình thiệt hại do thiên tai tại huyện Quảng Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế. - Đánh giá tình hình sử dụng đất nông nghiệp trên địa bàn huyện Quảng Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế. - Đánh giá ảnh hưởng của ngập lụt và hạn hán đến sử dụng đất nông nghiệp ở huyện Quảng Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế. - Đề xuất các giải pháp sử dụng đất nông nghiệp thích ứng với ngập lụt và hạn hán ở huyện Quảng Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế. 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.3.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp chủ yếu để thu thập các số liệu, tài liệu phục vụ cho các nội dung liên quan đến nghiên cứu tổng quan các vấn đề có liên quan đến đề tài, số liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, cơ cấu sử dụng đất, thống kê đất đai, số liệu lượng mưa và nhiệt độ của các năm trong giai đoạn nghiên cứu, thu thập các ảnh viễn thám bay chụp vùng nghiên cứu để làm dữ liệu đầu vào cho phương pháp giải đoán ảnh viễn thám và đánh giá ảnh hưởng của ngập lụt và hán hán đến sử dụng đất nông nghiệp về mặt không gian.
10. 5 2.3.2. Phương pháp thu thập số liệu sơ cấp 2.3.2.1. Phương pháp thảo luận nhóm tập trung Đề tài đã tiến hành tổ chức 01 buổi thảo luận nhóm tập trung ở địa bàn nghiên cứu gồm thảo luận và phỏng vấn 18 cán bộ công chức phụ trách lĩnh vực Quản lý đất đai và Nông nghiệp tại huyện Quảng Điền (bao gồm: 03 cán bộ Văn phòng đăng ký đất đai huyện, 03 cán bộ Phòng Tài nguyên và Môi trường huyện, 03 cán bộ Phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn huyện, 05 cán bộ địa chính cấp xã và 04 cán bộ nông nghiệp xã) thông qua việc tổ chức buổi thảo luận nhóm. Nội dung thảo luận nhóm nhằm thu thập những thông tin liên quan đến xu hướng biến động diện tích đất nông nghiệp, các yếu tố ảnh hưởng đến biến động diện tích đất nông nghiệp, thực trạng ngập lụt và hạn hán đã xảy ra trên địa bàn huyện và những ảnh hưởng của Biến đổi khí hậu (ngập lụt và hạn hán) đến sử dụng đất nông nghiệp. 2.3.2.2. Phương pháp phỏng vấn hộ - Chọn vùng điều tra hộ theo tiêu chí: các xã có diện tích đất nông nghiệp chịu ảnh hưởng nhiều do ngập lụt và hạn hán gây ra (lấy từ các báo cáo tình hình thiệt hại thiên tai từ UBND huyện, phòng Nông nghiệp và Phát triển nông thôn huyện Quảng Điền). - Chọn mẫu điều tra: chọn các hộ có diện tích đất nông nghiệp lớn, các hộ gia đình thường xuyên chịu ảnh hưởng của ngập lụt và hạn hán, hộ gia đình có kinh tế chủ yếu phụ thuộc vào nông nghiệp và các hộ gia đình có nhiều mô hình sử dụng đất nông nghiệp. Bên cạnh đó, Luận án còn tiến hành phỏng vấn các hộ sinh sống ở địa phương có hoạt động sản xuất nông nghiệp và có sự chuyển đổi đất nông nghiệp trong giai đoạn 2005 – 2019. Theo đó, số mẫu điều tra được xác định theo công thức Slovin (Consuelo G.S, 2007). Với tổng số hộ là 601 và sai số tiêu chuẩn là 10% thì cỡ mẫu tối thiểu là 149. Nội dung điều tra phỏng vấn hộ gồm xác định mức độ ảnh hưởng của các yếu tố đến biến động sử dụng đất nông nghiệp, những ảnh hưởng của ngập lụt và hạn hán đến sử dụng đất nông nghiệp ở địa phương trong những năm qua. 2.2.3. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu - Phương pháp thống kê mô tả: Phương pháp này được sử dụng để mô tả những số liệu đã thu thập để cung cấp những tóm tắt đơn giản về kết quả thu thập. - Phương pháp so sánh: Phương pháp này được sử dụng để so sánh kết quả thu thập được giữa năm này với năm khác, giữa xã này với xã khác dựa trên số liệu đã thu thập được. - Phương pháp sử dụng thang đo likert (Likert Scale): phương pháp này được đặt theo tên của nhà khoa học xã hội người Mỹ Rensis Likert - người đã phát minh ra phương pháp này vào năm 1932. Thang đo Likert là một thang đo lường hoặc một công cụ được sử dụng trong bảng câu hỏi để xác định ý kiến, hành vi và nhận thức của cá nhân hoặc người tiêu dùng. Đối tượng tham gia khảo sát lựa chọn từ một loạt các câu trả lời có thể cho một câu hỏi hoặc tuyên bố cụ thể dựa trên mức độ đồng ý của họ.
11. 6 - Phương pháp phân tích tương quan: Hệ số tương quan này được tính toán nhằm kiểm tra mối tương quan tuyến tính giữa các biến số. Hệ số tương quan có giá trị trong khoảng (-1 đến 1). Các giá trị khác trong khoảng (-1,1) cho biết mức độ phụ thuộc tuyến tính giữa các biến. Hệ số tương quan càng gần với -1 và 1 thì tương quan giữa các biến càng mạnh. - Phương pháp phân tích hồi quy tuyến tính:Phân tích hồi quy sẽ xác định mối quan hệ giữa biến phụ thuộc với các biến độc lập . Để thực hiện điều này, mô hình hồi quy tuyến tính đa biến giữa biến phụ thuộc và các biến độc lập đã được xây dựng. Y = β0 + β1X1+ β2 X2 + + βn Xn Trong đó: β0: Hệ số tự do (hệ số chặn), là điểm xuất phát của đường hồi quy lý thuyết, nêu lên ảnh hưởng của các nhân tố khác ảnh hưởng đến giá trị Y; β0, β1, , βn: Hệ số hồi quy; X1, X2, , Xn: Trị số của tiêu thức gây ra ảnh hưởng (các yếu tố ảnh hưởng đến biến động diện tích đất nông nghiệp); Y: Trị số điều chỉnh của tiêu thức chịu ảnh hưởng (Kết quả biến động diện tích đất trồng lúa); Mức ý nghĩa được xác lập cho các kiểm định và phân tích là 10% (độ tin cậy 90%). Tiêu chuẩn chấp nhận phù hợp của mô hình tương quan hồi quy được sử dụng trong nghiên cứu này là: Kiểm định giá trị thống kê F phải có giá trị sig 0,5. 2.2.4. Phương pháp ứng dụng GIS và viễn thám 2.2.4.1. Phương pháp phân vùng ngập lụt, dự báo ngập lụt dựa vào GIS và viễn thám * Dữ liệu ảnh viễn thám Theo báo cáo tình hình thiệt hại thiên tai từ UBND huyện Quảng Điền trong năm 2017 và 2019, các đợt lụt diễn ra vào tháng 10 và tháng 11 đã gây thiệt hại nghiêm trọng cho sản xuất nông nghiệp. Do đó, nghiên cứu sinh đã sử dụng 4 ảnh Landsat được ghi lại vào tháng 10 và tháng 11 năm 2017, 2019. Với độ phân giải không gian trung bình (30 m ở kênh quang phổ, 60 – 120 m ở kênh hồng ngoại nhiệt, 15 m ở kênh toàn sắc), đặc biệt được cung cấp hoàn toàn miễn phí với chu kì cập nhật 16 ngày, ảnh Landsat là nguồn tư liệu quý giá phục vụ nghiên cứu tài nguyên thiên nhiên và giám sát môi trường, ảnh được tải miễn phí tại trang web: Các ảnh viễn thám được sử dụng để xác định chỉ số mặt nước và thành lập bản đồ phân vùng ngập lụt ở khu vực nghiên cứu. * Dữ liệu raster DEM Dữ liệu raster DEM được sử dụng để xây dựng bản đồ dự báo ngập lụt ở huyện Quảng Điền. Ngoài ra, để tăng thêm tính thực tiễn, Luận án còn tham khảo các số liệu khác về khí hậu, vị trí địa lý; số liệu thống kê, kiểm kê đất đai; các số liệu thông tin về lũ lụt và rủi ro do thiên tai tại vùng nghiên cứu và các số liệu về kịch bản nước biển dâng của Bộ Tài nguyên và Môi trường. *Phương pháp tiền xử lý dữ liệu ảnh viễn thám - Phân loại chuỗi ảnh chỉ số NDVI, LSWI thành lập bản đồ ngập lụt
12. 7 Các đối tượng được phân loại từ chuỗi các giá trị NDVI, LSWI theo 3 nhóm đối tượng không ngập, ngập và ngập dài hạn. Theo phương pháp được mô tả bởi Dong và cộng sự năm 2014, sự khác biệt giữa NDVI và LSWI đã được sử dụng trong nghiên cứu hiện tại để phân biệt giữa các điểm ảnh liên quan đến nước và các điểm ảnh không bị ngập (Dong et al., 2014). Từ kết quả thực tế chạy chuỗi chỉ số của nghiên cứu đã phân nhóm như sau: Vùng không ngập: 0> NDVI- LSWI> 1 Vùng bị ngập (ảnh hưởng bởi ngập lụt): −1 <NDVI-LSWI <0. Vùng ngập nước dài hạn (như sông, hồ và biển): −1 <NDVI-LSWI <0. - Đánh giá độ chính xác kết quả phân loại Kết quả phân loại ngập lụt được đánh giá độ chính xác theo hai cách: (1) Kết quả phân loại được so sánh với dữ liệu tham chiếu mặt đất (200 điểm mẫu để đối chứng) và (2) So sánh giữa diện tích ngập lụt từ ảnh viễn thám và mực nước đo tại trạm đo Phú Ốc trên sông Bồ tại thời điểm diễn ra ngập lụt để thấy mức độ phù hợp giữa hai nguồn dữ liệu này.Để đánh giá độ chính xác của bản đồ ngập lụt được trích xuất từ hình ảnh vệ tinh, phương pháp ngẫu nhiên phân tầng được sử dụng để thể hiện các lớp phủ khác nhau của khu vực. Đánh giá độ chính xác được thực hiện bằng 200 điểm GPS (Thiết bị GPS được sử dụng là Garmin etrex 10, có độ nhạy thu sóng vệ tinh cao nên xác định được tọa độ nhanh chóng, chính xác ngay cả trong điều kiện thời tiết nhiều mây, độ chính xác trên 5m (sai số từ 1-5m)). Tính toán mức độ chính xác hay phù hợp giữa dữ liệu ảnh được phân loại với bộ dữ liệu thực địa theo phương pháp xây dựng ma trận sai số. Ngoài ra, một thử nghiệm Kappa không theo phép đo cũng được thực hiện để đo lường mức độ chính xác của phân loại vì nó không chỉ chiếm các yếu tố đường chéo mà còn cho tất cả các yếu tố trong ma trận sai số. * Phương pháp ứng dụng GIS để dự báo ngập lụt dựa vào kịch bản nước biển dâng Sử dụng phần mềm ArcGIS for Desktop phiên bản 10.3 của ESRI để xử lý và biên tập xây dựng bản đồ dự báo ngập do nước biển dâng tác động đến đất nông nghiệp của huyện Quảng Điền, tỉnh Thừa Thiên Huế. Với kịch bản nước biển dâng thêm 13 cm, Luận án đã sử dụng thông tin thu thập từ ảnh DEM với phương pháp chọn những vùng có tiếp xúc với lớp thủy văn (Chức năng lựa chọn đối tượng dựa vào mối quan hệ không gian (select by location) trong ArcGIS với khoảng cách so với lớp thủy văn là 0 m). Trong nghiên cứu này đã làm tròn giá trị khu vực ngập lụt và chuyển đổi giá trị sang trị số nguyên. Các giá được chuyển đổi định dạng dữ liệu khu vực ngập lụt sau khi tách lọc từ mô hình số độ cao DEM và các kịch bản nước biển dâng sang định dạng Polygon. Giá trị là trường số liệu Value trong lớp số liệu Raster. Đề tài đã sử dụng chức năng chồng xếp không gian để tính toán dữ liệu hiện trạng đất nông nghiệp bị ảnh hưởng ngập lụt do nước biển dâng theo kịch bản trung bình. 2.2.4.2. Phương pháp phân vùng hạn hán, dự báo hạn hán dựa vào
13. 8 GIS và viễn thám * Phương pháp đánh giá hạn hán Chỉ số chuẩn hoá giáng thuỷ (SPI) là một chỉ số được tính toán dựa trên cơ sở xác suất lượng giáng thủy trong một thời gian nào đó do Mckee và cs. (1993) đề xuất. R R Chỉ số SPI được tính bằng công thức: SPI  Trong đó R là lượng mưa thực tế; R là lượng mưa trung bình nhiều năm (thời đoạn tính); σ là độ lệch tiêu chuẩn. Chỉ số SPI được tính toán dựa trên xác suất của lượng mưa quan trắc cho các khoảng thời gian khác nhau như 1 tháng, 3 tháng, 6 tháng, 12 tháng Nghiên cứu này sử dụng chỉ số SPI 1 tháng để tính toán mức hạn trong vụ Hè Thu và Đông Xuân. Mức độ hạn hán được phân ngưỡng như sau: 2 ≤ SPI ≤ 3: Cực kỳ ẩm ướt; 1,5 ≤ SPI ≤ 1,99: Rất ẩm ướt; 1,0 ≤ SPI ≤ 1,49: Tương đối ẩm ướt; –0,99 ≤ SPI ≤ 0,99: Gần chuẩn; –1,0 ≤ SPI ≤ 1,49: Tương đối khô; – 1,5 ≤ SPI ≤ –1,99: Khô nặng; –2 ≤ SPI ≤ –3: Cực kỳ khô Thomas B. McKee và cs (1993), World Meteorological Organization (2012). * Phương pháp ứng dụng GIS để đánh giá ảnh hưởng của hạn hán phân bố theo không gian Phương pháp nội suy nghịch đảo khoảng cách (Inverse Distance Weighting - IDW) được sử dụng để nội suy giá trị lượng mưa của \trạm quan trắc và trạm mô phỏng ở khu vực nghiên cứu. IDW được tính toán theo công thức: Trong đó là giá trị tại điểm cần xác định; |x-xi|: Giá trị đại số khoảng cách giữa điểm đã biết thứ i với điểm cần xác định; yi: Là giá trị tại điểm thứ I; p: Là giá trị ảnh hưởng của khoảng cách. Giá trị p càng lớn thì ảnh hưởng của các điểm ở xa càng thấp, thông thường p = 2. * Phương pháp dự báo hạn hán Số liệu mưa mô phỏng bằng công nghệ viễn thám trong giai đoạn nghiên cứu của vệ tinh TRMM (Tropical Rainfall Measuring Mission) được tải về từ trang web Trong Luận án này đã sử dụng các điểm đo mưa bằng công nghệ TRMM để thực hiện nội suy không gian hạn hán. Tuy nhiên, dữ liệu lượng mưa của các trạm vệ tinh TRMM chỉ có thể khai thác từ giai đoạn 1997 đến 2016. Tiến hành mô phỏng lượng mưa của các tháng trong năm đến năm 2035 bằng phần mềm Excel thông qua nguồn dữ liệu đầu vào và kết quả dự báo mức độ thay đổi lượng mưa của các mùa đến năm 2035 theo kịch bản RCP4.5. Trong số các điểm trạm đo mưa sử dụng để mô phỏng, có 3 trạm quan trắc ở huyện Quảng Điền (Huế,
14. 9 Kim Long, Phú Ốc) được mô phỏng theo kịch bản thay đổi lượng mưa của tỉnh Thừa Thiên Huế. Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. KHÁI QUÁT ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI VÀ TÌNH HÌNH THIỆT HẠI DO THIÊN TAI Ở HUYỆN QUẢNG ĐIỀN, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ 3.1.2. Tình hình thiệt hại do thiên tai ở huyện Quảng Điền 3.1.2.1. Các hiện tượng thời tiết cực đoan ở địa bàn nghiên cứu Theo kết qủa thảo luận nhóm tại địa bàn nghiên cứu, do đặc điểm địa hình của huyện khá đa dạng bao gồm chủ yếu các vùng cát ven biển, thấp trũng nên ở khu vực nghiên cứu đều xảy ra các hiện tượng thời tiết cực đoan như hạn hán, rét, ngập lụt, nhiễm mặn, ngọt hóa. Kết quả thảo luận nhóm cho thấy rằng: trong tất cả các hiện tượng thời tiết cực đoan kể trên thì ngập lụt được xem là tác động lớn nhất đến sản xuất nông nghiệp của người dân ở huyện Quảng Điền. Xếp vị trí tiếp theo là hạn hán, cũng ảnh hưởng lớn đến sản xuất nông nghiệp trong vùng. Nhiễm mặn, rét và ngọt hóa là các yếu tố tiếp theo. Để tìm hiểu sâu những ảnh hưởng và các giải pháp thích ứng, luận án này chỉ tập trung vào hai hiện tượng thời tiết cực đoan chính là ngập lụt và hạn hán. 3.1.2.2. Tình hình thiệt hại do ngập lụt Do vị trí địa lý và địa hình của huyện nằm trong vùng trũng thấp có 8 xã là Quảng Công, Quảng Ngạn, Thị trấn Sịa, Quảng An, Quảng Vinh, Quảng Thành, Quảng Phước, Quảng Thọ. Do đó, vào mùa mưa các xã chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc gây ra những đợt mưa kéo dài, lượng mưa lớn gây ngập lụt trên diện rộng làm thiệt hại lớn đến hiệu quả sản xuất, giảm chất lượng sản phẩm, tăng chi phí sản xuất trên một đơn vị diện tích, gây thiệt hại lớn đến nuôi trồng thủy sản, chăn nuôi, thiệt hại đến các công trình phục vụ cho sản xuất, hệ thống đường giao thông, đê, kè, làm sạt lỡ bờ sông, bờ biển gây mất đất sản xuất, nhiễm mặn vùng đất cát ven biển. Ngoài ra, tại Thừa Thiên Huế nói chung và Quảng Điền nói riêng còn chịu ảnh hưởng của những trận lũ Tiểu Mãn gây thiệt hại đáng kể đến sản xuất của vụ Đông – Xuân (bao gồm cả trồng lúa và cây hằng năm khác). Tuy nhiên, lũ lụt cũng đem lại một số mặt tích cực trong sản xuất nông nghiệp như bù đắp thổ nhưỡng làm tăng đồ phì nhiêu của đất, xử lý được vệ sinh đồng ruộng như làm sạch các ổ sâu bệnh hại, phế phẩm nông nghiệp, hủy diệt môi trường sinh trưởng của chuột, bù được nước cho những vùng khô hạn, hồ đập thủy điện, thủy nông. 3.1.2.3. Tình hình thiệt hại do hạn hán Trong quá khứ có những đợt hạn nặng như 1977, 1993 - 1994, 1997 - 1998, 2002, 1993 – 1994 và đợt hạn gần đây nhất 2015 - 2016, diễn ra mạnh nhất và kéo dài nhất trong gần 100 năm qua; trên địa bàn huyện từ giữa tháng 2/2016 đã xuất hiện nắng nóng trên diện rộng với nhiệt độ 35 – 360C,
15. 10 tiếp đến tháng 3 đến tháng 9 đã có nhiều đợt nắng nóng, nhiệt độ trung bình cao hơn trung bình tự nhiên, tình hình hạn hán ở huyện Quảng Điền.Hạn hán thường kéo dài không mưa trong thời gian dài, thường xảy ra từ tháng 3 tới tháng 8, nguồn nước bị nhiễm mặn. Tình trạng dễ bị tổn thương gần phá, dễ bị nhiễm mặn, năng lực phòng chống vẫn còn hạn chế, bị động. Kênh mương nội đồng chưa đảm bảo. Năng lực phòng chống là sử dụng các trạm bơm để bơm nước, đắp đê ngăn mặn, sử dụng giống lúa ngắn ngày và chính quyền địa phương qun tâm, giúp đỡ. Hạn hán mang lại rủi ro lớn: Cây lúa bị thiếu nước tưới, chậm phát triển. Hoa màu cũng không phát triển được. Hiện nay, trên địa bàn xã Quảng Thái chỉ có 1 hồ chứa là hồ Nam Giản và xã Quảng Lợi có 2 hồ chứa là Đồng Bào và Miếu Bà. Kênh mương của xã Quảng Thái do xã quản lý là 10.25 km đã KCN hóa 5.49 km còn lại 4.76 km và xã Quảng Lợi tổng là 26.56 km đã KCN hóa 25.9 km còn lại 0.66 km để phục vụ cho sản suất nông nghiệp vào mùa khô thì không đủ chỉ đáp ứng được một số diện tích nông nghiệp trên địa bàn toàn xã. 3.2. ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH SỬ DỤNG ĐẤT NÔNG NGHIỆP Ở HUYỆN QUẢNG ĐIỀN, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ 3.2.1. Đánh giá hiện trạng sử dụng đất nông nghiệp Theo số liệu thống kê đất đai năm 2019, tổng diện tích tự nhiên toàn huyện là 16.288,73 ha; trong đó, diện tích có mục đích sử dụng là 15.947,26 ha chiếm 97,90%, diện tích đất chưa sử dụng là 341,47ha chiếm 2,10%. Nhìn chung, hầu hết diện tích đều có mục đích sử dụng, diện tích đất chưa sử dụng chiếm một tỷ lệ nhỏ so với tổng diện tích tự nhiên, cơ cấu sử dụng các loại đất cụ thể thể hiện ở bảng 3.4. Bảng 3.4. Hiện trạng sử dụng đất Quảng Điền năm 2019 Loại đất Diện tích (ha) Cơ cấu (%) Tổng diện tích tự nhiên 16.288,73 100,00 Đất nông nghiệp 8.086,36 49,64 Đất phi nông nghiệp 7.860,90 48,26 Đất chưa sử dụng 341,47 2,10 Diện tích đất nông nghiệp của huyện là 8.086,36ha chiếm 49,64% tổng diện tự nhiên, chiếm hơn một nữa tổng diện tích tự nhiên là tỷ lệ lớn so với tình hình hiện nay nguyên nhân do huyện Quảng Điền là một huyện đồng bằng dựa vào nông nghiệp làm nghề chính. Trong đó diện tích đất sản xuất nông nghiệp là 5.528,85ha chiếm 33,94% so với tổng diện tích tự nhiên. Diện tích đất lâm nghiệp 1.112,98 ha chiếm 6,83% so với tổng diện tích tự nhiên, trong đó, diện tích đất rừng sản xuất 971,16ha chiếm 5,96% và diện tích đất rừng phòng hộ 141,82ha chiếm 0,87% . 3.2.2. Phân tích biến động sử dụng đất nông nghiệp giai đoạn 2005-2019 Giai đoạn 2005-2010: đất nông nghiệp tăng 484,93ha. Trong giai đoạn này, Huyện đã có kế hoạch chuyển đổi mục đích sử dụng đất từ đất chưa sử