Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Văn Khánh B GIO DC V O TO B THU SN Trng i hc Nụng nghip I H Ni Vin nghiờn cu Nuụi trng thu sn I Nguyn Vn Khỏnh NG DNG CễNG NGH GIS TRONG H TR QUY HOCH NUễI TRNG THY SN X XUN LM - TNH GIA - THANH HO LUN VN TT NGHIP I HC Chuyờn ngnh: Nuụi trng thu sn Hng dn: Thc s Nguyn Hu Ngha Thc s Trn Vn Nhng Bc Ninh 9/2002 Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Văn Khánh Lời cảm ơn Trong quá trình thực hiện khóa luận tôi gặp không ít những khó khăn để thực hiện một vấn đề khá mới mẻ, đó l đa GIS vo trong nuôi trồng thủy sản. Trong quá trình đó tôi luôn nhân đợc sự hớng dẫn hết sức nhiệt tình của thạc sỹ Nguyễn Hữu Nghĩa v thạc sỹ Trần Văn Nhờng. Tiếp theo đó tôi đã nhận đợc sự chỉ bảo tận tình v sự giúp đỡ nhiều mặt vủa thạc sỹ Mai Văn Ti dự án VIE 97030, bác Nuyễn Đức Hội phòng môi trờng, Viện NCNTTSI, thạc sỹ Nguyễn Xuân Cơng Viện NCNTTSI. Anh Nguyễn Viết Nghĩa, Nguyễn Văn Thnh Viện Nghiên cứu Hải sản, anh Ngô Thế Ân Trờng Đại học Nông nghiệp I, phó giáo s TS H Xuân Thông Viện Kinh tế Quy hoạch Bộ Thủ Sản, anh Nguyễn Văn Việt Sở Địa chính NGhệ An v nhiều cán bộ khoa học khác m tôi không thể kể hết đợc Trong suốt quá trình thực địa tôi đã nhân đợc sự giúp đỡ tạo điều kiện chỗ ăn ở của gia đinh anh chị Chung, Thủy. Sự hỗ trợ nghiên cứu của anh Hong Văn Tuân Sở Thủy sản Thanh Hóa, chú Hong Văn Đơng chủ tịch UBDN xã Xuân Lâm, bác Lê Công Chung, chú Đỗ Xuân Đờng cán bộ địa chính xã. Để hon thnh luận văn ny tôi còn nhân đợc sự hỗ trợ, động viên, góp ý của thầy cô, bạn bè trong lớp AIT7 v anh chị em trong gia đình. Cho tôi đợc by tỏ lòng biết ơn sân sắc đến giáo viên hớng dẫn v những ngời đã giúp đỡ chỉ bảo góp ý tận tình cho tôi hon thnh khoá luận ny. Cuối cùng con xin ghi khắc trong lòng công ơn sinh thnh, dỡng dục của cha, mẹ đã cho con khôn lớn nh ngy hôm nay. Bắc ninh 1-7-2003 Nguyễn Văn Khánh LuËn v¨n tèt nghiÖp ®¹i häc NguyÔn V¨n Kh¸nh Mục lục Đặt vấn đề 1 Chương I: Tổng quan tài liệu 10 1. Khái quát về GIS 10 1.1. Lịch sử phát triển. 10 1.2. Định nghĩa GIS 11 1.3. Các thành phần của GIS 11 1.4. Sự phát triển của phần cứng và các lớp phần mềm phục vụ cho GIS 13 1.4.1 Phần cứng 13 1.4.2. Phần mềm 14 1.5. Xây dựng cơ sở dữ liệu trong hệ GIS 14 1.6. Tổng quan về chức năng và mối quan hệ với các ngành khoa học khác 17 1.6.1. Các chức năng của một hệ GIS. 17 1.6.2. Mối quan hệ với các ngành khoa học khác. 18 2. Các nghiên cứu ứng dụng của GIS 19 2.1. Ứng dụng GIS trên thế giới. 19 2.1.1. Các lĩnh vực ứng dụng GIS trên thế giới 19 2.1.2. Ứng dụng GIS trong ngành thuỷ sản trên thế giới. 21 2.2. Tình hình phát triển GIS tại Việt Nam. 23 2.2.1. Tình hình phát triển GIS tại Việt Nam 23 2.2.2. Các ứng dụng của GIS trong ngành th ủy sản tại Việt Nam. 24 Chương II Địa điểm, nội dung và phương pháp nghiên cứu 26 1. Địa điểm nghiên cứu 26 2. Thời gian 26 3. Nội dung nghiên cứu 26 4. Phương pháp nghiên cứu 26 4.1. Phương tiện nghiên cứu 26 4.2.Thực địa, khảo sát, thu số liệu. 27 4.3. Số hóa thành lập bản đồ 28 Chương III: Kết quả và thảo luận 30 1. Điều kiện tự nhiên 30 LuËn v¨n tèt nghiÖp ®¹i häc NguyÔn V¨n Kh¸nh 1.1. Điều kiện tự nhiên 30 1.2. Tài nguyên thiên nhiên 31 2. Điều kiện kinh tế xã hội. 33 2.1. Dân số, lao động và mức sống dân cư. 33 2.2. Cơ sở hạ tầng 34 2.3. Văn hóa, y tế , giáo dục. 35 2.4. Tình hình kinh tế 35 3. Phân tích hiện trạng NTTS dựa trên công nghệ GIS 36 3.1. Phân bố, diện tích, hình thức sử dụng đất NTTS 39 3.2 Vốn đầu tư và mức độ thâm canh 42 3.3. Nguồn nước phục vụ nuôi trồng thủ y sản 46 3.4. Giống và mùa vụ thả 47 3.6. Dịch bệnh 54 3.7. Năng suất, sản lượng 57 4. Phân tích xu hướng phát triển thủy sản 61 4.1. Chiến lược phát triển nuôi trồng thủy sản Việt Nam 61 4.2. Chiến lược phát triển nuôi trồng thủy sản Thanh Hóa 63 4.3. Kế hoạch phát triển thủy sản xã Xuân Lâm 63 5. Giải pháp phát triển quy hoạch 64 5.1. Tiêu chuẩn nhà nước cho một hệ thống NTTS 64 5.2. Hướng phát triển quy hoạch 65 1. K ết luận 69 2. Đề xuất 69 Tài liệu tham khảo 70 LuËn v¨n tèt nghiÖp ®¹i häc NguyÔn V¨n Kh¸nh Danh mục các hình Hình 1: Các bộ phận cấu thành của GIS 12 Hình 2: Biến đổi các chi phí cho một dự án GIS theo thời gian 15 Hình 3: Các phương pháp biểu diễn dữ liệu 16 Hình 4: Bản đồ đồ hiện trạng sử dụng đất 29 Hình 5: Rừng ngập mặn khu vực sông Cầu Đồi 32 Hình 6: Biểu đồ phân bố lao động trong các ngành nghề 34 Hình 7: Biểu đồ so sánh thu nhập 34 Hình 8: Biểu đồ mức lợi nhuận một số hình thức sử dụng đất năm 2000 37 Hình 9: Bản đồ phân bố khu vực nuôi trồng thuỷ sản 38 Hình 10: Bản đồ phân bố diện tích đất NTTS 40 Hình 11: Bản đồ các hình thức sử dụng đất NTTS 41 Hình 12: Bờ ao nuôi trồng thủy sản phổ biến tại Xuân Lâm 42 Hình 13: Bản đô chi phí lưu động trong nuôi tôm 43 Hình 14: Bản đồ các hình thức nuôi 45 Hình 15: Cửa biển Lạch Bạng 46 Hình 16: Mật độ thả giống năm 2003 48 Hình 17: Mật độ thả giống năm 2003 49 Hình 18: Biểu đồ mật độ tôm trong các đầm nuôi 50 Hình 19: Bản đồ thời điểm thả giống tôm năm 2002 51 Hình 20: Bản đồ thời điểm thả giống tôm năm 2003 52 Hình 21: Bản đô sử dụng thức ăn trong nuôi tôm 53 Hình 22: Tôm 60 ngày tuổi trong ao có độ mặn cao kéo dài 54 Hình 23: Bản đồ dịch bệnh năm 2002 55 Hình 24: Bản đồ dịch bệnh năm 2003 56 Hình 25: Biểu đồ so sánh mức lợi nhuận từ 2000 đến 2002 (triệu/ha) 57 Hình 26: Bản đồ năng suất tôm năm 2003 58 Hình 27: Bản đồ năng xuất tôm nuôi năm 2002 59 Hình 28: Bản đồ lợi nhuận trong các đầm nuôi 60 LuËn v¨n tèt nghiÖp ®¹i häc NguyÔn V¨n Kh¸nh Danh mục các bảng Bảng 1: Bảng so sánh các phương pháp biểu diễn dữ liệu 16 Bảng 2: Thống kê hiện trạng sử dụng đất 31 Bảng 3: Phân bố lao động Xuân Lâm 33 Bảng 4: Phân tích bản đồ thống kê chi phí biến đổi năm 2002 44 Bảng 5: Bảng thống kê mật độ tôm trong các đầm nuôi 47 Bảng 6: Giá trị kim ngạch xuất khẩu thủy sản đã đạt được và chỉ tiêu 62 LuËn v¨n tèt nghiÖp ®¹i häc NguyÔn V¨n Kh¸nh Các kí hiệu viết tắt CSDL Cơ sở dữ liệu GIS Geographical Information Systems GPS Global Positioning Systems LIS Land information systems HT Hệ thống HTTT Hệ thống thông tin HTTTDL Hệ thống thông tin địa lý NTTS Nuôi trồng thuỷ sản RS Remote Sensing RRA Rapid Rural Apprasial Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Văn Khánh t vn Vi cỏc u th v th trng, iu kin kinh t xó hi v sinh thỏi t nhiờn, hn mt thp k qua ngnh nuụi trng thy sn nc ta ó phỏt trin mnh. c bit l sau khi Chớnh ph ban hnh ngh quyt 09/NQ-CP v vic chuyn i c cu sn xut v tiờu th sn phm nụng nghip, NTTS ven bin ó cú bc phỏt trin nhy vt. Nm 1999 c nc cú khong 290.000 ha din tớch nuụi trng thy sn nc l thỡ n nm 2001 din tớch nuụi trng thy sn ó tng lờn n 478.000 ha. Trong quy hoch phỏt trin ngnh, din tớch nuụi trng thy sn ven bin (nuụi tụm) s tng lờn 700.000 ha vo nm 2010 (Trn Vn Nhng, 2002). Tuy nhiờn, NTTS vn mang tớnh t phỏt, quy hoch cha theo kp s phỏt trin hoc thiu ng b. T ú lm ny sinh cỏc vn v mụi tr ng, hiu qu kinh t thp, mõu thun xó hi gia tng, gõy mt on kt trong ni b lng xó (Nguyn Trng Nho, 2002). ng trc tỡnh hỡnh ú vic a ra mt h thng qun lý nht quỏn cho tng vựng l mt ũi hi bc thit m bo cho ngnh nuụi trng phỏt trin bn vng v mang li li nhun ln. Xó Xuõn Lõm cú din tớch 9,4 km 2 thuc a phn huyn Tnh Gia Thanh Húa. Trong nhng nm gn õy din tớch nuụi tụm cng phỏt trin mnh m, nhng do c thự l mt tnh phớa Bc Trung B iu kin thi tit khớ hu khụng thun li, hn hỏn l lt xy ra thng xuyờn, chớnh vỡ vy ngh nuụi tụm luụn gp ri ro. Thờm na, vic phỏt trin nuụi tụm ca cỏc h nụng dõn trong xó mang tớnh t phỏt thiu quy hoch. Vỡ vy, vic kim soỏt ụ nhi m mụi trng v dch bnh l rt khú khn. GIS ( Geographical Information System) - h thng thụng tin a lý t lõu ó c s dng trong cỏc lnh vc ca i sng con ngi. Vi s phỏt trin khụng ngng ca cụng ngh thụng tin, GIS ngy cng cú nhng tớnh nng u vit trong nhiu lnh vc, bao gm c thy sn. Vi vic s hoỏ cỏc thụng tin d liu c a vo bn nhiu h n gp nhiu ln, kh nng thao tỏc, phõn tớch, biu din d dng. Hn th na, cỏc thụng tin cú th liờn tc c cp nht rt thun tin cho vic qun lý v nh hng cho quy hoch. Chớnh vỡ vy, vic ng dng GIS vo cuc sng l mt cụng vic rt cn thit, trong ú a GIS vo sn xut thy sn cng quan trng khụng kộm. ỏng tic rng, cho ti nay cụng vi c ny nc ta cũn quỏ hn ch so vi cỏc nc trờn th gii. L mt sinh viờn thy sn, ti thi im m kin thc ngy mt nhiu hn, nhng thnh qu ca lp ngi i trc nay c gn lc, gt ra. Cỏc lp i sau phi k tha ng thi phi tỡm tũi nhng cỏi mi hn. T nhng lý do k trờn ti ng Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Văn Khánh dng cụng ngh GIS trong h tr quy hoch h thng nuụi trng thu sn xó Xuõn Lõm - huyn Tnh Gia - tnh Thanh Hoỏ c ra i. ti nm trong khuụn kh d ỏn VIE/97/030 Vin Nghiờn cu Nuụi trng Thu sn I. Mc tiờu ca ti: - Lm quen vi cụng tỏc nghiờn cu khoa hc, tip cn vi cụng ngh mi phc v cho ngnh thy sn ú l cụng ngh GIS. - Tip cn, r soỏt hin tr ng h thng nuụi trng nuụi trng thu sn ca xó Xuõn Lõm, tỡm hiu nhng mt hn ch v nhng khú khn trong NTTS a phng. - Thnh lp bn s húa h thng nuụi trng thy sn, cung cp c s d liu h tr cho qun lý v phỏt trin quy hoch. Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Văn Khánh Chng I: Tng quan ti liu 1. Khỏi quỏt v GIS. 1.1. Lch s phỏt trin. Vi mong mun tỡm hiu v chinh phc thiờn nhiờn, con ngi ó xõy dng bn hng ngn nm nay biu din v phõn tớch thụng tin v b mt trỏi t (De Graaf, G.J., Marttin, F. V Aguilar-Manjarrez, J., 2002 ). Theo Hodgkiss (1981) bn c xõy dng do cỏc nh hng hi, cỏc nh a lý thu thp d liu v b mt trỏi t sau ú cụ ha, , can, v li, tụ mu tr thnh bn . Ban u, chỳng c s dng din t cỏc v trớ xa tr giỳp cỏc nh hng trong khụng gian v phc v cho quõn i. n cui th k 18, nhu cu v qun lý biờn gii lónh th tr lờn cp bỏch. Cỏc qu c gia bt u cụng vic v bn mt cỏch h thng. Vn d liu bn ó mang tớnh ton cu, vỡ vy phi c xỏc inh mt cỏch chớnh xỏc v khỏch quan. Phm vi s dng ca bn ngy cng rng rói trong cỏc lnh vc ca i sng. Tuy nhiờn, cỏc thụng tin a lý trong thi k ny ch dng li cỏc bn trờn giy vi c trng l vi c lu tr d liu v biu din d liu c tin hnh ng thi vi nhau, do ú thụng tin mang trong mt h thng b hn ch (Trn Minh, 2000). Na cui th k 20, vi s phỏt trin bựng n ca cụng ngh thụng tin, nhiu h thng mỏy tớnh ra i, vic v bn ngy cng c tin hc húa, yờu cu t ra lỳc ny l phi tng lng thụng tin qun lý trong m t bn v cỏc thụng tin ny phi mang tớnh h thng. Theo Meaden, G.J. v Kapetsky (1991), bn u tiờn c bit n cú s dng mỏy tớnh vo cỏc cụng vic lp bn v lu tr thụng tin l ca Canada nm 1964 v nú c xem nh h thng GIS u tiờn trờn th gii. H thng ny bao gm cỏc thụng tin v nụng nghip, lõm nghip, s dng t, ng vt hoang dó v c gi tờn Canada Geographic Information System (Nguyn Th Thn &Trn Cụng Yờn, 2000). Trong sut nh ng nm sỏu mi v u nhng nm by mi, vic phỏt trin GIS b hn ch do giỏ thnh cao v cụng ngh mỏy tớnh cũn lc hu. T cui thp k 70 n nay, cụng ngh mỏy tớnh t c nhng thnh cụng rc r. Vi s ra i ca nhiu th h mỏy tớnh thụng minh, cng vi s nhõn thc sõu sc nhng li ớch to ln GIS mang li. Con ngi ó tp trung nhiu cụng trỡnh nghiờn cu vo l nh vc ny dn n s ra i ca nhiu phn mm ngy cng [...]... i v tin dng, a GIS ngy cng c ỏp dng rng rói trong nhiu lnh vc trong cuc sng Cú th thy, s phỏt trin ca GIS l ht sc nhanh chúng ngay sau khi mỏy tớnh c ra i v khi mỏy tớnh t c nhng thnh cụng rc r thỡ GIS cng cú v trớ quan trong trong cuc sng con ngi 1.2 nh ngha GIS iu u tiờn cú th khng nh l cho ti nay cú rt nhiu cỏc nh ngha khỏc nhau v GIS (ng Vn c, 2001) GIS ra i chớnh l k tc cỏc ý tng trong ngnh a lý... im (De Vliegher B.M., 1998 ): - Tc lm vic tng - Giỏ thnh h - Lm cho bn gn gi vi mc ớch s dng - Cú th lm bn khụng cn k xo hoc vng k thut viờn - Cú kh nng biu din khỏc nhau cho cựng mt loi d liu - D dng cp nht d liu - Cú kh nng phõn tớch tng hp cỏc d liu thng kờ v bn - Hn ch s dng bn in hn ch tỏc hi lm gim cht lng d liu - Cú kh nng thnh lp bn 3 chiu - Thnh lp bn trong ú s chn lc v tng quỏt húa... nhiu tỏc gi cho rng d liu l trung tõm v cú v trớ quan trong nht trong mt h thng thụng tin Cú th biu din cỏc chi phớ ca mt d ỏn GIS theo biu sau: Chi phớ Phn cng D liu Qun tr Phn mm Thi gian Hỡnh 2: Bin i cỏc chi phớ cho mt d ỏn GIS theo thi gian S liu trong mt h GIS c chia thnh 2 loi l: (1) s liu khụng gian, (2) s liu phi khụng gian S liu khụng gian c t chc di dng vecter l cỏch biu din cỏc i tng a... 2 Cỏc nghiờn cu ng dng ca GIS 2.1 ng dng GIS trờn th gii 2.1.1.Cỏc lnh vc ng dng GIS trờn th gii GIS c thit k nh mt h thng chung qun lý d liu khụng gian, nú cú rt nhiu ng dng trong vic phỏt trin ụ th v mụi trng t nhiờn c th l: Quy hoch ụ th, qun lý nhõn lc, nụng nghip, iu hnh h thng cụng ớch, l trỡnh, nhõn khu, bn , giỏm sỏt vựng bin, cu ha v bnh tt Trong phn ln lnh vc ny, GIS cú vai trũ nh l mt cụng... phm, ch huy v qun lý lc lng cụng an cu ha Giao thụng: GIS c dựng trong vic lp k hoch v duy trỡ c s h tng Tip na, GIS cũn c ng dng nh vn ti hng hi, v hi in t Ngoi cỏc lnh vc k trờn GIS cũn c s dng trong cỏc dch v in, nc, gas, iờn thoi, dch v bỏn l v nhiu cỏc ng dng khỏc Vi nhng ng dng rng rói, GIS ó tr thnh cụng ngh quan trng Nú tham gia vo hu ht cỏc lnh vc trong cuc sng con ngi v ngy cng c qung bỏ... Nguyễn Văn Khánh 2.1.2.ng dng GIS trong ngnh thu sn trờn th gii Trc nm 1987 cú rt ớt cỏc nghiờn cu ng dng GIS trong nghiờn cu NTTS Ch cho n u thp k 90 GIS mi ỏp dng rng rói vo nghiờn cu cỏc vựng nuụi trng thy sn, khụng ch d liu v ngun v v trớ m cũn c cỏc d liu v kinh t th trng xó hi cng c s dng trong GIS thi im ny (AguilarManiarrez, J and Ross, L.G., 1995) ng dng ca GIS trong khoa hc thy sn mang li... sỏnh ỏnh giỏ gia li ớch kinh t vi cỏc tỏc ng bt li n mụi trng, tỏc gi ó a ra la chn vựng nuụi tụm, cua, Rụ phi, cỏ chộp v vựng sinh sn cho cỏc i tng (Salam, M.A., 2000) Trong khu vc ụng Nam , Thỏi Lan cng l nc ó ng dng nhiu GIS vo nghiờn cu thy sn theo Phutchapol Suvanachai (2002) cú 4 d ỏn ln s dng GIS trong nghiờn cu thy sn l: - GIS v ngun li ca con ngi - Thnh lp bn cỏc ngun nc ni a - Cỏc vựng nuụi... ca GIS trong thy sn núi chung v nuụi trng thy sn núi riờng Tuy nhiờn, trong khuụn kh mt ti tt nghip, lun vn ch dng li mc lp bn s hin trng, phc v vic qun lý v nờu ra mt s gii phỏp, nh hng quy hoch m khụng i sõu vo quy hoch chi tit cho vựng nuụi Luận văn tốt nghiệp đại học Nguyễn Văn Khánh Chng II a im, ni dung v phng phỏp nghiờn cu 1 a im nghiờn cu a im nghiờn cu xó Xuõn Lõm - huyn Tnh Gia - tnh Thanh. .. cỏc phng phỏp biu din d liu D liu dng vecter D liu dng raster - Mụ hỡnh cụ ng thun tin biu din d liu t nhiờn - Mụ hỡnh hiu qu d t hp np chng, hng nh v tinh - Thao tỏc hỡnh hc d dng, cú kh nng tng quỏt húa d sa i - Cú kh nng mụ phng, d phõn tớch s liu - Cu trỳc d liu phc tp, cú tỏc gi cho rng khụng chun xỏc trong biu din cỏc i tng khụng gian - Dung lng ln, cht lng ha hn ch, bin i phi tuyn phc tp Thnh... nh: - H thng thụng tin (HTTT) a lý c s (Geog-based Information Systems) - HTTT ti nguyờn thiờn nhiờn ( Natural Resourse Information Systems) - H thng (HT) d liu trỏi t (Geo data Systems) - HTTT khụng gian (Spatial Information Systems) - HT d liu a lý (Geographic Data Systems) - HTTT t ai (Land Information Systems LIS) Tuy nhiờn mc tng i chỳng ta cú th hiu GIS theo nh ngha sau: inh ngha ca Nitin Kumar . phát triển nuôi trồng thủy sản Việt Nam 61 4.2. Chiến lược phát triển nuôi trồng thủy sản Thanh Hóa 63 4.3. Kế hoạch phát triển thủy sản xã Xuân Lâm 63 5 chỗ ăn ở của gia đinh anh chị Chung, Thủy. Sự hỗ trợ nghiên cứu của anh Hong Văn Tuân Sở Thủy sản Thanh Hóa, chú Hong Văn Đơng chủ tịch UBDN xã Xuân Lâm,