ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM




LÝ VĂN KÍNH

Tên đề tài:
“
NGHIÊN CỨU PHÂN VÙNG NHẠY CẢM MÔI TRƯỜNG TẠI
HUYỆN BA BỂ, PÁC NẶM, TỈNH BẮC KẠN

”



KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC



Hệ đào tạo : Chính quy
Chuyên ngành : Khoa học Môi trường
Khoa : Môi Trường
Khoá học : 2010 – 2014
Giảng viên hướng dẫn: TS.Hoàng Văn Hùng
Khoa Môi trường – Trường Đại học Nông Lâm

THÁI NGUYÊN - 2014
LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành chương trình đào tạo Đại học chuyên ngành Khoa học
Môi trường, hệ chính quy tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, tôi xin
chân thành cảm ơn đến:
Quý thầy cô giáo trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Khoa Môi
trường, Phòng Đào tạo, Ban giám hiệu nhà trường đã tận tình giảng dạy và
tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian khoá học.
Bộ môn Quy hoạch Tài nguyên & Môi trường, Khoa Môi trường, trường
Đại học Nông lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi về vật chất lẫn tinh
thần trong suốt quá trình thực tập để tôi đạt được kết quả này.
Tập thể cán bộ, phòng Tài nguyên và môi trường huyện Ba Bể đã tạo
điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình điều tra hiện trường, thu thập số
liệu phục vụ cho quá trình nghiên cứu.
Đặc biệt, tôi xin trân trọng cảm ơn TS.Hoàng Văn Hùng đã dành
nhiều thời gian quý báu, tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực tập
và hoàn thành luận văn này.
Do thời gian có hạn, trình độ chuyên môn còn hạn chế và bản thân mới
bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, nên đề tài không khỏi
những thiếu sót, kính mong quý thầy cô và các bạn quan tâm góp ý để đề tài
được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên,20 tháng 5 năm 2014
Sinh viên


LÝ VĂN KÍNH



DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang
Bảng 4.1. Tiêu chí xác định mức độ nhạy cảm môi trường của vùng nước mặt
tự nhiên 42
Bảng 4.2. Tiêu chí xác định mức độ nhạy cảm môi trường của vùng đô thị và
công nghiệp hóa 43
Bảng 4.3. Tiêu chí xác định mức độ nhạy cảm môi trường của vùng suy thoái
đất 44
Bảng 4.4. Tiêu chí xác định mức độ nhạy cảm môi trường của vùng tai biến tự
nhiên 45
Bảng 4.5. Tổng hợp kết quả phân tích chất lượng nước mặt huyện Ba Bể 46
Bảng 4.6. Mức độ nhạy cảm của môi trường các vùng nước mặt tự nhiên Ba
Bể 48
Bảng 4.7. Mức độ nhạy cảm môi trường vùng đô thị huyện Ba Bể 48
Bảng 4.8. Các vùng núi đá vôi huyện Ba Bể 50
Bảng 4.9. Mức độ nhạy cảm môi trường vùng tai biến thiên nhiên - vùng núi
đá vôi 50
Bảng 4.10. Các vùng núi đất huyện Ba Bể 50
Bảng 4.11. Mực độ nhạy cảm môi trường vùng tai biến thiên nhiên - vùng đất
núi 51
Bảng 4.12. Các vùng thung lũng huyện Ba Bể 51
Bảng 4.13. Mức độ nhạy cảm môi trường vùng tai biến thiên nhiên - vùng
thung lũng 51
Bảng 4.14. Tiêu chí xác định mức độ nhạy cảm môi trường của vùng nước
mặt tự nhiên 53
Bảng 4.15. Tiêu chí xác định mức độ nhạy cảm môi trường của vùng đô thị và
công nghiệp hóa 54
Bảng 4.16. Tiêu chí xác định mức độ nhạy cảm môi trường của vùng suy
thoái đất 55

Bảng 4.17. Tiêu chí xác định mức độ nhạy cảm môi trường của vùng ta biến
tự nhiên 56
Bảng 4.18. Tổng hợp kết quả phân tích chất lượng nước mặt huyện Pác
Nặm 57
Bảng 4.19: Mức độ nhạy cảm của môi trường các vùng nước mặt tự nhiên Pác
Nặm 58
Bảng 4.20. Mức độ nhạy cảm môi trường vùng đô thị huyện Pác Nặm 58
Bảng 4.21. Các vùng núi đá vôi huyện Pác Nặm 59
Bảng 4.22. Mức độ nhạy cảm môi trường vùng tai biến thiên nhiên - vùng núi
đá vôi 59
Bảng 4.23. Các vùng núi đất huyện Pác Nặm 59
Bảng 4.24. Mức độ nhạy cảm môi trường vùng tai biến thiên nhiên - vùng đất
núi 60
Bảng 4.25. Các vùng thung lũng huyện Pác Nặm 60
Bảng 4.26. Mức độ nhạy cảm môi trường vùng tai biến thiên nhiên - vùng
thung lũng 60


DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang
Hình 2.1: Các chức năng của GIS 9
Hình 2.2: Các hợp phần của hệ thống thông tin địa lý GIS) 11
Hình 2.3: Quan hệ giữa dữ liệu không gian và 12
Hình 2.4: Quan hệ giữa dữ liệu không gian và thuộc tính của đối tượng
đường 13
Hình 2.5: Quan hệ giữa dữ liệu không gian và thuộc tính của đối
tượng vùng 14
Hình 2.6: Cấu trúc dữ liệu raster 15
Hình 2.7: Chuyển đổi cơ sở dữ liệu dạng vector và raster 16

Hình 2.8: Mô hình chuyển đổi dữ liệu viễn thám và GIS). 18
Hình 3.1: Quy trình thành lập bản đồ số từ ảnh vệ tinh 26
Hình 4.1: Bản đồ phân vùng nhạy cảm môi trường huyện Ba Bể 52
Hình 4.2: Bản đồ phân vùng nhạy cảm môi trường huyện Pác Nặm 61

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BNN&PTNT : Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn
BTNMT : Bộ Tài nguyên và môi trường
CSDL : Cơ sở dữ liệu
ENVI : Environment for Visualizing Images
Môi trường giải đoán ảnh
GD&ĐT : Giáo dục và đào tạo
GIS: : Geographic Information System
Hệ thống thông tin địa lý
QCVN : Quy chuẩn Việt Nam
THCS : Trung học cơ sở
THPT : Trung học phổ thông
UBND : Ủy ban nhân dân
MỤC LỤC

Trang
Phần 1: MỞ ĐẦU 1
1.1. Tính cấp thiết của đề tài 1
1.2. Mục tiêu, yêu cầu của đề tài 2
1.2.1. Mục tiêu nghiên cứu tổng quát 2
1.2.2. Mục tiêu nghiên cứu cụ thể 2
1.2.3.Yêu cầu đề tài. 3
1.2.4. Ý nghĩa của đề tài 3
Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5

2.1. Cơ sở khoa học 5
2.1.1. Các khái niệm liên quan 5
2.1.2. Tổng quan về phân vùng nhạy cảm 5
2.2. Cơ sở pháp lý 7
2.3. Hệ thống thông tin địa lý 8
2.3.1. Những khái niệm chung về hệ thống thông tin địa lý (GIS) 8
2.3.1.1. Khái niệm chung 8
2.3.1.2. Thành phần cơ bản của hệ thông tin địa lý GIS 10
2.3.1.3. Cơ sở dữ liệu 11
2.3.2. Giới thiệu các phần mềm sử dụng 16
2.3.2.1. Phần mềm giải đoán ảnh ENVI 4.5 16
2.3.2.2. Phần mềm ArcGIS 9.2 17
2.3.2.3. Kết hợp tư liệu viễn thám và hệ thông tin địa lý trong bản đồ trạng
môi [trường. 18
2.3.2.4. Tình hình ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý
trên thế giới. 19
2.3.2.5. Tình hình ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý
ở Việt Nam. 20
2.3.3. Xây đựng bản đồ phân vùng nhảy cảm môi trường 21
2.4. Phương pháp luận xây dựng bản đồ phân vùng nhạy cảm môi trường 22
2.5. Lựa chọn chỉ tiêu mức nhạy cảm môi trường 22
Phần 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
23
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 23
3.1.1. Đối tượng nghiên cứu 23
3.1.2. Phạm vi nghiên cứu 23
3.2. Địa điểm, thời gian nghiên cứu 23
3.2.1. Địa điểm nghiên cứu 23
3.2.2. Thời gian nghiên cứu 23
3.3. Nội dung nghiên cứu. 23

3.3.1. Điều kiện tự nhiên 23
3.3.2. Thực trạng môi trường tại khu vực nghiên cứu 24
3.3.3. Phân vùng nhạy cảm môi trường Ba Bể 24
3.3.4. Phân vùng nhạy cảm môi trường Pác Nặm 24
3.4. Phương pháp nghiên cứu 24
3.4.1. Phương pháp bản đồ 25
3.4.2. Phương pháp thành lập bản đồ 25
3.4.3. Phương pháp thu thập số liệu 25
3.4.4. Phương pháp chồng ghép bản đồ bằng công nghệ GIS 25
3.4.5. Phương pháp phân tích và thống kê số liệu 26
3.4.6. Quy trình thành lập bản đồ hiệu quả 26
Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 27
4.1. Tổng quan về khu vực nghiên cứu 27
4.1.1. Điều kiện tự nhiên huyện Ba Bể 27
4.1.1.1. Vị trí địa lý 27
4.1.1.2. Điạ hình 27
4.1.2. Khái quát chung về Huyện Pác Nặm 28
4.1.2.1. Vị trí địa lý 28
4.1.2.2. Địa hình địa mạo 29
4.1.2.3. Khí hậu 29
4.1.2.4. Thực trạng môi trường. 30
4.1.3. Thực trạng phát triển kinh tế - xã hội - huyện ba bể, pác nặm 30
4.1.3.1. Tăng trưởng kinh tế 30
4.1.3.2. Thực trạng phát triển các ngành kinh tế. 31
4.1.3.3. Dân số, lao động, việc làm và thu nhập. 33
4.1.3.4. Thực trạng phát triển đô thị và các khu dân cư nông thôn. 34
4.1.3.5. Thực trạng phát triển cơ sở hạ tầng. 35
4.2. Phân vùng nhạy cảm môi trường 41
4.2.1. Phân vùng nhạy cảm môi trường, môi trường huyện Ba Bể. 41
4.2.1.1. Phương pháp luận phân vùng nhạy cảm môi trường huyện Ba Bể 41

4.2.1.2. Vùng nước thiên nhiên và nhân tạo 41
4.2.1.3. Vùng đô thị hóa và công nghiệp hóa 42
4.2.1.4. Vùng suy thoái đất 43
4.2.1.5. Vùng tai biến thiên nhiên 44
4.2.1.6. Vùng bảo tồn thiên nhiên và đa dạng sinh học 45
4.2.2. Phương pháp xây dựng bản đồ nhạy cảm môi trường 45
4.2.3. Kết quả nghiên cứu phân vùng nhạy cảm môi trường 46
4.2.3.1. Xác định các vùng nhạy cảm của môi trường huyện Ba Bể 46
4.2.3.2. Vùng mặt nước tự nhiên - ký hiệu: MNTN 47
4.2.3.3. Vùng đô thị hóa - ký hiệu: ĐTH 48
4.2.3.4. Vùng bảo tồn thiên nhiên - ký hiệu: BTTN 48
4.2.3.5. Vùng tai biến thiên nhiên - ký hiệu: TBTN 49
4.2.3.6. Thành lập bản đồ các vùng nhạy cảm môi trường huyện Ba Bể 52
4.3. Phân vùng nhạy cảm môi trường huyện Pác Nặm 53
4.3.1. Vùng nước thiên nhiên và nhân tạo 53
4.3.2. Vùng đô thị hóa và công nghiệp hóa 53
4.3.3. Vùng suy thoái đất 54
4.3.4. Vùng tai biến thiên nhiên 55
4.3.5. Vùng bảo tồn thiên nhiên và đa dạng sinh học 56
4.4. Phương pháp xây dựng bản đồ nhạy cảm môi trường 56
4.5. Kết quả nghiên cứu phân vùng nhạy cảm môi trường 57
4.5.1. Xác định các vùng nhạy cảm của môi trường huyện Pác Nặm 57
4.5.1.1. Vùng mặt nước tự nhiên - ký hiệu: MNTN 57
4.5.1.2. Vùng đô thị hóa - ký hiệu: ĐTH 58
4.5.1.3. Vùng tai biến thiên nhiên - ký hiệu: TBTT 59
4.5.2. Thành lập bản đồ các vùng nhạy cảm môi trường huyện Pác Nặm 61
Phần 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 62
5.1. Kết luận 62
5.1.1. Kết quả đạt được 62
5.1.2. Kiến nghị 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO 64
I. Tài liệu tiếng Việt 64
II. Tài liệu tiếng Anh 65



















1

Phần 1
MỞ ĐẦU

1.1. Tính cấp thiết của đề tài
Ngày nay, nước ta đang ở giai đoạn công nghiệp hoá, hiện đại hoá, nền
kinh tế phát triển mạnh, cùng với đó là sự bùng nổ dân số, từ đó gây ra sức ép

lớn tới rừng, dẫn tới nhiều hậu quả như; thiên tai, hạn hán, gây tổn hại rất lớn
cho nhà nước cả về người và của. Tuy nhiên, công tác triển khai thực hiện ở
địa phương còn gặp nhiều khó khăn, mà khó khăn lớn nhất là việc xây dựng
cơ sở dữ liệu bản đồ[3].
Sự ra đời và phát triển của máy tính đã dẫn đến cuộc cách mạng công
nghệ lần thứ 3, cuộc cách mạng công nghệ thông tin. Cuộc cách mạng này đã
tác động sâu sắc vào tất cả các lĩnh vực của đời sống kinh tế xã hội, tạo nên sự
chuyển biến về chất của nền văn minh xã hội loài người, chuyển từ một nền
văn minh công nghiệp tiên tiến sang nền văn minh công nghệ thông tin và trí
tuệ, từ nền kinh tế công nghiệp truyền thống sang nền kinh tế thông tin mở.
Các nước tiên tiến trên thế giới như Nhật Bản, Nga, Mỹ, Hàn Quốc, Trung
Quốc v.v. Đã ứng dụng công nghệ thông tin vào công tác quản lý và phục vụ
sản xuất từ nhiều thập niên trước, các ứng dụng tiên phong đó đã đem lại hiệu
quả vô cùng lớn cho việc phát triển tổng thể về mọi mặt; kinh tế xã hội an
ninh quốc phòng (Nguyễn Đức Hiệp)[7]. Trong khi đó nhiều nơi trên lãnh thổ
của Việt Nam còn gặp khó khăn trong việc xây dựng hệ cơ sở dữ liệu, đặc
biệt là dữ liệu bản đồ, do điều kiện địa hình đồi núi cao chia cắt và hiểm trở.
Hệ thống thông tin địa lý và công nghệ viễn thám là những công nghệ
tích hợp các phần mềm tin rất mạnh, nó có khả năng ứng dụng đa ngành cao
và phục vụ đắc lực cho công tác quản lý xây dựng và sử dụng các nguồn tài
nguyên quốc gia và trên thế giới một cách bền vững. Trong công tác xây dựng
cơ sở dữ liệu bản đồ thì đây là những công cụ ưu việt để xây dựng được các
bản đồ, đặc biệt là những vùng mà con người không đo vẽ được bằng phương
pháp thông thường. Việt Nam đã chính thức được xếp hạng trong các quốc
gia có vệ tinh viễn thám từ tháng 5/2013 với vệ tinh Vnredsat-1. Đây là cơ hội
để ngành công nghệ viễn thám phát triển và đi sâu vào nhiều lĩnh vực.

2

Trong công tác xây dựng cơ sở dữ liệu đất đai, hệ thống thông tin đất

đai của quốc gia nói chung, cơ sở dữ liệu (CSDL), hệ thống thông tin cho
ngành lâm nghiệp nói riêng, đã và đang kết hợp công nghệ thông tin tiên tiến
để xây dựng và quản lý các CSDL đó một cách chính xác và hiệu quả. Tuy
nhiên hầu hết các phương pháp mà nhiều địa phương đang dùng còn mang
tính thủ công, chưa đồng bộ, mất nhiều thời gian và kinh phí nhưng kết quả
vẫn không cao. Trong khi đó nhiều quốc gia trên thế giới như Ấn Độ, Trung
Quốc, v.v. Họ đã thực hiện từ nhiều năm nay và thu được hiệu quả rất
cao[10,16].
Môi trường tại huyện Ba Bể, Pắc Nặm, tỉnh Bắc Kạn là những vùng có
tiềm năng về mọi mặt riêng,Do vậy, việc quản lý và bảo vệ khu vực này là vô
cùng quan trọng, để làm tốt việc đó thì công cụ quan trọng nhất là cơ sở dữ
liệu bản đồ. Trên cơ sở đó, tôi đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu phân vùng
nhạy cảm môi trường tại huyện Ba Bể, Pác Nặm, tỉnh Bắc Kạn”.
1.2. Mục tiêu, yêu cầu của đề tài
1.2.1. Mục tiêu nghiên cứu tổng quát
Đánh giá hiện trạng môi trường, phân vùng nhạy cảm môi trường và đề
xuất giải pháp nâng cao hiệu quả công tác quản lý và bảo vệ môi trường tại
huyện Ba Bể, Pác Nặm, tỉnh Bắc Kạn.
1.2.2. Mục tiêu nghiên cứu cụ thể
- Đánh giá hiện trạng môi trường và nghiên cứu cơ sở khoa học về
phân vùng nhạy cảm môi trường và cơ sở dữ liệu địa chính phục vụ cho công
tác quản lý
- Phân vùng nhạy cảm môi trường trên cơ sở sử dụng công nghệ GIS,
nghiên cứu sử dụng bản đồ địa chính và viễn thám
- Đề xuất giải pháp cụ thể và có hiệu quả tại huyện Ba Bể, Pác Nặm,
tỉnh Bắc Kạn.
- Sử dụng các phần mềm GIS như ArcGIS, Mapinfo và phần mềm giải
đoán ảnh vệ tinh ENVI 4.5, với nguồn dữ liệu là ảnh vệ tinh và các loại bản
đồ khu vực vườn Quốc Gia Ba Bể, Pắc Nặm, xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ
trạng thái môi trường.


3

- Đánh giá khả năng ứng dụng của GIS và ảnh viễn thám trong xây dựng
cơ sở dữ liệu (CSDL) bản đồ trong công tác quản lý tài nguyên
- Giúp giảng viên, sinh viên và những người quan tâm tới lĩnh vực này
có thể biết được quy trình xác định các trạng thái rừng bằng phương pháp mới
nhất hiện nay.
1.2.3. Yêu cầu đề tài.
- Điều tra điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội,tình hình sử dụng tài nguyên
của huyện Ba Bể, Pắc Nặm, tỉnh Bắc Kạn. Xây dựng bản đồ trạng thái khu
vực nghiên cứu theo các cấp độ do Bộ NN&PTNT quy định.
- Thu thập đầy đủ, thống kê các số liệu điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội
đặc biệt là các trạng thái tại khu vực nghiên cứu.
- Xác định các mẫu kiểm định thực địa làm cơ sở để phân cấp cho toàn
khu vực nghiên cứu.
- Xác định được đặc tính, tính chất vùng trong phạm vi vùng nghiên cứu.
- Thao tác xử lý thành thạo trên một số phần mềm GIS (Mapinfo,
ArcGIS v.v.), phần mềm xử lý ảnh viễn thám Envil 4.5. Xây dựng quy trình
công nghệ xây dựng bản đồ dựa vào tư liệu viễn thám và công nghệ GIS.
- Những kiến nghị đưa ra phải có tính khả thi với điều kiện ở địa
phương.
- Đánh giá hiện trạng môi trường, phân vùng nhạy cảm môi trường.
- Nâng cao kiến thức thực tế của bản thân phục vụ cho công tác sau khi
ra trường.
1.2.4. Ý nghĩa của đề tài
* Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu:
Khoá luận tốt nghiệp là một cơ hội tốt để tôi củng cố những kiến thức
đã tiếp thu trong nhà trường. Nắm vững các văn bản do Nhà nước và địa
phương ban hành có liên quan đến quản lý và sử dụng tài nguyên. Tìm hiểu,

đánh giá điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của phường và xây dựng quy
trình lập bản đồ vùng giá trị bằng công nghệ GIS. Qua đó tôi biết cách thu
thập, tổng hợp, phân tích số liệu, biết cách trình bày một báo cáo khoa học
hoàn chỉnh. Sự thành công của đề tài là cơ sở để nâng cao được phương pháp
làm việc có khoa học có cơ sở, giúp sinh viên biết tổng hợp bố trí thời gian

4

hợp lý trong công việc. Hơn nữa, Đào tạo đội ngũ kỹ thuật viên về GIS và
viễn thám để phát triển mạng lưới trung tâm GIS và viễn thám trên toàn quốc
trong tương lai.
* Ý nghĩa trong thực tiễn:
Việc ứng dụng vào thực tiễn các phương pháp và nghiên cứu mô hình
phù hợp với dựa trên các thông tin sẵn có trên bản đồ địa chính, góp phần vào
công tác quản lý môi trường để sử dụng nguồn tài nguyên quý giá một cách
hợp lý, tiết kiệm đáp ứng nhu cầu của sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại
hoá đất nước.Bản đồ kết quả sẽ là cơ sở để tìm ra các vùng ưu thế phục vụ
phát triển sản xuất nông lâm ngư nghiệp và xây dựng các phương án quy
hoạch chiến lược từ tổng thể tới chi tiết. Tiết kiệm thời gian và sức người
trong việc khai thác và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên.








5


Phần 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1. Cơ sở khoa học
2.1.1. Các khái niệm liên quan
*Các khái niệm môi trường:
(Theo UNESCAP 2003) định nghĩa môi trường như sau: “môi trường
lý sinh cung cấp hàng hóa (tài nguyên thiên nhiên) và các dịch vụ sinh thái
được sử dụng trong sản xuất nông nghiệp, năng lượng và các đầu vào sản xuất
khác tiếp nhận chất thải từ hoạt động kinh tế và hoạt động của con người và
tái tạo, vẻ đẹp cho con người.
Môi trường được định nghĩa trong Luật bảo vệ môi trường (do chính
phủ ban hành năm 1993 và sửa đổi bổ sung năm 2005) gồm các nhân tố vật
chất do con người tạo ra và tự nhiên xung quanh chúng ta và tác động đến
cuộc sống, sản xuất và sự tồn tại phát triển của con người về sinh thể sống [7].
Các yếu tố cấu thành môi trường là các yếu tố tạo nên môi trường như:
không khí, đất nước, đất, âm thanh, ánh sáng núi rừng, sông, lục địa, biển hồ,
các sinh vật sống, hệ thống sinh thái, khu vực dân cư, khu bảo tồn thiên nhiên,
phong cảnh tự nhiên, các địa danh nổi tiếng, di tích lịch sử và các hình thức
và thể khác.
* Khái niệm vùng nhạy cảm môi trường.
Có nhiều khái niệm khác nhau về vùng nhạy cảm môi trường: “Vùng
nhạy cảm môi trường là một đơn vị phân loại những vùng sản xuất nông
nghiệp có nhu cầu bảo vệ với những giá trị cuộc sống nguyên sơ, mang những
giá trị lịch sử, giá trị về cảm quan”. Khái niệm này được bộ Nông lương,
Thủy sản Hoa Kỳ đưa ra lần đầu tiên năm 1987[6].
2.1.2. Tổng quan về phân vùng nhạy cảm
Theo bộ Nông lương, Thủy sản Hoa Kỳ, vùng nhạy cảm môi trường
bao gồm các khu vực có tầm qua trọng về môi trường ở quy mô quốc gia
những vùng mà việc bảo tồn các nơi đó phụ thuộc vào sự thích nghi duy trì và

mở rộng của các hình thức canh tác nông nghiệp, trong các vùng này những
sự thay đổi trong phương thức canh tác có thể tác động dẫn đến môi trường,

6

những vùng có giá trị quan trọng phục vụ cho nhu cầu nghỉ dưỡng giải trí…
do môi trường mang lại, những vùng được các doanh nghiệp giúp đỡ trong
bảo tồn.
Theo Jonathan Allotey và nnk, vùng nhạy cảm môi trường bao gồm tất
cả các vùng được quy định trong luật về các khu vựa bảo tồn động vật hoang
dã (các vườn quốc gia, khu bảo tồn thiên nhiên…) các khu vực bảo về rừng
cũng như các khu vực có tính đa dạng sinh học mang giá trị toàn cầu, các khu
vực là nơi sinh sống tự nhiên của các loài động vật quý hiếm, đang bị đe dọa
tuyệt chủng những địa điểm văn hóa lịch sử lâu đời và có giá trị về mặt khoa
học, các khu vực dễ xảy ra các biến động về môi trường như xói lở bờ biển, lũ
lụt tai biến địa chất và các loại chất phóng xạ, các vùng có nhiều đồi núi với
độ dốc lớn hơn 45
0
và dễ xảy ra xói mòn hay trượt lở đất đá, hay trượt lở bùn.
Các vùng đất nằm sát các vực nước trong bán kính tối thiểu la 50m tính từ bờ,
các vùng nước mặt hay nước ngầm mang một hay nhiều hơn, các đặc điểm,
cung cấp nước cho mục đích sinh hoạt, cho các cùng được bảo vệ, cho động
vật hoang dã, các vùng thượng lưu của các dòng sông, các vùng rừng ngập
mặn, đặc trưng bởi một trong các đặc điểm: nằm cạnh các vùng cửa sông, nơi
sinh sống của các loài động vật hoang dã, nơi đẻ trứng của các loài cá, gần kề
cạnh các vùng đánh bắt cá lâu đời, đóng vai trò như các vùng đệm giúp khắc
phục dược sự xói lở, chống gió hay bão lũ.
“Một vùng được xem là nhạy cảm môi trường nếu nó đặc biệt có ý
nghĩa hoặc do hoạt động không đực kiểm soát của con người có nguy cơ làm
suy giảm dẫn đến phá hoại các giá trị của chúng hoặc là có tác động “nguy

hiểm đối với cuộc sống hay tài sản của con người”.
Các vùng nhạy cảm môi trường bao gồm: vùng đất dễ bị tổn thương,
đòi hỏi phải được bảo vệ, bao gồm các đường bờ biển, hồ, các dòng chảy, đất
ngập nước, cấu trúc địa chất hiếm, tài nguyên không thay thế được, khu vực
là nơi sinh sản, cư trú của các loài quý hiếm: bao gồm đồng bằng ngập lụt, các
vùng dốc và không ổn định, các khu vực dễ bị sạt lở, động đất, núi lửa, các
khu vực có tài nguyên tái tạo, vùng bổ cập nước ngầm, đất nông nghiệp đặc
biệt, đất lâm nghiệp và các khu vực trù phú cho cá và động vật hoang dã, tài
nguyên cảnh quan, văn hóa, vùng có vẻ đẹp nổi tiếng, có giá trị khoa học hay

7

giáo dục cao, có tiềm năng giải trí - du lịch, đất có tài nguyên lịch sử, khảo cổ
và kiến trúc độc đáo[6].
Có thể thấy rằng, hiện nay chưa có sự thống nhất chung trong định
nghĩa vùng nhạy cảm môi trường. Dưới cách nhìn sinh học có thể hiểu:
“Vùng nhạy cảm môi trường là một vùng địa lý nhất định, thực hiện chức
năng quan trọng trong hệ sinh thái bao gồm nhiều thành phần cấu tạo theo cấu
trúc đứng và cấu trúc ngang mà sự thay đổi của mỗi thành phần trong đó do
các tác động đủ lớn từ bên ngoài sẽ dẫn đến sự thay đổi của hệ sinh thái”.
2.2. Cơ sở pháp lý
Một số văn bản pháp lý có liên quan về phân vùng nhạy cảm môi trường.
- Luật bảo vệ môi trường năm 2005.
- Kế hoạch số: 72/KH-UBND Ủy Ban Nhân Dân huyện Ba Bể Năm
2013 thực hiện kế nghị quyết số 35/NQ-CP ngày 18/3/2013 của chính phủ về
một số vấn đề cấp bách trong lĩnh vực bảo vệ môi trường.
- Thông tư 26 /2011/TT-BTNMT quy định chi tiết một số điều của nghỉ
đính số 29/2011/ND-CP ngày 18 tháng 4 năm 2011 của chính phủ quy định
về đánh giá môi trường chiến lược, đánh giá tác động môi trường, cam kết
bảo vệ môi trường.

- QCVN 19:2009/BTNMT quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải
công nghiệp đối với bụi trơn và các chất vô cơ.
- Thông tư 39/2010/ TT-BTNMT quy định quy chuẩn kỹ thuật quốc gia
về môi trường.
- Nghị định 80/2003/NĐ-CP ngày 30/3/2006 của chính phủ về việc quy
định chi tiết và hướng dẫn thi hành một số điều của luật bảo vệ môi trường.
- Nghị định 179/2013/NĐ-CP quy định về xử phạt vi phạm hành chính
trong lĩnh vực bảo vệ môi trường.
- Nghị Định 142/2013/NĐ-CP về Xử xử phạt hành chính vi phạm tài
nguyên nước - khoáng sản.
- Nghị Định 80/2006/NĐ-CP qui định chi tiết và hướng dẫn thi hành
một số điều của Luật bảo vệ môi trường.

8

2.3. Hệ thống thông tin địa lý
2.3.1. Những khái niệm chung về hệ thống thông tin địa lý (GIS)
2.3.1.1. Khái niệm chung
Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System - GIS) là một
nhánh của công nghệ thông tin được hình thành vào những năm 1960 trong
các cơ quan địa chính ở Canada, và suốt thời gian hai thập niên 60 - 70 GIS
cũng chỉ được một vài cơ quan chính quyền khu vực Bắc Mỹ quan tâm
nghiên cứu, cho mãi đến đầu thập niên 80, khi phần cứng máy tính phát triển
mạnh với những tính năng cao, giá lại rẻ; đồng thời sự phát triển nhanh về lý
thuyết và ứng dụng cơ sở dữ liệu cùng với nhu cầu cần thiết về thông tin đã
làm cho công nghệ GIS càng ngày được quan tâm hơn và phát triển rất rộng
rãi trong 10 năm trở lại đây. GIS là một công cụ máy tính để lập bản đồ và
phân tích sự vật, hiện tượng thực trên trái đất. Công nghệ GIS kết hợp các
thao tác cơ sở dữ liệu thông thường (như cấu trúc hỏi đáp) và các phép phân
tích thống kê, phân tích địa lý, trong đó phép phân tích địa lý và hình ảnh

được cung cấp duy nhất từ các bản đồ. Những khả năng này phân biệt GIS với
các hệ thống thông tin khác và khiến cho GIS có phạm vi ứng dụng rộng
trong nhiều lĩnh vực khác nhau (phân tích các sự kiện, dự đoán tác động,
hoạch định chiến lược v.v.) (Hà Văn Thuấn, 2010) [14]
Trước đây để ghi nhận, mô tả và quản lý tài nguyên thiên nhiên, sự phân
bố đô thị, phân bố dân cư, phân bố sản xuất, quản lý hệ thống giao thông, hệ
thống thông tin liên lạc, hệ thống điện nước, hệ thống dịch vụ khẩn cấp v.v.
người ta sử dụng hệ thống bản đồ địa lý, bản đồ chuyên đề vẽ trên giấy cùng
các bảng biểu thống kê. Khi nền kinh tế xã hội phát triển cao, khối lượng
thông tin ngày càng đồ sộ, nhu cầu xã hội đòi hỏi phải phân tích, cung cấp và
cập nhật thông tin hàng ngày, hàng giờ v.v.
Xuất phát từ lĩnh vực ứng dụng, thời điểm nghiên cứu mà có nhiều định
nghĩa về GIS được phát biểu. Mặc dù vậy, điểm tương đồng của các định
nghĩa là GIS có liên quan đến thông tin không gian, phân biệt được hệ thống
thông tin quản lý và hệ thống thông tin địa lý, bản đồ trong GIS là sự kết hợp
của công nghệ bản đồ số và cơ sở dữ liệu, do vậy có thể quan sát dữ liệu từ
nhiều góc độ.

9

Tùy theo các chức năng, nhiệm vụ của mỗi hệ thống thông tin địa lý mà
có nhiều định nghĩa khác nhau, tuy nhiên các khái niệm về GIS đều dựa trên 3
yếu tố quan trọng là: chất lượng đồ họa, hệ thống vi tính số kỹ thuật cao và
khả năng phân tích số liệu không gian
- Định nghĩa theo chức năng: GIS là một hệ thống bao gồm 4 hệ con:
dữ liệu vào, quản trị dữ liệu (quản lý và phân tích dữ liệu) và dữ liệu ra.

Hình 2.1: Các chức năng của GIS
- GIS là tập hợp của các thuật toán: Trong một hệ thống thông tin địa
lý có thể sử dụng các phương pháp tính đại số, hình học từ đơn giản đến phức

tạp. Các phép đo đạc có thể thực hiện với các phép tính đơn giản như tính
diện tích, đo chiều dài, tính sai số trung bình đến các phép toán giải tích cao
cấp trong quá trình xử lý phân tích số liệu.
- Định nghĩa theo mô hình cấu trúc dữ liệu: gồm các cấu trúc dữ liệu
được sử dụng trong các hệ thống khác nhau (cấu trúc dạng Raster và vector).
Về mặt công nghệ: GIS là công nghệ thông tin để lưu trữ, phân tích và trình
bày các thông tin không gian và phi không gian. Công nghệ GIS có thể coi là
một tập hợp hoàn chỉnh các phương pháp và các phương tiện nhằm sử dụng
và lưu trữ các đối tượng.
- GIS là hệ thống trợ giúp ra quyết định: GIS có thể coi là một hệ
thống trợ giúp việc ra quyết định, có thể tích hợp các số liệu không gian trong

10
một cơ chế thống nhất. GIS được sử dụng để cung cấp thông tin nhanh hơn và
hiệu quả hơn cho các nhà hoạch định chính sách. Các cơ quan chính phủ dùng
GIS trong quản lý các nguồn tài nguyên thiên nhiên, trong các hoạt động quy
hoạch, mô hình hoá và quan trắc.
- Định nghĩa của David Cowen- NCGIA - Mỹ: GIS là hệ thống phần
cứng, phần mềm và các thủ tục được thiết kế để thu thập, quản lý và xử lý,
phân tích, mô hình hoá và hiển thị các dữ liệu qui chiếu không gian để giải
quyết các vấn quản lý và lập kế hoạch phức tạp.
- Định nghĩa tổng quát theo BURROUGHT 1986: "GIS như là một
tập hợp các công cụ cho việc thu nhập, lưu trữ, thể hiện và chuyển đổi các dữ
liệu mang tính chất không gian từ thế giới thực để giải quyết các bài toán ứng
dụng phục vụ các mục đích cụ thể ".
GIS được coi là một công cụ để tổng hợp các dữ liệu không gian đã thu
nhận theo các tỉ lệ, khoảng thời gian khác nhau và trong các khuôn dạng dữ
liệu khác nhau.
2.3.1.2. Thành phần cơ bản của hệ thông tin địa lý GIS
Hệ thống thông tin địa lý có rất nhiều thành phần khác nhau.

Theo Đàm Xuân Vận, 2009[7] GIS có 5 hợp phần cơ bản là:
Thiết bị (hardware)
Phần cứng là hệ thống máy tính trên đó một hệ GIS hoạt động. Ngày
nay, phần mềm GIS có khả năng chạy trên rất nhiều dạng phần cứng, từ máy
chủ trung tâm đến các máy trạm hoạt động độc lập hoặc liên kết mạng.
Phần mềm (software)
Phần mềm GIS cung cấp các chức năng và các công cụ cần thiết để lưu
giữ, phân tích và hiển thị thông tin địa lý. Các thành phần chính trong phần
mềm GIS là:
+ Công cụ nhập và thao tác trên các thông tin địa lý.
+ Hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS).
+ Công cụ hỗ trợ hỏi đáp, phân tích và hiển thị địa lý.
+ Giao diện đồ họa người - máy (GUI) để truy cập các công cụ dễ dàng.

11
Số liệu (Geographic data)
Có thể coi thành phần quan trọng nhất trong một hệ GIS là dữ liệu. Các
dữ liệu địa lý và dữ liệu thuộc tính liên quan có thể được người sử dụng tự tập
hợp hoặc được mua từ nhà cung cấp dữ liệu thương mại. Hệ GIS sẽ kết hợp
dữ liệu không gian với các nguồn dữ liệu khác, thậm chí có thể sử dụng
DBMS để tổ chức lưu giữ và quản lý dữ liệu.
Chuyên viên hay con người (Expertise)
Công nghệ GIS sẽ bị hạn chế nếu không có con người tham gia quản lý hệ
thống và phát triển những ứng dụng GIS trong thực tế. Người sử dụng GIS có
thể là những chuyên gia kỹ thuật, người thiết kế và duy trì hệ thống, hoặc
những người dùng GIS để giải quyết các vấn đề trong công việc.
Chính sách và cách thức quản lý (Policy and management)
Một hệ GIS thành công theo khía cạnh thiết kế và luật thương
mại là được mô phỏng và thực thi duy nhất cho mỗi tổ chức.


Hình 2.2: Các hợp phần của hệ thống thông tin địa lý GIS)
2.3.1.3. Cơ sở dữ liệu
Thành phần quan trọng nhất trong một hệ thống GIS là dữ liệu. Các dữ
liệu không gian và dữ liệu thuộc tính liên quan có thể được người sử dụng tự
tập hợp hoặc được mua từ nhà cung cấp dữ liệu thương mại đưa vào hệ
thống khai thác sử dụng. Hệ GIS sẽ kết hợp dữ liệu không gian với các

12
nguồn dữ liệu khác, thậm chí có thể sử dụng DBMS để tổ chức lứu giữ và
quản lý dữ liệu.
Cơ sở dữ liệu không gian
Cơ sở dữ liệu không gian là những mô tả hình ảnh bản đồ được số hoá
theo một khuôn dạng nhất định mà máy tính hiểu được. Hệ thống thông tin
địa lý dùng cơ sở dữ liệu này để xuất ra các bản đồ trên màn hình hoặc ra các
thiết bị ngoại vi khác như máy in, máy vẽ.
a) Mô hình dữ liệu Vector:
Mô hình dữ liệu Vector được trình bày dưới dạng điểm, đường và diện
tích, mỗi dạng có liên quan đến 1 số liệu thuộc tính được lưu trữ trong cơ sở
dữ liệu. Dữ liệu dạng vector dùng để thể hiện một cách chính xác các đối
tượng trên bản đồ bằng giá trị của các cặp tọa độ liên tục và xác định chính
xác mối quan hệ không gian của các đối tượng, cho phép lưu trữ các dữ liệu
trong một phạm vi không gian nhỏ nhất.
+ Đối tượng dạng điểm: Các đối tượng địa lý được xác định bởi
một cặp tọa độ duy nhất X, Y và các tập hợp mô tả điểm đó với các ký
hiệu, tên gọi.


Hình 2.3: Quan hệ giữa dữ liệu không gian và
thuộc tính của đối tượng điểm
+ Đối tượng dạng đường: Tất cả các đối tượng địa lý có tính đường được

xây dựng từ những đoạn thẳng có 2 hay nhiều cặp tọa độ:

13
• Một đường đơn giản nhất được lưu trữ với điểm đầu và cuối và ký
hiệu thể hiện nó trên bản đồ.
• Một cung hay một chuỗi là tập hợp của n cặp tọa độ mô tả một
đường phức hợp và liên tục.
• Line Network: là sự tổ hợp của các đường đơn giản và các kênh
được thể hiện liên tục trong cơ sở dữ liệu nhờ các điểm nút. Các
điểm nút cho biết hướng và xác định góc mà mỗi kênh được gắn vào
điểm nút tạo thành mối quan hệ không gian cho toàn bộ network.

Hình 2.4: Quan hệ giữa dữ liệu không gian và thuộc tính của đối
tượng đường
+ Đối tượng dạng vùng:
Vùng là một đối tượng hình học 2 chiều. Vùng có thể là một đa giác đơn
giản hay tập hợp của nhiều đa giác đơn giản. Xét cấu trúc dữ liệu của đa giác,
mục tiêu của cấu trúc dữ liệu đa giác là biểu diễn cho vùng. Do một vùng
được cấu tạo từ các đa giác nên cấu trúc dữ liệu của đa giác phải ghi lại được
sự hiển thị của các thành phần này và các phần tử cấu tạo nên đa giác. Có một
số cách để thể hiện vùng như sau:
 Thể hiện bằng các đa giác thông thường;
 Thể hiện bằng điểm tương ứng duy nhất cho từng đa giác, chứa
các cặp tọa độ của các đỉnh;
 Thể hiện thành một hệ thống với các quan hệ topo rõ ràng;
 Cấu trúc mạng topo.

14

Hình 2.5: Quan hệ giữa dữ liệu không gian và thuộc tính của đối

tượng vùng
Mục đích của cấu trúc dữ liệu vector dạng vùng là để mô tả mối quan hệ
không gian giữa các vùng, thể hiện hình dạng, quan hệ kề cận, phân cấp phục
vụ cho việc xây dựng cơ sở dữ liệu cho các bản đồ chuyên đề.
+ Đối tượng dạng polygon đơn giản: là tập hợp của các cặp tọa độ dọc
theo đường biên của mỗi vùng.
Nhược điểm của cấu trúc vector vùng đơn giản là các đường biên của
các vùng kề nhau thường được số hoá 2 lần. Điều này có thể dẫn đến sai số
khi ghép biên và sinh ra các vùng mới giữa các đường biên.
• Không có thông tin về các quan hệ láng giềng;
• Khó thực hiện được các mối quan hệ không gian;
• Không biểu diễn được các đa giác có đảo bên trong;
• Không dễ dàng kiểm tra được các lỗi về điểm thừa hoặc đa giác tự cắt.
b) Mô hình dữ liệu Raster:
Mô hình dữ liệu Raster được trình bày dưới dạng lưới ô vuông hay ô
chữ nhật đều nhau, giá trị được ấn định cho mỗi ô sẽ chỉ định giá trị của thuộc
tính. Số liệu của ảnh Vệ tinh và số liệu bản đồ được quét là các loại số liệu
Raster.
+ Điểm: chỉ một ô vuông.
+ Đường: Tập hợp một số các ô vuông trong lưới, nằm gần nhau theo
một hướng đã định.

15
+ Vùng: Một tập hợp khép kín các ô vuông trong lưới liền nhau.








Hình 2.6: Cấu trúc dữ liệu raster
Cấu trúc dữ liệu raster đơn giản nhất là một ma trận ô lưới (đôi khi còn
được gọi là pixel hoặc phần tử ảnh). Mỗi ô vuông được đặt theo một hàng, cột
và mang một số đại diện cho kiểu hay giá trị của thuộc tính địa lý có trên bản
đồ. Kiểu của cấu trúc dữ liệu này dễ sử dụng với máy vi tính, đặc biệt với các
ngôn ngữ máy tính như Fortran, được sắp xếp theo hàng và cột dễ lưu trữ và
thể hiện. Cấu trúc dữ liệu trên cũng cho thấy trên mặt phẳng 2 chiều các dữ
liệu địa lý không được thể hiện một cách liên tục mà từng phần, nên ảnh
hưởng đáng kể đến tính toán độ dài hay diện tích cho các đặc tính bản đồ khi
kích thước của các ô vuông đại diện cho các đặc tính càng lớn. Ví dụ hình (a)
cho thấy khoảng cách giữa a và c là 5 đơn vị trong khi đó hình (b) khoảng
cách giữa a và c là 4 hoặc 7 đơn vị tuỳ theo 1 đơn vị được tính theo góc của
cell hay toàn bộ cell. Diện tích của hình (a) là 6 đơn vị (2) còn diện tích trong
hình (b) là 7 đơn vị (2).
c) Chuyển đổi cơ sở dữ liệu dạng vector và raster
Việc chọn của cấu trúc dữ liệu dưới dạng vector hoặc raster tuỳ thuộc
vào yêu cầu của người sử dụng, đối với hệ thống vector, thì dữ liệu được lưu
trữ sẽ chiếm diện tích nhỏ hơn rất nhiều so với hệ thống raster, đồng thời các
đường bình độ sẽ chính xác hơn hệ thống raster. Ngoài ra cũng tuỳ vào phần
mềm máy tính đang sử dụng mà nó cho phép nên lưu trữ dữ liệu dưới dạng
vector hay raster. Tuy nhiên đối với việc sử dụng ảnh vệ tinh trong GIS thì
nhất thiết phải sử dụng dưới dạng raster.
Nhiệm vụ biến đổi vector sang raster là tìm tập hợp các pixel trong
không gian raster trùng khớp với vị trí của điểm, đường, đường cong hay đa