NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH QUẢN LÝ DỮ LIỆU VỀ ĐA DẠNG SINH HỌC CHO VƯỜN QUỐC GIA CÔN ĐẢO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA MÔI TRƯỜNG

ĐỖ THỊ THU TRANG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH QUẢN LÝ
DỮ LIỆU VỀ ĐA DẠNG SINH HỌC CHO
VƯỜN QUỐC GIA CÔN ĐẢO

Hà Nội, năm 2015


TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA MÔI TRƯỜNG

ĐỖ THỊ THU TRANG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH QUẢN LÝ
DỮ LIỆU VỀ ĐA DẠNG SINH HỌC CHO
VƯỜN QUỐC GIA CÔN ĐẢO
Ngành: Công nghệ kỹ thuật môi trường
Mã ngành: 52510406

NGƯỜI HƯỚNG DẪN: ThS. Trịnh Thị Thủy
TS. Nguyễn Quốc Khánh

Hà Nội, năm 2015

LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Khoa Môi trường, Trường Đại học
Tài nguyên và môi trường Hà Nội, đã truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu và
tạo điều kiện thuận lợi để tôi nghiên cứu và hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới ThS. Trịnh Thị Thủy,
người đã tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong quá
trình nghiên cứu và hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
Đặc biệt tôi xin cảm ơn TS. Nguyễn Quốc Khánh, Giám đốc Trung tâm
Thông tin và Tư liệu môi trường đã nhiệt tình giúp đỡ, hưỡng dẫn tôi trong quá
trình nghiên cứu thực nghiệm. Tôi xin cảm ơn các anh chị cán bộ trong Trung tâm
Thông tin và Tư liệu môi trường đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi
hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
Trong quá trình thực tập và hoàn thiện báo cáo, do kinh nghiệm thực tế còn
nhiều hạn chế nên đồ án còn nhiều thiếu sót, tôi rất mong nhận được sự góp ý của
thầy cô, để tôi có thêm kinh nghiệm, và tích lũy kiến thức.
Cuối cùng tôi xin kính chúc quý thầy, cô dồi dào sức khỏe và thành công trong
sự nghiệp cao quý, và đạt được nhiều thành công tốt đẹp trong công việc.

Hà Nội, ngày 12 tháng 06 năm 2015
Sinh viên

Đỗ Thị Thu Trang


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu xây dựng mô hình
quản lý dữ liệu về đa dạng sinh học cho vườn quốc gia Côn Đảo” là do tôi thực hiện
với sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Quốc Khánh, Giám đốc Trung tâm Thông tin và
Tư liệu môi trường thuộc Tổng cục Môi trường và ThS. Trịnh Thị Thủy, Giảng viên
khoa môi trường, Trường Đại học Tài nguyên và môi trường Hà Nội.

Các tài liệu, số liệu và kết quả thu được trong đồ án là do quá trình thu thập
tài liệu, nghiên cứu và thực nghiệm của tôi tại Trung tâm Thông tin và Tư liệu môi
trường.
Cuối cùng, tôi xin chịu trách nhiệm về những nội dung mà tôi đã trình bày
trong đồ án này.
Hà Nội, Tháng 07 năm 2015
Sinh viên

Đỗ Thị Thu Trang


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
CSDL

Cơ sở dữ liệu

ĐDSH

Đa dạng sinh học

ĐTQL

Đối tượng quản lý

GDP

Thu nhập tổng sản phẩm quốc dân

GIS

Hệ thống thông tin địa lý

HST

Hệ sinh thái

IUCN

Hiệp hội Bảo tồn Thiên nhiên Thế giới

MHDL

Mô hình dữ liệu

UML

Ngôn ngữ mô hình hóa thống nhất


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN.............................................................................................................. 1
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ....................................................................................... 3
1.1. Tổng quan về đa dạng sinh học ............................................................................. 3
1.1.1. Các khái niệm cơ bản ........................................................................................ 3
1.1.2. Tầm quan trọng của đa dạng sinh học ............................................................... 3
1.2. Tổng quan về vườn quốc gia Côn Đảo.................................................................. 4
1.2.1.Vị trí địa lý vườn quốc gia Côn Đảo .......................................................... 4
1.2.2.Đa dạng sinh học vườn quốc gia Côn Đảo ................................................. 5
1.2.3.Hiện trạng quản lý đa dạng sinh học tại vườn quốc gia Côn Đảo .......... 10

1.3. Tổng quan về cơ sở dữ liệu ................................................................................. 11
1.3.1. Các khái niệm cơ bản .............................................................................. 11
1.3.2. Quy trình xây dựng CSDL ...................................................................... 13
1.4. Tổng quan về các công cụ Microsoft Visio 2003 và ArcCatalog ........................ 17
1.4.1. Microsoft Visio 2003 .............................................................................. 17
1.4.2. ArcGIS Desktop và ArcCatalog .............................................................. 18
CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ .............................. 20
MÔ HÌNH DỮ LIỆU ................................................................................................. 20
2.1. Phương pháp tổng hợp tài liệu ............................................................................ 20
2.2. Phương pháp kế thừa .......................................................................................... 20
2.3. Phương pháp phân tích, thống kê ........................................................................ 21
2.4. Phương pháp kết hợp ứng dụng công cụ Visio và ArcCatalog ............................ 21
2.5. Quy trình thiết kế mô hình dữ liệu ...................................................................... 22
2.5.1. Tạo khung CSDL cho vườn quốc gia Côn Đảo ....................................... 22
2.5.2. Thiết kế mô hình dữ liệu cho các nhóm, lớp thông tin về đa dạng sinh
học ................................................................................................................ 25
2.5.3. Tạo mô hình dữ liệu trên Microsoft Visio, và ArcCatalog ................... 41
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................. 45
3.1. Kết quả tạo lược đồ trên Visio 2003 ................................................................... 45
3.1.1.Lớp thông tin nền địa lý ........................................................................... 45
3.1.2.Lớp thông tin chuyên đề về đa dạng sinh học .......................................... 51
3.2. Kết quả xuất mô hình sang định dạng XMI vào phần mềm ArcCatalog ............. 57


KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................... 59
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 60
PHỤ LỤC .................................................................................................................. 62


DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Đa dạng khu hệ động vật có xương sống trên cạn ....................................... 6
Bảng 1.2. Danh sách các loài thú quý hiếm ................................................................. 7
Bảng 1.3. Danh sách các loài chim quý hiếm .............................................................. 8
Bảng 1.4. Danh sách các loài bò sát, ếch nhái quý hiếm .............................................. 9
Bảng 1.5. Ký hiệu và các thuật ngữ sử dụng trong lược đồ ....................................... 12
Bảng 2.1. Tên gói và phạm vi áp dụng của CSDL nền địa lý tỷ lệ 1:50000 ............... 23
Hình 2.3. Sơ đồ mô hình cấu trúc khung CSDL ........................................................ 25
Bảng 2.2. Bảng quy định thuộc tính lớp Đường biên giới.......................................... 26
Bảng 2.3. Bảng quy định thuộc tính lớp Địa giới hành chính .................................... 26
Bảng 2.4. Bảng quy định thuộc tính lớp Ủy ban nhân dân ......................................... 27
Bảng 2.5. Bảng quy định thuộc tính lớp Địa phận hành chính ................................... 27
Bảng 2.6. Bảng quy định thuộc tính lớp Điểm gốc quốc gia ...................................... 28
Bảng 2.7. Bảng quy định thuộc tính lớp Điểm đo đạc cơ sở quốc gia........................ 29
Bảng 2.8. Bảng quy định thuộc tính lớp điểm độ cao ................................................ 29
Bảng 2.9. Bảng quy định thuộc tính lớp đường đẳng sâu........................................... 30
Bảng 2.10. Bảng quy định thuộc tính lớp Hang động ................................................ 30
Bảng 2.11. Bảng quy định thuộc tính lớp Đường bờ nước......................................... 31
Bảng 2.12.Bảng quy định thuộc tính lớp Công trình thủy lợi dạng đường................. 31
Bảng 2.13. Bảng quy định thuộc tính lớp Biển .......................................................... 32
Bảng 2.14 Bảng quy định thuộc tính lớp Đường bộ................................................... 32
Bảng 2.15. Bảng quy định thuộc tính lớp Đường thủy............................................... 33
Bảng 2.17. Bảng quy định thuộc tính lớp Cơ sở hạ tầng ............................................ 33
Bảng 2.18. Bảng quy định thuộc tính lớp Phủ bề mặt ................................................ 34
Bảng 2.19. Bảng quy định thuộc tính lớp Hệ sinh thái rừng ...................................... 34
Bảng 2.20. Bảng quy định thuộc tính lớp Hệ sinh thái cồn cát, bãi cát ...................... 35
Bảng 2.21. Bảng quy định thuộc tính lớp Hệ sinh thái trên cạn khác......................... 35
Bảng 2.22. Bảng quy định thuộc tính lớp Hệ sinh thái rừng ngập mặn ...................... 36


Bảng 2.23. Bảng quy định thuộc tính lớp Hệ sinh thái vùng triều.............................. 36

Bảng 2.24. Bảng quy định thuộc tính lớp Hệ sinh thái đất ngập nước khác ............... 37
Bảng 2.25. Bảng quy định thuộc tính lớp Hệ sinh thái cỏ biển .................................. 37
Bảng 2.26. Bảng quy định thuộc tính lớp Hệ sinh thái rạn san hô ............................. 38
Bảng 2.27. Bảng quy định thuộc tính lớp Hệ sinh thái biển khác .............................. 38
Bảng 2.28. Bảng quy định thuộc tính lớp Đa dạng loài động vật ............................... 39
Bảng 2.29. Bảng quy định thuộc tính lớp Đa dạng loài thực vật ................................ 39
Bảng 2.30. Bảng quy định thuộc tính lớp Đa dạng loài vi sinh vật ............................ 40
Bảng 2.31. Bảng quy định thuộc tính lớp Đa dạng nguồn gen động vật .................... 40


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Sơ đồ quy trình chung xây dựng cơ sở dữ liệu tài nguyên và môi trường ...... 14
Hình 1.2. Ảnh minh họa: Bộ phần mềm ứng dụng ArcGIS (Nguồn: ESRI) .................. 18
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình chung thiết kế MHDL ........................................................... 21
Hình 2.2. Sơ đồ khung CSDL về đa dạng sinh học của vườn quốc gia Côn Đảo........... 22
Hình 2.3. Sơ đồ mô hình cấu trúc khung CSDL ............................................................ 25
Hình 2.4. Thiết lập mối quan hệ giữa các lớp ................................................................ 42
Hình 3.1.Lược đồ nền địa lý .......................................................................................... 45
Hình.3.2.Cấu trúc dữ liệu lớp thông tin Cơ sở đo đạc .................................................... 45
Hình 3.3. Lược đồ cấu trúc dữ liệu lớp Biên giới quốc gia, địa giới hành chính. ........... 46
Hình 3.4. Lược đồ cấu trúc dữ liệu lớp địa hình. ........................................................... 47
Hình 3.5. Lược đồ cấu trúc dữ liệu lớp thủy hệ.............................................................. 48
Hình 3.6. Lược đồ cấu trúc dữ liệu lớp giao thông ........................................................ 49
Hình 3.7. Lược đồ cấu trúc dữ liệu lớp thông tin dân cư và cơ sở hạ tầng khu dân cư,
và cơ sở hạ tầng ............................................................................................................. 50
Hình 3.8. Lược đồ cấu trúc dữ liệu lớp thông tin lớp phủ bề mặt.................................. 50
Hình 3.9. Lược đồ lớp thông tin về đa dạng sinh học .................................................... 51
Hình 3.10. Lược đồ cấu trúc dữ liệu lớp thông tin HST đất ngập nước ......................... 52
Hình 3.11. Lược đồ cấu trúc dữ liệu lớp thông tin HST trên cạn ................................... 53
Hình 3.12. Lược đồ cấu trúc dữ liệu lớp thông tin HST biển ......................................... 54

Hình 3.13. Lược đồ cấu trúc dữ liệu lớp thông tin Đa dạng loài .................................... 55
Hình 3.14. Lược đồ cấu trúc dữ liệu lớp thông tin Đa dạng gen .................................... 56
Hình 3.15. Các gói CSDL trong ArcCatalog ................................................................. 57
Hình 3.16 Dữ liệu quan trắc tỉnh Khánh Hòa................................................................. 62
Hình 3.17. Dữ liệu quan trắc tỉnh Khánh Hòa................................................................ 62


1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Ngày nay, đất nước càng phát triển thì nhu cầu sử dụng nguồn tài nguyên
càng tăng cao, nguồn tài nguyên không chỉ là nguyên liệu cho sản xuất công nghiệp,
nguồn thức ăn, dược phẩm, nơi du lịch giải trí, mà còn mang lại rất nhiều những
nguồn lợi khác. Tuy nhiên, trong khi việc khai thác tài nguyên mang lại lợi nhuận
đáng kể cho đất nước, thì việc đầu tư cho công tác bảo tồn về môi trường bởi hoạt
động khai thác quá mức lại không được chú trọng đầu tư.
Đa dạng sinh học ở Việt Nam đang bị suy thoái nghiêm trọng, các hệ sinh
thái bị tác động và khai thác quá mức; diện tích rừng, nhất là rừng nhiệt đới bị thu
hẹp một cách báo động. Tốc độ tuyệt chủng của các loài ngày một tăng, hậu quả dẫn
đến sẽ làm giảm/mất các chức năng hệ sinh thái như: điều hòa nước, chống xói
mòn, đồng hóa chất thải, làm sạch môi trường, đảm bảo vòng tuần hoàn vật chất và
năng lượng trong tự nhiên. Mặt khác tài nguyên sinh học là có giới hạn, và con
người đang khai thác vượt quá những giới hạn này, làm giảm tính đa dạng sinh học.
Vì vậy việc bảo tồn đa dạng sinh học là rất cấp thiết.
Hiện nay việc bảo tồn đa dạng sinh học đang được quan tâm và chú trọng
nhiều hơn, một trong những công việc quan trọng là việc quản lý dữ liệu về đa dạng
sinh học. Tuy nhiên các thông tin, dữ liệu này rất phong phú, đa dạng và có dung
lượng lớn. Hầu hết các thông tin được lưu trữ ở dạng giấy, khó khai thác và chia sẻ
thông tin. Mặt khác các thông tin được thu thập và lưu giữ ở nhiều cơ quan khác
nhau khiến công tác quản lý thông tin gặp nhiều khó khăn.

Đặc biệt là cho công tác quản lý đa dạng sinh học đối với vườn quốc gia.
Trong đó vườn quốc gia Côn Đảo là một trong những vườn quốc gia có đa dạng
sinh học phong phú nên việc quản lý thông tin dữ liệu gặp nhiều khó khăn. Vì vậy
cần phải xây dựng cơ sở dữ liệu để quản lý thông tin, dữ liệu về đa dạng sinh học
một các khoa học, tập trung, và thống nhất, đồng thời giúp cho các nhà quản lý, tra
cứu, tham khảo một cách thuận lợi và dễ dàng. Để xây dựng được cơ sở dữ liệu đa


2
dạng sinh học thì cần thực hiện bước quan trọng nhất là nghiên cứu và xây dựng mô
hình quản lý dữ liệu về đa dạng sinh học.
Với những lý do trên tôi chọn đề tài “ Nghiên cứu xây dựng mô hình quản lý
dữ liệu về đa dạng sinh học cho vườn quốc Gia Côn Đảo” làm đề tài tốt nghiệp
với mong muốn hỗ trợ hiệu quả hơn cho công tác quản lý nhà nước về môi trường
cho vườn quốc gia Côn Đảo.
2. Mục tiêu đề tài
Xây dựng mô hình dữ liệu phục vụ quản lý dữ liệu đa dạng sinh học cho
vườn quốc gia Côn Đảo.
3. Phạm vi nghiên cứu
Trong khuôn khổ của đồ án, tiến hành nghiên cứu xây dựng mô hình cơ sở dữ
liệu quản lý đa dạng sinh học thử nghiệm cho vườn quốc gia Côn Đảo. Thời gian
thực hiện từ ngày 01/04/2015 đến ngày 30/05/2015.
4. Nội dung nghiên cứu
•

Xây dựng danh mục và cấu trúc các lớp thông tin đa dạng sinh học cho vườn
quốc gia Côn Đảo.

•

Xây dựng chi tiết cấu trúc các lớp thông tin nền địa lý và lớp thông tin chuyên
đề.

•

Ứng dụng phần mềm Visio 2003 hoặc phần mềm ArcCatalog thiết kế và xây
dựng mô hình dữ liệu quản lý thông tin cho vườn quốc gia Côn Đảo.