Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS phục vụ công tác quản lý lớp phủ rừng tỉnh đắk lắk

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

PHẠM THỊ THANH MAI

XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS PHỤC VỤ CÔNG TÁC
QUẢN LÝ LỚP PHỦ RỪNG TỈNH ĐẮK LẮK

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

HÀ NỘI - 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

PHẠM THỊ THANH MAI

XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS PHỤC VỤ CÔNG TÁC
QUẢN LÝ LỚP PHỦ RỪNG TỈNH ĐẮK LẮK
Chuyên ngành
Mã số

: Bản đồ Viễn Thám & Hệ thông tin Địa lý
: 60440201

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. NGUYỄN THỊ THÚY HẰNG

HÀ NỘI - 2015


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan: Luận văn này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân
tôi, đƣợc thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của Tiến sĩ Nguyễn Thị Thúy Hằng
Các số liệu, những kết luận nghiên cứu đƣợc trình bày trong luận văn này
trung thực và chƣa từng đƣợc công bố dƣới bất cứ hình thức nào.
Tôi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.
Phạm Thị Thanh Mai

1


LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện đề tài, tôi đã nhận đƣợc sự giúp đỡ tận tình của các
thầy cô, gia đình, bạn bè và đồng nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý
báu đó.
Trƣớc hết, tôi xin đƣợc bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới TS.
Nguyễn Thị Thúy Hằng, ngƣời đã trực tiếp hƣớng dẫn tận tình cũng nhƣ định
hƣớng về phƣơng pháp làm việc và phƣơng pháp nghiên cứu, tạo mọi điều kiện để
tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong bộ môn Bản đồ,
Viễn thám và Hệ thông tin địa lý, các thầy cô trong khoa Địa lý, Trƣờng Đại học
Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện cho tôi trong suốt
những năm học vừa qua.
Tôi xin cảm ơn Chi cục Kiểm Lâm tỉnh Đắk Lắk, đã tạo điều kiện cho tôi
trong quá trình hoàn thành luận văn này.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn với gia đình, ngƣời thân và bạn bè về
sự động viên giúp đỡ trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn.

Phạm Thị Thanh Mai

2


MỤC LỤC
CHỮ VIẾT TẮT .........................................................................................................6
DANH MỤC HÌNH ẢNH ..........................................................................................7
DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................................8
2. Mục tiêu nghiên cứu ..........................................Error! Bookmark not defined.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu ........................................Error! Bookmark not defined.
4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu .....................Error! Bookmark not defined.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu ...................................Error! Bookmark not defined.
7. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài ............ Error! Bookmark not
defined.
8. Bố cục của luận văn ...........................................Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS QUẢN LÝ RỪNG Ở VIỆT
NAM.......................................................................... Error! Bookmark not defined.
1.1 Tổng quan cơ sở dữ liệu GIS trong quản lý lớp phủ rừng ... Error! Bookmark
not defined.
1.1.1 Cấu trúc dữ liệu ............................................Error! Bookmark not defined.
1.1.2 Cơ sở dữ liệu nền địa lý ................................Error! Bookmark not defined.
1.1.3 Cơ sở dữ liệu GIS trong quản lý lớp phủ rừng ........... Error! Bookmark not
defined.
1.2. Tình hình nghiên cứu cơ sở dữ liệu về rừng ở Việt Nam. ... Error! Bookmark
not defined.
1.3 Các phƣơng pháp đƣợc sử dụng để xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ công tác
quản lý lớp phủ rừng..............................................Error! Bookmark not defined.
1.4 Công tác quản lý rừng ở Đắk Lắk ...................Error! Bookmark not defined.
CHƢƠNG 2 CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS TRONG QUẢN LÝ LỚP PHỦ RỪNG . Error!

Bookmark not defined.
2.1 Chuẩn thông tin địa lý .....................................Error! Bookmark not defined.
2.1.1 Chuẩn thuật ngữ............................................Error! Bookmark not defined.
2.1.2 Chuẩn về hệ thống tham chiếu không gian ..Error! Bookmark not defined.
2.1.3 Chuẩn mô hình cấu trúc dữ liệu địa lý .........Error! Bookmark not defined.

3


2.1.4 Chuẩn về phân loại đối tƣợng địa lý.............Error! Bookmark not defined.
2.1.5 Chuẩn thể hiện trình bày dữ liệu ..................Error! Bookmark not defined.
2.1.6 Chuẩn về chất lƣợng dữ liệu không gian ......Error! Bookmark not defined.
2.1.7 Chuẩn siêu dữ liệu (Metadata) .....................Error! Bookmark not defined.
2.1.8 Chuẩn hóa mã hóa và trao đổi dữ liệu ..........Error! Bookmark not defined.
2.2 Thiết kế CSDL GIS phục vụ công tác quản lý lớp phủ rừng cấp tỉnh .... Error!
Bookmark not defined.
2.2.1 Khái niệm Geodatabase ................................Error! Bookmark not defined.
2.2.2 Thiết kế Geodatabase cho lớp phủ rừng .......Error! Bookmark not defined.
2.2.3 Yêu cầu trong thiết kế CSDL GIS phục vụ công tác quản lý lớp phủ rừng
cấp tỉnh ..................................................................Error! Bookmark not defined.
2.2.4 Thiết kế CSDL GIS phục vụ công tác quản lý lớp phủ rừng cấp tỉnh . Error!
Bookmark not defined.
2.3 Nội dụng các yếu tố quản lý rừng lớp phủ rừng ............ Error! Bookmark not
defined.
CHƢƠNG 3 - XÂY DỰNG CSDL GIS PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUẢN LÝ LỚP
PHỦ RỪNG TỈNH ĐẮK LẮK .................................. Error! Bookmark not defined.
3.1 Khái quát khu vực nghiên cứu............................Error! Bookmark not defined.
3.1.1 Đặc điểm chung của tỉnh Đắk Lắk...................Error! Bookmark not defined.
3.1.2 Công tác quản lý lớp phủ rừng tại tỉnh Đắk Lắk ........ Error! Bookmark not
defined.

3.2 Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS phục vụ công tác quản lý rừng. ................. Error!
Bookmark not defined.
3.2.1. Khảo sát thực tế và phân tích nhu cầu sử dụng thông tin, ứng dụng công
nghệ .......................................................................Error! Bookmark not defined.
3.2.2 Lựa chọn công nghệ xây dựng CSDL, lƣu trữ, xử lý thông tin ........... Error!
Bookmark not defined.
3.2.3. Quy trình xây dựng ......................................Error! Bookmark not defined.
3.2.3.1 Xây dựng metadata ....................................Error! Bookmark not defined.

4


3.2.3.2 Chuẩn các lớp thông tin của sơ sở dữ liệu GIS phục vụ công tác quản lý
rừng tỉnh Đắk Lắk..................................................Error! Bookmark not defined.
3.2.3.3 Tích hợp CSDL đã đƣợc chuẩn hóa ..........Error! Bookmark not defined.
3.2.4 Kết quả thu đƣợc của việc xây dựng CSDL GIS phục vụ công tác quản lý
rừng của tỉnh Đắk Lắk ...........................................Error! Bookmark not defined.
3.3 Sử dụng kết quả CSDL GIS phục vụ công tác quản lý lớp phủ tỉnh Đắk Lắk
...............................................................................Error! Bookmark not defined.
3.3.1 Cập nhật CSDL.............................................Error! Bookmark not defined.
3.3.2 Tổng hợp độ che phủ rừng theo đơn vị hành chính. .. Error! Bookmark not
defined.
3.3.3 Tổng hợp diện tích rừng thay đổi theo các nguyên nhân .. Error! Bookmark
not defined.
3.3.4 Cảnh báo cháy rừng ......................................Error! Bookmark not defined.
3.3.5 Ứng dụng khác .............................................Error! Bookmark not defined.
KẾT LUẬN ............................................................... Error! Bookmark not defined.
KIẾN NGHỊ .............................................................. Error! Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................9
PHỤ LỤC .................................................................. Error! Bookmark not defined.

Phụ lục 1 : Nội dung các lớp trong CSDL GIS phục vụ công tác quản lý rừng
...............................................................................Error! Bookmark not defined.
Phụ lục 2: Cấu trúc nội dung CSDL nền địa lý trong CSDL ..............................107
Phụ lục 3: Cấu trúc các lớp nội dung CSDL chuyên đề lớp phủ rừng .......... Error!
Bookmark not defined.9

5


CHỮ VIẾT TẮT
CSDL

Cơ sở dữ liệu

SQL

Structured Query Language - ngôn ngữ truy vấn
mang tính cấu trúc

DBMS

Database Management System - hệ quản trị cơ sở dữ
liệu

XML

eXtensible Markup Language – ngôn ngữ đánh dấu
mở rộng

GIS

Geographic Information System - Hệ thông tin địa lý

UML

Unified Modeling Language – Ngôn ngữ mô hình hoá
thống nhất

VQG

Vƣờn quốc gia

TK

Tiểu khu

CQL-QH

Cấp quản lý quy hoạch

6


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính ... Error! Bookmark not defined.
Hình 1.2 Mối quan hệ giữa thông tin bản đồ và thông tin thuộc tính ............... Error!
Bookmark not defined.
Hình 1.3 Cơ sở dữ liệu nền trong mối quan hệ với dữ liệu bản đồ chuyên đề . Error!
Bookmark not defined.
Hình 1.4 Mô hình các lớp dữ liệu trong GIS ............ Error! Bookmark not defined.

Hình 2.1 Geodatabase trong ArcGIS ........................ Error! Bookmark not defined.
Hình 2.2 Mô hình cơ sở dữ liệu không gian của ESRI ........... Error! Bookmark not
defined.
Hình 2.3 Cấu trúc bên trong của một database ......... Error! Bookmark not defined.
Hình 2.4. Mô hình phát triển CSDL GIS lớp phủ rừng cấp tỉnh.... Error! Bookmark
not defined.
Hình 3.1 Bản đồ hành chính tỉnh Đắk Lắk ............... Error! Bookmark not defined.
Hình 3.4 Thành lập siêu dữ liệu Metadata cho CSDL Lớp Phủ rừng tỉnh ĐắkLắc
.......................................................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 3.2 Quy trình xây dựng CSDL lớp phủ rừng ... Error! Bookmark not defined.
Hình 3.3 Quy trình tích hợp dữ liệu đã chuẩn hóa vào CSDL Error! Bookmark not
defined.
Hình 3.4 Gói cơ sở dữ liệu toàn tỉnh ......................... Error! Bookmark not defined.
Hình 3.5 Các lớp trong gói cơ sở dữ liệu toàn tỉnh ... Error! Bookmark not defined.
Hình 3.6 Bảng cơ sở dữ liệu lớp phủ rừng ................ Error! Bookmark not defined.
Hình 3.7 Các gói cơ sở dữ liệu đƣợc phân theo từng huyện ... Error! Bookmark not
defined.
Hình 3.8 Các lớp trong gói cơ sở dữ liệu của huyện. Error! Bookmark not defined.
Hình 3.9 Cơ sở dữ liệu lớp phủ rừng phân theo đơn vị hành chính huyện ....... Error!
Bookmark not defined.

7


Hình 3.10 Biểu đồ thể hiện độ che phủ từng huyện .. Error! Bookmark not defined.
Hình 3.11 Mô hình kết quả đánh giá độ che phủ ...... Error! Bookmark not defined.
Hình 3.12 Biểu đồ thể hiện sự thay đổi diện tích rừng theo các nguyên nhân . Error!
Bookmark not defined.
Hình 3.13 Diện tích rừng thay đổi theo đơn vị hành chính huyện . Error! Bookmark
not defined.

Hình 3.14 Cảnh báo mức độ cháy rừng theo từng huyện ....... Error! Bookmark not
defined.

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1. Danh mục các chuẩn ................................. Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.2 So sánh các kiểu database .......................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.3 Mô tả cấu trúc của database ....................... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.1 Diện tích rừng thay đổi theo các nguyên nhân ........ Error! Bookmark not
defined.
Bảng 3.2 Bảng chi tiết quy hoạch 3 loại rừng .......... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.3 Danh mục các tiểu khu rừng phòng hộ ...... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.4 Danh mục các tiểu khu đặc dụng ............... Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.5 Danh mục tiểu khu rừng sản xuất .............. Error! Bookmark not defined.

8


TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng (2007), Quy định áp dụng chuẩn thông tin địa lý cơ
sở quốc gia, Quyết định số 06/2007/QĐBTNMT
2. Bộ Tài nguyên và môi trƣờng (2008), Danh mục đối tượng địa lý cơ sở quốc gia,
Thông tƣ 02/2012/TT-BTNMT
3. Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng (2012), Quy định Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về
chuẩn thông tin địa lý cơ sở, Thông tƣ 02/2012/TT-BTNMT
4. Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng (2014), Quy định kỹ thuật về mô hình cấu trúc, nội
dung cơ sở dữ liệu nền địa lý 1: 50.000, Thông tƣ 55/2014/TT-BTNMT
.5. Đỗ Thị Dinh, Ứng dụng tiêu chuẩn ISO/TC211 chuẩn hóa cơ sở dữ liệu sử dụng
đất huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam, Luận văn thạc sĩ khoa học, Đại học Khoa học Tự
nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nôi.
6. Nguyễn Văn Đài, (2003), "Các bài tập GIS ứng dụng", Tập bài giảng, Đại học

Quốc gia Hà Nội.
7. Phạm Ngọc Hƣng (2003), Giáo trình quản lý cháy rừng, nhà xuất bản Nghệ An
8. Nguyễn Thị Thu Lan (2010), Ứng dụng GIS xây dựng CSDL địa hình phục vụ
công tác quy hoạch chung xây dựng trị trấn Kỳ Anh, Huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh,
luận văn thạc sĩ khoa học, trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà
Nội.
9. Nguyễn Đình Minh (1997), Giáo trình hệ thông tin địa lý (GIS), NXB. Đại học
Quốc gia Hà Nội.
10. Phạm Vọng Thành (2000), Bài giảng cơ sở hệ thống thông tin địa lý, Trƣờng
Đại học Mỏ - Địa Chất, Hà Nội.
11. Nguyễn Ngọc Thạch, Trần Tuấn Dũng, (2005), "Viễn thám và Hệ thông tin địa
lý ứng dụng", Tập bài giảng, Đại học Quốc gia Hà Nội

9


12. Phạm Đức Thuật (2010), Ứng dụng phần mềm GIS xây dựng cơ sở dữ liệu địa
lý phục vụ đưa lên mạng và quản lý hành chính về giáo dục, y tế tỉnh Hưng Yên,
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật, trƣờng Đại học Mỏ địa chất, Hà Nội
13. Nguyễn Thị Cẩm Vân (2000), Xây dựng cơ sở dữ liệu hệ thông tin địa lý phục
vụ quản lý và sử dụng đất đai cho một tỉnh
14. Nguyễn Trƣờng Xuân (2003), Giáo trình hê ̣ thố ng thông tin đi ̣a lý , Trƣờng Đa ̣i
học Mỏ - Điạ chấ t, Hà Nội.
15. Chi cục Kiểm lâm tỉnh Đắk Lắk (2014) Đề án khôi phục và bảo vệ bền vững hệ
sinh thái rừng giai đoạn 2013 đến 2020 tầm nhìn 2030 tỉnh Đắk Lắk.
16. Công ty TNHH tin ho ̣c EK (2012) Giáo trình đào tạo xây dựng dữ liê ̣u đi ̣a lý
bằ ng phầ n mề m ARCGIS
17. Nhà xuất bản Tài nguyên Môi trƣờng và Bản đồ Việt nam (2010), Giáo trình
xây dựng cơ sở dữ liệu GIS
18. Sở tài Nguyên và Môi trƣờng Đắk Lắk (2014) Đề án quy hoạch sử dụng đất đến

năm 2020 của tỉnh Đắk Lắk.
19. Viện tƣ vấn phát triển kinh tế - xã hội nông thôn và miền núi (2009), Báo cáo
chính thực hiện quản lý rừng bền vững ở Việt Nam, Hà Nội
20. www.daklak.gov.vn
21. www.esri.com/geodatabase
22. www.kiemlam.org.vn

10


11