ỨNG DỤNG KỸ THUẬT GIS TRONG VIỆC TÌM HIỂU SỰ PHÂN BỐ KHÔNG GIAN CỦA CÁC TRẠNG THÁI RỪNG TỰ NHIÊN THEO RANH GIỚI HÀNH CHÍNH XÃ TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN ĐẠ TẺH, TỈNH LÂM ĐỒNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
**************

LÊ QUỐC VĂN

ỨNG DỤNG KỸ THUẬT GIS TRONG VIỆC TÌM HIỂU SỰ
PHÂN BỐ KHÔNG GIAN CỦA CÁC TRẠNG THÁI
RỪNG TỰ NHIÊN THEO RANH GIỚI HÀNH
CHÍNH XÃ TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN
ĐẠ TẺH, TỈNH LÂM ĐỒNG

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH LÂM NGHIỆP

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 6/2012


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
**************

LÊ QUỐC VĂN

ỨNG DỤNG KỸ THUẬT GIS TRONG VIỆC TÌM HIỂU SỰ
PHÂN BỐ KHÔNG GIAN CÁC TRẠNG THÁI
RỪNG TỰ NHIÊN THEO RANH GIỚI HÀNH
CHÍNH XÃ TRÊNĐỊA BÀN HUYỆN
ĐẠ TẺH, TỈNH LÂM ĐỒNG

Ngành: Lâm Nghiệp

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Người hướng dẫn : TS. PHẠM TRỊNH HÙNG

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 6/2012

i


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đề tài cuối khóa trong 4 năm học tập, với sự nổ lực của bản
thân, sự dạy học và hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo, cùng với sự hỗ trợ
và động viên của gia đình và bạn bè.
Tôi xin chân thành cảm ơn:
Gia đình Tôi đã giúp đỡ, động viên trong suốt quá trình học tập tại trường.
Cảm ơn các thầy cô giáo của trường ĐH. Nông Lâm đã tận tình dạy dỗ hết
lòng giúp Tôi học tập tốt, hoàn thiện bản thân mình, giúp Tôi tự tin khi làm việc và
giao tiếp với xã hội.
Xin chân thành cảm ơn TS. Phạm Trịnh Hùng đã tận tình hướng dẫn, giúp
đỡ tôi hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp này.
Cuối cùng Tôi xin cảm ơn đến tập thể lớp DH08NK, những người bạn trong
khoa Lâm Nghiệp, những bạn sinh viên trong nhóm thực hiện khóa luận đã hết
lòng giúp đỡ Tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Thời gian thực hiện đề tài cùng sự hạn chế về kiến thức. Tôi rất mong
những đánh giá và nhận xét của quý Thầy cô giáo và các bạn, để việc thực hiện
đề tài được hoạn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!

ii


TÓM TẮT
Đề tài “ Ứng dụng kỹ thuật GIS trong việc tìm hiêu sự phân bố không gian
của các trạng thái rừng tự nhiên theo ranh giới hành chính xã trên địa bàn huyện
ĐạTẻh, tỉnh Lâm Đồng ” được thực hiện từ ngày 20/02/2012 – 20/06/2012.
Chúng tôi sử dụng kỹ thuật GIS để tìm hiểu quy luật phân bố không gian của
4 trạng thái rừng: Rừng gỗ giàu, rừng gỗ nghèo, rừng gỗ non và rừng gỗ trung bình
theo ranh giới hành chính xã. Với các xã thuộc huyện ĐạTẻh như: Quốc Oai,
Hương Lâm, Quảng trị, Mỹ Đức…
Đề tài được thực hiện với sự kế thừa từ bản đồ hiện trạng rừng tỉnh Lâm
Đồng năm 1992. Thời điểm này, hiện trạng rừng chưa chịu nhiều sự tác động từ yếu
tố con người qua việc canh tác nông nghiệp, phát triễn kinh tế xã hội.
Từ bản đồ thứ cấp năm 1992, chúng tôi tiến hành tạo cơ sơ dữ liệu bằng phần
mềm Mapinfo. Sau đó, tiến hành đánh giá, thống kê hiện trạng rừng bằng phần
mềm Microsoft Exel 2007 và đạt được kết quả sau:
Xây dựng cơ sở dữ liệu hiện trạng rừng tự nhiên từ các dữ liệu thứ cấp năm
1992 của huyện Đạ Tẻh.
Thống kê được diện tích các hiện trạng rừng phân bố theo diện tích các xã
thuộc huyện Đạ Tẻh: Xã An Nhơn, Đạ Lây, Đạ Kho, Quốc Oai…
Thành lập biểu đồ hình cột, mô tả sự phân bố không gian các hiện trạng rừng
tự nhiên trên các xã huyện Đạ Tẻh.
Xác định quy luật phân bố không gian của các trạng thái rừng tự nhiên theo
ranh giới hành chính xã trên địa bàn huyện Đạ Tẻh.
Xác định được 2 hiện trạng rừng: Rừng gỗ nghèo và rừng gỗ non có mối
tương quan tuyến tính theo ranh giới hành chính xã thuộc huyện Đạ Tẻh.

iii

SUMMARY
Topic "application GIS in job partition available no time of the state Forest
natural for area main of address Da Teh, provinces Lam Dong" implemented from
date 20/02/2012- 20/06/2012.
We used GIS techniques to learn rules of the spatial distribution of four state
forests: forests rich in timber, poor timber forest, forest wood and non wood forest
averaged communal administrative boundaries. With the communes in the district
DaTeh like Quoc Oai Huong Lam, Quang Tri, My Duc ...
This study was carried out with the map derived from the forest situation of
Lam Dong province in 1992. This time, the forest situation has not suffered the
impact of human factors across the agricultural, socio-economic development.
From the secondary map in 1992, we conducted a database created using
MapInfo software. Then, assessment and statistics on the forest situation by the
software Microsoft Excel 2007 and achieved the following results:
Building the database status of natural forests from secondary data Da Teh
district in 1992.
Statistics is an area of forest status distribution by area of the communes of
Da Teh districts: An Nhon, had taken, dry skin, Quoc Oai ...
Stablished bar chart, describing the spatial distribution of the current status
of natural forests on the Da Teh district communes.
Determine the spatial distribution laws of the state of natural forest under the
administrative boundaries of communes in Da Teh district.
2 Determine the status of forests: The forest wood and timber forests poor
non-linear correlation according to administrative boundaries of communes in Da
Teh district.

iv

MỤC LỤC
TRANG
Trang tựa ......................................................................................................................i
Lời cảm ơn ................................................................................................................. ii
Tóm tắt ...................................................................................................................... iii
Sumary .......................................................................................................................iv
Mục lục........................................................................................................................ v
Danh sách các chữ viết tắt ........................................................................................ vii
Danh sách các hình................................................................................................ viiiii
Danh sách các bảng ..................................................................................................... x
1. ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................................ 1
1.1. Đặt vấn đề ......................................................................................................... 1
1.2. Mục tiêu đề tài .................................................................................................. 3
1.3. Ý nghĩa của đề tài ............................................................................................. 3
1.4. Giới hạn của đề tài ............................................................................................ 3
2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ............................................................................. 5
2.1. Lý thuyết về GIS .............................................................................................. 5
2.1.1. Khái niệm................................................................................................... 5
2.1.2. Thành phần ................................................................................................ 6
2.1.3. Mô hình dữ liệu.......................................................................................... 8
2.2. Các nguyên cứu về ứng dụng GIS ..................................................................12
2.2.1. Các nguyên cứu về ứng dụng GIS trong quản lý tài nguyên môi trường 12
2.2.2. Trong quy hoạch đất đai ..........................................................................13
2.2.3. Trong quản lý tài nguyên rừng ................................................................13
2.3. Thảo luận tổng quan .......................................................................................14
3. ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU ................................................................................15

v

3.1. Giới thiệu địa điểm nghiên cứu .....................................................................15
3.1.1. Vị trí địa lý ...............................................................................................15
3.1.2. Địa hình....................................................................................................16
3.1.3. Diện tích đất tự nhiên...............................................................................16
3.1.4. Sản xuất nông nghiệp và lâm nghiệp .......................................................16
3.1.5. Các yếu tố khí tượng ................................................................................17
3.2. Lý do chọn điểm nghiên cứu ..........................................................................17
4. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..........................................19
4.1. Cơ sở dữ liệu hiện trạng rừng tự nhiên từ các dữ liệu thứ cấp năm 1992 của
huyện ĐạTẻh. ........................................................................................................19
4.2 Quy luật phân bố không gian của các trạng thái rừng tự nhiên theo ranh giới
hành chính xã trên địa bàn huyện ĐạTẻh. .............................................................20
4.2.1. Về mặt lý thuyết.......................................................................................20
4.2.2. Về thực tiễn ..............................................................................................20
5. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................................22
5.1. Kết Quả ...........................................................................................................22
5.1.1. Cơ sở dữ liệu về hiện trạng rừng tự nhiên và ranh giới hành chính xã từ
dữ liệu thứ cấp huyện ĐạTẻH năm 1992 ...........................................................22
5.2. Thảo luận ........................................................................................................41
5.2.1. Quy luật phân bố không gian của các trạng thái rừng tự nhiên theo ranh
giới hành chính xã trên địa bàn huyện Đạ Tẻh. .................................................41
6. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................47
6.1. Kết luận ..........................................................................................................47
6.1.1. Phương pháp xây dựng bản đồ hiện trạng rừng dựa vào kỹ thuật GIS ...47
6.1.2. Mối tương quan giữa các trạng thái rừng gỗ giàu, rừng gỗ nghèo, rừng
trung bình và rừng gỗ non với ranh giới hành chính cấp xã tại huyện Đạ Tẻh .47
6.2. Kiến nghị ........................................................................................................47
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................48

vi


DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT
GIS

: Geographics Information System

CSDL : Cơ sở dữ liệu
DT

: Diện tích

vii


DANH SÁCH CÁC HÌNH
HÌNH

TRANG

Hình 2.1: Hệ thống thông tin từ GIS ......................................................................... 5
Hình 2.2: Các Thành phần chính trong GIS................................................................ 7
Hình 2.3: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng điểm (Point) . ................................ 8
Hình 2.4: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng Arc ................................................ 9
Hình 2.5: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng vùng (Polygon). ............................ 9
Hình 2.6: Sự biểu thị kết quả bản đồ dưới dạng Raster. ...........................................11
Hình 3.1: Bản đồ huyện Đạ Tẻh và các huyện giáp ranh..........................................15
Hình 5.1: Bản đồ hiện trạng rừng huyện Đạ Tẻh năm 1992 .....................................22
Hình 5.2: Biểu đồ thể hiện tỷ lệ diện tích rừng huyện Đạ Tẻh, thời điểm năm 1992

...................................................................................................................................23
Hình 5.3: Bản đồ ranh giới các xã thuộc huyện Đạ Tẻh năm 1992 ..........................25
Hình 5.4: Biểu đồ thể hiện tỷ lệ diện tích các xã thuộc huyện Đạ Tẻh năm 1992....24
Hình 5.5: Bản đồ hiện trạng rừng TT. Đạ Tẻh .........................................................26
Hình 5.6: Biểu đồ thể hiện phân bố hiện trạng rừng TT. Đạ Tẻh năm 1992. ..........27
Hình 5.7: Bản đồ hiện trạng rừng xã An Nhơn .........................................................29
Hình 5.8: Biểu đồ thể hiện sự phân bố hiện trạng rừng xã An Nhơn .......................29
Hình 5.9: Bản đồ hiện trạng rừng xã Đạ Kho ...........................................................30
Hình 5.10: Biểu đồ thể hiện sự phân bố hiện trạng rừng xã Đạ Kho ........................31
Hình 5.11: Bản đồ hiện trạng rừng xã Đạ Lây ..........................................................32
Hình 5.12: Biểu đồ thể hiện sự phân bố hiện trạng rừng xã Đạ Lây ........................31
Hình 5.13: Bản đồ hiện trạng rừng xã Hương Lâm ..................................................33
Hình 5.14: Biểu đồ thể hiện sự phân bố hiện trạng rừng xã Hương Lâm .................34
Hình 5.15: Bản đồ hiện trạng rừng xã Mỹ Đức ........................................................35
Hình 5.16: Biểu đồ thể hiện sự phân bố hiện trạng rừng xã Mỹ Đức .......................36

viii


Hình 5.17: Bản đồ hiện trạng rừng xã Quảng Trị .....................................................37
Hình 5.18: Biểu đồ thể hiện sự phân bố hiện trạng rừng xã Quảng Trị .................... 37
Hình 5.19: Bản đồ hiện trạng rừng xã Quốc Oai .....................................................38
Hình 5.20: Biểu đồ thể hiện sự phân bố hiện trạng rừng xã Quốc Oai .....................39
Hình 5.21: Bản đồ hiện trạng rừng xã Triệu Hải ......................................................40
Hình 5.22: Biểu đồ thể hiện sự phân bố hiện trạng rừng xã Triệu Hải .....................41
Hình 5.23: Biểu đồ mô tả tương quan giữa rừng giàu với ranh giới xã ....................42
Hình 5.24: Biểu đồ mô tả tương quan giữa rừng nghèo với ranh giới xã .................42
Hình 5.25: Biểu đồ mô tả tương quan giữa rừng gỗ trung bình với ranh giới xã .....44
Hình 5.28: Biểu đồ mô tả tương quan giữa rừng gỗ non với ranh giới xã ................45

ix


DANH SÁCH CÁC BẢNG
BẢNG

TRANG

Bảng 5.1: Thống kê diện tích hiện trạng rừng huyện Đạ Tẻh năm 1992 ..................23
Bảng 5.2: Thống kê diện tích hiện trạng rừng các xã huyện Đạ Tẻh năm 1992.......24
Bảng 5.3: Thống kê diện tích hiện trạng rừng TT. Đạ Tẻh......................................27
Bảng 5.4: Thống kê diện tích hiện trạng rừng xã An Nhơn......................................28
Bảng 5.5: thống kê diện tích hiện trạng rừng xã Đạ Kho .........................................30
Bảng 5.6: Thống kê diện tích hiện trạng rừng tại xã Đạ Lây....................................32
Bảng 5.7: Thống kê diện tích hiện trạng rừng xã Hương Lâm .................................34
Bảng 5.8: Thống kê diện tích hiện trạng rừng xã Mỹ Đức .......................................35
Bảng 5.9: Thống kê diện tích hiện trạng rừng xã Quảng Trị ....................................36
Bảng 5.10: Thống kê diện tích hiện trạng rừng xã Quốc Oai ...................................38
Bảng 5.11: Thống kê diện tích hiện trạng rừng xã Triệu Hải ...................................40
Bảng 5.12: Thống kê diên tích hiện trạng rừng gỗ giàu và diện tích các xã ............42
Bảng 5.13: Thống kê diên tích hiện trạng rừng gỗ nghèo và diện tích các xã ..........43
Bảng 5.14: Thống kê diên tích hiện trạng rừng gỗ trung bình và diện tích các xã ...44
Bảng 5.15: Thống kê diên tích hiện trạng rừng gỗ non và diện tích các xã .............43

x


Chương 1
ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. Đặt vấn đề

Kỹ thuật GIS là danh từ viết tắt được hiểu là một hệ thống thông tin địa lý
(Geographic Information System - gọi tắt là GIS). GIS được hình thành vào những
năm 1960 và hiện tại, các kỹ thuật GIS được ứng dụng ở nhiều lĩnh vực trong các
hoạt động kinh tế - xã hội, Quốc phòng của nhiều Quốc gia trên thế giới... Nó tỏ ra
có hiệu quả cao đặt biệt trong việc quản lý tài nguyên rừng thông qua khả năng thu
thập, phân tích, xử lý các thông tin trên cơ sở toạ độ của các dữ liệu đầu vào nhằm
tạo ra những mảnh bản đồ được số hóa. Góp phần giúp các nhà quản lý tài nguyên
rừng có cái nhìn khái quát và đánh giá nhanh các hiện trạng rừng nhằm đưa ra
những giải pháp hữu hiệu và khoa học trong việc quản lý và bảo vệ rừng. (Đặng
Văn Đức, 2006).
Tài nguyên rừng tại nước ta ngày càng mất đi và suy thoái về mặt đa dạng
sinh học gắn liền với việc phát triễn kinh tế đất nước, với những tồn động trong việc
quy hoạch và bảo vệ rừng như: tệ nạn chặt phá rừng, chuyển đổi mục đích đất rừng
tràn lan thiếu quy hoạch, việc cháy rừng khó dự liệu và kiểm soát trên diện tích
rộng… Qua đó, để đảm bảo phát triễn kinh tế đất nước bền vững gắn liền với công
tác quản lý tài nguyên rừng hiệu quả theo phương châm toàn dân cùng tham gia bảo
vệ rừng, thì việc hiểu biết về phân bố của các trạng thái rừng theo ranh giới hành
chính tại địa phương sẽ góp phần quan trọng trong việc xác định rõ hiện trạng rừng,
các thành phần loài và đa dạng sinh học tại những địa phận khác nhau, giúp cho nhà
quản lý có kế hoạch bảo vệ rừng hiệu quả. (Trần Quốc Vương, 2006).
Việc quản lý và bảo vệ tài nguyên rừng tại nước ta chủ yếu phụ thuộc vào
nhân tố con người, thiếu thốn những công cụ hỗ trợ hiện đại kèm theo: camera quan

1


sát, trang thiết bị phòng chống cháy rừng hiệu quả, đặt biệt là thiếu những phần
mềm hỗ trợ xử lý thông tin như kỹ thuật GIS… Tạo ra những khúc mắt trong việc
quản lý bảo vệ tài nguyên rừng, cập nhật thông tin hiện trạng rừng chưa đồng bộ và
thời gian dài gây khó khăn trong việc đề ra kế hoạch bảo vệ tài nguyên rừng, khả

năng định lượng hiện trạng rừng trong tương lai còn thiếu chuẩn xác vì tính toán
những chỉ số thống kê chưa đạt hiệu quả cao, phụ thuộc nhiều vào khả năng suy
luận của con người, khó nắm bắt và dự báo kịp thời những vùng có nguy cơ xãy ra
cháy rừng trên địa phương có diện tích rộng đặc biệt với vùng đồi núi cao. (Trần
Vĩnh Phước, 2001).
Với sự chi phối theo ranh giới hành chính tại địa phương, đặt biệt tại những
địa phương có nhiều đồi núi cao, tập tục sinh sống, cách thức khai thác tài nguyên
rừng khác nhau của người dân… là những nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến sự
phân bố tài nguyên rừng giữa các vùng với nhau. Huyện Đạ Tẻh là địa phương có
nhiều đồi núi cao, mặc dù sự đa dạng về thành phần loài động thực vật ở mức không
cao, nhưng nó đóng vai trò quan trọng khi là một trong những địa phương làm vùng
đệm cho vườn Quốc gia Cát Tiên. Tuy nhiên, những hiểu biết liên quan đến sự phân
sự bố không gian các trạng thái rừng tự nhiên theo ranh giới hành chính xã, trên địa
bàn huyện Đạ Tẻh là còn thiếu thông tin và chưa đầy đủ. (Hoàng Tiến Hà, 2009).
Trong quản lý bảo vệ rừng, yếu tố con người rất quan trọng, nhưng chúng ta
rất cần những trang thiết bị khoa học hỗ trợ kèm theo. Thông qua khả năng xử lý
của hệ thống GIS với những đánh giá và phân tích hiệu quả hiện trạng rừng, cũng
như khả năng cập nhật thông tin, dự báo tốt tình hình bảo vệ rừng trong tương lai thì
việc áp dụng kỹ thuật GIS là rất quan trọng và cần thiết. Chúng ta hoàn toàn có thể
nắm bắt thông tin, đánh giá sự phân bố không gian các trạng thái rừng tự nhiên theo
ranh giới hành chính xã, tại những địa phương có địa hình đồi núi cao như huyện
Đạ Tẻh. (Nghiêm Văn Tuấn, 2008).
Tuy nhiên, khả năng ứng dụng kỹ thuật phân tích không gian GIS, trong việc
tìm hiểu sự phân bố không gian các trạng thái rừng tự nhiên, theo ranh giới hành
chính trong điều kiện nước ta nói chung và địa bàn huyện Đạ Tẻh nói riêng là chưa

2


nhiều, do đó Tôi tiến hành thực hiện đề tài “ Ứng dụng kỹ thuật GIS trong việc tìm

hiểu sự phân bố không gian các trạng thái rừng tự nhiên theo ranh giới hành
chính xã trên địa bàn Huyện Đạ Tẻh, tỉnh Lâm Đồng ”.
1.2. Mục tiêu đề tài
Thông qua khả năng cập nhật, phân tích và xử lý số liệu của kỹ thuật GIS,
đề tài này được thực hiện với 2 mục tiêu chính:
Xây dựng cơ sở dữ liệu sự phân bố không gian các trạng thái rừng tự nhiên
theo ranh giới hành chính xã tại huyện Đạ Tẻh, từ các dữ liệu thứ cấp năm 1992.
Xác định quy luật phân bố không gian của các trạng thái rừng tự nhiên theo
ranh giới hành chính xã, trên địa bàn huyện Đạ Tẻh.
1.3. Ý nghĩa của đề tài
Về mặt lý thuyết: Đề tài sẽ góp phần xác định sự phân bố không gian của các
trạng thái rừng tự nhiên theo ranh giới hành chính xã, trên địa bàn huyện Đạ Tẻh.
Về thực tiễn: Đề tài xây dựng hệ thống thông tin đia lý, nhằm cung cấp thông
tin cần thiết trong việc quy hoạch bảo vệ và quản lý tài nguyên rừng. Định hướng sử
dụng tài nguyên rừng và đất rừng phù hợp sự phát triển kinh tế tại địa phương, góp
phần nâng cao khả năng quản lý rừng bền vững về mặt sinh thái và môi trường, bảo
tồn đa dạng sinh học.
1.4. Giới hạn của đề tài
Sự phân bố không gian các trạng thái rừng tự nhiên trên địa bàn huyện
Đạ Tẻh, sẽ có quan hệ chặt chẽ với các nhân tố xã hội như: sự khác nhau về tập tục
sinh sống, khả năng phụ thuộc vào rừng tự nhiên của người dân trên các xã. Cũng
như các nhân tố sinh thái: điều kiện nhiệt độ, thổ nhưỡng, địa hình, lượng mưa.
Trong đề tài này, chúng tôi chỉ giới hạn trong phạm vi tìm hiểu sự phân bố
không gian các trạng thái rừng tự nhiên theo ranh giới hành chính xã, trên địa bàn
huyện Đạ Tẻh.
Nhằm đưa ra những hiệu quả và ưu điểm nổi bật của hệ thống GIS, quá trình
thực hiện đề tài được xử lý số liệu đầu vào từ bản đồ thu thập cho năm 1992. Ở thời
điểm này, sự phân bố các trạng thái rừng theo ranh giới hành chính xã, trên địa bàn

3

huyện Đạ Tẻh chưa chịu nhiều sự tác động từ yếu tố con người, nhằm mục đích
phát triển kinh tế xã hội tại địa phương.
Việc đánh giá mối tương quan giữa các trạng thái rừng với ranh giới hành
chính xã, bao gồm nhiều loại hiện trạng rừng. Tuy nhiên, chúng tôi chỉ quan tâm
đến 4 hiện trạng rừng tự nhiên, chưa chịu nhiều sự tác động của con người: rừng gỗ
giàu, rừng gỗ nghèo, rừng gỗ trung bình và rừng gỗ non.

4


Chương 2
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
2.1. Lý thuyết về GIS
2.1.1. Khái niệm

Hình 2.1: Hệ thống thông tin từ GIS
Hệ Thông tin địa lý GIS (Geographical Information System) là một công cụ
máy tính để lập bản đồ và phân tích các sự vật, hiện tượng thực trên trái đất. Xuất
hiện lần đầu tiên vào những năm 1960, 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 và hoạch định chiến lược...).

5

Khi xác định một công việc kinh doanh mới (như tìm một khu đất tốt cho
trồng chuối, hoặc tính toán lộ trình tối ưu cho một chuyến xe khẩn cấp), GIS cho
phép tạo lập bản đồ, phối hợp thông tin, khái quát các viễn cảnh, giải quyết các vấn
đề phức tạp, và phát triển các giải pháp hiệu quả mà trước đây không thực hiện
được. GIS là một công cụ được các cá nhân, tổ chức, trường học, chính phủ và các
doanh nghiệp sử dụng nhằm hướng tới các phương thức mới giải quyết vấn đề.
Lập bản đồ và phân tích địa lý không phải là kỹ thuật mới, nhưng GIS thực
thi các công việc này tốt hơn và nhanh hơn các phương pháp thủ công cũ. Trước
công nghệ GIS, chỉ có một số ít người có những kỹ năng cần thiết để sử dụng thông
tin địa lý giúp ích cho việc giải quyết vấn đề và đưa ra các quyết định.
Ngày nay GIS được dạy trong các trường phổ thông, trường đại học trên
toàn thế giới. Các chuyên gia của mọi lĩnh vực đều nhận thức được những ưu điểm
của sự kết hợp công việc của họ và GIS. Những thách thức chính hiện nay chúng ta
phải đối mặt như: bùng nổ dân số, ô nhiễm môi trường, phá rừng, thiên tai, hạn
hán… chiếm một không gian địa lý quan trọng trong việc ứng dụng GIS.
2.1.2. Thành phần
GIS được kết hợp bởi năm thành phần chính: phần cứng, phần mềm, dữ liệu,
con người, chính sách và quản lý.
Phần cứng: 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: 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 hoạ người-máy (GUI) để truy cập các công cụ dễ dàng.

6

Hình 2.2: Các Thành phần chính trong GIS
Dữ liệu: 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.
Con người: 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 quản lý: Ðây là hợp phần rất quan trọng để đảm bảo khả năng
hoạt động của hệ thống, là yếu tố quyết định sự thành công của việc phát triển công
nghệ GIS. Hệ thống GIS cần được điều hành bởi một bộ phận quản lý, bộ phận này
phải được bổ nhiệm để tổ chức hoạt động hệ thống GIS một cách có hiệu quả để
phục vụ người sử dụng thông tin. Để hoạt động thành công, hệ thống GIS phải
được đặt trong 1 khung tổ chức phù hợp và có những hướng dẫn cần thiết để quản
lý, thu thập, lưu trữ và phân tích số liệu, đồng thời có khả năng phát triển được hệ
thống GIS theo nhu cầu.

7


 Trong 5 thành phần của GIS, thành phần chính sách và quản lý, đóng vai
trò rất quan trọng để đảm bảo khả năng hoạt động của hệ thống, đây là yếu tố quyết
định sự thành công của việc phát triển công nghệ GIS.
2.1.3. Mô hình dữ liệu
2.1.3.1. Mô hình dữ liệu không gian
Dữ liệu của hệ GIS được lưu trữ trong CSDL, và chúng được thu thập thông

qua các mô hình thế giới thực. Dữ liệu trong hệ thống GIS còn được gọi là thông tin
không gian, đặc trưng của chúng là có khả năng mô tả “vật thể ở đâu” nhờ vị trí
tham chiếu, đơn vị đo và quan hệ không gian. Mô hình dữ liệu không gian gồm 2 hệ
thống chính: Hệ thống Vector và hệ thống Raster.
2.1.3.1.1. Hệ thống Vector
a. Kiểu đối tượng điểm (Points)
Điểm được xác định bởi cặp giá trị đ . Các đối tượng đơn, thông tin về địa lý
chỉ gồm cơ sở vị trí sẽ được phản ánh là đối tượng điểm. Các đối tượng kiểu điểm
có đặc điểm:
+ Là toạ độ đơn (x,y)
+ Không cần thể hiện chiều dài và diện tích
Tỷ lệ trên bản đồ lớn, đối tượng thể hiện dưới dạng vùng. Đối với bản đồ tỷ
lệ nhỏ, đối tượng có thể thể hiện dưới dạng một điểm.

Hình 2.3: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng điểm (Point) .

8


b. Kiểu đối tượng đường
Đường được xác định như tập hợp dãy của các điểm, có các đặc điểm sau:
+ Là một dãy các cặp toạ độ
+ Một arc bắt đầu và kết thúc bởi node
+ Các arc nối với nhau và cắt nhau tại node
+ Hình dạng của arc được định nghĩa bởi các điểm vertices
+ Độ dài chính xác bằng các cặp toạ đ

Hình 2.4: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng Arc
c. Kiểu đối tượng vùng (Polygons)

Hình 2.5: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng vùng (Polygon).

9


Vùng được xác định bởi ranh giới các đường thẳng, có các đặc điểm sau:
+ Polygons được mô tả bằng tập hợp các đường (arcs) và điểm nhãn (label
points).
+ Một hoặc nhiều arcs định nghĩa đường bao của vùng
+ Một điểm nhãn label points nằm trong vùng để mô tả, xác định cho mỗi
một vùng.
2.1.3.1.2. Hệ thống Raster
Mô hình dữ liệu raster là mô hình dữ liệu GIS được dùng tương đối phổ biến
trong các bài toán về môi trường, quản lý tài nguyên thiên nhiên. Mô hình dữ liệu
raster chủ yếu dùng để phản ánh các đối tượng dạng vùng là ứng dụng cho các bài
toán tiến hành trên các loại đối tượng dạng vùng: phân loại, chồng xếp.
Các nguồn dữ liệu xây dựng nên dữ liệu raster có thể bao gồm:
+ Quét ảnh
+ Ảnh máy bay, ảnh viễn thám
+ Chuyển từ dữ liệu vector sang
+ Lưu trữ dữ liệu dạng raster.
+ Nén theo hàng (Run lengh coding).
+ Nén theo chia nhỏ thành từng phần (Quadtree).
+ Nén theo ngữ cảnh (Fractal).
Trong một hệ thống dữ liệu cơ bản raster được lưu trữ trong các ô (thường
hình vuông) được sắp xếp trong một mảng hoặc các dãy hàng và cột. Nếu có thể,
các hàng và cột nên được căn cứ vào hệ thống lưới bản đồ thích hợp. Việc sử dụng
cấu trúc dữ liệu raster tất nhiên đưa đến một số chi tiết bị mất. Với lý do này, hệ
thống raster-based không được sử dụng trong các trường hợp nơi có các chi tiết có
chất lượng cao được đòi hỏi.

10


Hình 2.6: Sự biểu thị kết quả bản đồ dưới dạng Raster.
2.1.3.2. Mô hình thông tin thuộc tính
Số liệu phi không gian hay còn gọi là thuộc tính là những mô tả về đặc tính,
đặc điểm và các hiện tượng xảy ra tại các vị trí địa lý xác định. Một trong các chức
năng đặc biệt của công nghệ GIS là khả năng của nó trong việc liên kết và xử lý
đồng thời giữa dữ liệu bản đồ và dữ liệu thuộc tính. Thông thường hệ thống thông
tin địa lý có 4 loại số liệu thuộc tính:
* Đặc tính của đối tượng: liên kết chặt chẽ với các thông tin không gian có
thể thực hiện SQL (Structure Query Language) và phân tích.
* Số liệu hiện tượng, tham khảo địa lý: miêu tả những thông tin, các hoạt
động thuộc vị trí xác định.
* Chỉ số địa lý: Tên, địa chỉ, khối, phương hướng định vị… liên quan đến
các đối tượng địa lý.
* Quan hệ giữa các đối tượng trong không gian, có thể đơn giản hoặc phức
tạp (sự liên kết, khoảng tương thích, mối quan hệ đồ hình giữa các đối tượng).
Để mô tả một cách đầy đủ các đối tượng địa lý, trong bản đồ số chỉ dùng
thêm các loại đối tượng khác: điểm điều khiển, toạ độ giới hạn và các thông tin
mang tính chất mô tả (annotation).

11


2.2. Các nguyên cứu về ứng dụng GIS
2.2.1. Các nguyên cứu về ứng dụng GIS trong quản lý tài nguyên môi trường
Nghiêm Văn Tuấn, 2008. Đã ứng dụng GIS để thành lập bản đồ các vùng có
nguy cơ trượt lở đất ở khu vực miền núi, bằng việc dùng tư liệu ảnh viễn thám kết

hợp với các mô hình lý thuyết để thành lập bản đồ nguy cơ trượt lở đất. Tác giả
nguyên cứu bản chất của quá trình trượt lở đất, giải đoán ảnh viễn thám (bao gồm cả
giải đoán bằng mắt và bằng các phương pháp sử dụng các thuật toán phân lớp ảnh
vệ tinh) để thành lập bản đồ hiện trạng trượt lở đất. Qua đó xây dựng được cơ sở dữ
liệu thông tin địa lý, phục vụ cho việc theo dõi giám sát trượt lở đất. Bao gồm ảnh
vệ tinh, các loại bản đồ địa hình, sử dụng đất, thổ nhưỡng, các thông tin thuộc tính
như khí hậu, độ ẩm, lượng mưa, độ dốc...
Tuy nhiên, việc sử dụng các công cụ GIS để xử lý, phân tích dự báo trượt lở
để xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở đất còn ở công tác thử nghiệm với quy mô diện
tích nhỏ, là một bước ứng dụng trên quy mô rộng nếu được sự hỗ trợ về tài chính
cũng như sự hỗ trợ của những đồng nghiệp cùng chuyên môn.
Vũ Bích Ngọc, 2007. Nghiên cứu sử dụng các phần mềm chuyên về xử lý,
phân tích và giải đoán ảnh viễn thám để thành lập bản đồ về các loại hình đất ngập
nước, ở khu vực ven biển thuộc huyện Xuân Thuỷ, tỉnh Nam Định. Với khả năng sử
dụng các loại ảnh viễn thám hiện có ở trung tâm Viễn thám để thành lập bản đồ
phân bố của các loại hình đất ngập nước, nhằm nghiên cứu khả năng thông tin ảnh
viễn thám để xác định các loại hình đất ngập nước, nghiên cứu một số phần mềm
chuyên về xử lý và phân tích ảnh, ứng dụng phần mềm phù hợp để chiết tách thông
tin về các loại hình đất ngập nước từ ảnh viễn thám, thành lập bản đồ phân bố các
loại hình đất ngập nước tỷ lệ 1/25 000 ở khu vực ven biển huyện Xuân Thủy.
Tuy nhiên, đề tài cũng có một số khó khăn trong việc thu thập số liệu, khảo
sát ngoại nghiệp, xử lý, phân tích và giải đoán ảnh vệ tinh dạng số, điều tra kiểm
chứng ở thực địa, số hóa và biên tập bản đồ.

12


2.2.2. Trong quy hoạch đất đai
Đinh Hồng Phong, 2009. Sử dụng công nghệ viễn thám và GIS xác định hiện
trạng sử dụng đất phục vụ kiểm kê đất đai. Thông qua việc ứng dụng công nghệ

viễn thám xử lý ảnh vệ tinh, lập bản đồ hệ thống sử dụng đất. Nhằm đưa được
những hiệu quả của công nghệ viễn thám, công nghệ GIS xuống các địa phương.
Mặc dù khả năng ứng dụng thực tế trên địa phương rất khả quan, nhưng quá
trình thực hiện đề tài vẫn tồn tại một số khó khăn trong quản lý hiện trạng sử dụng
đất và biến động đất đai khó kiểm sót.
Trong ứng dụng công nghệ viễn thám GIS của Nguyễn Xuân Lâm, 2005. Tác
giả đã khảo sát và đánh giá các loại dữ liệu (dữ liệu địa hình, số liệu đo đạc và quan
trắc khí tượng thủy văn, dữ liệu kinh tế xã hội... ) xây dựng quy trình công nghệ
viễn thám phục vụ giám sát ngập lụt, xây dựng phương pháp đánh giá tình hình
ngập lụt tại Phú Yên. Nhằm phục vụ công tác quản lý tài nguyên đất và nước tại
huyện Tuy An- tỉnh Phú Yên.
Tuy nhiên, quá trình thực hiện đề tài còn tồn tại những hạn chế trong việc
chưa đánh giá hết khả năng xã ra thiên tai: hạn hán, lũ lụt, bão… Trên quy mô rộng,
các vùng núi cao và người dân sống gần bờ biển.
2.2.3. Trong quản lý tài nguyên rừng
Nguyễn Văn Sinh, 2009. Với đề tài nghiên cứu sự biến động lớp phủ thực
vật tới sự đa dạng sinh học, ở vùng đồi núi Tỉnh Phú Yên bằng hệ thống GIS. Tác
giả đã thu thập các tài liệu ảnh, bản đồ về lớp phủ thực vật, bản đồ hiện trạng rừng
bằng phần mềm Mapinfo. Nhằm thành lập bản đồ biến động lớp phủ thực vật, kết
hợp viễn thám và GIS để quản lý, phát triển các rừng bảo tồn thiên nhiên, đánh giá
ảnh hưởng của biến động thực phủ tới các loài động vật quý hiếm.Tuy nhiên, quá
trình diễn biến tài nguyên rừng chưa cập nhật hết dữ liệu, nhằm phân tích và đánh
giá tình hình sinh trưởng và phát triển tài nguyên rừng. Chưa có dữ liệu về số lượng
loài động vật cần bảo tồn.

13


2.3. Thảo luận tổng quan
Hệ thống thông tin địa lý với công cụ phân tích không gian GIS mặc dù xuất

hiện ở nước ta từ cuối những năm 80, tuy nhiên nó mới thực sự có cơ hội phát triễn
trong những năm gần đây, và được phát triễn mạnh mẽ theo hướng phục vụ cho nhu
cầu xã hội. Hiện nay, rất nhiều công trình nguyên cứu, dự án về GIS được áp dụng
rộng rãi trong cuộc sống ở nhiều lĩnh vực. Công cụ GIS giúp cho nhà quy hoạch,
quản lý, có tầm nhìn khái quát và khả năng dự đoán những biến đổi của một mô
hình nguyên cứu nào đó trong tương lai. Đặc biệt là những ưu điểm trong quản lý
tài nguyên rừng, bảo tồn tài nguyên đất và nước, bảo tồn đa dạng sinh học. (Đinh
Hồng Phong, 2009).
Hiện nay, việc quản lý tài nguyên rừng tại nước ta luôn quan tâm đến sự hỗ
trợ của kỹ thuật GIS, nhầm cập nhật và phân tích những thông tin về diễn biến tài
nguyên rừng trong các lâm trường, khu bảo tồn, các vườn Quốc gia… Kết quả cho
thấy rất nhiều mặt tích cực với sự xử lý chính xác và cho kết quả nhanh, góp phần
tiết kiệm chi phí quản lý và bảo vệ tài nguyên rừng. (Trần Thị Thúy Hằng, 2005).
Tại huyện Đạ Tẻh, việc ứng dụng kỹ thuật GIS trong quản lý tài nguyên
rừng nói chung, cũng như việc ứng dụng GIS nói riêng, trong việc tìm hiểu sự phân
bố không gian các trạng thái rừng tự nhiên theo ranh giới hành chính cấp xã là chưa
nhiều. Huyện Đạ Tẻh với đặc thù nền kinh tế phụ thuộc vào rừng, đời sống người
dân còn nhiều khó khăn. Do đó, việc ứng dụng kỹ thuật GIS trong việc tìm hiểu sự
phân bố không gian các trạng thái rừng tại địa phương là rất cần thiết.
Kỹ thuật GIS góp phần giúp người quản lý tài nguyên rừng có cái nhìn tổng
thể, thấy được những biến động về diễn biến tài nguyên rừng, đồng thời với sự hỗ
trợ của GIS nó giúp người quản lý tài nguyên hoạch định chính sách phát triển kinh
tế phù hợp với địa phương, bảo vệ tốt tài nguyên rừng, tài nguyên đất và nước cũng
như bảo tồn đa dạng sinh học… ( Lê Bá Nam, 2011).

14