ỨNG DỤNG KỸ THUẬT GIS TRONG VIỆC TÌM HIỂU QUY LUẬT PHÂN BỐ KHÔNG GIAN CỦA CÁC TRẠNG THÁI RỪNG TỰ NHIÊN THEO CÁC KHOẢNG CÁCH KHÁC NHAU TỪ HỆ THỐNG GIAO THÔNG TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN CÁT TIÊN TỈNH LÂM ĐỒNG
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.15 MB, 61 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
***************
LÊ TẤN ĐẾN
ỨNG DỤNG KỸ THUẬT GIS TRONG VIỆC TÌM HIỂU QUY
LUẬT PHÂN BỐ KHÔNG GIAN CỦA CÁC TRẠNG THÁI
RỪNG TỰ NHIÊN THEO CÁC KHOẢNG CÁCH KHÁC
NHAU TỪ HỆ THỐNG GIAO THÔNG TRÊN ĐỊA
BÀN HUYỆN CÁT TIÊN 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 TẤN ĐẾN
ỨNG DỤNG KỸ THUẬT GIS TRONG VIỆC TÌM HIỂU QUY
LUẬT PHÂN BỐ KHÔNG GIAN CỦA CÁC TRẠNGTHÁI
RỪNG TỰ NHIÊN THEO CÁC KHOẢNG CÁCH KHÁC
NHAU TỪ HỆ THỐNG GIAO THÔNG TRÊN ĐỊA
BÀN HUYỆN CÁT TIÊN 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
LỜI CẢM ƠN
Để đề tài được tiến hành thuận lợi và thành công như hôm nay, tôi xin gửi lời
cám ơn chân thành đến:
Gia đình đã động viên, ủng hộ và tạo mọi điều kiện cho tôi.
Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, ban chủ
nhiệm khoa Lâm Nghiệp đã tạo mọi điều kiện cho tôi được học tập và nghiên cứu.
Những thầy cô giáo ở trường đã giảng dạy cho tôi suốt thời gian học ở trường.
Thầy Phạm Trịnh Hùng đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ tôi trong suốt
quá trình thực hiện đề tài.
UBND huyện Cát Tiên, tỉnh Lâm Đồng đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi
thực tập.
Cuối cùng xin cảm ơn tất cả những bạn bè đã đóng góp ý kiến, giúp tôi hoàn
thành đề tài này.
Xin chân thành cảm ơn.
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 6/2012
Người thực hiện
Lê Tấn Đến
ii
TÓM TẮT
Đề tài nghiên cứu: “ Ứng dụng kỹ thuật Gis trong việc tìm hiểu quy luật phân bố
không gian của các trạng thái rừng tự nhiện theo các khoảng các khác nhau từ hệ thống
giao thong trên địa bàn huyện Cát Tiên tỉnh Lâm Đồng” được thực hiện từ ngày 10/2
đến ngày 15/6/2012.
Đề tài được thực hiện nhờ sự hướng dẫn của giáo viên: TS. Phạm Trịnh Hùng,
Bộ môn kỹ thuật thông tin Lâm Nghiệp, khoa Lâm Nghiệp, Trường Đại học Nông Lâm
TP. Hồ Chí Minh.
Nội dung trọng tâm của đề tài nhằm vào các vấn đề sau:
Tạo cơ sở dữ liệu về hiện trạng rừng và hệ thống giao thông trên địa bàn huyện
Cát Tiên từ các dữ liệu thứ cấp đã có.
Mô tả sự phân bố không gian của các hiện trạng rừng trong các cự ly khác nhau
từ hệ thống giao thông. Từ đó phân tích mối quan hệ giữa các hiện trạng rừng với các
cự ly giao thông.
Các phương pháp nguyên cứu:
Phương pháp sử lý, phân tích bản đồ dựa vào các phần mền chuyên dụng phục
vụ cho kết quả của nguyên cứu.
Phương pháp phân tích tương quan từ các số liệu đã có bằng phần mềm Excel.
Bản đồ huyện Cát Tiên được sử lý, phân tích dựa vào phần mềm MapInfor 10.5
từ đó tiến hành tạo các vùng đệm cho hệ thống giao thông. Qua đó, ta xác định được
các hiện trạng rừng khác nhau nằm trong vùng đệm nguyên cứu.
iii
SUMMARY
Research subjects: "Application of GIS techniques in understanding the spatial
distribution laws of the state of natural forest as an interval different from the transport
system on Cat Tien district, Lam Dong province" is made from 10/2 to 15/6/2012.
This study was performed with the guidance of the teacher: TS. Trinh Pham
Hung, Department of Forestry Technical Information, Department of Forestry, Nong
Lam University. Ho Chi Minh.
The contents of the subject to focus on the following issues:
Create database on forest status and traffic system in the district of Cat Tien
from the secondary data were available.
Describe the spatial distribution of the forest situation in the different distance
from the transport system. Since then analyze the relationship between forest status
with the distance of transportation.
The team examined methods:
Processing method, based on mapping analysis of specialized software for the
original study results.
Correlation analysis method from the available data using Excel software.
Cat Tien district map being processed, based on software analysis which carried
10.5 MapInfor create buffer zones for the transport system. Thereby, we determine the
current status of different forest resources saved in the buffer zone.
iv
MỤC LỤC
TRANG
TRANG TỰA
i
LỜI CẢM ƠN
ii
TÓM TẮT
iii
SUMMARY
iv
MỤC LỤC
v
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
viii
DANH SÁCH CÁC BẢNG
ix
DANH SÁCH CÁC HÌNH
x
Chương 1 MỞ ĐẦU
1
1.1 Đặt vấn đề
1
1.2 Mục tiêu đề tài
2
1.3 Ý nghĩa của đề tài
2
1.4 Giới hạn của đề tài
3
Chương 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
4
2.1 Lý thuyết về GIS
4
2.1.1 Khái niệm
4
2.1.2 Thành phần
4
2.1.2.1 Phần cứng (Hardware)
5
2.1.2.2 Phần mền (Software)
5
2.1.2.3 Dữ liệu (Data)
6
2.1.2.4 Con người (Expertise)
6
2.1.2.5 Chính sách và quản lý (Policy and management)
6
2.1.3 Mô hình dữ liệu không gian
7
2.2 Các nghiên cứu về ứng GIS trong quản lý tài nguyên rừng
8
v
2.3 Thảo luận tổng quan
14
Chương 3 ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU
15
3.1 Giới thiệu địa điểm nguyên cứu
15
3.1.1 Vị trí địa lý
16
3.1.2 Điều kiện tự nhiên
16
3.1.2.1 Địa hình
16
3.1.2.2 Khí hậu
16
3.1.2.3 Thủy văn
16
3.1.3 Dân số và phân bố dân cư
17
3.1.4 Kết cấu hạ tầng
17
3.1.4.1 Giao thông và mối quan hệ liên vùng
17
3.1.4.2 Điện, nước và bưu chính viễn thông
18
3.1.4.3 Hạ tầng khác
18
3.1.5 Về kinh tế
18
3.2 Lý do chọn điểm nghiên cứu
19
Chương 4 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
20
4.1 Cơ sở dữ liệu hiện trạng rừng tự nhiên và hệ thống giao thông từ các dữ liệu thứ
cấp năm 1992 của huyện Cát Tiên.
20
4.1.1 Ngoại nghiệp
20
4.1.2 Nội nghiệp
20
4.2 Quy luật phân bố không gian của các trạng thái rừng tự nhiên theo hệ thống
giao thông trên địa bàn huyện Cát Tiên
22
Chương 5 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
24
5.1 Cơ sở dữ liệu về hiện trạng rừng và hệ thống giao thông tại huyện Cát Tiên
24
5.1.1 Cơ sở dữ liệu về hiện trạng rừng huyện Cát Tiên năm 1992
24
5.1.2 Cơ sở dữ liệu về hệ thống giao thông huyện Cát Tiên năm 1992
26
vi
5.2 Phân bố không gian của các trạng thái rừng tự nhiên theo hệ thống giao thông
trên địa bàn huyện Cát Tiên năm 1992
27
5.2.1 Phân bố không gian của các hiện trạng rừng theo hệ thống giao thông ứng với
vùng đệm 200m
27
5.2.2 Phân bố không gian của các hiện trạng rừng theo hệ thống giao thông ứng với
vùng đệm 400m
29
5.2.3 Phân bố không gian của các hiện trạng rừng theo hệ thống giao thông ứng với
vùng đệm 600m
30
5.2.4 Phân bố không gian của các hiện trạng rừng theo hệ thống giao thông ứng với
vùng đệm 800m
32
5.2.5 Phân bố không gian của các hiện trạng rừng theo hệ thống giao thông ứng với
vùng đệm 1000m
34
5.3 Mối tương quan giữa diện tích rừng gỗ trung bình với các cự ly vùng đệm
36
5.4 Mối tương quan giữa diện tích rừng hỗn giao với diện tích các vùng đệm
38
5.5 Mối tương quan giữa diện tích rừng tre nứa với các cự ly vùng đệm
39
5.6 Mối tương quan giữa diện tích đất nông nghiệp với các cự ly vùng đệm
40
5.7 Mối tương quan giữa diện tích đất trống với các cự ly vùng đệm
42
5.8 Thảo luận
43
Chương 6 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
45
6.1 Kết luận
45
6.2 Kiến nghị
46
TÀI LIỆU THAM KHẢO
47
vii
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
GIS
Geographic Information System
HTTTDL
Hệ thống thông tin địa lý
Vp
Văn phòng
UBND
Ủy ban nhân dân
HĐND
Hội đồng nhân dân
HĐBT
Hội đồng bộ trưởng
UTM
Universal Transversal Mecators
BQL
Ban quản lý
viii
DANH SÁCH CÁC BẢNG
BẢNG
TRANG
Bảng 5.1: Diện tích huyện trạng rừng huyện Cát Tiên năm 1992
25
Bảng 5.2: Diện tích hiện trạng rừng ứng với vùng đệm 200m
28
Bảng 5.3: Diện tích hiện trạng rừng ứng với vùng đệm 400m
29
Bảng 5.4: Diện tích hiện trạng rừng ứng với vùng đệm 600m
31
Bảng 5.5: Diện tích hiện trạng rừng ứng với vùng đệm 800m
33
Bảng 5.6: Diện tích hiện trạng rừng ứng với vùng đệm 1000m
35
Bảng 5.7: Diện tích hiện trạng rừng gỗ trung bình theo diện tích các vùng đệm
37
Bảng 5.8: Diện tích hiện trạng rừng gỗ hỗn giao theo diện tích các vùng đệm
38
Bảng 5.9: Diện tích hiện trạng rừng tre nứa theo diện tích của các vùng đệm
39
Bảng 5.10: Diện tích hiện trạng đất nông nghiệp theo các cự ly vùng đệm
41
Bảng 5.11: Diện tích đất trống theo các cự ly vùng đệm
42
Bảng 5.12: Hệ số tương quan của diện tích hiện trạng rừng và diện tích vùng đệm
43
ix
DANH SÁCH CÁC HÌNH
HÌNH
TRANG
Hình 2.1: Các thành phần của hệ thống thông tin địa lý
5
Hình 3.1: Bản đồ vị trí huyện Cát Tiên
15
Hình 5.1: Bảng đồ hiện trạng rừng huyện Cát Tiên năm 1992
24
Hình 5.2: Thành phần hiện trạng rừng huyện Cát Tiên năm 1992
25
Hình 5.3: Bản đồ hệ thống giao thông huyện Cát Tiên năm 1992
26
Hình 5.4: Bản đồ phân bố không gian của các hiện trạng rừng theo hệ thống giao
thông ứng với buffer 200m
27
Hình 5.5: Biểu đồ diện tích các hiện trạng rừng ứng với vùng đệm 200m
28
Hình 5.6: Bản đồ phân bố không gian của các hiện trạng rừng theo hệ thống giao
thông ứng với vùng đệm 400m
29
Hình 5.7: Biểu đồ diện tích các hiện trạng rừng ứng với vùng đệm 400m
30
Hình 5.8: Bản đồ phân bố không gian của các hiện trạng rừng theo hệ thống giao
thông ứng với vùng đệm 600m
31
Hình 5.9: Biểu đồ diện tích các hiện trạng rừng ứng với vùng đệm 600m
32
Hình 5.10: Bản đồ phân bố không gian của các hiện trạng rừng theo hệ thống giao
thông ứng với vùng đệm 800m
33
Hình 5.11: Biểu đồ diện tích các hiện trạng rừng ứng với vùng đệm 800m
34
Hình 5.12: Bản đồ phân bố không gian của các hiện trạng rừng theo hệ thống giao
thông ứng với vùng đệm 1000m
35
Hình 5.13: Biểu đồ diện tích các hiện trạng rừng ứng với vùng đệm 1000m
36
Hình 5.14: Biểu đồ tương quan giữa diện tích các vùng đệm và diện tích của rừng gỗ
trung bình
37
x
Hình 5.15: Biểu đồ tương quan giữa diện tích các vùng đệm và diện tích của rừng hỗn
giao
38
Hình 5.16: Biểu đồ tương quan giữa diện tích các vùng đệm và diện tích của rừng tre
nứa
40
Hình 5.17: Biểu đồ tương quan giữa diện tích các vùng đệm và diện tích của đất nông
nghiệp
41
Hình 5.18: Biểu đồ tương quan giữa diện tích các vùng đệm và diện tích của đất trống42
Hình 5.19: Biểu đồ hệ số tương quan r của các hiện trạng rừng
xi
43
Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Hiện nay việc ứng dụng và triển khai các ứng dụng GIS vào trong quản lý để
phục vụ cho đời sống xã hội đã và đang phát triển rất nhanh, điển hình là trong các lĩnh
vực hạ tầng giao thông (Địa Việt, 2009), phát triển đô thị (Khánh Phương, 2011), môi
trường (kobgye, 2011), Nông nghiệp (VidaGIS – Gisdevelopment, 2009), quản lý
mạng lưới cấp nước sạch (Nguyễn Việt Hùng, 2009) và tỏ ra có hiệu quả cao trong
quản lý tài nguyên rừng.
Hệ thống giao thông đường bộ là một trong những bộ phận quan trọng trong kết
cấu hạ tầng kinh tế xã hội. Trong việc quy hoạch quản lý tài nguyên rừng việc xây
dựng các hệ thống giao thông sao cho phù hợp là một trong những điều quan trọng. Nó
sẽ góp phần vào các công tác như phòng chống cháy rừng, trồng rừng, vận chuyển
nguyên vật liệu… Hệ thống giao thông thuận lợi sẽ góp phần vào việc quản lý tài
nguyên rừng được hiệu quả hơn. Vì vậy, trong việc quy hoạch tài nguyên rừng thì việc
bố trí các hệ thống giao thông sao cho phù hợp sẽ góp phần vào công tác quản lý tài
nguyên rừng ngày càng hiệu quả.
Trong quản lý tài nguyên rừng, hệ thống giao thông thuận lợi sẽ tạo điều kiện
thuân lợi cho việc vận chuyển các yếu tố cần thiết cho công việc trồng rừng. Hệ thống
giao thông thuận lợi sẽ góp phần thuận lợi cho việc vận chuyển cây giống và phân bón
cho việc trồng rừng. Đồng thời, hệ thống giao thông thuận lợi sẽ góp phần tạo điều
kiện thuận lợi khi có cháy rừng xảy ra. Khi có cháy rừng xảy ra, hệ thống giao thông sẽ
góp phần làm đường băng cản lửa không cho ngọn lửa lan truyền sang vùng lân cận, và
1
nếu hệ thống giao thông phát triển sẽ tạo một môi trường thuận lợi cho các phương tiện
chữa cháy kịp thời dập tắt ngọn lửa, tránh tình trạng cháy lan sang các vùng lân cận.
Ngày nay, nhiều nguyên cứu về sự phân bố của các hiện trạng rừng tự nhiên
theo nhiều yếu tố khác nhau, đồng thời việc quản lý tài nguyên rừng ngày càng tỏ ra
hiệu quả ở các địa phương. Tuy nhiên, huyện Cát Tiên, tỉnh Lâm Đồng, việc hiểu biết
về mặt định lượng liên quan đến phân bố trạng thái rừng tự nhiên là chưa đầy đủ.
Ứng dụng kỹ thuật phân tích không gian của GIS trong việc phân tích ảnh
hưởng của hệ thống giao thông đối với việc phân bố các trạng thái rừng tự nhiên là
chưa nhiều trong điều kiện Việt Nam nói chung và địa bàn huyện Cát Tiên nói riêng.
Nên trong khung cảnh này, chúng tôi thực hiện đề tài “Ứng dụng kỹ thuật GIS trong
việc tìm hiểu quy luật phân bố không gian của các trạng thái rừng tự nhiên theo hệ
thống giao thông trên địa bàn huyện Cát Tiên, tỉnh Lâm Đồng”
1.2 Mục tiêu đề tài
Đề tài của chúng tôi thực hiện với sự trợ giúp của kỹ thuật GIS nhằm:
Xây dựng cơ sở dữ liệu về hiện trạng rừng tự nhiên và hệ thống giao thông từ
các dữ liệu thứ cấp năm 1992 của huyện Cát Tiên.
Mô tả các phân bố không gian của các trạng thái rừng tự nhiên theo hệ thống
giao thông trên địa bàn huyện Cát Tiên.
1.3 Ý nghĩa của đề tài
Về mặt lý thuyết, đề tài sẽ góp phần kiểm chứng sự phân bố không gian của các
trạng thái rừng tự nhiên theo sự phát triển của hệ thống giao thông và cụ thể trên địa
bàn của huyện Cát Tiên.
Về thực tiễn, đề tài sẽ chỉ ra khả năng ứng dụng của kỹ thuật GIS trong thực tiễn
định hướng quy hoạch sử dụng tài nguyên rừng theo hướng bền vũng về mặt sinh thái.
2
1.4 Giới hạn của đề tài
Việc phân bố các trạng thái rừng tự nhiên sẽ có quan hệ chặt chẽ với các nhân tố
sinh thái bao gồm thổ nhưỡng, địa hình, lượng mưa, nhiệt độ, hệ thống giao thông và
ngay cả với tình hình phát triển kinh tế xã hội của từng vùng. Tuy nhiên trong đề tài
này chúng tôi chỉ giới hạn trong phạm vi tìm hiểu quy luật phân bố không gian của các
trạng thái rừng tự nhiên theo các cự ly khác nhau từ hệ thống giao thông đến hiện trạng
rừng.
Tùy thuộc vào tình hình thực tế của việc thu thập số liệu thứ cấp và với mục tiêu
phát hiện khả năng phân tích không gian của GIS, nên các bản đồ đầu vào của đề tài sẽ
được thu thập cho năm 1992, vào thời điểm này các hiện trạng rừng vẫn còn hiện diện
và chưa chịu nhiều tác động của các yếu tố kinh tế xã hội.
Các khóa phân loại trên bản đồ hiện trạng của năm này chỉ quan tâm đến khả
năng phân loại theo tiêu chí rừng gỗ giàu, trung bình, nghèo…
3
Chương 2
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
2.1 Lý thuyết về GIS
2.1.1 Khái niệm
Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System – GIS) được định
nghĩa như là một hệ thống thông tin mà nó sử dụng dữ liệu đầu vào, các thao tác phân
tích, cơ sở dữ liệu đầu ra liên quan về mặt địa lý không gian, nhằm hỗ trợ việc thu
nhận, lưu trữ, quản lý, xử lý, phân tích và hiển thị các thông tin không gian từ thế giới
thực để giải quyết các vấn đề, tổng hợp thông tin cho các mục đích của con người đặt
ra, chẳng hạn như: Để hỗ trợ việc ra các quyết định cho việc quy hoạch và quản lý sử
dụng đất, tài nguyên thiên nhiên, môi trường, giao thông, dễ dàng trong việc quy hoạch
phát triển đô thị và những việc lưu trữ dữ liệu chính. (Nguyễn Kim Lợi; Trần Thống
Nhất, 2007)
2.1.2 Thành phần
GIS được kết hợp từ năm phần chính: Phần cứng, phần mền, cơ sở dữ liệu, con
người và chính sách quản lý.
4
Hình 2.1: Các thành phần của hệ thống thông tin địa lý
2.1.2.1 Phần cứng (Hardware)
Phần cứng là các thiết bị sử dụng trong các thao tác HTTTDL. Ngày nay, phần
mền HTTTDL có thể chạy trên mọi kiểu phần cứng khác nhau từ các máy chủ trung
tâm tới máy tính cá nhân trên mạng hay là máy đơn. Bao gồm các thiết bị là máy tính,
thiết bị nhập dữ liệu, máy in và hệ thống lưu trữ.
Máy tính: Máy tính sử dụng trong HTTTDL có thể là máy tính cá nhân, máy
chủ và có thể làm việc trong môi trường mạng.
Thiết bị nhập dữ liệu: bao gồm bàn số hóa, máy quét.
Máy in: thiết bị này dùng để in bản đồ.
Hệ thống lưu trữ: gồm đĩa quang học, đĩa từ (ổ cứng máy tính), đĩa mền, băng từ.
2.1.2.2 Phần mền (Software)
Phần mền HTTTDL cung cấp những chức năng và công cụ cần thiết đề nhập,
lưu trữ, phân tích và hiển thị thông tin địa lý.
Những chức năng chính của phần mền là:
Công cụ cho việc nhập và thao tác với thông tin địa lý.
Hệ thống lưu trữ và quản trị cơ sở dữ liệu.
5
Những công cụ cho phép phân tích, thể hiện, chuyển đổi dữ liệu.
Giao tiếp đồ họa với người sử dụng dễ dàng truy xuất, trình bày dữ liệu.
2.1.2.3 Dữ liệu (Data)
Là thành phần quan trọng nhất trong HTTTDL.
HTTTDL sẽ tích hợp dữ liệu trong HTQTDL nhằm tổ chức và duy trì dữ liệu
không gian và thuộc tính. Khi tiến hành phân tích không gian, người dùng phải có
những kỹ năng lựa chọn và sử dụng các công cụ từ các công cụ của HTTTDL và những
kiến thức phù hợp với dữ liệu đang sử dụng.
2.1.2.4 Con người (Expertise)
Con người quản lý hệ thống và phát triển các dự án nhằm ứng dụng HTTTDL
vào thực tế. Người sử dụng gồm có chuyên gia kỹ thuật, người thiết kế và duy trì hệ
thống và người sử dụng để trợ giúp thực hiện các công việc hằng ngày.
2.1.2.5 Chính sách và quản lý (Policy and management)
Đây 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 một khung tổ chức
phù hợp và có những hướng dẫn cần thiết để quản lý, thu thập, lưu trữ và phân tích số
liệu, đòng thời có khả năng phát triển được hệ thống GIS theo yêu cầu. 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. Trong quá trình hoạt động, mục đích chỉ có thể đạt được và tính hiệu quả của kỹ
thuật GIS chỉ được minh chứng khi công cụ này có thể hỗ trợ những người sử dụng
thông tin để giúp họ thực hiện được những mục tiêu công việc. Ngoài ra việc phối hợp
giữa các cơ quan chức năng có liên quan cũng phải được đặt ra, nhằm tăng hiệu quả sử
dụng của GIS cũng như các nguồn số liệu hiện có.
6
2.1.3 Mô hình dữ liệu không gian
Có 3 loại mô hình dữ liệu không gian trong GIS là:
Mô hình dữ liệu vector
Mô hình dữ liệu raster
Mô hình TIN
Mô hình dữ liệu vector
Mô hình dữ liệu vector xem các sự vật, hiện tượng là tập các thực thể không
gian cơ sở và tổ hợp của chúng. Các thực thể cơ sở bao gồm: điểm (point), đường
(line), vùng (polygon). Các thực thể được hình thành trên cơ sở các vector hay tạo độ
của các điểm trong hệ trục nguyên cứu.
Mô hình dữ liệu vector sử dụng các đoạn thẳng hay các điểm rời rạc để nhận
biết các vị trí của thế giới thực.
Mô hình dữ liệu raster
Mô hình raster biểu diễn các đặc trưng địa lý bằng các điểm ảnh (pixel). Dữ liệu
raster gắn liền với dữ liệu dạng ảnh hoặc dữ liệu có tính liên tục cao. Dữ liệu raster có
thể biểu diễn được rất nhiều các đối tượng từ hình ảnh bề mặt đất đến ảnh chụp từ vệ
tinh, ảnh quét và ảnh chụp. Định dạng dữ liệu raster rất đơn giản nhưng hỗ trợ rất nhiều
kiểu dữ liệu khác nhau.
Mô hình TIN
Mô hình “lưới tam giác không đều” - gọi tắt là mô hình TIN. TIN có khả năng
biểu diễn bề mặt liên tục từ những tập hợp điểm rời rạc. Về mặt hình học, TIN là tập
các điểm được nối với nhau thành các tam giác. Các tam giác này hình thành nên bề
mặt 3 chiều. Các điểm được lưu trữ cùng với giá trị gốc chiếu của chúng. Các điểm này
không cần phải phân bố theo một khuân mẫu nào và mật độ phân bố cũng có thể thay
đổi ở các vùng khác nhau. Một điểm bất kỳ thuộc vùng biểu diễn sẽ nằm trên đỉnh,
cạnh hoặc trong một tam giác của lưới tam giác. Nếu một điểm không phải là đỉnh thì
7
giá trị hình chiếu của nó có được từ phép nội suy tuyến tính (của hai điểm khác nếu
điểm này nằm trên cạnh hoặc của ba điểm nếu điểm này nằm trong tam giác). Vì thế
mô hình TIN là mô hình tuyến tính trong không gian 3 chiều có thể được hình dung
như sự kết nối đơn giản của một tập hợp các tam giác.
2.2 Các nghiên cứu về ứng GIS trong quản lý tài nguyên rừng
Đào Xuân Nam, 2005 đã ứng dụng phần nềm MapInfo để xây dựng cơ sở dữ
liệu và các bản đồ chuyên đề phục vụ cho việc đánh giá và theo dõi hiện trạng rừng tại
phân trường V, lâm trường Tam Hiệp, huyện Di Linh, tỉnh Lâm Đồng qua 2 thời điểm
1999 và 2004, từ đó đánh giá hiện trạng rừng và theo dõi diễn biến rừng tại khu vực
nguyên cứu, qua đó xác định nguyên nhân dẫn đến sự thay đổi hiện trạng rừng. Kết quả
đạt được là đã xây dựng được các bản đồ hiện trạng rừng theo 2 thời điểm khác nhau là
năm 1999 và 2004. Qua đó đã xác định được nguyên nhân của việc mất tài nguyên
rừng tại khu vực nguyên cứu.
Trần Thị Thúy Hằng, 2005 đã ứng dụng GIS trong việc thiết kế, chăm sóc và
quản lý rừng trồng tại lâm trường Bảo Lâm, tỉnh Lâm Đồng. Trong báo cáo này, tác giả
đã so sánh được việc thiết kế, chăm sóc và quản lý rừng trồng trên bản đồ giấy và với
ứng dụng của GIS trong việc thiết kế, chăm sóc và quản lý rừng trồng. Kết quả đạt
được là đã xây dựng được cơ sở dữ liệu cho việc thiết kế, chăm sóc và quản lý rừng
trồng qua đó thấy được tính khả thi của ứng dụng GIS trong quản lý rừng trồng.
Trần Huy Mạnh, 2005 ứng dụng GIS để phân chia rõ ranh giới, mức độ xung
yếu rừng phòng hộ đến các tiểu khu rừng, các đơn vị chủ rừng, các xã trên diện tích
rừng phòng hộ đầu nguồn từ đó đề xuất giải pháp sử dụng rừng, đất rừng phòng hộ hợp
lý theo cấp xung yếu. Kết quả đạt được là đã xác định được các nhóm yếu tố tham gia
vào phân cấp phòng hộ tại khu vực nguyên cứu là độ dốc, đất, mưa, độ cao và các yếu
tố thảm thực vật. Từ đó xây dựng được các bản đồ chuyên đề về các yếu tố ảnh hưởng
tới phòng hộ tới khu vực nguyên cứu.
8
Nguyễn Đức Tú, 2006 đã ứng dụng GIS trong việc tính xói mòn đất tại lâm
trường Mã Đà tỉnh Đồng Nai. Tác giả đã xây dựng các cơ sở dữ liệu về bản đồ địa
hình, bản đồ đất, bản đồ lượng mưa để tính lượng xói mòn tiềm năng và lượng xói mòn
thực tế. Tiếp theo đó tác giả ứng dụng GIS để mô hình hóa hiện trạng xói mòn đất. Kết
quả của nghiên cứu tính được lượng xói mòn tiềm năng và lượng xói mòn thực thế tại
Lâm trường Mã Đà qua đó đưa ra những hình thức sử dụng đất và các biện pháp canh
tác hợp lý cho lâm trường Mã Đà.
Nguyễn Thị Hạnh, 2006 đã tiến hành nguyên cứu lượng xói mòn đất tại lâm
trường Tân Phú tỉnh Đồng Nai với sự hỗ trợ của GIS. Trong nguyên cứu này, tác giả đã
xác lập các hệ số xói mòn đất theo các hệ số khác nhau như chiều dài sườn, độ dốc,
lượng mưa, loại đất. Đồng thời, ứng dụng GIS để tính lượng xói mòn tiềm năng và
lượng xói mòn thực tế sau đó mô hình hóa xói mòn đất thông qua các bản đồ.
Vũ Minh Tuấn, 2007 đã tiến hành nguyên cứu ứng dụng công nghệ GIS và AHP
xác định thích nghi của cây thông ba lá (Pinus kesiya), thông hai lá (Pinus merkusii),
keo lá tràm (Acacia auriculiformis) tại huyện Di Linh, tỉnh Lâm Đồng. Tác giả đã ứng
dụng thuật toán AHP nhằm xác định các trọng số của các nhân tố ảnh hưởng đến khả
năng sinh trưởng của cây trồng như loại đất, độ dốc, đọ cao, độ dày tầng đất, lượng
mưa. Đồng thời kế thừa các tài liệu về sự thích nghi của các loài cây từ các tác giả đi
trước để đưa vào GIS nhằm kết xuất một bản đồ thích nghi. Kết quả xây dựng được cơ
sở dữ liệu về bản đồ đất, bản đồ độ cao, độ dày tầng đất, độ dốc, và bản đồ lượng mưa
cuối cùng xây dựng các bản đồ thích nghi cho từng loại cây.
Trần Minh Lễ, 2007 đã tiến hành nguyên cứu ứng dụng GIS đánh giá diễn biến
tài nguyên rừng tại ban quản lý rừng phòng hộ Sông Quao Hàm Thuận Bắc tỉnh Bình
Thuận. Tác giả đã tiến hành xây dựng các bản đồ hiện trạng rừng năm 1999 và 2006
với sự giúp đỡ của MapInfo và sử dụng phần mềm ArcView để tính diện tích rừng
trong 2 giai đoạn 1999 và 2006, từ đó tính được hệ số thay đổi loại hình sử dụng đất
giữa 2 giai đoạn. Kết quả nguyên cứu đã xây dựng được bản đồ hiện trạng rừng ở ban
9
quản lý rừng phòng hộ sông Quao Hàm Thuận Bắc tỉnh Bình Thuận và đánh giá sự
thay đổi của các loại hình sử dụng đất từ 1999 – 2006.
Phạm Đình Hòe, 2010 đã xây dựng cơ sở dữ liệu thông tin địa lý phục vụ cho
việc quản lý tài nguyên rừng tại Trạm tài nguyên lâm nghiệp Thạnh Hóa và đánh giá
hiệu quả của việc quản lý tài nguyên rừng với sự hỗ trợ của GIS so với các phương
pháp truyền thống. Trong báo cáo này, tác giả chỉ xây dựng cơ sở dữ liệu trên các
thông tin thứ cấp như bản đồ giấy, các số liệu tại trạm…Kết quả đạt được là đã xây
dựng được cơ sở dữ liệu thông tin địa lý trong công tác trồng rừng, khai thác rừng,
phòng chống cháy rừng. Đồng thời, tác giả cũng đánh giá được hiệu quả của việc ứng
dụng hệ thống thông tin địa lý trong việc quản lý tài nguyên rừng so với các phương
pháp truyền thống được sử dụng trước đây.
Nguyễn Thị Hồng Thủy, 2010 ứng dụng MapInfo để xây dựng bản đồ, mô tả
hiện trạng rừng dựa trên những đóng góp của người dân và cán bộ lâm trường tại tiểu
khu 150a phân trường Trảng Táo thuộc Ban Quản Lý rừng phòng hộ huyện Xuân Lộc,
tỉnh Đồng Nai. Để thực hiện nguyên cứu này, tác giả đã áp dụng các phương pháp khảo
sát thực địa, phỏng vấn có sự tham gia, điều hành các nhóm tham gia, tạo điều kiện để
các nhóm tham gia thực hiện bản đồ hiện trạng, bản đồ tiềm năng sử dụng đất theo
nguyện vọng của mỗi nhóm. Các kết quả thu thập được sẽ được sử lý và tổng hợp
thành định lượng như các bản đồ, các bản số liệu... bằng MapInfo. Kết quả đã xây
dựng được các bản đồ hiện trạng sử dụng đất rừng và các bản đồ tiềm năng sử dụng đất
theo các nhóm tham gia. Từ đó định hướng quy hoạch sử dụng đất rừng theo các
nguyện vọng của các nhóm tham gia.
Nguyễn Tấn Phú, 2010 đã ứng dụng hệ thống thông tin địa lý để xây dựng các
lớp cơ sở dữ liệu và phân tích các ảnh hưởng của đất đến sinh trưởng của cây Keo lai
tại tiểu khu 162A thuộc phân trường Đầm Voi ban quản lý rừng phòng hộ Xuân Lộc
huyện Xuân Lộc, tỉnh Đồng Nai. Sự sinh trưởng của cây Keo Lai phụ thuộc vào nhiều
yếu tố tác động như địa hình, loại đất, lượng mưa, độ dốc, cao độ, đường giao thông,
10
sông ngòi…nhưng trong giới hạn của nguyên cứu này, tác giả chỉ nguyên cứu đến việc
sinh trưởng của cây keo lai trên các loại đất khác nhau. Kết quả xây dựng được các cơ
sở dữ liệu không gian và thuộc tính về hiện trạng cây Keo Lai tại khu vực nguyên cứu
và lớp thông tin thổ nhưỡng. Qua đó, phân tích những ảnh hưởng của các loại đất đến
sinh trưởng của cây keo lai.
Nguyễn Văn Hoàn, 2011 đã tiến hành xây dựng cơ sở dữ liệu GIS trên các bản
đồ hiện trạng rừng trồng Thông ba lá, bản đồ chuyên đề loại đất, địa hình, độ dốc và
phân tích các ảnh hưởng của độ dốc và loại đất tới sinh trưởng đường kính của Thông
ba lá. Ảnh hưởng tới sinh trưởng của rừng trồng Thông ba lá có rất nhiều các nhân tố
tác động khác như độ dốc, loại đất, độ dày tầng đất, lượng nhiệt, hướng phơi, thảm
thực vật, khoảng cách tới sông suối và đường giao thông, mật độ rừng, các biện pháp
lâm sinh…Tuy nhiên trong báo cáo này, tác giả chỉ nguyên cứu ảnh hưởng của các yếu
tố loại đất , độ dốc tới sự sinh trưởng của Thông ba lá. Kết quả thu được là đã xây dựng
được cơ sở dữ liệu bản đồ hiện trạng rừng trồng Thông ba lá, bản đồ loại đất, bản đồ
địa hình và bản đồ cấp độ dốc tại công ty lâm nghiệp Đơn Dương, huyện Đơn Dương,
tỉnh Lâm Đồng. Qua đó đánh giá được việc sinh trưởng của rừng trồng Thông ba lá
trên loại đất nào là tốt nhất và trên cùng loại đất thì ở độ dốc nào là thích hợp cho sự
sinh trưởng của rừng trồng Thông ba lá.
Lê Nguyễn Thu Hồng, 2011 dùng ứng dụng GIS để phân tích số liệu, xây dựng
bản đồ hiện trạng rừng trồng Thông ba lá theo các độ tuổi khác nhau và ở các độ dốc
khác nhau. Đồng thời, kế thừa các phương trình tương quan giữa sinh khối khô các bộ
phận và đường kính ngang ngực để ước lượng sinh khối và dự báo khả năng hấp thụ
CO2 theo đường kính của rừng trồng Thông ba lá. Khả năng hấp thụ CO2 của rừng
trồng Thông ba lá bị ảnh hưởng của các điều kiện khác nhau như độ tuổi, loại đất, khí
hậu, lượng mưa, các biện pháp lâm sinh tác động đến rừng…Tuy nhiên trong giới hạn
của báo cáo này, tác giả chỉ nguyên cứu sự ảnh hưởng của độ tuổi và các cấp độ dốc
khác nhau ảnh hưởng tới khả năng hấp thụ CO2 của rừng trồng Thông ba lá. Kết quả
11
mà tác giả đã đạt được là đánh giá được khả năng hấp thụ CO2 của rừng trồng Thông
ba lá theo các độ tuổi khác nhau và các ảnh hưởng của điều kiện môi trường sinh thái
(đất, độ dốc) tới khả năng hấp thụ CO2 của rừng trồng Thông ba lá.
Nguyễn Văn Hạnh, 2011 ứng dụng GIS trong việc tạo cơ sở dữ liệu cho các lớp
bản đồ chuyên đề về loại đất và bản đồ hiện trạng cây Keo Lai trong khu bảo tồn thiên
nhiên văn hóa Đồng Nai, từ đó so sánh ảnh hưởng của các loại đất tại khu vực nguyên
cứu tới trữ lượng của cây keo lai. Trữ lượng của cây keo lai phụ thuộc vào rất nhiều
các yếu tố như chế độ nước, địa hình, đường giao thông, thảm thực vật, lượng mưa,
thành phần cơ giới…Tuy nhiên tác giả chỉ nguyên cứu ảnh hưởng của các loại đất tới
trữ lượng gỗ của cây Keo lai. Kết quả thu được là tạo được lớp cơ sở dữ liệu cho các
lớp bản đồ chuyên đề khác nhau. Qua đó đã so sánh được ảnh hưởng của đất nâu vàng
trên phù sa cổ đến trữ lượng cây keo lai là lớn hơn đất đỏ vàng trên phiến sét, phân tích
các ảnh hưởng của độ dốc địa hình, độ dày tầng đất đến sinh trưởng của cây Keo Lai.
Nguyễn Thị Lan, 2011 đã ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) để xây dựng
cơ sở dữ liệu không gian cho bản đồ hiện trạng trồng cây cao su với các bảng số liệu
thuộc tính. Sự sinh trưởng và phát triển của cây cao su phụ thuộc vào nhiều yếu tố như
loại đất, độ dày tầng đất, độ dốc, địa hình, lượng mưa, nhiệt độ, gió… nhưng trong báo
cáo này, tác giả chỉ tìm hiểu về khả năng sinh trưởng của cây cao su trên các loại đất
khác nhau. Kết quả thu được là xây dựng được cơ sở dữ liệu cho sự sinh trưởng của
cây cao su trên các loại đất khác nhau. Đồng thời, so sánh được khả năng sinh trưởng
và phát triển của cây cao su trên các loại đất tại khu vực nguyên cứu từ đó định hướng
quy hoạch cá vùng trồng cao su tiềm năng dựa vào yếu tố thổ nhưỡng.
Cao Thị Thu Hiền, 2011 đã ứng dụng công nghệ thông tin địa lý trong việc quản
lý các cây thân gỗ tại thảo cầm viên Sài Gòn. Tác giả đã tiến hành thu thập số liệu và
tiến hành xây dựng các lớp dữ liệu không gian với sự giúp đỡ của hệ thống thông tin
địa lý. Kết quả đạt được là tạo được các lớp dữ liệu thông tin về thuộc tính của từng
lớp: phân khu, phân lô, đường, các công trình, mặt nước và lớp cây gỗ. Đồng thời sử
12
dụng chức năng trích xuất dữ liệu các lớp thông tin trong GIS về cây xanh để phục vụ
cho công tác quản lý. Qua kết quả nguyên cứu, tác giả cũng đưa ra một số kiến nghị
nhằm giúp công tác quản lý cây thân gỗ trong thảo cầm viên được hiệu quả hơn.
Nguyễn Thế Tuấn Kiệt, 2011 ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong
công việc xây dựng cơ sở dữ liệu cho hiện trạng rừng và thổ nhưỡng tại Ban quản lý
rừng phòng hộ Bắc Biển Hồ, tỉnh Gia Lai thông qua các số liệu thứ cấp. Sự sinh trưởng
và phát triển của thông ba lá phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như lượng mưa, độ ẩm,
loại đất, độ sâu tầng đất, ánh sáng, độ cao, độ dốc,…nhưng trong bài báo cáo này, tác
giả chỉ nguyên cứu về các chỉ tiêu sinh trưởng trên các loại đất khác nhau là đất vàng
đỏ trên đá granit, riolit; đất nâu đỏ trên đá bazan và đất mùn đỏ vàng trên đá macma
acid. Kết quả xây dựng được bản đồ hiện trạng rừng, bản đồ hiện trạng thông ba lá
trồng, bản đồ thổ nhưỡng, bản đồ 3 loại đất, bản đồ hiện trạng rừng thông trồng theo
tuổi và theo loại đất. Từ đó đánh giá được sinh trưởng của các diện tích rừng Thông
trồng theo các cấp độ tuổi trên 3 loại đất. Và lập được các bản đồ định hướng quy
hoạch rừng trồng thông ba lá tiềm năng.
Huỳnh Thị Minh Tâm, 2011 đã ứng dụng GIS để xây dựng cơ sở dữ liệu cho
việc đánh giá khả năng thích nghi của cây cao su trên các loại đất khác nhau tại Ia Kla,
huyện Đức Cơ, tỉnh Gia Lai. Khả năng thích nghi của cây cao su phụ thuộc vào nhiều
yếu tố như loại đất, địa hình, lượng mưa, thảm thực vật, các biện pháp lâm sinh…
nhưng trong giới hạn của nguyên cứu này, tác giả chỉ nguyên ảnh hưởng của các loại
đất tới khả năng thích nghi của cây cao su. Tác giả đã tiến hành thu thập các số liệu
liên quan, bản đồ hiện trạng cao su và bản đồ đất trên địa bàn với tỉ lệ 1:25000. Sau đó
xây dựng các lớp cơ sở dữ liệu hiện trạng cao su theo tuổi và lớp thông tin thổ nhưỡng.
Kết quả thu được là tạo được các lớp cơ sở dữ liệu hiện trạng và thổ nhưỡng của khu
vực nguyên cứu. Qua đó đánh giá được khả năng thích nghi của đất trong việc trồng
cây cao su tại xã Ia Kla, huyện Đức Cơ tỉnh Gia Lai.
13
