ỨNG DỤNG GIS TRONG ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÂY KEO LAI (Acacia mangium x A. auriculiformis) TRÊN CÁC LOẠI ĐẤT KHÁC NHAU TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN VÀ VĂN HÓA ĐỒNG NAI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA LÂM NGHIỆP
----------

NGUYỄN VĂN HẠNH

ỨNG DỤNG GIS TRONG ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH SINH
TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÂY KEO LAI (Acacia
mangium x A. auriculiformis) TRÊN CÁC LOẠI ĐẤT KHÁC
NHAU TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN VÀ VĂN HÓA
ĐỒNG NAI

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 7/2011


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA LÂM NGHIỆP
----------

NGUYỄN VĂN HẠNH

ỨNG DỤNG GIS TRONG ĐÁNH GIÁ TÌNH HÌNH SINH
TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÂY KEO LAI (Acacia
mangium x A. auriculiformis) TRÊN CÁC LOẠI ĐẤT KHÁC
NHAU TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN VÀ VĂN HÓA

ĐỒNG NAI

Ngành: Quản Lý Tài Nguyên Rừng

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Người hướng dẫn : ThS. TRẦN THẾ PHONG

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 7/2011


LỜI CẢM ƠN
Đầu tiên con xin cảm ơn công sinh thành dưỡng dục của ba mẹ.
Trong quá trình hoàn thành khóa luận tốt nghiệp, tôi đã nhận được sự giúp
đỡ rất nhiều từ mọi người và sự quan tâm của quý thầy cô trong Khoa Lâm
Nghiệp, ban giám hiệu Trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM.
Nhân dịp này, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đến:
- Thầy Phạm Trịnh Hùng, Thầy Trần Thế Phong đã tận tình giúp đỡ và
hướng dẫn tôi hoàn thành khóa luận này.
- Bộ môn Kỹ thuật thông tin địa lí và bộ môn Quản lí tài nguyên rừng đã tạo
điều kiện thuận lợi cho tôi được thực hiện và hoàn thành khóa luận này.
- Quý thầy cô Trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh và Khoa
Lâm Nghiệp đã truyền đạt kiến thức quý báu cho tôi tròn suốt thời gian học tập tại
Trường
- Các anh trong Khu Bảo Tồn Thiên Nhiên và Văn Hóa Đồng Nai đã tạo
điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình thu thập số liệu và các tài liệu liên quan.
- Tập thể lớp DH07QR đã dành nhiều tình cảm tốt đẹp cho tôi trong suốt
quá trình học tập
Kính chúc quý thầy cô giáo luôn dồi dào sức khỏe!

Xin chân thành cảm ơn!
Tp.HCM, Tháng 06 năm 2011
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Hạnh

i


TÓM TẮT
Hiện nay, với sự phát triển không ngừng của xã hội, nhu cầu về các sản
phẩm từ rừng của con người ngày càng tăng do áp lực dân số làm cho việc khai thác
rừng một cách vô tội vạ, tác động vào rừng một cách tùy tiện mà không có biện
pháp lâm sinh phù hợp. Vì vậy, tài nguyên rừng ngày càng bị suy giảm cả về số
lượng cũng như chất lượng. Trước tình hình đó, nhà nước đã có nhiều chính sách
trong việc phục hồi rừng như việc trồng mới lại rừng để sản xuất phục vụ đời sống
kinh tế cho người dân. Để đáp ứng nhu cầu sản xuất nói trên tôi thực hiện đề tài “
Ứng dụng GIS trong đánh giá tình hình sinh trưởng và phát triển của cây Keo
Lai (Acacia mangium x A. auriculiformis) trên các loại đất khác nhau tại khu
bảo tồn thiên nhiên văn hóa Đồng Nai” nhằm góp phần nào đó vào công tác
nghiên cứu nâng cao sản lượng rừng phục vụ cho đời sống kinh tế của người dân
thông qua phần mền Mapinfor 8.5.
Phương pháp nghiên cứu được tiến hành trong đề tài là điều tra và thu thập
số liệu. Sử dụng phần mền MapInfo 8.5 và Excel để xử lý số liệu và hoàn thành tất
cả các nội dung nghiên cứu.
Kết quả nghiên cứu bao gồm các nội dung chính sau:
1. Tạo CSDL GIS cho hai bản đồ đó là bản đồ chuyên đề về loại đất cho toàn
vùng nghiên cứu và bản đồ hiện trạng cây Keo Lai trong khu bảo tồn thiên nhiên
văn hóa Đồng Nai.
2. Theo kết quả thu được thì 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
3. Ảnh hưởng của độ dốc địa hình đến đến năng suất của cây Keo Lai trên
đất nâu vàng trên nền phù sa cổ.

ii


Độ dốc địa hình từ 8º và 15º có ảnh hưởng lớn hơn Độ dốc địa hình từ 15º
đến 25º đối với năng suất cây Keo Lai, có nghĩa là cây Keo Lai ở những nơi có địa
hình dốc vừa và thoải sẽ cho năng suất tăng nhanh hơn nơi có địa hình dốc cao, độ
dốc càng cao thì cây sinh trưởng càng kém.
4. Ảnh hưởng của độ dốc địa hình đến đến năng suất của cây Keo Lai trên
đất đỏ vàng trên phiến sét.
Độ dốc địa hình từ 25
8

đến 15

đến 35

có ảnh hưởng lớn hơn độ dốc địa hình từ

đối với năng suất cây Keo Lai. Điều này cho thấy rằng cùng một loài

cây trồng cùng nằm trên một loại đất nhưng ở 2 loại địa hình khác nhau sẽ cho 2
năng suất khác nhau và năng suất cây trồng nó còn phụ thuộc vào lượng mưa, độ
dày tầng đất, thành phần cơ giới và nhiều yếu tố khác.
5. Ảnh hưởng của độ dày tầng đất đến đến năng suất của rừng trồng Keo Lai
trên đất nâu vàng trên nền phù sa cổ.
Độ dày tầng đất ảnh hưởng rất lớn đến năng suất cây trồng, độ dày tầng đất

từ 50 – 70 cm có ảnh hưởng đến trữ lượng cây Keo Lai hơn độ dày tầng đất < 30
cm.
6. Ảnh hưởng của độ dày tầng đất đến đến năng suất của cây Keo Lai trên
đất đỏ vàng trên phiến sét.
Cũng giồng như trên đất nâu vàng trên phù sa cổ, độ dày tầng đất từ 50 – 70
cm trên đất đỏ vàng trên phiến sét có ảnh hưởng đến trữ lượng lớn hơn độ dày tầng
đất < 30 cm.

iii


MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn ....................................................................................................................... i
Tóm tắt ............................................................................................................................ ii
Mục lục........................................................................................................................... iv
Danh mục các từ viết tắt.................................................... Error! Bookmark not defined.
Danh sách các bảng ........................................................... Error! Bookmark not defined.
Danh sách các hình............................................................ Error! Bookmark not defined.
Chương 1. MỞ ĐẦU ..................................................................................................... 1
1.1 Đặt vấn đề ................................................................................................................. 1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu................................................ Error! Bookmark not defined.
1.3 Ý nghĩa đề tài ............................................................................................................ 2
1.4 Giới hạn đề tài ........................................................................................................... 2
Chương 2. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................................................. 3
2.1 Keo Lai (Acacia mangium x A. auriculiformis ) ...................................................... 3
2.2 Khái quát chung về hệ thống thông tin địa lí (GIS) .................................................. 3
2.2.1 Nguồn gốc và sự phát triển của GIS.....................................................................3
2.2.2 Định nghĩa hệ thống thông tin địa lí .....................................................................5
2.2.3 Mô hình công nghệ .................................................................................................5

2.2.3.1 Dữ liệu vào .......................................................................................................5
2.2.3.2 Quản lí dữ liệu .................................................................................................5
2.2.3.3 Xử lí dữ liệu .....................................................................................................6
2.2.2.4 Phân tích và mô hình.......................................................................................6
2.2.2.5 Dữ liệu ra ..........................................................................................................6
2.2.4 Các thành phần GIS ................................................................................................6

iv


2.2.4.1 Con người .........................................................................................................6
2.2.4.2 Dữ liệu ............................................................ Error! Bookmark not defined.
2.2.4.3 Phần cứng ....................................................... Error! Bookmark not defined.
2.2.4.4 Phần mền ........................................................ Error! Bookmark not defined.
2.2.4.5 Quy trình tổ chức .............................................................................................9
2.2.5 Chức năng GIS ...................................................... Error! Bookmark not defined.
2.2.5.1 Thu thập dữ liệu ...............................................................................................9
2.2.5.2 Lưu trữ và truy cập dữ liệu ...........................................................................10
2.2.5.3 Hiển thị ...........................................................................................................11
2.2.6 Cấu trúc cơ sở dữ liệu trong GIS ........................................................................11
2.2.6.1 Mô hình thông tin không gian...................................................................... 12
2.2.6.2 Mô hình thông tin thuộc tính........................................................................16
2.2.7 Những thuận lợi của GIS và phương pháp truyền thống ................................. 16
2.2.8 Tình hình ứng dụng công nghệ GIS ................................................................... 17
2.2.8.1 Tình hình ứng dụng công nghệ GIS trên thế giớ1Error! Bookmark not defined.
2.2.8.2 Tình hình ứng dụng công nghệ GIS ở Việt Nam1Error! Bookmark not defined.
2.3 Ứng dụng hệ thống thông tin địa lí ......................... Error! Bookmark not defined.
2.3.1 Giới thiệu phần mền MapInfo ............................................................................. 18
2.3.1.1 Tổ chức thông tin theo các lớp đối tượng................................................... 19
Chương 3. ĐỊA ĐIỂM KHU VỰC, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU............................................................................................................. 21
3.1 Địa điểm nghiên cứu ............................................................................................... 21
3.1.1 Vị trí địa lí..............................................................................................................21
3.1.2 Khí hậu thủy văn ................................................................................................... 22
3.1.2.1 Khí hậu...........................................................................................................22
3.1.2.2 Thủy văn ........................................................................................................23
3.1.3 Địa hình, thổ nhưỡng............................................................................................ 24
3.1.3.1 Địa hình ......................................................................................................... 24
3.1.3.2 Thổ nhưỡng ................................................................................................... 25

v


3.1.4 Rừng và tài nguyên rừng ..................................................................................... 29
3.1.4.1 Diện tích rừng và đất rừng .......................................................................... 29
3.1.4.2 Tài nguyên rừng............................................................................................ 29
3.1.5 Đặc điểm dân sinh – kinh tế ................................................................................ 32
3.1.5.1 Tình hình phân bố dân cư ............................................................................ 32
3.1.5.2 Khái quát tình hình phát triển kinh tế - xã hội ...........................................32
3.2 Nội dung nghiên cứu ............................................................................................... 33
3.3 Phương pháp nghiên cứu......................................................................................... 34
3.2.1 Xây dựng cơ sở dữ liệu ........................................................................................ 34
3.2.3.1 Công tác ngoại nghiệp .................................................................................. 34
3.2.3.2 Công tác nội nghiệp ...................................................................................... 34
3.3.2 Phân tích ảnh hưởng của các loại đất đến sinh trưởng của cây Keo Lai ....... 35
3.3.2.1 Công tác ngoại nghiệp .................................................................................. 35
3.3.2.1 Công tác ngoại nghiệp .................................................................................. 36
Chương 4. KẾT QUẢ ................................................................................................. 38
4.1 Xây dựng cơ sở dữ liệu ........................................................................................... 38
4.2.1 Bản đồ loại đất toàn khu vực nghiên cứu ..........................................................38

4.2.2 Bản đồ hiện trạng quần thể cây Keo Lai tại khu vực nghiên cứu ................... 39
4.2 Lọc lô điều tra bằng Mapinfo 8.5 ............................................................................ 39
4.3 Phân tích sự ảnh hưởng của loại đất, độ dầy tầng đất và độ dốc đến sự sinh
trưởng của các quần thể Keo Lai tại khu bảo tồn thiên nhiên - văn hóa Đồng Nai ...... 41
4.3.1 Phân tích ảnh hưởng của loại đất đến sinh trưởng của cây Keo Lai từ tuổi
4 đến tuổi 7 ...................................................................................................................... 41
4.3.2 Đánh giá ảnh hưởng của độ dốc địa hình đến đến sinh trưởng của cây Keo
Lai từ tuổi 4 đến tuổi 7................................................................................................... 43
4.3.2.1 Ảnh hưởng của độ dốc địa hình đến đến sinh trưởng của cây Keo Lai
trên đất nâu vàng trên nền phù sa cổ ........................................................................44
4.3.2.2 Ảnh hưởng của độ dốc địa hình đến đến sinh trưởng của cây Keo Lai
trên đất đỏ vàng trên phiến sét .................................................................................. 46

vi


4.3.3 Đánh giá ảnh hưởng của độ dày tầng đất đến đến sinh trưởng của rừng
trồng Keo Lai từ tuổi 4 đến tuổi 7 ................................................................................ 48
4.3.3.1 Ảnh hưởng của độ dày tầng đất đến đến sinh trưởng của rừng trồng
Keo Lai trên đất nâu vàng trên nền phù sa cổ ......................................................... 49
4.3.3.2 Ảnh hưởng của độ dày tầng đất đến đến năng suất của cây Keo Lai
trên đất đỏ vàng trên phiến sét .................................................................................. 50
Chương 5. KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ .............................................. 53
5.1 Kết quả .................................................................................................................... 53
5.2 Tồn tại ..................................................................................................................... 54
5.3 Kiến nghị ................................................................................................................. 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................... 71

vii

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
CSDL
GIS

Cơ sở dữ liệu
Geographic Information Systems (hệ thống thông tin địa lí)

HTTTĐL hệ thống thông tin địa lí
KBT

Khu bảo tồn

VQG

Vườn quốc gia

BQL

Ban quản lí

BTTN – VH

Bảo tồn thiên nhiên và văn hóa

viii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 1. Lượng mưa theo mùa tỉnh Đồng Nai ............................................................... 22

Bảng 2. Phân loại đất huyện Vĩnh Cửu ......................................................................... 27
Bảng 3. Hiện trạng sử dụng đất của Khu BTTN và VH Đồng Nai .............................. 29
Bảng 4. Toàn bộ công việc số hóa được mô tả bằng sơ đồ ........................................... 35
Bảng 5. Tóm tắt quá trình thực hiện ............................................................................. 37

ix


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 1.1 Mô hình công nghệ GIS ................................................................................... 5
Hình 2.1 Số liệu vector được biểu thị dưới dạng điểm (Point). .................................... 12
Hình 2.2 Số liệu vector được biểu thị dưới dạng Arc ................................................... 13
Hình 2.3 Số liệu vector được biểu thị dưới dạng vùng (Polygon). ............................... 14
Hình 2.4 Một số khái niệm trong cấu trúc cơ sở dữ liệu bản đồ ................................... 14
Hình 2.5 Sự biểu thị kết quả bản đồ dưới dạng Raster ................................................. 16
Hình 4.1 Bản đồ phân bố loại đất trên vùng nghiên cứu .............................................. 38
Hình 4.2 Bản đồ hiện trạng lô keo lai từ tuổi 4 – 7 tại vùng nghiên cứu ...................... 39
Hình 4.3 Bản đồ hiện trạng cây Keo Lai có độ tuổi 4, 5, 6, 7 trên đất đỏ vàng trên
phiến sét (Fs). ................................................................................................................ 40
Hình 4.4 Bản đồ hiện trạng cây Keo Lai i có độ tuổi 4, 5, 6, 7 trên đất nâu vàng trên
phù sa cổ (Fp) ................................................................................................................ 41
Hình 4.5 : Ảnh hưởng của loài đất đến trữ lượng cây Keo Lai..................................... 42
Hình 4.6 Biểu đồ so sánh ảnh hưởng của các loại đất đến trữ lượng cây Keo Lai ....... 42
Hình 4.7 Bản đồ phân bố độ dốc đất khu vực nghiên cứu ............................................ 44
Hình 4.8 Diện tích các độ dốc địa hình trên loại đất nâu vàng trên phù sa cổ............. 44
Hình 4.9 Ảnh hưởng của độ dốc địa hình đến trữ lượng cây Keo Lai trên cùng một
loại đất nâu vàng trên nền phù sa cổ ............................................................................. 45
Hình 4.10 Biểu đồ so sánh ảnh hưởng của độ dốc địa hình đến trữ lượng cây Keo
Lai trên cùng một loại đất nâu vàng trên nền phù sa cổ................................................ 45
Hình 4.11 Diện tích các độ dốc địa hình trên loại đất đỏ vàng trên phiến sét .............. 46

Hình 4.12 Ảnh hưởng của độ dốc địa hình đến trữ lượng cây Keo Lai trên cùng một
loại đất đỏ vàng trên phiến sét....................................................................................... 47

x


Hình 4.13 Biểu đồ so sánh ảnh hưởng của độ dốc địa hình đến trữ lượng cây Keo
Lai trên cùng một loại đất đỏ vàng trên phiến sét ......................................................... 47
Hình 4.14 Bản đồ phân bố độ dày tầng đất trên vùng nghiên cứu ................................ 48
Hình 4.15 Diện tích các độ độ dày tầng đất trên loại đất nâu vàng trên phù sa cổ. ...... 49
Hình 4.16 Ảnh hưởng của độ dày tầng đất đến trữ lượng cây Keo Lai trên cùng một
loại đất nâu vàng trên nền phù sa cổ ............................................................................. 50
Hình 4.17 Biểu đồ so sánh ảnh hưởng của độ dày tầng đất đến trữ lượng cây Keo
Lai trên cùng một loại đất nâu vàng trên nền phù sa cổ................................................ 50
Hình 4.18 Diện tích các độ độ dày tầng đất trên loại đất đỏ vàng trên phiến sét ......... 51
Hình 4.19 Ảnh hưởng của độ dày tầng đất đến trữ lượng cây Keo Lai trên cùng một
loại đất đỏ vàng trên phiến sét....................................................................................... 51
Hình 4.20 Biểu đồ so sánh ảnh hưởng của độ dày tầng đất đến trữ lượng cây Keo
Lai trên cùng một loại đất đỏ vàng trên phiến sét ......................................................... 52

xi


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Hiện nay, công nghệ thông tin là một phần không thể thiếu trong sự phát
triển của xã hội, nó được sử dụng trong tất cả các lĩnh vực như ngân hàng, giải trí,
bưu chính viễn thông, quản lí nhà nước… nó là một công cụ giúp chủ chốt giúp
nâng cao hiệu quả công việc đồng thời giảm thiểu thời gian lao động, tiết kiệm tiền

bạc và nhân lực. Không những thế nó còn là cầu nối giao lưu văn hóa xã hội kinh tế
giữa các nước trong khu vực cũng như trên thế giới. Hơn nữa nó còn là chìa khóa
vạn năng giúp nhà nước quản lí tài nguyên một cách khoa học, có hệ thống và chặt
chẽ góp phần trong việc quản lí và sử dụng tài nguyên có hệ thống, mang lại lợi ích
cao và có hiệu quả.
Trong những năm gần đây, với sự phát triển bùng nổ của công nghệ thông tin
đã tạo ra nhiều phần mền ứng dụng hữu ích giúp cho nhà nghiên cứu và quản lí có
thêm nhiều công cụ mới phục vụ cho công tác của mình có hiệu quả, nhanh chóng
và chính xác hơn. Trong lâm nghiệp, công nghệ thông tin nói chung và hệ thống
thông tin địa lí nói riêng đã góp một phần không nhỏ của mình giải quyết những vấn
đề còn tồn tại trong cách quản lí tài nguyên truyền thống như sử dụng bản đồ giấy,
quản lí dữ liệu bằng các văn bản lưu trữ. Trong hệ thống thông tin địa lí chúng ta
đặc biệt quan tâm đến phần mền Mapinfor, đây là phần mền chuyên dụng hỗ trợ
thiết thực trong việc quản lí tài nguyên rừng, nó còn là công cụ giúp cho các nhà
lâm nghiệp lên phương án trồng, chăm sóc và phòng chống cháy rừng có hiệu quả
dựa trên nền tảng là số hóa các bản đồ kết hợp với dữ liệu thuộc tính và dữ liệu
không gian tồn tại trong nó.
Hiện nay, với sự phát triển không ngừng của xã hội, nhu cầu về các sản
phẩm từ rừng của con người ngày càng tăng do áp lực dân số làm cho việc khai thác

1


rừng một cách vô tội vạ, tác động vào rừng một cách tùy tiện mà không có biện
pháp lâm sinh phù hợp. Vì vậy, tài nguyên rừng ngày càng bị suy giảm cả về số
lượng cũng như chất lượng. Trước tình hình đó, nhà nước đã có nhiều chính sách
trong việc phục hồi rừng như việc trồng mới lại rừng để sản xuất phục vụ đời sống
kinh tế cho người dân. Để đáp ứng nhu cầu sản xuất nói trên tôi thực hiện đề tài “
Ứng dụng GIS trong đánh giá tình hình sinh trưởng và phát triển của cây Keo
Lai (Acacia mangium x A. auriculiformis) trên các loại đất khác nhau tại khu

bảo tồn thiên nhiên văn hóa Đồng Nai ” nhằm góp phần nào đó vào công tác
nghiên cứu nâng cao sản lượng rừng phục vụ cho đời sống kinh tế của người dân
thông qua phần mền Mapinfor.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
- Xây dựng cở sở dữ liệu GIS của loại đất, địa hình và hiện trạng cây Keo
Lai (Acacia mangium x A. auriculiformis) tại khu bảo tồn thiên nhiên - văn hóa
Đồng Nai.
- Phân tích sự ảnh hưởng của loại đất, độ dầy tầng đất và độ dốc đến sự sinh
trưởng của các quần thể Keo Lai tại khu bảo tồn thiên nhiên - văn hóa Đồng Nai.
1.3 Ý nghĩa đề tài
Về lí luận, đề tài đã góp phần tăng thêm cơ sở dữ liệu cho khu vực nghiên
cứu để đánh giá sinh trưởng, năng suất và sự thích nghi của cây Keo Lai với các
môi trường đất trên địa bàn huyện Vĩnh Cữu.
Về thực tiễn, những kết quả đạt được của đề tài là cơ sở khoa học cho việc
lựa chọn và áp dụng những phương án trồng rừng, chăm sóc rừng đạt hiệu quả cao
trên các loại đất khác nhau tại khu bảo tồn thiên nhiên - văn hóa Đồng Nai.
1.4 Giới hạn đề tài
Do có sự giới hạn về mặc thời gian nên đề tài không đi vào việc đánh giá ảnh
hưởng của chế độ nước, địa hình và đường giao thông lên sinh trưởng và phát triển
của cây Keo Lai. Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu vào đánh giá ảnh hưởng của loại
đất lên sinh trưởng của cây Keo Lai tại khu bảo tồn thiên nhiên - văn hóa Đồng
Nai.

2


Chương 2
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1 Keo Lai (Acacia mangium x A. auriculiformis)
Keo Lai (Acacia mangium x A. auriculiformis) là tên gọi của giống lai tự

nhiên giữa Keo Tai Tượng (Acacia mangium) và Keo Lá Tràm (Acacia
auriculiformis). Đây là giống có nhiều đặc điểm hình thái trung gian giữa bố và mẹ,
đồng thời có ưu thế lai rõ rệt về sinh trưởng nhanh, có hiệu suất bột giấy, độ bền cơ
học và độ trắng của giấy cao hơn hẳn các loài bố mẹ, có khả năng cố định đạm
trong khí quyển trong đất nhờ nốt sần ở rễ.
Giống Keo Lai này đã được phát hiện ở một số tỉnh vùng Đông Nam Bộ, Ba
Vì (Hà Tây cũ) và một số tỉnh khác và thuộc trung tâm nghiên cứu giống cây rừng
thuộc Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam nghiên cứu khảo nghiệm thành công.
Qua nhân giống bằng hom và khảo nghiệm dòng vô tính đã chọn được một
số dòng cây lai có ưu thế lai và các tính chất ưu việt khác. Vì vậy việc đưa nhanh
các dòng vô tính này vào sản xuất sẽ góp phần đáng kể vào việc tăng năng suất rừng
và cải thiện đất đai ở những vùng đồi núi trọc ( />2.2 Khái quát chung về hệ thống thông tin địa lí (GIS)
2.2.1 Nguồn gốc và sự phát triển của GIS
GIS được khai phá vào những năm 1960 từ một sáng kiến bản đồ hóa công
tác quản lí rừng của người Canada. GIS tiếp tục được phát triển thông qua việc tìm
kiếm của các nhà nghiên cứu ở các trường đại học và chính phủ Canada, Mỹ và các
quốc gia khác nhằm giới thiệu các yếu tố địa lí của trái đất bằng cách sử dụng một
hệ cơ sở dữ liệu máy tính, hiển thị nó trên thiết bị đầu cuối của máy tính và vẽ bản
đồ ra giấy. Họ cũng đã phát triển chương trình máy tính để tìm kiếm và phân tích

4


các dữ liệu này một cách nhanh chóng. Đến những năm 1970, một số hợp tác đã
được thiết lập để phát triển và bán các hệ thống máy tính sử dụng cho việc vẽ bản
đồ và phân tích. Ngày nay, hai hãng phát triển phần mền GIS hàng đầu đã tìm thấy
nguồn gốc của họ trong những ngày đầu mới phát triển, tuy nhiên vào thời kì đó, họ
đã chú trọng và đi sâu vào hai hướng công nghệ khác biệt nhau.
Tập đoàn Intergraph của Huntsville, Alabama đã tập trung vào dữ liệu đầu
vào và khả năng lưu giữ có hiệu quả của dữ liệu GIS cũng như sự chuẩn bị của các

bản đồ được xuất ra từ máy tính để cạnh tranh với bản đồ truyền thống về chất
lượng vẽ bản đồ. Viện nghiên cứu hệ thống môi trường, ESRI (the Environmental
systems Research Institue) của Redlands, California tập trung vào cung cấp bộ công
cụ lệnh máy tính để phân tích các dữ liệu GIS. Qua nhiều năm, cả hai công ty trên
đã không ngừng phát triển khả năng riêng của các hệ thống của họ.
Ban đầu, chỉ các cơ quan chính phủ, các ngành phục vụ cộng đồng và các tập
đoàn lớn mới có thể có khả năng sử dụng GIS bởi có chi phí cao. Trên nền tảng máy
chủ và máy tính con, một trạm nghiên cứu GIS điển hình đòi hỏi một chi phí hơn
100 ngàn đôla, bao gồm phần cứng, phần mền và công tác đào tạo. Tuy nhiên, thị
trường GIS được mở rộng một cách mạnh mẽ vào đầu những năm 1980 nhờ vào các
tạp chí thương mại, các hội nghị và các sự hợp tác chuyên nghiệp truyền bá cho
toàn thế giới về các ích lợi của GIS. GIS phát triển nhanh như nấm cùng với sự xuất
hiện của máy tính cá nhân và các phần mền GIS đã nhanh chóng thích nghi với
bước ngoặc mới và ít đắt đỏ hơn. Và chi phí ngày càng giảm trong khi số người sử
dụng ngày càng tăng.
Mặc dù vậy, thời gian đầu, GIS được ít người sử dụng bởi nó đòi hỏi phải có
phần mền GIS được cài đặt trong máy tính và được đào tạo để sử dụng nó. Tuy
nhiên, hàng chục triệu đôla đã được đầu tư vào xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu GIS
từ bản đồ giấy, ảnh không gian và ảnh vệ tinh. Các dữ liệu này vẫn chưa đạt được
trên quy mô rộng lớn cho đến khi các chuyên gia GIS quyết định vẽ chúng ra trên
giấy để tiến hành phân loại chúng. Đến những năm 1990, Internet đã mở cánh cửa
cho việc đưa các dữ liệu GIS có giá trị này đến với người sử dụng trên toàn thế giới.

5


Ngày nay, có hàng trăm Website đăng tải dữ liêu GIS trực tuyến trên mạng
toàn cầu. Bất kì một ai có thể sử dụng trình duyệt Web đều có thể truy cập và xem
các dữ liệu GIS. Và như là một kết quả, thị trường các sản phẩm và dịch vụ GIS với
lợi nhuận 7 tỉ đôla năm 1999 đang ngày càng gia tăng với tốc độ 13% mỗi năm.

2.2.2 Định nghĩa hệ thống thông tin địa lí
Hệ thống thông tin địa lí GIS là một hệ thống thông tin kiểu mới và là một
công nghệ máy tính tổng hợp.Từ các thông tin bản đồ và các thông tin thuộc tính
lưu trữ ta có dễ dàng tạo ra các loại bản đồ và các báo cáo để cung cấp một sự nhìn
nhận có hệ thống và tổng thể, nhằm thu nhận và quản lí thông tin có hiệu quả, cho
phép các nhà lãnh đạo thực hiện tốt việc lập kế hoạch và trợ giúp quyết định. Hệ
thống thông tin địa lí quản lí vị trí địa lí gắn liền với các số liệu riêng lẽ khác liên
quan đến nó (Nguyễn Thế Thận và Trần Công Yên, 2000).
Theo Goodchild (1985), GIS là một hệ thống sử dụng cơ sở dữ liệu để trả lời
các câu hỏi về bản chất địa lý của các thực thể địa lý.
2.2.3 Mô hình công nghệ
Một cách khái quát, theo Nguyễn Thế Thận (1999) có thể hiểu một hệ GIS
như là một quá trình sau:

2.2.3.1 Dữ liệu vào
Dữ liệu được nhập từ các nguồn khác nhau như chuyển đổi giữa các cách
biểu diễn dữ liệu, máy quét, hình ảnh từ vệ tinh, ảnh chụp…
2.2.3.2 Quản lý dữ liệu
Sau khi dữ liệu được thu thập và tổng hợp, GIS cần cung cấp các thiết bị có
thể lưu và bảo trì dữ liệu nhằm đảm bảo: bảo mật số liệu, tích hợp số liệu, lọc và

6


đánh giá số liệu, khả năng duy trì. GIS lưu thông tin thế giới thực thành các tầng dữ
liệu riêng biệt, các tầng này đặt trong cùng một hệ trục toạ độ và chúng có khả năng
liên kết với nhau.
2.2.3.3 Xử lý dữ liệu
Các thao tác xử lý dữ liệu được thực hiện để tạo ra thông tin. Nó giúp cho
người sử dụng quyết định cần làm tiếp công việc gì. Kết quả của xử lý dữ liệu là

tạo ra các ảnh, báo cáo và bản đồ.
2.2.3.4 Phân tích và mô hình
Số liệu tổng hợp và chuyển đổi chỉ là một phần của GIS. Những yêu cầu tiếp
theo là khả năng giải mã và phân tích về mặt định tính và định lượng thông tin đã
thu thập.
2.2.3.5 Dữ liệu ra
một trong các phương diện công nghệ GIS là sự thay đổi của các phương
pháp khác nhau trong đó thông tin có thể hiển thị khi nó được xử lý bằng GIS. Các
phương pháp truyền thống là bảng và đồ thị có thể cung cấp bằng các bản đồ và
ảnh 3 chiều.
2.2.4 Các thành phần GIS
GIS bao gồm 5 thành phần:
-

Con người

-

Dữ liệu (data)

-

Quy trình

-

Phần mềm (software)

-

Phần cứng (hardware)

2.2.4.1 Con người.
Con người là thành phần quan trọng nhất, là nhân tố thực hiên các thao tác
điều hành sự hoạt động của hệ thống GIS.
-

Người dùng GIS là những người sử dụng các phần mềm GIS để giải quyết
các bài toán không gian theo mục đích của họ. Họ thường là những người
được đào tạo tốt về lĩnh vực GIS hay là các chuyên gia.

7


-

Người xây dựng bản đồ: sử dụng các lớp bản đồ được lấy từ nhiều nguồn
khác nhau, chỉnh sửa dữ liệu để tạo ra các bản đồ theo yêu cầu.

-

Người xuất bản: sử dụng phần mềm GIS để kết xuất ra bản đồ dưới nhiều
định dạng xuất khác nhau.

-

Người phân tích: giải quyết các vấn đề như tìm kiếm, xác định vị trí…

-

Người xây dựng dữ liệu: là những người chuyên nhập dữ liệu bản đồ bằng
các cách khác nhau: vẽ, chuyển đổi từ định dạng khác, truy nhập CSDL…

-

Người quản trị CSDL: quản lý CSDL GIS và đảm bảo hệ thống vận hành tốt.

-

Người thiết kế CSDL: xây dựng các mô hình dữ liệu lôgic và vật lý.

-

Người phát triển: xây dựng hoặc cải tạo các phần mềm GIS để đáp ứng các
nhu cầu cụ thể.

2.2.4.2 Dữ liệu.
Một cách tổng quát, người ta chia dữ liệu trong GIS thành 2 loại:
-

Dữ liệu không gian (spatial) cho ta biết kích thước vật lí và vị trí địa lí của
các đối tượng trên bề mặt trái đất.

-

Dữ liệu thuộc tính (non-spatial) là các dữ liệu ở dạng văn bản cho ta biết
thêm thông tin thuộc tính của đối tượng

2.2.4.3 Phần cứng
Là các máy tính điện tử: PC, mini Computer, MainFrame… là các

thiết bị mạng cần thiết khi triển khai GIS trên môi trường mạng. GIS cũng đòi hỏi
các thiết bị ngoại vi đặc biệt cho việc nhập và xuất dữ liệu như: máy số hoá
(digitizer), máy vẽ (plotter), máy quét (scanner)…
2.2.4.4 Phần mềm
Hệ thống phần mềm GIS rất đa dạng. Mỗi công ty xây dựng GIS đều
có hệ phần mềm riêng của mình. Tuy nhiên, có một dạng phần mềm mà các công ty
phải xây dựng là hệ quản trị CSDL địa lý. Dạng phần mềm này nhằm mục đích
nâng cao khả năng cho các phần mềm CSDL thương mại trong việc: sao lưu dữ
liệu, định nghĩa bảng, quản lý các giao dịch do đó ta có thể lưu các dữ liệu đồ địa lý

8


dưới dạng các đối tượng hình học trực tiếp trong các cột của bảng quan hệ và nhiều
công việc khác.
Phần mền gồm có bốn loại, đó là: phần mền hệ thống, phần mền quản trị,
phần mền ứng dụng. Các phần mềm trong lĩnh vực hệ thống thông tin địa lí phải
đảm bảo được bốn chức năng sau đây:
Các dữ liệu không gian thu thập từ các nguồn dữ liệu khác nhau như bản đồ,
tư liệu viễn thám, số liệu đo ngoại nghiệp… phải có được chức năng liên kết và xử
lí đồng bộ.
Có khả năng lưu trữ, sửa chữa đồng bộ các nhóm dữ liệu không gian nhanh
chóng để phục vụ các phân tích tiếp theo và còn cho phép biến đổi nhanh và chính
xác các dữ liệu không gian.
Đảm bảo các khả năng phân tích ở các trạng thái khác nhau, có khả năng
thay đổi cấu trúc dữ liệu phục vụ người dùng, các nguyên tắc để kết nạp các sản
phẩm, các biện pháp đánh giá chất lượng sản phẩm và các nguyên tắc xử lí chuẩn
các thông tin theo không gian, thời gian cũng như theo các kiểu mẫu thích hợp
khác.
Các dữ liệu phải có khả năng hiển thị toàn bộ hoặc từng phần theo thông tin

gốc, các dữ liệu nếu đã qua xử lí cần phải thể hiện tốt hơn bằng các bảng biểu hay
các loại bản đồ. Chính vì vậy có thể định nghĩa phần mền như sau:
Phần mền của HTTTĐL là một tập hợp các câu lệnh, chỉ thị nhằm điều khiển
phần cứng của máy tính thực hiện một nhiệm vụ xác định.Phần mền được lưu giữu
trong máy tính như là các chương trình trong bộ nhớ của hệ thống nhằm cung cấp
các thư mục hoạt động trong hệ thống cơ sở của máy tính. Phần mền có thể chia
thành hai lớp:
- Lớp phần mền mức thấp: hệ điều hành cơ sở.
- Lớp phần mền mức cao: các chương trình ứng dụng, dùng thực hiện việc
thành lập bản đồ và các thao tác phân tích không gian địa lí.

9


Trong HTTTĐL phần mền có những chức năng cơ bản như quản lí, lưu trữ,
tìm kiếm, thể hiện, trao đổi và xử lí các dữ liệu không gian cũng như dữ liệu thuộc
tính. Quá trình thực hiện chúng qua các bước sau:
-

Nhập số liệu và kiểm tra số liệu.

-

Lưu trữ số liệu và quản lí cơ sở dữ liệu.

-

Xuất dữ liệu và trình bày dữ liệu.

-

Biến đổi dữ liệu.

-

Đối tác của người sử dụng

2.2.4.5 Quy trình – tổ chức
 Quy trình

Trong tiến trình kiến tạo hệ thống thông tin địa lí (GIS) bao gồm các quy trình,
đó là nhập dữ liệu, lưu trữ dữ liệu, bảo quản dữ liệu, truy vấn dữ liệu, hiển thị dữ
liệu, xuất dữ liệu.
 Tổ chức
Tạo điều kiện để xây dựng sự hợp tác trong nội bộ một chuyên ngành và giữa
các chuyên ngành trên cùng một địa bàn để thiết lập sự liên thông trao đổi dữ liệu
và hổ trợ kĩ thuật theo một quy chế nhất định.
2.2.5 Chức năng GIS
Một hệ GIS phải đảm bảo được 6 chức năng cơ bản sau:
 Capture: thu thập dữ liệu. Dữ liệu có thể lấy từ rất nhiều nguồn, có thể là bản
đồ giấy, ảnh chụp, bản đồ số…
 Store: lưu trữ. Dữ liệu có thể được lưu dưới dạng vector hay raster.
 Query: truy vấn (tìm kiếm). Người dùng có thể truy vấn thông tin đồ hoạ
hiển thị trên bản đồ.
 Analyze: phân tích. Đây là chức năng hộ trợ việc ra quyết định của người
dùng. Xác định những tình huống có thể xảy ra khi bản đồ có sự thay đổi.
 Display: hiển thị. Hiển thị bản đồ.
 Output: xuất dữ liệu. Hỗ trợ việc kết xuất dữ liệu bản đồ dưới nhiều định
dạng: giấy in, Web, ảnh, file…

10


2.2.5.1 Thu thập dữ liệu
Thu thập dữ liệu là quá trình thu nhận dữ liệu theo khuân mẫu được áp dụng
cho GIS. Mức độ đơn giản nhất của thu thập dữ liệu là chuyển đổi khuân dạng mẫu
có sẵn từ bên ngoài. Trong trường hợp này, GIS phải có các tiện ích để hiểu được
các khuân dạng mẫu dữ liệu chuẩn khác nhau để trao đổi. GIS còn phải có khả năng
nhập các ảnh bản đồ. Trong thực tế, nhiều kỹ thuật trắc địa được áp dụng để thu
thập dữ liệu thô, bao gồm thu thập dữ liệu về bề mặt trái đất như địa hình, địa chất
học và thảm thực vật nhờ trắc địa đo đặc hay ảnh chụp từ vệ tinh, máy bay. Các dữ
liệu như kinh tế - xã hội thu thập từ điều tra phỏng vấn hay chuyển đổi từ các bài tư
liệu viết. Bản đồ vẽ bằng tay trên giấy phải được số hoá sang dạng raster. Việc sử
dụng ảnh vệ tinh hay ảnh chụp từ máy bay được xem là nguồn dữ liệu quan trọng
khi nghiên cứu tài nguyên thiên nhiên và đo vẽ bản đồ địa hình.
2.2.5.2 Lưu trữ và truy cập dữ liệu
Lưu trữ dữ liệu liên quan đến tạo lập CSDL không gian (đồ hoạ, bản đồ). Nội
dung của CSDL này có thể bao gồm tổ hợp dữ liệu vector hoặc/và dữ liệu raster, dữ
liệu thuộc tính để nhận diện hiện tượng tham chiếu không gian. Thông thường dữ
liệu thuộc tính của GIS trên cơ sở đối tượng được lưu trong bảng, chúng chứa khoá
chính là một chỉ danh duy nhất tương ứng với đối tượng không gian, kèm theo
nhiều mục dữ liệu thuộc tính khác. Chỉ danh đối tượng không gian duy nhất được
dùng để liên kết giữa dữ liệu thuộc tính và dữ liệu không gian tương ứng. Trong
bảng thuộc tính cũng có thể bao gồm cả giá trị không gian như độ dài đường, diện
tích vùng mà chúng đã được dẫn xuất từ biểu diễn dữ liệu hình học
Với dữ liệu raster thì các tệp thuộc tính thông thường chứa dữ liệu liên quan
đến lớp hiện tượng tự nhiên thay cho các đối tượng rời rạc. Việc lựa chọn mô hình
raster hay mô hinh vector để tổ chức dữ liệu không gian được thực hiện khi thu thập
dữ liệu vì mỗi mô hình tương ứng với các tiếp cận khác nhau. Thông thường CSDL
GIS cho khả năng quản trị cả hai mô hình không gian nói trên, khi xây dựng CSDL

không gian thì nhất thiết phải liên kết bảng dữ liệu liên quan đến hiện tượng tương
ứng.

11


Theo thuật ngữ của hệ quản trị CSDL thì các mô hình vector và raster được
xem như những thí dụ của mô hình quan niệm. Chúng mô tả các quan niệm liên
quan đến ứng dụng thế giới thực được biểu diễn trong CSDL. Các mô hình quan
niệm được mô tả theo nhiều cấp bậc trừu tượng, trong đó các mô hình vector và
raster là ở mức trừu tượng thấp nhất. Chúng gần với biểu diễn dữ liệu máy tính hơn
các mô hình trên cơ sở dữ liệu đối tượng, mạng và bề mặt. Khái niệm mô hình dữ
liệu lôgic được sử dụng để đề cập đến cách mà DBMS tổ chức mô hình quan niệm
thành tệp, bản ghi, chỉ số. Ngày nay, công nghệ CSDL truyền thống không còn
thích hợp với việc quản lý dữ liệu địa lý. Một số hệ GIS được sử dụng rộng rãi đã
xây dựng CSDL trên cơ sở tổ hợp mô hình quan hệ quản lý thuộc tính phi hình học
và lựợc đồ chuyên dụng, phi quan hệ để lưu trữ, xử lý dữ liệu không gian. Một vài
GIS khác đã lợi dụng các phương tiện của lược đồ lưu trữ CSDL quan hệ để quản lý
cả hai loại dữ liệu hình học và phi hình học.
Phương tiện truy nhập trong CSDL GIS bao gồm cả phương tiện có sẵn của
CSDL quan hệ chuẩn và khả năng xây dựng câu hỏi truy vấn để tìm thông tin mà
giá trị của chúng bằng hoặc nằm trong khoảng xác định. Đặc tính đặc biệt theo vị trí
đối với hệ toạ độ nào đó và theo các quan hệ không gian. Do nhu cầu khai thác
thông tin trên CSDL không gian thường bao gồm phương pháp chỉ số không gian
đặc biệt. Câu hỏi không gian thường là tìm ra đối tượng nằm trong hay trên các biên
của cửa sổ hình chữ nhật. Khai thác dữ liệu trên cơ sở vị trí hay quan hệ không gian
được xem như là nền tảng của thâm nhập CSDL GIS.
2.2.5.3 Hiển thị
Với nhiều thao tác trên dữ liệu địa lí, kết quả cuối cùng được hiển thị tốt nhất
dưới dạng bản đồ hoặc biểu đồ. Bản đồ khá hiệu quả trong lưu trữ và trao đổi thông

tin địa lí. GIS cung cấp nhiều công cụ mới và thú vị để mở rộng tính nghệ thuật và
khoa học của ngành bản đồ. Bản đồ hiển thị có thể được kết hợp với các bản báo
cáo hình ảnh ba chiều, ảnh chụp và những dữ liệu khác.

12


2.2.6 Cấu trúc cơ sở dữ liệu trong GIS
Một cơ sở dữ liệu của hệ thống thông tin địa lý có thể chia ra làm 2 loại số
liệu cơ bản: số liệu không gian và phi không gian. Mỗi loại có những đặc điểm
riêng và chúng khác nhau về yêu cầu lưu giữ số liệu, hiệu quả, xử lý và hiển thị.
Số liệu không gian là những mô tả số của hình ảnh bản đồ, chúng bao gồm
toạ độ, quy luật và các ký hiệu dùng để xác định một hình ảnh bản đồ cụ thể trên
từng bản đồ. Hệ thống thông tin địa lý dùng các số liệu không gian để tạo ra một
bản đồ hay hình ảnh bản đồ trên màn hình hoặc trên giấy thông qua thiết bị ngoại vi.
Số liệu phi không gian là những diễn tả đặc tính, số lượng, mối quan hệ của
các hình ảnh bản đồ với vị trí địa lý của chúng. Các số liệu phi không gian được gọi
là dữ liệu thuộc tính, chúng liên quan đến vị trí địa lý hoặc các đối tượng không
gian và liên kết chặt chẽ với chúng trong hệ thống thông tin địa lý thông qua một cơ
chế thống nhất chung.
2.2.6.1 Mô hình thông tin không gian
a. Hệ thống Vector
 Kiểu đối tượng điểm (Points)

Hình 2.1: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng điểm (Point).
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.

13