đồ án công nghệ thông tin Ứng dụng phần mềm Mapinfo 10.0 xây dựng cơ sơ dữ liệu bản đồ hiện trạng rừng năm 2010 tại xã Duyệt Trung - thị xã Cao Bằng - tỉnh Cao Bằng

Mapinfo là phần mềm thuộc nhóm GIS được xây dựng nhằm giúp công tác xử lý bản đồ số cũng như quản lý và phân tích các thông tin liên quan đến địa lý.Trước đây xử lý bản đồ là một chứ

Trong những thập kỷ gần đây, diện tích rừng trên thế giới đã suy giảmnghiêm trọng Bên cạnh những thiệt hại do chiến tranh đem lại, trước sức ép vềdân số và sự hạn chế về nhận thức của nhân dân, rừng đã bị chặt phá, khai thácbừa bãi, hiện tượng phá rừng đốt nương làm rẫy gây cháy rừng, săn bắn, vậnchuyển và buôn bán trái phép các lâm sản,… ngày một gia tăng Hậu quả là tốc độsuy giảm diện tích rừng và chất lượng rừng ngày càng trở nên nghiêm trọng Diệntích đất trống đồi núi trọc ngày một nhiều, tác dụng phòng hộ của rừng giảmmạnh, hiện tượng xói mòn, rửa trôi, lũ lụt, hạn hán,… xảy ra triền miên gây thiệthại không nhỏ đến đời sống của người dân Trước thực trạng đó, công tác quản

lý, bảo vệ rừng càng trở nên cấp bách, là một trong những nhiệm hàng đầu củamỗi quốc gia

Trước thực trạng biến động tài nguyên rừng như vậy, phương pháp quản lýrừng trên bản đồ bằng phương pháp truyền thống đã không còn phù hợp và gặpnhiều khó khăn, thông tin về hiện trạng rừng cần được cập nhật liên tục khi có sựthay đổi mà vẫn đáp ứng được yêu cầu của công tác quản lý đặt ra Để khắc phụcnhững nhược điểm của phương pháp truyền thống, ngày nay con người đã tìm ranhiều cách quản lý đạt hiệu quả cao điển hình là việc ứng dụng GIS

GIS được hiểu là hệ thống quản lý thông tin không gian, phát triển trên cơ sởcông nghệ máy tính với mục đích lưu trữ, hợp nhất, mô hình hóa, phân tích và mô

tả được nhiều loại dữ liệu, đặc biệt là khả năng liên kết giữa dữ liệu thuộc tính và dữliệu không gian GIS là một công cụ mạnh, đáng tin cậy không chỉ của các nhà khoahọc mà còn của các nhà quản lý và được ứng dụng rộng rãi trong các ngành, nghề,các lĩnh vực hoạt động kinh tế, xã hội trong đó có nghành Lâm nghiệp

Mapinfo là phần mềm thuộc nhóm GIS được xây dựng nhằm giúp công tác

xử lý bản đồ số cũng như quản lý và phân tích các thông tin liên quan đến địa lý.Trước đây xử lý bản đồ là một chức năng chuyên nghiệp của bản đồ học, với sự ra

đời của Mapinfo, việc xử lý bản đồ trở nên đơn giản hơn Không những có các chứcnăng thông dụng như cung cấp thông tin địa lý, giúp định vị làm bản đồ … Mapinfocòn là phần mềm quản lý rất mạnh các thông tin trong CSDL.

Xuất phát từ thực tế và nhu cầu trên, chuyên đề: “Ứng dụng phần mềm Mapinfo 10.0 xây dựng cơ sơ dữ liệu bản đồ hiện trạng rừng năm 2010 tại xã Duyệt Trung - thị xã Cao Bằng - tỉnh Cao Bằng” đặt ra là rất cần thiết và có ý

nghĩa

1.2 Mục đích nghiên cứu

Tìm hiểu sâu thêm về công nghệ GIS và phần mềm Mapinfo, cụ thể là khảnăng ứng dụng của chúng trong Lâm nghiệp

1.3 Mục tiêu nghiên cứu

- Tìm hiểu những tính năng cơ bản của phần mềm Mapinfo version 10.0

- Ứng dụng phần mềm Mapinfo 10.0 xây dựng CSDL bản đồ hiện trạngrừng xã Duyệt Trung – thị xã Cao Bằng – tỉnh Cao Bằng năm 2010

- Xây dựng CSDL bản đồ hiện trạng phục vụ công tác quản lý, bảo vệrừng tại khu vực nghiên cứu

1.4 Ý nghĩa của đề tài

1.4.1 Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học

- Nâng cao khả năng khai thác các dữ liệu địa lý phục vụ trong Lâm

nghiệp cụ thể là các loại bản đồ giấy

- Bồi dưỡng kỹ năng sử dụng GIS và ứng dụng trong thực tiễn

1.4.2 Ý nghĩa trong thực tiễn

Xây dựng CSDL bản đồ hiện trạng rừng là tư liệu phục vụ cho công tác quản lý

và quy hoạch rừng

Phần 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

2.1 Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

2.1.1 Cơ sở khoa học vấn đề nghiên cứu

Ghêđưmin, 1946) [9]

“Bản đồ là sự biểu thị bằng ký hiệu về thực tế địa lý, phản ánh các yếu tố, các địa điểm một cách chọn lọc thông qua nỗ lực của các tác giả bản đồ và được thiết kế và sử dụng khi các quan hệ không gian là các vấn đề được ưu tiên” [5]

“Bản đồ là lĩnh vực hoạt động khoa học kỹ thuật thu nhận các thông tin,

dữ liệu từ quá trình đo đạc, khảo sát thực địa để biểu thị bề mặt trái đất dưới dạng mô hình thu nhỏ bằng hệ thống ký hiệu và màu sắc theo các quy tắc toán học nhất định” [4]

2.1.1.2 Hệ thống thông tin địa lý

a Định nghĩa

Hệ thống thông tin địa lý viết tắt là một nhánh của công nghệ thông tin, đãhình thành từ những năm 60 của thế kỷ trước và phát triển rất mạnh trong nhữngnăm gần đây

GIS được sử dụng nhằm xử lý đồng bộ các lớp thông tin không gian (bảnđồ) gắn với các thông tin thuộc tính, phục vụ nghiên cứu, quy hoạch và quản lýcác hoạt động theo lãnh thổ

Ngày nay, ở nhiều quốc gia trên thế giới, GIS đã trở thành công cụ trợgiúp quyết định trong hầu hết các hoạt động kinh tế - xã hội, an ninh, quốcphòng, đối phó với thảm hoạ thiên tai… GIS có khả năng trợ giúp các cơ quanchính phủ, các nhà quản lý, các doanh nghiệp, các cá nhân… đánh giá được hiệntrạng của các quá trình, các thực thể tự nhiên, kinh tế - xã hội thông qua cácchức năng thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các thông tin được

gắn với một nền bản đồ số nhất quán trên cơ sở toạ độ của các dữ liệu bản đồđầu vào.

Lịch sử phát triển của GIS được gắn liền với nhiều định nghĩa:

“GIS là một hệ thống thông tin bao gồm một hệ số con (subsystem) có khả năng biến đổi các dữ liệu địa lý thành những thông tin có ích” (Theo Calkin

National Center for Geographic Information and Analysis, 1988) [2]

“GIS là một tập hợp bao gồm các tổ chức bao gồm phần cứng, phần mềm máy tính, dữ liệu địa lý và con người, được thiết kế nhằm mục đích nắm bắt, lưu trữ, cập nhật, điều khiển, phân tích và kết xuất” (Theo định nghĩa của ISRI –

Environmental System Research Institue) [2]

Nói chung các đĩnh nghĩa về GIS không khác nhau nhiều về bản chất

nhưng nói chung đã thống nhất quan niệm chung: “GIS là một hệ thống kết hợp giữa con người và hệ thống máy tính cùng các thiết bị ngoại vi để lưu trữ, xử lý, phân tích, hiển thị các thông tin địa lý để phục vụ một mục đích nghiên cứu, quản lý nhất định” [2]

Hệ thống thông tin địa lý là một loại hệ thông tin kiểu mới và là một côngnghệ máy tính tổng hợp Từ các thông tin bản đồ và thông tin thuộc tính lưu trữ

ta có thể rễ ràng tạo ra các bản đồ và báo cáo để cung cấp một sự nhìn nhận có

hệ thống và tổng thể, nhằm thu nhận và quản lý thông tin có hiệu quả

b Các thành phần cơ bản của GIS

Công nghệ GIS được hiểu là một hệ thống được kiến trúc từ các thànhphần cơ bản là: Phần cứng, phần mềm, cơ sở dữ liệu và người sử dụng

* Phần cứng: Bao gồm hệ thống máy tính và các thiết bị ngoại vi có khả

năng thực hiện các chức năng nhập thông tin (Input), xuất thông tin (Output) và

xử lý thông tin của phần mềm Hệ thống này gồm có máy chủ (server), máykhách (client), máy quét (scanner), máy in (printer) được liên kết với nhau trongmạng LAN hay Internet

* Phần mềm: Đi kèm với hệ thống thiết bị trong GIS ở trên là một hệ

phần mềm có tối thiểu 4 nhóm chức năng sau đây:

- Nhập thông tin không gian và thông tin thuộc tính từ các nguồn khácnhau.

- Lưu trữ, điều chỉnh, cập nhật và tổ chức các thông tin không gian vàthông tin thuộc tính

- Phân tích biến đổi thông tin trong cơ sở dữ liệu nhằm giải quyết các bàitoán tối ưu và mô hình mô phỏng không gian - thời gian

- Hiển thị và trình bày thông tin dưới các dạng khác nhau, với các biệnpháp khác nhau

Phần mềm được phân thành ba lớp: hệ điều hành, các chương trình tiệních đặc biệt và các chương trình ứng dụng

* Cơ sở dữ liệu: GIS phải bao gồm một cơ sở dữ liệu chứa các thông tin

không gian (thông tin địa lý: cặp tọa độ x,y trong hệ tọa độ phẳng hoặc địa lý)

và các thông tin thuộc tính liên kết chặt chẽ với nhau và được tổ chức theo một ý

đồ chuyên ngành nhất định Thời gian được mô tả như một kiểu thuộc tính đặcbiệt Quan hệ được biểu diễn thông qua thông tin không gian và hoặc thuộctính

Hình 2.1 Cơ sở dữ liệu của GIS

* Cở sở tri thức (Người sử dụng): Công nghệ GIS không thể không có

người tham gia quản lý hệ thống và phát triển các ứng dụng của GIS trong thực

tế Người sử dụng GIS có thể là các chuyên gia kỹ thuật, người thiết kế hay đơnthuần là những người dùng GIS để giải quyết các vấn đề trong công việc

c Nguyên tắc hoạt động của GIS

- Số liệu vào: Số liệu được nhập từ các nguồn khác nhau như chuyển đổi sốhoá, quét, ảnh viễn thám, ảnh, hệ thống định vị toàn cầu GIS, máy toàn đạc điệntử

- Quản lý số liệu: Sau khi số liệu được thu thập và tổng hợp, GIS cần cungcấp các thiết bị để lưu và bảo trì số liệu

- Xử lý số liệu: Các thao tác xử lý số liệu để tạo ra các thông tin Nó giúpcho người sử dụng quyết định cần phải làm gì tiếp theo Xử lý số liệu tạo ra ảnh,báo cáo và bản đồ

- Phân tích và mô hình hoá: Số liệu tổng hợp và chuyển đổi chỉ là một phầncủa GIS Những yêu cầu tiếp theo là khả năng giải mã và phân tích về mặt địnhtính và định lượng thông tin đã thu thập Khả năng phân tích thông tin khônggian để có được sự nhận thức cũng có khả năng để sử dụng các quan hệ đã biết,

để mô hình hoá đặc tính địa lý đầu ra của một tập hợp các điều kiện

- Số liệu ra: Bảng biểu và đồ thị, bản đồ và ảnh ba chiều Việc sử dụngcông nghệ máy tính số cho phép thông tin này có thể được quan sát trên mànhình máy tính, được vẽ ra như bản đồ giấy, nhận được như một ảnh địa hìnhhoặc dùng để tạo ra một file số liệu

c Dữ liệu trong GIS

* Cách biểu diễn giữ liệu trong GIS: Có hai dạng cấu trúc dữ liệu cơ bản

trong GIS Đó là dữ liệu không gian (bản đồ) và dữ liệu thuộc tính, chúng đượclưu trữ trong cùng một CSDL và có quan hệ chặt chẽ với nhau

- Dữ liệu không gian có hai dạng cấu trúc Đó là dạng raster và dạngvector

Hình 2.2 Cấu trúc vector và raster + Cấu trúc raster: Có thể hiểu đơn giản là một “ảnh” chứa các thông tin

về một chuyên đề Mô phỏng bề mặt trái đất và các đối tượng trên đó bằng mộtlưới (đều hoặc không đều) gồm các hàng và cột Những phần tử nhỏ này gọi lànhững pixel hay cell Giá trị của pixel là thuộc tính của đối tượng Kích thướcpixel càng nhỏ thì đối tượng càng được mô tả chính xác Một mặt phẳng chứađầy các pixel tạo thành raster Cấu trúc này thường được áp dụng để mô tả cácđối tượng, hiện tượng phân bố liên tục trong không gian, dùng để lưu giữ thông

tin dạng ảnh (ảnh mặt đất, hàng không, vũ trụ ) Một số dạng mô hình biểu diễn

bề mặt như DEM (Digital Elevation Model), DTM (Digital Terrain Model), TIN (Triangulated Irregular Network) trong CSDL cũng thuộc dạng raster.

Ưu điểm của cấu trúc dữ liệu dạng raster là dễ thực hiện các chức năng

xử lý và phân tích Tốc độ tính toán nhanh, thực hiện các phép toán bản đồ dễdàng Dễ dàng liên kết với dữ liệu viễn thám Cấu trúc raster có nhược điểm làkém chính xác về vị trí không gian của đối tượng Khi độ phân giải càng thấp(kích thước pixel lớn) thì sự sai lệch này càng tăng

+ Cấu trúc vector: Cấu trúc vector mô tả vị trí và phạm vi của các đối

tượng không gian bằng tọa độ cùng các kết hợp hình học gồm nút, cạnh, mặt vàquan hệ giữa chúng Về mặt hình học, các đối tượng được phân biệt thành 3dạng: đối tượng dạng điểm (point), đối tượng dạng đường (line) và đối tượngdạng vùng (region hay polygon) Điểm được xác định bằng một cặp tọa độ X,Y.Đường là một chuỗi các cặp tọa độ X,Y liên tục Vùng là khoảng không gianđược giới hạn bởi một tập hợp các cặp tọa độ X,Y trong đó điểm đầu và điểmcuối trùng nhau Với đối tượng vùng, cấu trúc vector phản ảnh đường bao

Cấu trúc vector có ưu điểm là vị trí của các đối tượng được định vị chínhxác (nhất là các đối tượng điểm, đường và đường bao) Cấu trúc này giúp chongười sử dụng dễ dàng biên tập bản đồ, chỉnh sửa, in ấn Tuy nhiên cấu trúc này

có nhược điểm là phức tạp khi thực hiện các phép chồng xếp bản đồ

- Dữ liệu thuộc tính dùng để mô tả đặc điểm của đối tượng Dữ liệu thuộctính có thể là định tính - mô tả chất lượng (qualitative) hay là định lượng(quantative) Về nguyên tắc, số lượng các thuộc tính của một đối tượng là không

có giới hạn Để quản lý dữ liệu thuộc tính của các đối tượng địa lý trong CSDL,GIS đã sử dụng phương pháp gán các giá trị thuộc tính cho các đối tượng thôngqua các bảng số liệu Mỗi bản ghi (record) đặc trưng cho một đối tượng địa lý,mỗi cột của bảng tương ứng với một kiểu thuộc tính của đối tượng đó

Các dữ liệu trong GIS thường rất lớn và lưu trữ ở các dạng file khác nhaunên tương đối phức tạp Do vậy để quản lý, người ta phải xây dựng các cấu trúcchặt chẽ cho các CSDL Có các cấu trúc cơ bản sau:

+ Cấu trúc phân nhánh (hierarchical data structure): Cấu trúc này

thường sử dụng cho các dữ liệu được phân cấp theo quan hệ mẹ - con Cấu trúcnày rất thuận lợi cho việc truy cập theo khóa nhưng nếu muốn tìm kiếm theo hệthống thì tương đối khó khăn Hệ rất dễ dàng được mở rộng bằng cách thêmnhánh nhưng rất khó sửa đổi toàn bộ cấu trúc hệ Một bất cập khác của cấu trúc

dữ liệu kiểu này là phải duy trì các file chỉ số lớn (Index) và những giá trị thuộctính phải lặp đi lặp lại ở các cấp Điều này làm dư thừa dữ liệu, tăng chi phí lưutrữ và thời gian truy cập.

+ Cấu trúc mạng (network system): Cấu trúc này thường hay sử dụng cho

các dữ liệu địa lý có nhiều thuộc tính và mỗi thuộc tính thì lại liên kết với nhiềuđối tượng Cấu trúc này giúp cho việc tìm kiếm thông tin tương đối mềm dẻo,nhanh chóng, tránh dữ liệu thừa.Tuy nhiên, đây là một hệ cấu trúc phức tạp,tương đối khó thiết kế

+ Cấu trúc quan hệ (relation structure): Dữ liệu được lưu trữ trong các

bản tin (record) gọi là bộ (tuple) đó là tập hợp các thông tin của một đối tượngtheo một khuôn mẫu quy định trước Các bộ tập hợp thành một bảng hai chiềugọi là một quan hệ Như vậy, mỗi cột trong quan hệ thể hiện một thuộc tính Mỗimột record có một mã index để nhận dạng và như vậy có thể liên kết qua cácbảng quan hệ với nhau (thông qua mã này)

Cấu trúc quan hệ có thể tìm kiếm truy cập đối tượng nhanh chóng và linhđộng bằng nhiều khóa khác nhau Có thể tổ chức, bổ sung dữ liệu tương đối dễdàng vì đây là những dạng bảng đơn giản Số lượng kiên kết không bị hạn chế

và không gây nhầm lẫn như trong quan hệ mạng Do vậy, không cần lưu trữ dưthừa Tuy nhiên, chính vì không có con trỏ nên việc thao tác tuần tự trên các file

để tìm kiếm, truy cập sẽ mất nhiều thời gian

d Chức năng của GIS

* Nhập và biến đổi dữ liệu địa lý:

Trước khi dữ liệu địa lý có thể dùng cho GIS, dữ liệu này phải đượcchuyển sang dạng số thích hợp Quá trình chuyển dữ liệu từ các bản đồ giấythành file dạng số được gọi là quá trình số hóa

Công nghệ GIS hiện đại có thể tự động hóa hoàn toàn quá trình này vớicông nghệ quét ảnh cho các đối tượng lớn, những đối tượng nhỏ hơn đòi hòi mộtquá trình số hóa thủ công Ngày nay, nhiều dạng dữ liệu địa lý có các định dạngtương thích với GIS, những dữ liệu này thu được từ các nhà cung cấp dữ liệu vàđược cập nhật trực tiếp vào GIS

* Thao tác dữ liệu:

Có các trường hợp dữ liệu đòi hỏi phải được chuyển dạng và thao tác để

có thể tương thích với một hệ thống nhất định

* Quản lý dữ liệu

Đối với các dự án GIS nhỏ có thể lưu các thông tin địa lý dưới dnạ fileđơn giản Tuy nhiên, khi kích cỡ dữ liệu lớn và số lượng người dùng nhiều thìcách tốt nhất là sử dụng hệ quản trị CSDL (DBMS) để giúp cho việc lưu giữ, tôtchức và quản lý thông tin được tốt hơn

* Hiển thị dữ liệu:

Với nhiều thao tác trên dữ liệu địa lý, kết quả cuối cùng được hiển thị tốtnhất dưới dạng bản đồ hoặc biểu đồ Bản đồ khá hiệu quả nhưng việc lưu trữ vàtrao đổi thông tin địa lý GIS cung cấp nhiều công cụ mới và thú vị để mở rộngtính nghệ thuật và khoa học của ngành bản đồ Bản đồ hiện thị có thể kết hợpgiữa các bản báo cáo, hình ảnh ba chiều, anh chụp và những dữ liệu khác

2.1.1.2 Tổng quan về phần mềm Mapinfo 10.0

Mapinfo là phần mềm thuộc nhóm GIS chuyên về quản lý dữ liệu bản đồ,trình bày trang trí cho in ấn Đây là phần mềm được sử dụng phổ bến trong việc

số hóa bản đồ hiện nay [6]

Mapinfo được sản xuất bởi công ty Mapinfo, một công ty chuyên về sảnxuất phần mềm GIS Phiên bản đầu tiên của Mapinfo là 1.1 ra đời năm 1987,hiện nay phiên bản mới nhất của Mapinfo là 10.5 (20/2/2011) Một bản đồ trongMapinfo bao gồm hai phần: Phần bản đồ (đồ họa) và phần dữ liệu (thông tin)

a Khái niệm chung về Mapinfo

MapInfo là phần mềm chuyên dùng xử lý, trình bày, biên tập bản đồ thànhquả trên cơ sở số liệu ngoại nghiệp và bản đồ nền đã được số hoá, phần mềmnày được sử dụng khá phổ biến trên máy tính cá nhân, chương trình quản lý cảthuộc tính không gian và phi không gian của bản đồ nên còn có tên gọi khác là

hệ thống thông tin địa lý

b Dữ liệu trong Mapinfo

Khi người dùng tạo ra các table trong Mapinfo, lưu cất các Workspace,nhập hoặc xuất dữ liệu Mapinfo sẽ tạo ra rất nhiều các file với các phần mởrộng khác nhau Các file dữ liệu trong Mapinfo bao gồm:

- Tên file *.DAT: File dữ liệu dạng bảng tính cho một table format củaMapinfo

- Tên file *.MAP: Chứa thông tin địa lý mô tả các đối tượng trên bản đồ

- Tên file *.TAB: Đây là các file chính cho các table của Mapinfo nóđược kết hợp với các file khác như *.DAT, *.DBF…

- Tên file *.ID: File index cho các đối tượng đồ hoạ của Mapinfo (file

*.DAT)

- Tên file *.DBF: File dữ liệu bảng tính format dBASE

- Tên file *.MID: Format nhập/xuất dữ liệu dạng bảng của Mapinfo, file

*.MID kết hợp với file MIF

- Tên file MIF Format nhập/xuất cho các đối tượng đồ hoạ của Mapinfo,file *.MIF kết hợp với file *.MID

- Tên file *.TXT: File bảng thuộc tính format ASCII

b Cách tổ chức thông tin trong Mapinfo

Dữ liệu trong Mapinfo được chia thành hai loại, dữ liệu không gian và phikhông gian Trong Mapinfo mỗi loại dữ liệu trên có phương thức tổ chức khácnhau

- Table (Bảng): Trong Mapinfo dữ liệu không gian cũng được phân rathành các lớp thông tin khác nhau (layer), mỗi lớp thông tin không gian được đặttrong một Table Người dùng có thể thực hiện các thao tác đóng, mở, sửa đổi,lưu cất… các Table này

Để tạo thành một Table cần có ít nhất là hai file, file thứ nhất *.TAB chứatoàn bộ các cấu trúc của dữ liệu, file thứ hai *.DAT chứa dữ liệu thô (gốc) Nếutrong một Table có chứa các đối tượng đồ hoạ sẽ có hai file nữa đi kèm, file

*.MAP mô tả các đối tượng đồ hoạ và file *.ID chứa các tham số chiếu liên kếtgiữa dữ liệu với các đối tượng đồ hoạ Một số các Table còn có thể thêm file

*.IND file này cho phép người sử dụng tìm kiếm đối tượng trên bản đồ bằnglệnh Find

- Workspace (Vùng làm việc): Khái niệm thứ hai cần quan tâm trongMapinfo là các Workspace Mỗi Table trong Minfo chỉ chứa chứa một lớp thôngtin, trong khi đó trên một không gian làm việc có rất nhiều lớp thông tin khácnhau Workspace chính là phương tiện để gộp toàn bộ lớp thông tin khác nhaulại tạo thành một tờ bản đồ hoàn chỉnh với đầy đủ các yếu tố nội dung, hơn thếnữa một Workspace còn có thể chứa các bảng tính, các biểu đồ, layout

- Browser (bảng hiển thị dữ liệu thuộc tính): Dữ liệu thuộc tính mô tả chocác đối tượng không gian trong Mapinfo được chứa trong các d mỗi d là mộtbảng tính có các hàng và cột (với hàng là các bảng ghi và cột là các trường dữliệu) Các d thường đi kèm với các TABLE

- Map (cửa sổ hiển thị dữ liệu bản đồ): Dữ liệu bản đồ (địa lý) của các đốitượng không gian nhằm mô tả vị trí, hình dáng trong một hệ thống toạ độ nhất

định Một cửa sổ Map cho phép hiển thị cùng một lúc nhiều lớp thông tin(Layer) khác nhau hoặc bạt tắt hiển thị một lớp thông tin nào đó.

- Layout (trình bày in ấn): Cho phép người sử dụng kết hợp các browser, các cửa sổ bản đồ, biểu đồ và các đối tượng đồ hoạ khác vào một trang in từ đó

có thể gửi kết quả ra máy in hoặc máy vẽ

c Chức năng chính của Mapinfo

Các chức năng của MAPINFO được phân theo các nhóm như sau:

- Vào mới dữ liệu (Input)

- Cập nhật sửa chữa dữ liệu (Update)

- Hiển thị dữ liệu (View)

- Tra cứu (Query)

- In ấn (Print)

- Nhập, Xuất (Import, Export)

2.1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

2.1.2.1 Trên thế giới

Trên thế giới, những nghiên cứu ứng dụng công nghệ thông tin vào tựđộng hóa thành lập và khai thác thông tin bản đồ, phục vụ vào các mục đích điềutra, đánh giá Tài nguyên - Môi trường và các mục đích sử dụng hợp lý lãnh thổ,phát triển bền vững đã được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm nghiên cứu

từ những năm giữa thế kỷ XX Bắt đầu từ các nước phát triển như Mỹ, Nga,Đức, Pháp Tới những năm 70 của thế kỷ XX, nhiều công trình nghiên cứu ứngdụng công nghệ thông tin trong phân tích số liệu, phân tích thông tin không giancủa các dữ liệu, thành lập các bản đồ thống kê đã được công bố Song ứng dụngcông nghệ thông tin với các máy tính điện tử ngày càng hiện đại và chỉ mới pháttriển mạnh mẽ và rộng rãi từ khoảng 20 năm cuối thế kỉ XX đến nay Lĩnh vựcứng dụng công nghệ GIS ngày càng mở rộng và hiệu quả ngày càng cao, nhữngcông trình nghiên cứu về GIS được công bố ngày càng nhiều Chỉ từ năm 1995trở lại đây, các nhà khoa học của các nước trên thế giới đã công bố hàng trămcông trình lớn thuộc lĩnh vực ứng dụng công nghệ GIS và thành lập các bản đồchuyên đề và các bản đồ tài nguyên môi trường

Vào giữa năm 1980 nghành Lâm nghiệp Hoa Kỳ đã ứng dụng GIS trongviệc xây dựng dữ liệu cho ba rừng quốc gia là: rừng George Washington ở bangVirginia, rừng Tongass ở bang Alaska và rừng Siuslaw ở bang Oregon

Aronoff (1989), đã ứng dụng GIS trong số hóa bản đồ hiện trạng rừng vànghiên cứu khả năng cập nhật thông tin liên tục thông qua ảnh vệ tinh [10]

Weinstein và các cộng sự (1997), đã nghiên cứu ứng dụng của GIS trongdự báo và quản lý đám cháy Theo công trình của ông, các thông tin về khu vực

có cháy rừng được mô hình hóa bằng các phần mềm GIS từ hình ảnh cảm ứng

vệ tinh với độ phân giải cao và cùng với các thông tin về thời tiết, nhiệt độ, độ

ẩm và thành phần thực vật thành lập CSDL dự báo các đám cháy rừng [12]

LP (Louisiana pacific) đã sử dụng GIS trong việc quy hoạch để cân bằnggiữa nhu cầu khai thác và diện tích rừng, điều này đảm bảo sự ổn định trong môitrường sống của các loài động vật LP đã sử dụng phần mềm Arcinfo trong côngtác kiểm kê rừng và nhận ra vai trò to lớn của GIS trong phân tích các về dữ liệulớp phủ thực vật

T Thomson (1996) đã ứng dụng GIS trong việc tìm ra giải pháp quản lýtài nguyên thiên nhiên, trong đó có tài nguyên rừng [11]

2.1.2.2 Trong nước

Hiện nay, Việt Nam đã xây dựng được bộ bản đồ địa hình tỷ lệ 1/100.000 trong hệ toạ độ Gauss và UTM tương đối đầy đủ Bản đồ tỷ lệ1/25000 và lớn hơn chỉ c.ó ở một số khu vực Với bản đồ nền như trên có thểxây dựng được bản đồ hiện trạng sử dụng đất toàn quốc với tỷ lệ 1/200.000-1/1000.000 và các tỉnh 1/50.000-1/100.000 Đến đầu năm 80 thì 80% số xã củanước ta đã thành lập bản đồ giải thửa theo chỉ thị 299 TTg Đến năm 1999 đã đođạc lập bản đồ giải thửa trên diện tích 65 ngàn ha (gồm cả đất đô thị và 25%diện tích đất Nông nghiệp của cả nước) Ngoài ra còn có nguồn tư liệu ảnh máybay tỷ lệ 1/10000-1/40000 Đây là nguồn tư liệu quan trọng có thể làm bản đồnền để xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất ở nước ta và được dùng để lậpbản đồ hiện trạng tỷ lệ 1/50.000 trong bộ hồ sơ địa giới quốc gia theo chỉ thị364

1/50.000-Năm 2000 Viện Khoa học Lâm nghiệp đã ứng dụng GIS trong việc xác định điều kiện nơi trồng Thông Caribê cung cấp gỗ lớn ở vùng Đông Bắc bộ

Trung tâm tư vấn thông tin lâm nghiệp (1990) Đã ứng dụng GIS trongchương trình theo dõi đánh giá diễn biến tài nguyên rừng toàn quốc năm 1990 -

1995 Từ năm 1995 đã áp dụng công nghệ số hoá trên ảnh quét bằng các công cụphần mềm của hãng INTERGRAPH như IRASB, IRASC,GEOVEC… trong môitrường MICROSTATION Sử dụng các phần mềm GIS phổ biến như MAPINFO,ARCVIEW, ARC/INFO, ARCGIS để xây dựng rất nhiều CSDL GIS

2.2 Tổng quan về khu vực nghiên cứu

2.2.1 Điều kiện tự nhiên

a Vị trí địa lý

Xã Duyệt Trung nằm ở phía đông nam thị xã Cao Bằng có vị trí:

- Phía bắc giáp phường Tân Giang và phường Sông Bằng

- Phía đông giáp xã Chu Trinh và xã Quang Trung của huyện Hòa An

- Phía nam giáp xã Chu Trinh và xã Lê Chung của huyện Hòa An

- Phía tây giáp phường Tân Giang và xã Lê Chung của huyện Hòa An

Hình 2.3 Ranh rới khu vực nghiên cứu

b Địa hình, địa mạo

Xã có hai vùng địa hình tương đối rõ Vùng đồng bằng tương đối bằngphẳng ở gần trung tâm xã, còn phía đông và phía tây là vùng đồi thấp có độ dốctrung bình

c Khí hậu, thủy văn

- Khí hậu: khác với điều kiện thông thường ở khu vực nhiệt đới gió mùa

và nhiệt đới ẩm, khí hậu của xã Duyệt Trung mang tính đặc thù của khí hậu CaoBằng với những đặc điểm sau:

+ Có mùa đông lạnh, thường có sương muối xuất hiện

+ Thời kỳ đông – xuân không quá khô khan, thường có mưa nhỏ và mưaphùn

+ Khí hậu mang tính chuyển tiếp từ khí hậu miền duyên hải sang khí hậulục địa

- Thủy văn: xã Duyệt Trung có sông lớn là sông Bằng Giang ở phía đôngnằm trên địa giới với xã Quang Trung của huyện Hòa An, ngoài ra còn có cáckhe, suối chảy từ vùng đồi phía đông, phía tây theo hướng đông bắc ra sôngBằng Giang

2.2.2 Điều kiện kinh tế - xã hội

a Đặc điếm về dân số và lao dộng

Xã Duyệt Trung hiện có 607 hộ với khoảng 2273 nhân khẩu Gồm cácdân tộc: Tày, Nùng, Kinh, có mật độ dân số khoảng 228 người/km2 Dân cưchủ yếu tập trung ở hai bên quốc lộ 4 và các xóm vùng thung lũng núi đất.Nguồn lao đông của xã dồi dào

b Đặc điểm về dân sinh kinh tế

Duyệt Trung là xã ngoại thị, bán nông nghiệp, cả xã có 242 hộ sản xuấtnông nghiệp Các xóm chủ yếu tập trung ở trung tâm xã hai bên đường quốc lộ

4 Ngành nghề chủ yếu là: Cán bộ công chức, sản xuất nông nghiệp, côngnghiệp, tiểu thương và dịch vụ Các xóm thuộc khu vực đồi núi dân cư khôngtập trung, chủ yếu là sản xuất nông nghiệp và lâm nghiệp Do có điều kiện tiếpxúc với trình độ khoa học kỹ thuật nên việc sản xuất nông nông nghiệp của xãkhá thuận lợi và phát triển

Ngoài sản xuất nông, lâm nghiệp xã Duyệt Trung còn sản xuất ra nhiềuloại sản phẩm khác như: Rau xanh, đậu, đỗ và các mặt hang phục vụ sản xuấtkhác, trên quy mô phát triển tương đối ổn định, nhằm nâng cao thu nhập kinh tế

hộ gia đình

* Về sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp

- Lúa: Tổng diện tích cả năm gieo cấy được 32,25 ha, đạt năng suất 45,6tạ/1 ha, tổng sản lượng 147 tấn

.- Ngô: Tổng diện tích trồng được là 16,3 ha, năng suất 35,6 tạ/1 ha, tổngsản lượng 58 tấn

- Chăn nuôi: Hiện tại trong toàn xã Trâu có 93 con, bò 38 con, lợn 1344con, gia cầm có 10394 con

- Lâm nghiệp: Xây dựng phương án phòng cháy chữa cháy rừng kịp thời

và củng cố Kiện toàn Ban chỉ đạo phòng cháy chữa cháy rừng cấp xã và thànhlập 10 tổ chữ cháy rừng tại 10 xóm, kết hợp với Hạt kiểm lâm thị xã Cao Bằngtổ chức phổ biến tuyên truyền công tác phòng cháy chữa cháy rừng Từ đó nhândân đã có bảo vệ rừng tốt, không có hiện tượng chặt phá rừng bừa bãi

* Công tác thu chi ngân sách, sản xuất công nghiệp, dịch vụ và thương mại

- Thu ngân sách: Công tác thu ngân sách Nhà nước là nhiệm trọng tâmcủa địa phương, UBND xã đã kịp thời củng cố và kiện toàn Hội đồng tư vấnthuế và tiến hành đề ra các biện pháp khai thác nguồn thu trên địa bàn UBNDxã đã xây dựng kế hoạch tiến hành kiểm tra rà soát 10 xóm để tiếp tục khai tháccác nguồn thu

- Chi ngân sách: Thực hiện chi tiêu tiết kiệm, không lãng phí, chi đúngmục đích, kịp thời đảm bảo hiệu quả cho các hoạt động địa phương

- Tiểu thủ công nghiệp, dịch vụ và thương mại: Các cơ sở sản xuất côngnghiệp, dịch vụ và thương mại trên địa bàn xã có 116 cơ sở, khuyến khích các

hộ mở rộng các loại hình dịch vụ, đầu tư các mặt hàng phù hợp với điều kiện địaphương, nhằm góp phần vào công tác thu chi ngân sách nhà nước

c Cơ sở hạ tầng

- Xã Duyệt Trung có trụ sở UBND xã, trạm y tế xã, trường mầm non,trường tiểu học, Ngoài ra còn có các trụ sở của các cơ quan nhà nước, các đơn

vị sản xuất kinh doanh đóng trên địa bàn

- Có tuyến quốc lộ 4, ngoài ra còn có hệ thống đường liên thôn, liênxóm,

- Có hệ thống điện lưới quốc gia đến hết các xóm trong xã phục vụ nhucầu cho sản xuất và sinh hoạt

- Có nguồn nước dồi dào của sông Bằng Giang và hệ thống kênh mương,đường dẫn nước kiên cố để phục vụ cho sản xuất và sinh hoạt

Phần 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng nghiên cứu

- Hiện trạng rừng xã Duyệt Trung – thị xã Cao Bằng – tỉnh Cao Bằng.

- Phần mềm Mapinfo 10.0

3.2 Địa điểm, thời gian tiến hành

- Địa điểm: Chuyên đề được tiến hành tại xã Duyệt Trung - thị xã CaoBằng - tỉnh Cao Bằng

- Thời gian: Từ 01/01/2011 - 30/05/2011

3.3 Nội dung nghiên cứu

- Ứng dụng phần mềm Mapinfo 10.0 xây dựng bản đổ hiện trạng rừng xãDuyệt Trung, thị xã Cao Bằng, tỉnh Cao Bằng

- Xây dựng CSDL bản đồ hiện trạng

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Phương pháp thu thập số liệu

3.4.1.1 Phương pháp kế thừa tài liệu

Kế thừa các thông tin, tài liệu liên quan như:

- Thu thập bản đồ hiện trạng rừng, các số liệu thống kê có liên quan

- Các số liệu về điều kiện tự nhiên, Kinh tế - Xã hội

- Các tài liệu trong và ngoài nước liên quan đến vấn đề nghiên cứu

3.4.1.2 Điều tra ngoài thực địa

- Lập tuyến điều tra: Tuyến điều tra được lập theo đường mòn, khe suối,những nơi có thể đi được Tuyến điều tra phải đi qua hết các trạng thái theo bản

đồ đã thu thập nhằm xác định xem trạng thai rừng có bị thay đổi hay không

- Lập kế hoạch điều tra thực địa: Xác định hiện trạng rừng, kết hợp chụpảnh hiện trạng đặc trưng của các lô

- Chỉnh sửa những sai sót của bản đồ (nếu có)

- Viết phiếu mô tả các khoảnh theo mẫu dưới

Phiếu mô tả

Tỉnh: Cao Bằng Xã: Duyệt Trung

Tx Cao Bằng Tiểu khu: 250

Khoảnh Mã hiện trạng Trạng thái Chức năng PCPH Diện tích (ha)

Hình 3.1 Hộp thoại Quick start