Hệ thống cũng cho phép người sử dụng nhập số liệu cho một mô hình thủy văn và thể hiện kết quả của mô hình này trên bản đồ.. Hệ thống thông tin địa lý phục vụ quản lý tài nguyên nước ĐBS
Trang 1XÂY DỰNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA
LÝ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC ĐỒNG
BẰNG SÔNG CỬU LONG Nguyễn Hiếu Trung
Khoa Công Nghệ
ABSTRACT
The main objective of this study is to develop a Geographic Informaton System for water resource management in the Mekong delta The GIS database is built on specific levels: region level,
provincial level and water management project level In addition, a water management model is integrated with MKGIS The MKGIS is maintained by the MapInfo package This study was
conducted within the framework of the INCO-DELTAS project, funded by the European Union
(INCO)
Keywords : GIS, water management
TÓM TẮT
Mục tiêu chính của đề tài là xây dựng Hệ Thống Thông Tin Địa lý (GIS) nhằm cung cấp thông tin cần thiết cho công tác nghiên cứu, qui hoạch quản lý tài nguyên nước Đồng Bằng Sông Cửu Long
(ĐBSCL) Hệ thống được thiết kế để cung cấp dữ liệu cho 3 cấp quản lý: cấp vùng, cấp tỉnh và cấp
dự án Hệ thống cũng cho phép người sử dụng nhập số liệu cho một mô hình thủy văn và thể hiện kết quả của mô hình này trên bản đồ Đề tài là một trong những đề tài nghiên cứu trong khuôn khổ
chương trình INCO-DELTA giữa trường ĐH Cần Thơ và cộng đồng Châu Âu
Từ khóa: GIS, quản lý nước
1 GIỚI THIỆU
Công tác nghiên cứu, quản lý và quy hoạch sử dụng tài nguyên nước Đồng bằng Sông Cửu Long phải
sử dụng một khối lượng dữ liệu rất lớn, đa lãnh vực, với nhiều cấp độ chi tiết khác nhau, ngoài ra rất nhiều phân tích mang tính không gian được sử dụng Ở nhiều nơi trên thế giới, GIS được sử dụng rất hiệu quả cho công tác qui hoạch và quản lý tài nguyên nước vì GIS hỗ trợ rất nhiều công cụ mạnh để thu thập, xử lý, lưu trữ và phân tích dữ liệu không gian Do đó, việc xây dựng một hệ thống thông tin địa lý nhằm phục vụ cho công tác quản lý tài nguyên nước cho vùng là hết sức cần thiết Hệ thống thông tin địa lý phục vụ quản lý tài nguyên nước ĐBSCL (MKGIS) được xây dựng với ba cấp độ chi tiết khác nhau: cấp vùng, cấp tỉnh và cấp các dự án quản lý nước Hệ thống cũng có một bộ phận để liên kết với một mô hình tính toán xâm nhập mặn (SAL99) do Phân viện Qui hoạch Thủy Lợi thiết
kế, trong đó dữ liệu để chạy mô hình được truy xuất từ CSDL trong hệ thống, sau khi chạy mô hình, kết quả của mô hình được thể hiện ngược lại trong GIS
Đề tài được thực hiện trong khuôn khổ chương trình hợp tác INCO-DELTAS, giữa Trường ĐH Cần
Trang 2Thơ và Cộng đồng Châu Âu.
Hệ thống MKGIS được xây dựng trên nền MapInfo, bằng ngôn ngữ MapBasic
2 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN VÀ KẾT QUẢ
2.1 Cấu trúc của hệ thống
Tổng quan, MKGIS có hai bộ phận chính (hình 1):
Thu thập số liệu: Trong bộ phận này số liệu thô như bản đồ chuyên đề trên giấy, ảnh vệ tinh và các
báo cáo thống kê, v.v được thu thập, xử lý và đưa vào CSDL của hệ thống
Để cung cấp dữ liệu cho mô hình SAL99 (mô hình xác định chế độ nước và xâm ngập mặn), cần phải
có một bộ phận chuyển đổi dữ liệu Bộ phận này cũng cho phép chuyển đổi kết quả của SAL99 sang dạng mà thống MKGIS có thể thể hiện kết quả trên bản đồ
Dữ liệu được thu thập từ nhiều nguồn khác nhau như:
– Chi cục thủy lợi các tỉnh ĐBSCL
– Bộ môn KH Đất, Khoa Nông Nghiệp, ĐHCT
– Viện Hệ thống Canh tác và Phát triển Nông thôn ĐBSCL, ĐHCT
– Khoa Công nghệ, ĐHCT
Các dữ liệu đã thu thập được:
– Các bản đồ sử dụng đất của ĐBSCL ở các thời đoạn khác nhau (1974, 1976, 1991, 1996) – Bản đồ địa hình ĐBSCL (1:250.000)
– Bản đồ hệ thống thủy nông khu vực Tứ giác Long Xuyên và khu vực dự án Quản lộ Phụng hiệp
– Bản đồ địa hình khu vực TGLX
– Bản đồ đất ĐBSCL
– Bản đồ địa hình tỉnh Đồng Tháp
– Các ảnh vệ tinh SPOT về ĐBSCL
– Số liệu thứ cấp về đất đai, khí tượng thủy văn, công trình thủy lợi (kênh, cống, đập) theo từng cấp thể hiện
Hầu hết các bản đồ trên đều là bản đồ copy và không đúng với tỉ lệ yêu cầu theo từng cấp quản lý Điều này dẩn đến rất nhiều khó khăn trong quá trình xử lý số liệu và ảnh hưởng rất nhiều đến độ chính xác của dữ liệu
Trang 3
Hình 1: Sơ đồ tổng quan của MKGIS
2.2 Cấu trúc dữ liệu
Hệ thống CSDL được thiết kế như sau:
- Số liệu quản lý hành chánh:
Province(pro_id, name, NatLand, AraLand, population,PopDensity, Wsarea98,
WSyield98,Saarea98, SAYield98,,WinterArea98, WinterYield98 )
Trong đó:
District(dis_id, pro_id, name, population, )
Trong đó:
Village(Vil_id,dis_id,name, population, )
Pro-id: Mã số tỉnh Name: Tên tỉnh
NatLand: Diện tích đất tự nhiên AraLand: diện tích đất hữu dụng
Population: dân số PopDensity: mật độ dân số
WSare98: Tổng diện tích lúa Đông Xuân năm 1998 WSyield98: Năng xuất bình quân của vụ ĐX năm 1998
SAarea98: Tổng diện tích lúa Hè Thu năm 1998 SAyield98: Năng xuất bình quân của vụ HT năm 1998
WinterArea98: Tổng diện tích lúa Mùa năm 1998 WinterYield98: Năng xuất bình quân của vụ Mùa năm 1998
Dis_id: MS huyện Pro-id: MS tỉnh mà huyện đó nằm trong
Name: Tên huyện Population: Dân số
Trang 4Trong đó:
Do thời gian và kinh phí có hạn, các dữ liệu chi tiết về huyện, xã đã không được nhập
- Sử dụng đất:
Landuse74(lu_id, CroppingSystem, area)
Landuse76(lu_id, CroppingSystem, area)
Landuse91(lu_id, CroppingSystem, area)
Laneuse96(lu_id, CroppingSystem, area)
Trong đó:
- Hệ thống kênh:
MainCanal(Mcanal-id, Name, ExcaYear, MaintYear, length, AverWidth, AverI)
2ndCanal(2ndcanal-id, Name, ExcaYear, MaintYear, length, AverWidth, AverI)
Trong đó:
- Hệ thống đê:
Dike(dike-id,canal-id, BuiltYear, MaintYear, length, TopWidth, TopElev,)
Trong đó:
- Công trình thủy công:
Sluice(Sluice-id, canal-id, name, purpose, capacity)
Trong đó:
Trang 5ElePuping(P-id, canal-id, village-id, purpose, capacity)
2.3 Giao diện hệ thống
Menus: Giao diện hệ thống được thiết kế bằng ngôn ngữ MapBasic Menu của hệ thống như hình 2
dưới đây
Hình 2: Menu của MKGIS
Trong hệ thống menu này dữ liệu được phân theo 3 cấp: 1/ cấp vùng (Delta), cho phép truy vấn các thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, và sử dụng đất của toàn ĐBSCL; 2/ Cấp tỉnh
(Provinces), cho phép truy vấn thông tin cấp tỉnh; 3/Cấp dự án (Projects), cho phép truy vấn thông tin
về các dự án quản lý tài nguyên nước của ĐBSCL Ngoài ra trong menu "Analysis tools" còn cung cấp một số công cụ để phân tích như phần nối kết với SAL99
2.4 Thông tin về ĐBSCL
Trong cấp vùng, các thông tin tổng quát như dân số, mật độ dân số, diện tích canh tác và năng suất của các cây nông nghiệp chính của các tỉnh được thể hiện
Hình 3: Menu "Natural Characteristics"
Khi người dùng chọn menu "Natural characteristics", MKGIS sẽ thể hiện:
P_id: MS trạm bơm Canal_id: MS kênh mà trạm bơm nằm trên Village_id: MS Xã mà trạm bơm nằm trong
Purpose: Mục tiêu trạm bơm Capacity: Khả năm phục vụ
Trang 6- Bản đồ ngập lũ
- Các đơn vị đất đai - Mưa và bốc hơi trung bình
- Bản đồ đất - Bản đồ nước ngầm
- Bản đồ cao độ - Bản đồ sinh thái nông nghiệp
Trang 72.5 Thông tin cấp tỉnh
Ở cấp tỉnh, người sử dụng hệ thống có thể chọn tỉnh muốn xem thông tin qua hộp hội thoại
"Province" (hình 4) Trong mỗi tỉnh, các thông tin về đơn vị hành chánh, hệ thống thủy lợi, sử dụng đất được trình bày
Hình 4: Hộp hội thoại "province"
2.6 Thông tin cấp dự án
Các dự án lớn trong vùng được thể hiện trong menu này, như dự án Quản lộ Phụng Hiệp, Tứ giác Long Xuyên, Đồng Tháp Mười
Hình 5 Dự án ngăn mặn Quản Lộ Phụng Hiệp
2.7 Nối kết SAL99
Trong menu "Analysis tools", menu con "sal 99" cho phép người dùng nhập dữ liệu địa hình cho mô hình SAL99, file nhập của SAL99 là file ASCII, thông thường file này được nhập bằng các phần mềm soạn thảo văn bản, cách này thường mất rất nhiều thời gian và hay nhầm lẫn Trong MKGIS, người dùng có thể chọn từng đoạn kênh hay nút trên bản đồ và nhập số liệu tương ứng cho các đối tượng đó Một chương trình con sẽ chuyển đổi dữ liệu nhập từ MKGIS sang dạng file nhập của
SAL99
Một bản đồ nền của hệ thống thủy lợi trong khu vực ĐBSCL đã được nhập sẵn với tất cả các dữ liệu
cơ bản của từng đối tượng của hệ thống (cống, trạm bơm, đoạn kênh) Trên các con kênh, các điểm tính toán cũng được vẽ Sau khi tính toán, một chương trình con sẽ chuyển ngược kết quả của SAL99 vào các nút tính toán trên bản đồ MKGIS sẽ dựa trên kết quả đó xây dựng các bản đồ đẳng mặn
Trang 83 KẾT LUẬN
Đề tài đã thực hiện được mục tiêu là xây dựng nên một cấu trúc của HTTT địa lý phục vụ công tác quản lý nước ĐBSCL Hệ thống được thiết kế với giao diện dễ sử dụng
Cấu trúc dữ liệu của hệ thống hợp lý, đi từ tổng quan (cấp vùng) đến chi tiết (cấp tỉnh, dự án) Tuy nhiên do giới hạn về tài chính và thời gian, chỉ một số tỉnh như An Giang và Bạc Liêu có dữ liệu chi tiết, các tỉnh còn lại chỉ có bản đồ hành chính Nhiều bản đồ trong hệ thống có độ chính xác nhỏ, chủ yếu là định tính (nhất là các bản đồ cấp vùng) Để nâng cao độ tin cậy của dữ liệu, cần phải có những bản đồ chính xác và cập nhật hơn
Tài liệu tham khảo
l ESSA, 1992 Water Control Project for the Quan Lo/Phung Hiep Area Mekong Delta,
Vietnam A Pre-Frasibility Study International Environmental Management Inc Thailand
l General statistical office, 1999 Statistical yearbook 1998 Statistical publishing house,
Vietnam
l General statistical office, 2000 Statistical yearbook 1999 Statistical publishing house,
Vietnam
l Vo-Tong-Xuan and Shigeo Matsui, 1998 Development of farming systems in the Mekong Delta JIRCAS, CTU, CLRRI, Vietnam
l Mekong Delta Master Plan, 1991 Mekong delta Master Plan (Vie/87/031), Working paper No.4 Agriculture The Nethelands Engineering Consultants
l Mekong Delta Master Plan, 1993 Master Plan for the Mekong delta in Vietnam, A perspective for sustainable development of land and water resources The Nethelands Engineering
Hình 6: Sơ đồ nhập số liệu cho mô hình sal99
Hình 7: Kết quả đường đẳng mặn tháng 4/1996
Trang 9l Mekong Delta Master Plan, 1993 Mekong delta Master Plan (Vie/87/031), Thematic study on management of water resources T1: Optinal use of water resources The Nethelands
Engineering Consultants
l Sanh et al 1998 History and Future of Farming Systems in the Mekong Delta in
"Development of Farming Systems in the Mekong Delta of Vietnam", Ho Chi Minh City
Publishing House
l The Netherland Delta Development Team, 1974 Recommendations Concerning Agricultural Development with improved water control in the MekongDelta, Irrigation and Drainage
Committee For The Coordinations of the Lower Mekong Basin
