ứng dụng gis trong công tác chăm sóc cây xanh

đây là tài liệu chuyên ngành trong công tác quản lý cây xanh đô thị

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

KHOA TÀI NGUYÊN & MÔI TRƯỜNG

ĐỀ CƯƠNG PPNCKH GIS

ĐỀ TÀI: “ ỨNG DỤNG GIS VÀ VBA ĐỂ QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ CÂY

XANH KHU VỰC QUẬN THỦ ĐỨC”

I Mở đầu :

I.1 Thông tin và tính cấp thiết của đề tài :

- Tại TP.HCM, Cùng với việc nền kinh tế phát triền nhanh chóng kéo theo tốc độ

đô thị hóa diễn ra ngày càng nhanh nhưng do công tác quản lý không được chặtchẽ cũng như việc không đồng bộ trong các ngành làm cho diện tích cây xanh ngàycàng suy giảm Điều này ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng môi trường như tăngbụi, giảm nguồn nước ngầm, xâm nhập mặn, xói mòn…

- Việc quy hoạch quản lý cây xanh là một vấn đề phức tạp do sự không đồng bộcủa các loại cây (độ tuổi, chủng loại, chất dinh dưỡng, loại đất thích hợp ) ; diệntích phân bố rộng ; số lượng lớn …Cách quản lý thủ công cũ bằng giấy hoặcworld, exel gây khó khan trong việc kiểm tra, bổ sung, cập nhật và đồng bộ dữ liệu

về thông tin địa lý để thể hiện một cách trực quan một cách toàn diện về công việcquản lý cây xanh

- Cây xanh là một nguồn tài nguyên đặc biệt do quá trình sinh trưởng và phát triểnchậm chạp xong nhu cầu về cây xanh rất lớn về cả sinh hoạt và sản xuất nên diệntích cây xanh giảm rất nhanh trong quá trình phát triển của nền kinh tế Đây là hệquả tất yếu phải đánh đổi :

+ Trên thế giới, nạn phá rừng gây thiệt hại tới 45 tỷ USD/năm Theo số liệu thống kê mới nhất của Bộ Môi trường Mỹ, mỗi năm bình quân trên thế giới có khoảng 33 triệu ha rừng bị phá vì nhiều mục đích khác nhau đã tạo ra hơn 1,5 tỷ tấn CO2 vào môi trường, chiếm đến 20% lượng khí thải nhân tạo gây hiệu ứng nhàkính làm nhiệt độ trái đất nóng lên

+ Theo FAO ước tính với nạn phá rừng như hiện nay thì tới năm 2050, có tới hai

tỷ người, tức 20% dân số thế giới sẽ bị thiếu nước Hầu hết số người chịu cảnh thiếu nước này sống tại các quốc gia đang phát triển Ngoài ra nguồn thực phẩm cũng có nguy cơ bị đe dọa vì nước dùng để tưới tiêu cũng trở nên khan hiếm

+ Nghiên cứu dữ kiện khí tượng chi tiết của Sở Khí Tượng Việt Nam cho thấytrong vòng 30 năm qua, VN có khuynh huớng gia tăng nhiệt độ đáng kể, các tỉnhMiền Bắc gia tăng nhiều hơn Miền Nam, đặc biệt trong những tháng mùa hè vớibiên độ lớn hơn Ở Miền Bắc, trong vòng 30 năm (1961-1990), nhiệt độ tối thiểutrung bình trong mùa đông gia tăng 3°C ở Điện Biên, Mộc Châu; 2°C ở Lai Châu,1.8°C ở Lạng Sơn, 1°C ở Hà Nội và Bắc Giang Ở Miền Nam, nhiệt độ tối thiểutrung bình gia tăng ít hơn, tăng 1.2°C ở Rạch Giá và Ban Mê Thuột, tăng 0.8°C tạiSài Gòn, tăng 0.5°C tại Nha Trang Nhiệt độ trung bình trong mùa hè không giatăng mấy

+ Riêng tại thành phố Sài Gòn, nhiệt độ trung bình ở Sài Gòn từ năm 1984 đến

2004 cho thấy càng ngày càng tăng lên Chẳng hạn, vào năm 1984, nhiệt độ trungbình ở Sài Gòn là 27.1°C, và riêng trong 5 năm 2001-2005, nhiệt độ trung bình đãlên đến 28°C, trong 10 năm 1991-2000 tăng 0.4°C, bằng mức tăng của 40 nămtrước đó Nhiệt độ cao nhất trong khu vực miền Nam luôn luôn xuất hiện tại PhướcLong, Ðồng Xoài và Xuân Lộc

- Gần đây nhất cho thấy sự thiếu chặt chẽ trong quản lý cây xanh là việc đốn hạ

6700 cây xanh ở Hà Nội Sauk hi cây đã bị đốn hạ và bị dư luận lên án các cơ quanchức năng mới bắt tay vào truy xét nguyên nhân , người chịu trách nhiệm xong vụviệc vẫn còn phức tạp do liên quan nhiều ban ngành và cho đến nay vẫn chưa cómột kết quả làm hài lòng người dân Điều này cho thấy sự thiếu liên kết và đồng bộgiữa các ban ngành trong việc quy hoạch và quản lý cây xanh

- Một ví dụ điển hình nữa về việc thiếu chặt chẽ và đồng bộ trong công tác quản lýcây là nạn chặt phá rừng thông ở Lâm Đồng Theo thống kê mới nhất hiện diện tíchrừng thông ở Đà Lạt hiện chỉ còn khoảng 8.000 ha trong khi đó năm 1978 diện tíchrừng thông là 90.000 ha Việc tàn phá rừng thông để xây biệt thự, sân golf… làmnhiệt độ Đà Lạt tăng lên khoảng 2,5 – 30c trong vòng năm năm trợ lại đây và nókèm theo nhiều hệ lụy xấu đến hệ sinh thái cũng như sức khỏe người dân trongtoàn tỉnh

- Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System - gọi tắt là GIS)

được hình thành vào những năm 1960 và phát triển rất rộng rãi trong 10 năm lạiđây GIS ngày nay là công cụ trợ giúp quyết định trong nhiều hoạt động kinh

tế - xã hội, quốc phòng của nhiều quốc gia trên thế giới GIS có khả năng trợ giúpcác cơ quan chính phủ, các nhà quản lý, các doanh nghiệp, các cá nhân đánh giáđược hiện trạng của các quá trình, các thực thể tự nhiên, kinh tế - xã hội thông quacác chức năng thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các thông tin đượcgắn với một nền hình học nhất quán trên cơ sở toạ độ của các dữ liệu đầu vào

- Đã có nhiều hướng tiếp cận khác nhau với GIS vào quản lý cây xanh đô thị tuynhiên chỉ giới hạn bởi việc quản lý sự sinh trưởng và phát triển của hệ thống câyxanh đô thị Để có cái nhìn tổng quan và ứng dụng rộng rãi hơn với GIS trong quyhoạch thành phố và quản lý cây xanh khu vực quận Thủ Đức tôi tiến hành đề tàisau :

“ ỨNG DỤNG GIS VÀ VBA ĐỂ QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ CÂY XANH KHU VỰC QUẬN THỦ ĐỨC”

I.2 Mục đích đề tài :

- Xây dựng phần mềm dựa trên nền GIS kết hợp với VBA để phục vụ cho công

việc quy hoạch và quản lý cây xanh khu vực quận Thủ Đức, TP.HCM, dữ liệu thunhập, phân tích và tổng hợp được giúp cho việc trồng mới, chăm sóc, di chuyển vàquy hoạch vị trí và số lượng cây xanh phù hợp Khi truy xuất thông tin về một câythì sẽ có các thông tin : năm trồng , chiều cao, điều kiện dinh dưỡng, vị trí trongkhông gian (tọa độ)…

I.2.1 Mục đích cụ thể :

- Lưu trữ thông tin cây xanh : vị trí, loại, đường kính, chiều cao….

- Tương tác với cơ sở dữ liệu : cập nhật , xóa, di dời vị trí…

- Dựa trên dự liệu thuộc tính lưu trữ đưa ra quy trình chăm sóc, bảo vệ trong hiệntại và tương lai gần

- Đánh giá tình hình cụ thể về mật độ phân bố cây xanh trên địa bàn khu vực quậnThủ Đức

- Tham khảo các quy định của pháp luật về quy hoạch và quản lý cây xanh cả nướcnói chung và TP.HCM nói riêng : Nghị định 64/2010/NĐ-CP, Thông tư20/2009/TT-BXD , Phụ lục Thông tư số 10/TT-BXD, TCXDVN 362: 2005 , quyếtđịnh 01/2006/QĐ-BXD , QĐ 53/ 2013/ QĐ-UBND

I.2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu :

- Đối tượng nghiên cứu : cây xanh đô thị

- Khu vực nghiên cứu : trong khu vực quận Thủ Đức, TP.HCM

- Về công nghệ :

+ công cụ nền để hiển thị và tương tác dữ liệu không gian : Arcgis 10.0

+ công cụ tương tác và lưu trữ dữ liệu thuộc tính đầu vào : exel

+ công cụ lập trình : VBA

I.2.3 Ý nghĩa đề tài :

- Sau khi hoàn thành đề tài sẽ có được một công cụ để :

+ hỗ trợ công tác quản lý cây xanh khu vực

+ dự báo được tình trạng phát triển của hệ thống cây xanh khu vực quận Thủ Đức + truy vấn được số lượng và mật độ phân bố cây xanh để bảo vệ và nâng cao chấtlượng môi trường và sức khỏe con người khi các quy hoạch trong khu vực đượcthực hiện

II Tổng Quan :

II.1 Tổng quan về Quận Thủ Đức :

II.1.1 Vị trí địa lý:

Diện tích: 47,76 km2

Dân số: 556.088 người (Năm 2012)

Các phường: Bình Chiểu, Linh Xuân, Tam Bình, Tam Phú, Hiệp Bình Phước,

Hiệp Bình Chánh, Linh Đông, Linh Tây, Linh Chiểu, Bình Thọ, Trường Thọ, LinhTrung

Thủ Đức là quận vùng ven ở phía Đông thành phố Hồ Chí Minh, bên kia bờ sông Sài Gòn Phía Bắc giáp huyện Thuận An và huyện Dĩ An của tỉnh Bình Dương Phía Nam tiếp giáp quận 2 Sông Sài Gòn bao bọc ở phía Tây, ngăn cách với quận

12, quận Gò Vấp và quận Bình Thạnh Phía Đông giáp quận 9

Thủ Đức nằm ở cửa ngõ ra vào phía Đông của thành phố Hồ Chí Minh Ba con đường lớn chạy qua quận đều thuộc quốc lộ: xa lộ Hà Nội, quốc lộ 13 và xa lộ vành đai ngoài (xa lộ Đại Hàn cũ) Nhiều năm qua, nhất là từ khi trở thành quận, nhiều tuyến đường trong quận được mở, nâng cấp, toàn bộ cầu khỉ được thay bằng cầu bê tông Những con đường mới, những cây cầu đã nối vùng gò đồi với vùng bưng, tạo điều kiện cho hàng hóa lưu thông, qua đó thúc đẩy sản xuất công – nông nghiệp cùng phát triển

II.1.2 Địa chất và tài nguyên đất :

II.1.2.1 Địa chất :

- Vì khu vực Thủ Đức nằm phía bên trái sông Sài Gòn nên mặc dù đất bằng phẳng vẫn có một vài nơi là đầm lầy

- Địa chất công trình bao gồm các lớp phân bổ từ trên xuống như sau:

* Lớp trầm tích sông biển đầm lầy Holocen

- Bùn sét, bùn sét pha màu xám nâu, xám đen

* Lớp trầm tích sông biển Holocen

- sét pha màu xám, xám đen

* Lớp trầm tích sông biển Pleistocen muộn

- Sét màu xám vàng, xám nâu

II.1.2.2 Tài nguyên đất :

- Quận Thủ Đức có tổng diện tích tự nhiên 4764,89 ha, chiếm 2,26% diện tích tựnhiên toàn TP Hồ Chí Minh Đất đai của Quận Thủ Đức được chia thành cácnhóm đất sau:

+ Đất xám vàng: Có diện tích khoảng 1122,89 ha, chiếm 23,57% so với diện tích

đất tự nhiên của toàn Quận Phân bố chủ yếu ở các Phường: Linh Chiểu, Bình Thọ

và một phần của Phường Linh Trung

+ Đất xám: Có diện tích khoảng 1180 ha, chiếm 24,71% so với diện tích đất tự

nhiên của toàn Quận Phân bố chủ yếu ở các Phường: Linh Trung, Linh Tây, LinhChiểu, Bình Thọ và một phần của các phường Tam Bình, Tam Phú, Linh Đông

+ Đất phèn: Có diện tích khoảng 2063 ha, chiếm 43,3% so với diện tích đất tự

nhiên của toàn Quận Phân bố chủ yếu ở các Phường: Hiệp Bình Chánh, Hiệp BìnhPhước, Linh Đông và một phần của các Phường Tam Phú, Tam Bình, Trường Thọ.+ Còn lại khoảng 399 ha là sông rạch, chiếm 8,35% so với diện tích đất tự nhiêncủa toàn Quận

- Đất đai trên địa bàn Quận Thủ Đức rất thuận lợi cho việc đô thị hoá do nền địachất khá tốt và nguồn nước phong phú, là địa bàn đang thu hút các nhà đầu tư pháttriển công nghiệp, thương mại – dịch vụ và khu dân cư mới

27 °C, cao nhất lên tới 40 °C, thấp nhất xuống 13,8 °C Hàng năm, thành phố có

330 ngày nhiệt độ trung bình 25 tới 28 °C Lượng mưa trung bình của thành phốđạt 1.949 mm/năm, trong đó năm 1908 đạt cao nhất 2.718 mm, thấp nhất xuống1.392 mm vào năm 1958 Một năm, ở thành phố có trung bình 159 ngày mưa, tậptrung nhiều nhất vào các tháng từ 5 tới 11, chiếm khoảng 90%, đặc biệt hai tháng 6

và 9 Trên phạm vi không gian thành phố, lượng mưa phân bố không đều, khuynhhướng tăng theo trục Tây Nam – Ðông Bắc Các quận nội thành và các huyện phíaBắc có lượng mưa cao hơn khu vực còn lại

- Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính là gió mùaTây – Tây Nam và Bắc – Ðông Bắc Gió Tây – Tây Nam từ Ấn Độ Dương, tốc độtrung bình 3,6 m/s, vào mùa mưa Gió Gió Bắc – Ðông Bắc từ biển Đông, tốc độtrung bình 2,4 m/s, vào mùa khô Ngoài ra còn có gió tín phong theo hướng Nam –Đông Nam vào khoảng tháng 3 tới tháng 5, trung bình 3,7 m/s Có thể nói Thànhphố Hồ Chí Minh thuộc vùng không có gió bão Cũng như lượng mưa, độ ẩmkhông khí ở thành phố lên cao vào mùa mưa, 80%, và xuống thấp vào mùa không,74,5% Trung bình, độ ẩm không khí đạt bình quân/năm 79,5%

STT Phân loại theo HTVN Chuyển đổi Fao/ UNESCO

Kí hiệu theo Fao

Khí hậu bình quân của Thành phố Hồ Chí Minh

(Nguồn : Phòng Tài Nguyên Môi Trường quận Thủ Đức)

Hướng gió thịnh hành thay đổi rõ rệt theo mùa

- Mùa Đông gió Đông Bắc, mùa hè gió Tây –Tây Nam Từ tháng 10 đến tháng 1 chủ yếu là gió bắc, từ tháng 2 đến tháng tư gió đông và lệch đông nam, từ tháng 5 đến tháng 10 gió tây nam

- Thịnh hành nhất từ tháng 6 đến tháng 9, tháng 10 tuy còn gió tây nam nhưng đã suy yếu nhiều.

- Tốc độ gió trung bình lớn nhất xảy ra trong các tháng 6 đến tháng 9 từ 3.7 m/s  4.5 m/s.

- Tốc độ gió trung bình nhỏ nhất chỉ vào khoảng 2.3 m/s 2.4 m/s.

Bảng Số giờ nắng bình quân các tháng trong năm (Trạm Tân Sơn Nhất )

Giờ nắng 7.9 8.8 8.8 8.0 6.5 5.7 5.9 5.6 5.5 5.9 6.8 7.2

(Nguồn : Phòng Tài Nguyên Môi Trường quận Thủ Đức)

II.1.4 Tình hình quản lý cây xanh :

II.1.4.1 Trên thế giới :

- Mặc dù nhiều cây xanh được bảo vệ nghiêm ngặt nhưng vẫn đứng trước các nguy

cơ bị suy giảm nghiêm trọng Có rất nhiều nguyên nhân dẫn đến tình trạng trên,trong đó nguyên nhân chủ yếu là do sự tàn phá của con người như: Các hoạt độngkhai thác chặt phá cây để lấy gỗ, các sản phẩm ngoài gỗ hoặc để lấy địa điểm đểxây dựng các công trình… Ngoài ra các tác động của thiên tai như gió bão, hạnhán cháy rừng xảy ra hàng năm cũng đã làm mất đi hàng loạt cây xanh

- Một nguyên nhân nữa cũng không kém phần quan trọng làm suy giảm chất lượngcũng như số lượng cây xanh trên thế giới là sâu bệnh hại cây

- Sớm nhận thấy tình trạng đó rất nhiều tổ chức quốc tế cũng như rất nhiều quốcgia đã có nhiều chương trình hành động nhằm bảo tồn nguồn di sản quý giá này

- Hàng năm tổ chức Môi trường Liên hiệp quốc UNEP đều có các chương trình

hành động bảo tồn đa dạng sinh học, trong đó có việc bảo tồn cây xanh trên toànthế giới.

- Tại nhiều nước trên thế giới như Trung Quốc, Nhật Bản cây cổ thụ được đánh

số nhằm mục đích kiểm soát được số lượng của cây, dễ dàng hơn trong việc quảnlý

- Một bài báo gần đây đã cho biết ‘ Thế giới cần 10-15 tỷ USD đề bảo vệ rừng mỗinăm’ Các nhà khoa học Panama nghiên cứu về rừng cây nhiệt đới Amazon chobiết nạn phá rừng ở đây đã đến mức báo động Rừng bị tàn phá và bị chia cắt đãđưa những luồng gió nóng đến, làm cho nhiều cây lớn bị chết sớm Nhiều loài câylấy gỗ, các thảm thực vật và nhiều loài động vật sống dựa vào các cây cổ thụ đangbiến mất khỏi khu rừng rậm nhiệt đới, tốc độ nhanh hơn so với dự báo trước đây.William Laurance thuộc Viện nghiên cứu nhiệt đới Smitsonit ở Panama cho biếtnhiều loài cây ở rừng nhiệt đới Amazon có thể sống hàng trăm năm thậm chí làhàng ngàn năm…Qua nghiên cứu 32.000 cây rừng nhiệt đới Amazon suốt 32 nămcho thấy trong một thập kỷ, hàng loạt cây xanh đã bị hủy hoại nghiêm trọng

II.1.4.2 Tại Việt Nam :

- Ở nước ta hiện đã có khá nhiều các chương trình hành động bảo vệ hệ thống cây

xanh cũng như các cây cổ thụ Ví dụ như :

- Chương trình quản lý cây xanh trên các đường phố thủ đô Hà Nội, TP Hồ ChíMinh, Đà Nẵng, Nha Trang

- Tổ chức Cộng đồng châu Âu tài trợ Công ty công trình đô thị Trà Vinh 237.000euro thực hiện dự án bảo vệ cây xanh và trồng mới 20.000 cây xanh trên địa bànthị xã Trà Vinh Thị xã Trà Vinh hiện có 9.600 cây xanh với nhiều chủng loại

- Chương trình quản lý cây xanh trong khu Đại Nội của cung đình Huế

- Có rất nhiều các bài viết phản ánh tình trạng xuống cấp của cây xanh ở nhiều nơi

và sự cần thiết phải có những dự án bảo tồn chúng Tuy nhiên thực tế tại nước tavẫn chưa có một dự án bảo tồn cây xanh nào lớn mà hầu hết là những chương trìnhquản lý cây xanh riêng lẻ ở các thành phố hoặc địa điểm đặc biệt

II.2 Tổng quan về các quan điểm và nghiên cứu ứng dụng công nghệ thông tin trong quản lý cây xanh đô thị :

II.2.1 Trên thế giới :

- Những ứng dụng của máy tính trong quản lý cây xanh đường phố đã xuất hiện từnhững năm 1970 nhờ việc sử dụng những máy tính lớn Mainframe ở Hoa kỳ Ứngdụng máy tính này cho phép những người quản lý cây ở thành phố có thể truynhập dữ liệu hiệu quả hơn và cung cấp một cách nhanh chóng tóm tắt dữ liệunhững thông số cho quản lý cây xanh theo Miller 1987 Tuy vậy, sau đó người tanhận thấy những hệ thống này đòi hỏi cường độ lao động cao và chúng yêu cầuphải bảo trì thường xuyên và rất tốn kém thời gian Một khó khăn nữa là nhữngmáy tính này phải được dùng chung với những ban ngành khác trong chính phủđịa phương

- Vào những năm 1980 nhờ sự phát triển mạnh mẽ của tin học nên tăng nhanh về

số người sử dụng và số đợt truy nhập vào dữ liệu cây xanh Máy tính ngày nay đã

có bộ nhớ rất lớn và tốc độ xử lý nhanh với giá thành hạ Máy vi tính có thể cũngđược sử dụng cho những công việc khác như: soạn thảo văn bản, xử lý dữ liệu vàquản lý tài chính nên việc trang bị máy tính đã trở nên phổ biến Những cơ quanquản lý cây xanh đô thị có thể thiết kế chương trình quản lý của chính mình hoặcmua những chương trình thương mại để tăng cường hiệu quả công việc Việc lựachọn phần mềm thích hợp yêu cầu người quản lý phải hểu rõ những mục tiêu quản

lý và biết được phần mềm nào sẽ đáp ứng được những mục tiêu đó Phần mềmđược chọn lựa không chỉ đáp ứng được những yêu cầu hiện tại mà phải cho phépbạn mở rộng khả năng nếu cần thiết và phải bao gồm cả những chức năng tuychưa xuất hiện nhưng có vai trò quan trọng trong tương lai Tuy nhiên, đối với các

cơ quan quản lý không có khả năng phát triển phần mềm thì việc mua chương trìnhthương mại vẫn kinh tế hơn là phát triển phần mềm của chính mình Tuy vậy nếu

tự phát triển phần mềm thì khả năng lập trình sẽ dễ dàng đáp ứng kịp thời nhữngnhu cầu của công việc quản lý cây xanh trong tương lai.

Thông thường một phần mềm quản lý cây xanh đô thị theo Smiley cần cósáu chức năng sau đây :

1 Lưu trữ hồ sơ dữ liệu cây xanh: Lưu trữ dữ liệu cây xanh và tạo điều kiện

dễ dàng để thông tin có thể được truy cập, cập nhật, bổ sung, hay xóa bỏchúng

2 Lưu trữ quá trình của công việc: Ghi nhận và lưu trữ dữ liệu về mọi hoạtđộng kể cả về số lượng, thời gian yêu cầu và thực tế để hoàn thành từngcông việc, thiết bị sử dụng, ngày tháng, và thông tin về những cá nhân thựchiện những công việc quản lý đó

3 Lưu trữ kiến nghị, yêu cầu của cộng đồng: những đề nghị, yêu cầu củanhững người dân về dịch vụ cây xanh, ngày tháng kiến nghị và mọi phản hồi

từ cơ quan quản lý, kể cả mọi biện pháp liên quan

4 Tổng kết về kế hoạch và công tác quản lý: ba chức năng ở trên về hồ sơ dữliệu sẽ được phân tích, tóm tắt để lập báo cáo và đặt kế hoạch biện pháp vàquản lý, kể cả dự toán ngân sách

5 Những danh sách cây xanh cần xử lý: bao gồm những cây cần phải áp dụngbiện pháp chăm sóc hay xử lý và thành lập được những bảng về thứ tựcông việc, bao gồm những cây cần loại bỏ ngay lập tức, cây cần phải gia cốbằng dây cáp, hoặc cần những bảo trì chăm sóc đặc biệt

6 Bản đồ vi tính: sẵn sàng trên những hệ thống máy tính nhất định, cho phépsản xuất những bản đồ vị trí của cây xanh và thể hiện đặc tính từng câyxanh

Gần đây hơn, Wagar và Smiley (1990) mô tả hệ thống máy tính có khả năng hỗ trợquản lý cây xanh đô thị kể cả một số phần mềm thương mại Các chức năng củanhững hệ thống này được mô tả theo thứ tự tầm quan trọng như sau :

1 Truy xuất, trình bày, và kiểm tra dữ liệu Chức năng này nhằm tạo nênnhững câu trả lời nhanh chóng cho những yêu cầu về code địa chỉ hoặc vịtrí nhằm thực hiện công việc kiểm kê và cung cấp thông tin tức thời Đồngthời, đối với nhiều nhu cầu về quản lý thì những thông tin về giống cây,ngày tháng, những cá nhân sở hữu hay quản lý cây, hoặc những biện pháp

đã được áp dụng nhiều khi cũng rất quan trọng

2 Thiết lập thứ tự công việc Cần có danh sách những công việc và biện phápđược lựa chọn để áp dụng cho những cây xanh nhất định trong những vùng

đã được quyết định hay dựa trên những yêu cầu, kiến nghị hay phản hồicủa cộng đồng Tất nhiên dữ liệu về thời điểm có nhu cầu, thời gian ápdụng biện pháp và hoàn thành công việc cũng cần được lưu trữ

3 Tính toán giá trị của cây xanh Qua việc áp dụng phương pháp tính giá trị

để lưu trữ dữ liệu về giống loài, đường kính, đánh giá tình trạng và vị trí,giá trị của bất kỳ cây xanh nào cũng có thể được xác định Thông tin nàythường rất hữu ích khi viết báo cáo và ước tính kinh phí quản lý và bảo trì

4 Tổng kết thông tin Tóm tắt cung cấp thông tin về một nhóm cây hay câytrong một vùng nhất định Thông tin tóm lược này có thể rất hữu ích baogồm giống loài, kích thước, giá trị và tình trạng, công việc cần thiết để để

có thể áp dụng biện pháp bảo trì, số kinh phí để thực hiện các nhiệm vụ

5 Bản đồ vị trí cây xanh Việc sử dụng kỹ thuật đo vẽ bản đồ cho phép tạo rabản đồ thể hiện vị trí cây xanh

6 Tạo đồ thị Thể hiện các thông số cây đồ thị như tính đa dạng giống loài,phân bố cây có đường kính khác nhau, và tình trạng cây xanh dưới dạng đồthị sẽ làm thông tin trở nên dễ hiểu, khả năng truyền cảm nhanh chóng hơn

và thông tin sẽ có tính thuyết phục cao hơn

7 Theo dõi chi phí bảo quản và tình trạng sinh trưởng của những loài câykhác nhau Khả năng xác định kinh phí thích hợp cho những nhiệm vụ bảo

trì quản lý khác nhau bao giờ cũng rất cần thiết và quan trọng Lưu trữ đầy

đủ những thông tin như vậy về những công việc đã thực hiện, giá thành, vànhân công sẽ cho phép dễ dàng ước tính những thông số sau: kinh phí thựchiện các loại công việc, mà nhu cầu công việc bảo trì và giá thành chonhững giống loài cây khác nhau, biện pháp phải thực hiện ở tại những thờiđiểm nào và loại công việc nào, và cho phép biết được khi nào thì giá thànhbảo trì sẽ vượt quá giá thành thay cây mới Dữ liệu lưu trữ về quá trình sinhtrưởng của cây cũng giúp cho ta đánh giá được mức độ thích hợp với từngloại cảnh quan của từng giống cây

8 Dự báo khối lượng công việc trong tương lai Việc có thể dự báo công việctrong tương lai cho phép lập kế hoạch về nhân sự và thiết bị, chuẩn bị vàtìm nguồn ngân quỹ và quyết định kế hoạch thay thế hay trồng mới câyxanh

- Những hệ thống máy tính quản lý cây xanh cũng cần phải có tính "dễ sử dụng"nhưng đồng thời phải đi kèm tài liệu hướng dẫn và tham khảo đầy đủ để người sửdụng có thể tự giải quyết vấn đề khi cần thiết Những công cụ trợ giúp cùng vớithiết kế giao diện hợp lý và hệ thống tài liệu hướng dẫn, và tham khảo kèm theo cóthể giúp người sử dụng tự hỗ trợ

- Có thể thấy việc ứng dụng GIS trong công tác điều tra cây là một công cụ rất hữuích Tác dụng nổi bật của GIS là có thể giúp quản lý tất cả những khía cạnh của hệthống sinh thái chứ không phải chỉ tập trung vào một bộ phận riêng biệt nào đó

II.2.2 Tại Việt Nam:

- Hệ quản trị cơ sở dữ liệu Hệ thống cây xanh thành phố Hà Nội được xây dựng vàphát triển trên ngôn ngữ Microsoft FOXPRO phiên bản Verison3.0 Đây là mộtphần mềm chuyên về quản trị cơ sở dữ liệu với khả năng tính toán nhanh và phổbiến ở Việt Nam Phần mềm này cho phép phát triển các ứng dụng về quản trị cơ

sở dữ liệu, đặc biệt nó làm việc tốt với các tệp tin có rất nhiều bản ghi

- Phần mềm quản lý cây xanh tại Đà Nẵng do công ty cây xanh ( thuộc sở giao

thông công chính TP Đà Nẵng ) phối hợp với trung tâm công nghệ phần mềm TP

Đà Nẵng được xây dựng và triển trai thực hiện cuối tháng 9/2006 Việc thành lậpbản đồ số trên GIS cho khả năng truy xuất, cập nhật và liên kết dự liệu cây xanhvới các bản đồ khác của thành phố tạo thuận lợi cho công tác chăm sóc và quản lý

- Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thông đang cố gắng tích hợp phần mêmFOMIS nhằm thu nhập thông tin và quản lý tài nguyên rừng đạt hiệu quả và tiếtkiệm

- Một số quan điểm của các nghiên cứu trong nước:

+ Khai thác, liên kết, tích hợp giữa: hệ quản trị cơ sở dữ liệu PostgreSQL, ngônngữ lập trình Csharp, GIS để thành lập công cụ quản lý cây xanh ( Phạm TrầnTrọng Hiền – 6/2014 – DH Nông Lâm – “ Ứng dụng GIS xây dựng chương trìnhquản lý cây xanh đô thị quận 4, TP.HCM”)

+ Khai thác liên kết, tích hợp giữa: hệ quản trị cơ sở dữ liệu PostgreSQL, ngônngữ lập trình Csharp , GIS , bộ kết nối dữ liệu mở (ODBC) để thành lập công cụquản lý cây xanh ( Đỗ Minh Cảnh – 6/2014 – DH Nông Lâm – “ Ứng dụng GIS

hỗ trợ quản lý cây xanh tại trường DH Nông Lâm”)

+ Khai thác liên kết, tích hợp giữa: hệ quản trị cơ sở dữ liệu PostgreSQL, ngônngữ lập trình , GIS , bộ kết nối dữ liệu mở (ODBC) để thành lập công cụ quản lýcây xanh

( Nguyễn Quốc Tuấn – 6/2014 – DH Nông Lâm – “ Ứng dụng GIS mã nguồn mởtrong quản lý cây khu vực phường 6, quận 3, TP.HCM”)

II.3 Các phần mềm - công cụ , nội dung và phương pháp nghiên cứu : II.3.1 Các phần mềm – công cụ trong nghiên cứu :

II.3.1.1 Hệ thống thông tin địa lý (GIS) :

a) Khái niệm :

- GIS là một nhánh của công nghệ thông tin, được hình thành vào những năm 60

của thế kỷ trước và phát triển rất mạnh mẽ trong những năm gần đây HTTĐLđược sử dụng nhằm xử lý đồng bộ các lớp thông tin không gian (bản đồ) gắn vớicác thông tin thuộc tính, phục vụ nghiên cứu, quy hoạch và quản lý các hoạt độngtheo lãnh thổ

- Ngày nay, GIS đã trở thành công cụ trợ giúp quyết định trong hầu hết các hoạtđộng kinh tế - xã hội, quốc phòng của nhiều quốc gia trên thế giới GIS có khảnăng trợ giúp các cơ quan chính phủ, các nhà quản lý, các doanh nghiệp, các cánhân …đánh giá được hiện trạng của các quá trình, các thực thể tự nhiên, kinh tế

- xã hội thông qua các chức năng thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tíchhợp các thông tin được gắn với một nền hình học (bản đồ) nhất quán trên cơ sởtoạ độ của dữ liệu đầu vào

- Có nhiều quan niệm khác nhau khi định nghĩa GIS:

+ “Hệ thống thông tin địa lý là một hệ thống thông tin bao gồm một số hệ con(subsystem) có khả năng biến đổi các dữ liệu địa lý thành thông tin có ích” - theoCalkin và Tomlinson, 1977

+ Theo định nghĩa của ESRI (Enviroment System Research Institute) thì “Hệthông tin địa lý là một tập hợp có tổ chức bao gồm phần cứng, phần mềm máytính, 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”

+ Cho đến nay, đã thống nhất quan niệm chung là: “GIS là một hệ thống kết hợpgiữa 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 nhấtđịnh”

Nếu xét dưới góc độ hệ thống, thì HTTĐL có thể được hiểu như một hệthống các hợp phần: Phần cứng, Phần mềm, Cơ sở dữ liệu và Cơ sở trí thứcchuyên gia, nơi tập hợp các định hướng, chủ trương ứng dụng của nhà quản lý, cáckiến thức chuyên ngành và các kiến thức về công nghệ thông tin Chính tập hợp

các trí thức chuyên gia này sẽ quyết định xem HTTĐL sẽ được xây dựng ứng dụngtheo mô hình nào, lộ trình và phương thức tổ chức thực hiện như thế nào Chỉ trên

cơ sở đó mới quyết định xem HTTĐL định xây dựng đảm đương các chức năngtrợ giúp quyết định gì và cũng mới có thể quyết định về nội dung, cấu trúc hợpphần còn lại còn hệ thống cũng như cơ cấu tài chính cần đầu tư cho việc hìnhthành và phát triển HTTĐL [12]

Xét dưới góc độ là công cụ, GIS dùng để thu thập, lưu trữ, biến đổi, hiểnthị các thông tin không gian nhằm thực hiện các mục đích cụ thể

Xét dưới góc độ là phần mềm, GIS làm việc với các thông tin không gian,phi không gian, thiết lập quan hệ không gian giữa các đối tượng Có thể nói cácchức năng phân tích không gian đã tạo ra diện mạo riêng cho GIS

Xét dưới góc độ ứng dụng trong quản lý nhà nước, HTTĐL có thể đượchiểu như là một công nghệ xử lý các dữ liệu có tọa độ (bản đồ) để biến chúngthành các thong tin trợ giúp quyết định cho các nhà quản lý

Xét dưới góc độ hệ thống, GIS là hệ thống gồm các hợp phần: Phần cứng, Phần mềm, Cơ sở dữ liệu và Cơ sở tri thức chuyên gia [12].

Do các ứng dụng HTTĐL, trong thực tế quản lý nhà nước có tính đa dạng

và phức tạp xét về cả khía cạnh tự nhiên, xã hội khía cạnh quản lý, những năm gầnđây HTTĐL thường được hiểu như một hệ thống thông tin đa quy mô và đa tỷ lệ.Tùy thuộc vào nhu cầu của người sử dụng mà hệ thống có thể phải tích hợp thôngtin ở nhiều mức khác nhau, nói đúng hơn, là các tỷ lệ khác nhau

b) Thành phần :

- Gis gồm 5 thành phần : phần cứng , phần mềm , số liệu, con người và chính sáchquản lý

+ Phần cứng : máy tính, máy in, GPS, các thiết bị lưu trữ dữ liệu,…

+ Phần mềm : là tập hợp nhiều câu lệnh, chỉ thị hoặc nhiều phần mềm nhằm thựchiện một số nhiệm vụ nhất định ( Nhập và kiểm tra dự liệu, Lưu trữ và kiểm tra cơ

sở dữ liệu , truy xuất dữ liệu, biến đổi dữ liệu và tương tác người dùng).

+ Số liệu : là tập hợp của hệ thống cơ sở dữ liệu địa lý (rastor, vector) và cơ sở dữliệu thuộc tính

+ Con người : là yếu tố quan trọng nhất vì là nhân tố thiết kế, vận hành và chỉnhsửa đồng thời là đối tượng sử dụng thành quả cuối cùng để phục vụ cho nhu cầuđời sống

+ Chính sách quản lý : cần thiết kế và tổ chức sao cho việc xây dựng và vận hànhGIS đạt hiệu quả tốt nhất, nhanh nhất và tiết kiệm chi phí nhất

II.3.1.2 VBA :

- Visual Basic for Applications (VBA) là một sự bổ sung của Microsoft's Visual

Basic, được xây dựng trong tất cả các ứng dụng Microsoft Office (bao gồm cảphiên bản cho hệ điều hành Mac OS), một số ứng dụng của Microsoft khácnhư Microsoft MapPoint và Microsoft Visio - một ứng dụng trước đây củaMicrosoft; ít nhất đã được bổ sung thành công trong những ứng dụng khácnhư AutoCAD, WordPerfect và ESRI ArcGIS Nó đã được thay thế và mở rộngtrên khả năng của ngôn ngữ macro đặc trưng như WordBasic của Word, và có thểđược sử dụng để điều khiển hầu hết tất cả khía cạnh của ứng dụng chủ, kể cả vậndụng nét riêng biệt về giao diện người dùng như các menu và toolbar và làm việcvới các hình thái hoặc hộp thoại tùy ý VBA có thể được sử dụng để tạo ra các bộlọc xuất nhập cho các định dạng tập tin khác nhau như ODF

Như tên gọi của mình, VBA khá gần gũi với Visual Basic, nhưng nó chỉ có thểchạy trong ứng dụng chủ chứ không phải 1 chương trình độc lập Nó có thể đượcdùng để điều khiển 1 ứng dụng từ 1 OLE tự động (ví dụ, tự động tạo 1 bản báo cáobằng Word từ dữ liệu trong Excel)

VBA có nhiều khả năng và cực kì mềm dẻo nhưng nó có một số hạn chế quantrọng, bao gồm hỗ trợ hạn chế cho các hàm gọi lại Nó có khả năng sử dụng(nhưng không tạo ra) các thư viện động, và các phân bản sau hỗ trợ cho các mô-đun lớp (class modules)

- Có thể dủng VBA để thực hiện các công việc sau:

+ Tạo ra các ứng dụng dễ bảo trì hơn

+ tạo ra các hàm/ thủ tục của người sử dụng cần thiết để xử lý các thao tác phứctạp mà chưa được MS Access cung cấp sẵn

+ xử lý theo ý người sử dụng

+tạo hay thao tác với đổi tượng

+ thực hiện thao tác cấp hệ thống : thực hiện 1 ứng dụng khác, liên kết giữa cácứng dụng

sẽ cho phép các nhà chuyên môn chọn các kênh ảnh tối ưu, chứa nhiều thôngtin nhất về đối tượng nghiên cứu, đồng thời đây cũng là cơ sở để phân tíchnghiên cứu các tính chất của đối tượng, tiến tới phân loại chúng

Phân loại viễn thám :

 - Phân loại theo nguôn tín hiệu:

- + Viễn thám chủ động: nguồn tia tới là tia sáng phát ra từ các thiết bị nhântạo, thường là các máy phát đặt trên các thiết bị bay

- + Viễn thám bị động: nguồn phát bức xạ là mặt trời hoặc từ các vật chất tựnhiên

 - Phân loại theo đặc điểm quỹ đạo:

- + Vệ tinh địa tĩnh: là vệ tinh có tốc độ góc quay bằng tốc độ góc quay củatrái đất, nghĩa là vị trí tương đối của vệ tinh so với trái đất là đứng yên

- + Vệ tinh quỹ đạo cực (hay gần cực): là vệ tinh có mặt phẳng quỹ đạovuông góc hoặc gần vuông góc so với mặt phẳng xích đạo của trái đất Tốc

độ quay của vệ tinh khác với tốc độ quay của trái đất và được thiết kế riêngsao cho thời gian thu ảnh trên mỗi vùng lãnh thổ trên mặt đất là cùng giờ địaphương và thời gian thu lặp lại là cố định đối với 1 vệ tinh (ví dụ LANDSAT

7 là 16 ngày, SPOT là 26 ngày…)

 - Phân loại theo bước sóng:

- + Viễn thám trong dải sóng nhìn thấy và hồng ngoại: mặt trời là nguồnnăng lượng chính Ngoài ra, công nghệ LiDAR sử dụng tia lazer là trườnghợp ngoại lệ sử dụng năng lượng chủ động.

- + Viễn thám hồng ngoại nhiệt: nguồn năng lượng sử dụng là bức xạ nhiệt

do chính vật thể phát ra

- + Viễn thám siêu cao tần: sử dụng bức xạ siêu cao tần có bước sóng từ mộtđến vài chục centimet Kỹ thuật Radar thuộc viễn thám siêu cao tần chủ động.Nguồn năng lượng bị động do chính vật thể phát ra

Bộ cảm :

- Một thiết bị dùng để cảm nhận sóng điện từ phản xạ hoặc bức xạ từ vật thểđược gọi là bộ viễn cảm, thường gọi tắt là bộ cảm Máy chụp ảnh hoặc máyquét là những bộ viễn cảm

- Bộ cảm giữ nhiệm vụ thu nhận các năng lượng bức xạ do vật thể phản xạ từnguồn cung cấp tự nhiên (mặt trời) hoặc nhân tạo do (do chính vệ tinh phát).Năng lượng này được chuyển thành tín hiệu số (giá trị của pixel) tương ứngvới năng lượng bức xạ ứng với từng bước sóng do bộ cảm nhận được

Vật mang :

Phương tiện dùng để mang các bộ cảm gọi là vật mang Vệ tinh, máy bay lànhững vật mang cơ bản

Dữ liệu viễn thám và phân loại :

- Là dữ liệu ảnh thu được từ các bộ cảm đặt trên mặt đất, máy bay (ở khoảngcách vài trăm mét) hoặc vệ tinh Dữ liệu ảnh có thể ở dạng ảnh tương tự hoặcảnh số

- Dữ liệu ảnh viễn thám có thể được phân loại theo độ phân giải, bao gồm:

- - Độ phân giải cao (<10m): IKONOS (1,4m), Quickbird (0,7; 2.8m), SPOT 5(2,5; 5; 10m),Thaichote/THEOS (2m), OrbView-3 (1, 4m), IRS (2,5; 5 m),Corona, LiDAR …

- - Độ phân giải trung bình (15 – 100m): SPOT (20m…); Landsat TM/ETM+(15; 30; 60m), Thaichote/THEOS (15m), ASTER (15; 30; 90m), IRS,Envisat, RADARSAT,…

- - Độ phân giải thấp (>100m): MODIS (250m, 1km); MERIS (250m);NOAA-AVHHR (1,1km)…

- Một số khái niệm phân loại ảnh khác:

- + Ảnh đa phổ (3 – 10 kênh phổ): Landsat, SPOT, ASTER,…

- + Ảnh siêu phổ (hàng trăm kênh phổ): AVIRIS, HyMap, ARES,…

Ứng dụng của viễn thám

- Ngày nay công nghệ viễn thám kết hợp với hệ thông tin địa lý (GIS) được

áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau:

 Quản lý tài nguyên và môi trường:

- + Quản lý tài nguyên đất: lập bản đồ và theo dõi biến động sử dụng đất, lập

bản đồ thổ nhưỡng, nghiên cứu xói mòn, thoái hóa đất, sa mạc hóa,…

- +Quản lý và giám sát tài nguyên nước: lập bản đồ phân bố mạng lưới thủyvăn, bản đồ phân bố nước ngầm, theo dõi biến động lòng sông, giám sát chấtlượng nước, …

- + Giám sát tài nguyên và môi trường biển: lập bản đồ các hệ sinh thái nhạycảm như rừng ngập mặn, đất ngập nước, rạn san hô; theo dõi biến độngđường bờ; theo dõi tràn dầu,…

 + Lâm nghiệp: phân loại, kiểm kê rừng, đánh giá trữ lượng, sinh khối,theo dõi diễn biến diện tích rừng, theo dõi cháy rừng,…

 + Nông nghiệp: phân loại và theo dõi biến động sử dụng đất nôngnghiệp, theo dõi mùa màng (sinh trưởng, năng suất, lịch gieo trồng, sâu bệnh)



II.3.2 Phương pháp nghiên cứu :

Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn :

Là các phương pháp tác động trực tiếp vào đối tượng có trong thực tiễn để làm rõbản chất và các quy luật của đối tượng

1 Phương pháp quan sát khoa học:

Quan sát khoa học là phương pháp tri giác đối tượng một cách có hệ thống để thuthập thông tin đối tượng Có 2 loại quan sát khoa học là quan sát trực tiếp và quansát gián ti

2 Phương pháp điều tra :

Điều tra là phương pháp khảo sát một nhóm đối tượng trên diện rộng để phát hiệncác quy luật phân bố và các đặc điểm của đối tượng

3 Phương pháp phân tích tổng kết kinh nghiệm:

Là phương pháp nghiên cứu và xem xét lại những thành quả thực tiễn trong quá

khứ để rút ra kết luận bổ ích cho thực tiễn và khoa học.

4 Phương pháp chuyên gia:

Là phương pháp sử dụng trí tuệ của đội ngũ chuyên gia để xem xét nhận định bảnchất của đối tượng, tìm ra một giải pháp tối ưu

Các phương pháp nghiên cứu lý thuyết :

Là các phương pháp thu thập thông tin khoa học trên cơ sở nghiên cứu các vănbản, tài liệu đã có và băng các thao tác tư duy logic để rút ra kết luận khoa học cầnthiết

1 Phương pháp phân tích và tổng hợp lý thuyết

Phân tích là nghiên cứu các tài liệu, lý luận khác nhau bằng cách phân tích chúngthành từng bộ phận để tìm hiểu sâu sắc về đối tượng Tổng hợp là liên kết từngmặt, từng bộ phận thông tin đã được phân tích tạo ra một hệ thông lý thuyết mớiđầy đủ và sâu sắc về đối tượng

2 Phương pháp phân loại và hệ thống hóa lý thuyết

Phân loại là sắp xếp các tài liệu khoa học theo từng mặt, từng đơn vị, từng vấn đề

có cùng dấu hiệu bản chất, cùng một hướng phát triển trên cơ sở một mô hình lýthuyết làm sự hiểu biết về đối tượng đầy đủ hơn

3 Phương pháp mô hình hóa

Là phương pháp nghiên cứu các đối tượng bằng xây dựng gần giống với đốitượng, tái hiện lại đối tượng theo các cơ cấu, chức năng của đối tượng

II.4 Đối tượng nghiên cứu :

Vai trò của cây xanh trong hệ sinh thái đô thị :

- Cải thiện môi trường sống :

+ Một trong những tác dụng lớn nhất của cây xanh cho đô thị, đó là nó cải thiện rõ

rệt môi trường sống của người dân Với mật độ dân cư đông, cùng với lượng khí

thải từ nhà máy, xe cộ,… tình trạng chung của các khu đô thị chính là môi trườngkhông khí bị ô nhiễm nghiêm trọng Cây xanh sẽ giúp cải thiện chất lượng khôngkhí bằng cách hấp thu những khíđộc như NO2, CO2, CO…Theo nhiều nghiên cứu,cây xanh có thể hấp thụ tới 6% các loại khí thải độc Cây xanh sẽ giúp lọc bớt bụibẩn, đồng thời thải ra nhiều O2 Vì vậy có thể xem cây xanh là lá phổi của thànhphố