SỬ DỤNG PHẦN MỀM ENV – SOS TRONG BẢO VỆ CÁC LOÀI ĐỘNG VẬT HOANG DÃ Ở VIỆT NAM V.. Xuất phát từ thực tiễn trên, đề tài “Ứng dụng GPS trong việc giám sát và bảo vệ các loài động vật hoang
Trang 1KHOA: MÔI TRƯỜNG
BÀI TIỂU LUẬN
Môn: ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM
TRONG MÔI TRƯỜNG
Đề tài: Ứng dụng công nghệ GPS trong việc
giám sát và bảo vệ động vật quý hiếm
GVHD : GV Nguyễn Thanh Ngân Lớp :03 KTMT 2
Nhóm : 7
Trang 2DANH SÁCH THÀNH VIÊN NHÓM 7
Lớp: 03 Kỹ Thuật Môi Trường 2
- Võ Thị Huyền Trang (0350020108): Chỉnh sửa các bài báo cáo, làm PowerPoint.
- Đào Nguyễn Quỳnh Như (0350020086):Tìm tài liệu, chỉnh sửa, bổ sung báo cáo, thuyết trình.
- Nguyễn Duy Phương (0350020095):tìm tài liệu về thực trạng các loài hoang dã trên thế giới và Việt Nam.
- Trần Phương Nhung (0350020085):tìm tài liệu về ứng dụng GPS nhằm giám sát các loài hoang dã.
- Huỳnh Thanh Phong (0350020090): tìm tài liệu về phần mềm ENV- SOS, ứng dụng.
- Nguyễn Bá Gia Minh (0350020067) : Tìm tài liệu về GPS, thành phần.
- Hồ Hoàng Sơn (0350020103): Tìm video, tìm tài liệu
về cơ cấu sử dụng GPS.
Trang 3MỤC LỤC
Nội dung:
I TỔNG QUAN HỆ ĐỘNG VẬT
I.1 TRÊN THẾ GIỚI
I.2 Ở VIỆT NAM
II.TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU (GPS) II.1 KHÁI NIỆM
II.2 THÀNH PHẦN
II.3 CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG
III ỨNG DỤNG GPS TRONG GIÁM SÁT VÀ BẢO VỆ CÁC LOÀI ĐỘNG VẬT HOANG DÃ
IV SỬ DỤNG PHẦN MỀM ENV – SOS TRONG BẢO VỆ CÁC LOÀI ĐỘNG VẬT HOANG DÃ Ở VIỆT NAM
V ƯU ĐIỂM CỦA VIỆC ÁP DỤNG HỆ THỐNG GPS VÀO GIÁM SÁT VÀ BẢO VỆ ĐỘNG VẬT HOANG DÃ
VI KẾT LUẬN
Tài liệu tham khảo:
1 Quỹ bảo tồn động vật hoang dã WWF (http://vietnam.panda.org/)
2 Khoahoc.tv
3 Kenh.vn
4 env resources management inc
5 thiennhien.org
6 Bản đồ học và hệ thống thông tin địa lý ( Hà Quang Khải).
Trang 4LỜI MỞ ĐẦU
Động vật hoang dã là một thành phần tất yếu của hệ sinh thái, chúng có vai trò to lớn trong cân bằng sinh thái, là những mắt xích quan trọng trong chu trình dinh dưỡng và tuần hoàn vật chất trên Trái đất Đối với đời sống con người, động vật hoang dã là nguồn sống, chúng đáp ứng nhiều nhu cầu của con người như: cung cấp lương thực, thực phẩm, giá trị giải trí, khoa học, văn hóa, sức khỏe và nhiều giá trị tiềm tàng khác Việt Nam được xem là một trong những quốc gia có sự đa dạng sinh học cao Nhiều loại môi trường sống khác nhau tạo ra nhiều cơ hội cho các sinh vật phát triển Điều này dẫn đến hệ quả là hệ động vật Việt Nam cũng hết sức phong phú và đa dạng về cả chủng tộc lẫn sinh khối và số lượng Mặc dù vậy, sự gia tăng dân số và nạn săn bắn động vật trái phép dẫn đến nguy cơ cao trong việc mất đi tính đa dạng sinh học và đẩy nhiều loài động vật ở đây và nguy cơ tiệt chủng Danh sách động vật có nguy cơ tuyệt chủng ngày càng dài thêm, hiện đã lên gần 1000 loài, nguyên nhân do người dân săn bắt,buôn bán trái phép để làm thực phẩm, bào chế thuốc và làm cảnh Cho đến nay, có nhiều số liệu thống kê khác nhau về số lượng các loài động vật quý hiếm ở Việt Nam Trong tiến trình tiếp theo đòi hỏi chúng ta phải nhận thức và hành động để đạt được sự bền vững, trong đó nhu cầu nghiên cứu để bảo tồn các loại động vật hoang dã, các loài quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng có nhiều giá trị không chỉ về sinh học mà còn về sinh thái môi trường Ngày nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của cuộc cách mạng công nghệ, các ứng dụng GPS được liên tục phát triển trong lĩnh vực quản lý và bảo vệ tài
nguyên môi trường Xu hướng hiện nay trong quản lý tài nguyên và môi trường là
sử dụng tối đa khả năng cho phép của GPS Sự phát triển của phần cứng máy
tính có nhiều khả năng hơn, mạnh hơn và các ứng dụng GPS cũng trở nên thân thiện hơn với người sử dụng bởi các công cụ phân tích không gian vị trí Nhờ khả năng định vị và truyền nhận dữ liệu nên GPS thích hợp với nhiệm vụ quản lý tài nguyên và môi trường, cụ thể là đối với vẫn đề quản lý động vật hoang dã Xuất phát từ thực tiễn trên, đề tài “Ứng dụng GPS trong việc giám sát và bảo vệ các loài động vật hoang dã ở Việt Nam” được thành lập với các chức năng như thông tin phân bố, di chuyển của các loài động vật hoang dã trong một khoảng thời gian nhất định nhằm giám sát và bảo vệ các loài động vật khỏi nguy cơ tuyệt chủng
Trang 5I Tổng quan hệ động vật :
I.1 Trên Thế Giới:
- Theo đánh giá Hành tinh sống (Living Planet) của Hiệp hội Động vật học
Luân Đôn (ZSL) và Quỹ Bảo tồn Động vật hoang dã (WWF), quần thể động vật hoang dã toàn cầu đã giảm 58% kể từ năm 1970 Nếu xu hướng này tiếp tục diễn
ra, sự sụt giảm có thể dẫn đến chỉ còn 2/3 số loài động vật có xương sống vào năm 2020
- Con số này cho thấy, các loài động vật sống trong hồ, sông và vùng đầm lầy
đang phải chịu tổn thất lớn nhất Hoạt động của con người, bao gồm mất môi trường sống, buôn bán động vật hoang dã, ô nhiễm và biến đổi khí hậu là tác nhân gây ra sự suy giảm này
- Tuy nhiên, phương pháp luận của báo cáo này vấp phải một số chỉ trích.
Báo cáo Hành tinh sống được công bố 2 năm một lần và cung cấp một đánh giá
về hiện trạng động vật hoang dã trên thế giới
- Phân tích này đánh giá 3.700 loài chim, cá, động vật có vú, bò sát, lưỡng cư
và bò sát – chiếm khoảng 6% tổng số loài động vật có xương sống trên thế giới
- Nhóm nghiên cứu đã thu thập số liệu từ các nghiên cứu đánh giá của chuyên
gia trên kết quả công việc, số liệu thống kê chính phủ và các cuộc điều tra thực hiện bởi các nhóm bảo tồn và các tổ chức phi chính phủ Loài nào có dữ liệu trở
về năm 1970, với 2 hoặc nhiều hơn mốc thời gian (để thể hiện xu hướng) đều được đưa vào nghiên cứu Sau đó, các nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu quy
mô dân số đã thay đổi như thế nào qua thời gian
- Một số thông tin được điều chỉnh để đưa vào các nhóm động vật có số lượng
lớn dữ liệu (ví dụ như có nhiều bản ghi về các loài chim Bắc Cực và gần Bắc Cực) hoặc rất ít dữ liệu (ví dụ như các loài lưỡng cư nhiệt đới) Tác giả báo cáo cho biết, điều này là để đảm bảo một con số dư thông tin về sự suy giảm ở một số loài động vật không làm ảnh hưởng đến bức tranh tổng thể
- Báo cáo cuối cùng, công bố năm 2014, ước tính rằng quần thể động vật
hoang dã thế giới đã giảm một nửa trong vòng 40 năm trước Đánh giá này cho thấy xu hướng giảm vẫn tiếp diễn: từ năm 1970, quần thể động vật hoang dã đã giảm trung bình 58%
- Tiến sĩ Barret cho biết, một số nhóm động vật có tình trạng xấu hơn các
nhóm khác Các nhà khoa học nhìn thấy sự suy giảm đặc biệt mạnh mẽ trong môi trường nước ngọt – riêng loài nước ngọt, mức suy giảm ở mức 81% kể từ năm
1970 Con số này liên quan đến cách sử dụng nước và dẫn nước ra ngoài, và cũng
là sự phân tán của hệ thống nước ngọt thông qua xây dựng đập
- Báo cáo cũng nhấn mạnh đến các loài khác như voi châu Phi, đã gánh chịu
sự sụt giảm mạnh trong những năm gần đây do nạn săn bắn trộm, và cá mập đang
bị đe dọa tuyệt chủng bởi đánh bắt quá mức
- Các nhà nghiên cứu kết luận rằng, quần thể động vật có xương sống đang
giảm với mức trung bình 2%/năm Và cảnh báo rằng nếu không hành động, các
Trang 6loài động vật hoang dã có thể giảm tới 67% (dưới mức năm 1970) vào cuối thập
kỷ này
I.2 Ở Việt Nam:
Việt Nam là một quốc gia có hệ động vật phong phú và đa dạng về cả chủng loại và số lượng Hệ động vật Việt Nam không những giàu về thành phần mà còn
có nhiều nét độc đáo, đại diện cho vùng Đông Nam Á và có nhiều loài đặc hữu Hơn 100 loài và phân loài chim và 78 loài và phân loài thú là đặc hữu Có nhiều loại động vật có giá trị thực tiễn cao và nhiều loài có ý nghĩa lớn về bảo vệ như: Voi, tê giác, bò rừng, trâu rừng, hổ, báo, cu li, vooc… Tuy nhiên, đáp ứng cho nhu cầu của 80 triệu dân đã và đang không ngừng tăng, Việt Nam đã và đang phải khai thác một cách ồ ạt các loại tài nguyên làm cho các loại tài nguyên bị cạn kiệt một cách nhanh chóng, đặc biệt là động vật hoang dã Một nghiên cứu của Quỹ Quốc tế Bảo vệ Thiên nhiên (WWF) đã cảnh báo rằng gần 10% các loài động vật hoang dã
ở Việt Nam đang bị đe dọa tuyệt chủng Trước những nguy cơ và hiểm họa tuyệt chủng hàng loại của các loài động vật Việt Nam dẫn đến mất cân bằng sinh thái, đe dọa đến cuộc sống hiện tại, Chính quyền Việt Nam đã phải có những đánh giá, quan tâm đến hiện trạng bi đát của hệ động vật và bắt đầu có một số nỗ lực bảo tồn
hệ động vật mong manh hiện còn Dựa dẫm vào nguồn tài trợ của các tổ chức bảo
vệ động vật, Chính quyền Việt Nam cũng đã từng bước khoanh vùng và xác định những khu vực bảo tồn, bảo vệ các loài động vật hoang dã
Trang 7II Tổng quan về hệ thống định vị toàn cầu ( GPS):
II.1 Khái niệm:
- Hệ thống định vị toàn cầu (Global Positioning System – GPS) là hệ thống xác định vị trí dựa trên vị trí của các vệ tinh nhân tạo, do Bộ quốc phòng Hoa Kỳ thiết kế, xây dựng, vận hành và quản lý Trong cùng một thời điểm , ở một vị trí trên mặt đất nếu xác định được khoảng cách đến 3 vệ tinh (tối thiểu) thì sẽ tính được tọa độ của vị trí đó
- Tuy được quản lý bởi Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ, chính phủ Hoa Kỳ cho phép mọi người trên thế giới sử dụng một số chức năng của GPS miễn phí, bất kể quốc tịch nào
- Một đặc điểm nổi bật của hệ thống định vị toàn cầu GPS đó là việc tất cả mọi người đều được quyền khai thác miễn phí tín hiệu GPS mà không cần khai báo hoặc đăng ký quyền sử dụng với nhà sản xuất Với tất cả các đặc điểm trên, chúng ta cũng dễ dàng nhận thấy tại sao công nghệ GPS lại phát triển mạnh và nhanh chóng trở thành một chuẩn toàn cầu trong định vị và dẫn đường, GPS thật
sự là một hệ thống với đầy đủ các tính năng mạnh mẽ, phục vụ cho tất cả mọi người sử dụng tại bất kỳ nơi nào trên thế giới
- So với các phương tiện đo đạc truyền thống như máy kinh vĩ, máy toàn đạc… thì công nghệ GPS mang lại rất nhiều thuận lợi mà phương tiện đo đạc truyền thống không thể có được, như:
Trang 8 GPS không đòi hỏi phải thông hướng ngắm giữa các điểm đo.
Độ chính xác của GPS ít chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố thời tiết
Phép đo sử dụng công nghệ GPS đòi hỏi ít thời gian hơn so với các phương pháp đo đạc truyền thống
Các kết quả của phép đo sử dụng công nghệ GPS đều nằm trong một hệ tọa độ thống nhất trên toàn thế giới
Số liệu đo đạc thu được bằng công nghệ GPS đều ở dạng số vì vậy rất dễ dàng chuyển đổi sang cho các hệ bản đồ tự động hoặc hệ thống thông tin địa lý (GIS)
- Một điểm khác biệt khi so sánh giữa các phương pháp đo đạc truyền thống
và đo đạc sử dụng công nghệ GPS đó là việc tính toán khoảng cách giữa 2 điểm trong đo GPS được thực hiện trên mặt Elipsoid toán học (WGS – 84) chứ không phải trên một bề mặt khu vực Sau khi thực hiện phép đo tại các điểm đo khác nhau có thể xác định được mối liên hệ giữa các điểm này, ta có thể chuyển tọa độ các điểm này từ Elipsoid WGS – 84 sang các Elipsoid và lưới chiếu khác
II.2 Thành phần chính:
- Phần không gian (space segment) – các vệ tinh
- Phần điều khiển (control segment) – trạm thu tại mặt đất.
- Phần người sử dụng (user segment) – con người và các thiết bị thu GPS.
Trang 9II.2.1 Phần không gian:
- Gồm 24 quả vệ tinh (21 vệ tinh hoạt động và 3 vệ tinh dự phòng) nằm trên
các quỹ đạo xoay quanh trái đất, cách mặt đất 12 nghìn dặm Chúng chuyển động
ổn định, 2 vòng quỹ đạo trong khoảng thời gian gần 24 giờ Các vệ tinh này chuyển động với vận tốc 7 nghìn dặm 1 giờ Các vệ tinh trên quỹ đạo được bố trí sao cho các máy thu GPS trên mặt đất có thể nhìn thấy tối thiểu 4 vệ tinh vào bất
kỳ thời điểm nào
- Các vệ tinh được cung cấp bằng năng lượng Mặt trời, có các nguồn pin dự
phòng để duy trì hoạt động khi chạy khuất vào vùng không có ánh sáng mặt trời Các tên lửa nhỏ gắn ở mỗi quả vệ tinh giữa chúng bay đúng quỹ đạo đã định II.2.2 Phần điều khiển:
Mục đích trong phần này là điều khiển vệ tinh đi đúng hướng theo quỹ đạo
và thông tin thời gian chính xác Có 5 trạm kiểm soát đặt rải rác trên trái đất Bốn trạm kiểm soát hoạt động một cách tự động, và một trạm kiểm soát là trung tâm Bốn trạm này nhận tín hiệu liên tục từ những vệ tinh và gửi các thông tin này đến trạm kiểm soát trung tâm Tại trạm kiểm soát trung tâm, nó sẽ sửa lại dữ liệu cho đúng và kết hợp với hai an-ten khác để gửi lại thông tin cho các vệ tinh
II.2.3 Phần người sử dụng:
- Người sử dụng sẽ sử dụng những thiết bị nhận tín hiệu vệ tinh GPS.
- Dưới đây là một số thông tin đáng chú ý về các vệ tinh GPS (còn gọi là
NAVSTAR, tên gọi chính thức của Bộ Quốc Phòng Mỹ cho GPS):
Vệ tinh GPS đầu tiên được phóng năm 1978
Hoàn chỉnh đầy đủ 24 vệ tinh vào năm 1994
Mỗi vệ tinh được làm để hoạt động tối đa 10 năm
Vệ tinh GPS có trọng lượng khoảng 1500kg và dài khoảng 17 feet (5 m) với các tấm năng lượng mặt trời mở ( độ rộng 7 m2)
Công suất phát bằng hoặc dưới 50 watts
II.3 Cơ chế hoạt động:
- Vị trí của 1 điểm trên mặt đất, sẽ là tham chiếu so với vị trí của các vệ tinh
và trung tâm tín hiệu trung gian mặt đất Nói đơn giản là thế này: Vị trí của bạn sẽ được tính toán dựa trên khoảng cách từ nơi bạn đang đứng đến các vệ tinh, và đến các trung tâm mặt đất Khoảng cách này được đo = phương pháp rất đơn giản, đó
là Quãng đường = Vận Tốc x Thời Gian Ở đây, vận tốc là vận tốc truyền tín hiệu (sóng), thời gian đo bằng đồng hồ nguyên tử có độ chính xác cực cao Vì thế, khi nhận đc tín hiệu từ vệ tinh, thiết bị sẽ tự tính toán ra khoảng cách giữa thiết bị
và vệ tinh thông qua phương pháp trên
- Theo lý thuyết, chỉ cần có 3 vệ tinh là có thể tính toán đc vị trí (tính ra tọa độ x,y,z trong không gian), tuy nhiên do có sai số nhất định nên hệ thống cần thêm 1 tham chiếu nữa, tức là thêm 1 vệ tinh nữa là 4 vệ tinh để có thể tính toán đc chính xác Dĩ nhiên nếu có nhiều hơn 4 vệ tinh thì nó cũng sẽ nhận hết và xử lý hết tín hiệu Các bạn cũng nên biết rằng, có thêm nhiều vệ tinh thì có thể bắt chính xác
hơn, nhưng chỉ là có thể thôi nhé, không phải cứ nhiều hơn là chính xác hơn đâu.
Đôi khi còn chậm hơn vì thiết bị phải xử lý quá nhiều tín hiệu
Trang 10- Cuối cùng, GPS tuy tính toán vị trí rất chính xác nhưng vẫn luôn luôn có sai
số Sai số này có thể và vài mét, hoặc vài trăm mét Sai số hiển thị trên màn hình thiết bị chỉ là sai số có thể có dựa trên phân tích tín hiệu thu nhận đc, còn thực tế thì ko ai biết đc chính xác Bởi các vệ tinh, trái đất, và cả chúng ta đều di chuyển liên tục đồng thời trong thời gian thực
III Ứng dụng GPS trong giám sát và bảo vệ các loài động vật hoang dã
- Trước mối nguy hại tài nguyên thiên nhiên ngày càng cạn kiệt, nhiều loài động vật hoang dã có nguy cơ tuyệt chủng Các nhà khoa học trên thế giới đã đưa
ra ý tưởng, ứng dụng GPS nhằm giám sát và bảo vệ các loài động vật hoang dã đặc biệt là những loài có nguy cơ tuyệt chủng bằng cách sử dụng công nghệ GPS
để quan sát, theo dõi lịch trình di chuyển của chúng và bảo vệ chúng tốt hơn
- Với công nghệ định vị GPS, các nhà khoa học thế giới có thể xác định được
vị trí của các loại động vật hoang dã, theo dõi mô hình di trú ( theo bầy đàn hay từng cá thể)
- Trước nguy cơ tuyệt chủng của nhiều loài động vật hoang dã như tê giác, voi, sư tử, ngựa vằn…, từ năm 2010, Quỹ Động vật hoang dã Nam Phi (AWF)
đã sử dụng công nghệ định vị (GPS) để giám sát các loài động vật này
Trang 11dã khác thông qua chip định vị GPS được gắn ở vòng cổ của động vật Các nhà khoa học có thể nhận tín hiệu từ máy tính hay từ điện thoại
- Cũng nhờ việc gắn hệ thống định vị GPS trên các động vật hoang dã, các nhà khoa học đã giúp người dân tránh được tình trạng động vật hoang dã phá hoại mùa màng hay tấn công con người Khi biết được hướng di chuyển của động vật hoang dã, các nhà khoa học sẽ cảnh báo cho người dân về nguy cơ hủy hoại hoa màu hay tấn công con người, phá hoại nhà cửa của con người trên đường di chuyển của chúng
- Được biết, năm 2010, với công nghệ GPS, Quỹ Động vật hoang dã Nam Phi (AWF) đã theo dõi di chuyển của đàn voi lớn nhất châu Phi gồm khoảng 23.000 con Nhiều loại động vật quý hiếm khác cũng được gắn thiết bị định vị này
IV Sử dụng phần mềm ENV- SOS trong bảo vệ các loài động vật hoang dã ở Việt Nam:
- Năm 2005, ENV đã thiết lập đường dây nóng miễn phí 18001522 nhằm khuyến khích cộng đồng tham vào công tác bảo vệ động vật hoang dã Khi phát hiện vi phạm về động vật hoang dã người dân có thể thông báo với ENV qua đường dây nóng Tiếp nhận thông tin từ người dân, ENV sẽ chuyển tới các cơ quan chức năng và theo sát các vụ việc nhằm đảm bảo các cơ quan chức năng kiểm tra và xử lý dứt điểm các vụ việc Sau khi có kết quả, ENV sẽ thông báo tới người đã báo tin Quy trình này nhằm nâng cao tính hiệu quả và minh bạch của công tác thực thi pháp luật bảo vệ động vật hoang dã đồng thời khuyến khích người dân có phản ánh kịp thời và hành động nhanh chóng khi phát hiện các vi phạm về động vật hoang dã
- Mới đây, ENV cùng với chuyên gia phần mềm người Mỹ James Campbell
đã cho ra đời một ứng dụng thông báo vi phạm động vật hoang dã mới, thuận tiện, bên cạnh đường dây nóng 1800 1522 trên điện thoại thông minh smartphone