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

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 nguyê

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

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

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!

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Hạnh

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

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 đến 35 có ảnh hưởng lớn hơn độ dốc địa hình từ

8 đến 15 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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

(http://www.khuyennongvn.gov.vn/e-khcn/ky-thuat-trong-rung-keo-lai)

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

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

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

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

- 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

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

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

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…

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

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

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

Tỷ lệ trên bản đồ tỷ lệ lớn, đối tượng thể hiện dưới dạng vùng Tuy nhiên trên bản đồ tỷ lệ nhỏ, đối tượng này có thể thể hiện dưới dạng một điểm Vì vậy, các đối tượng điểm và vùng có thể được dùng phản ánh lẫn nhau

 Kiểu đối tượng đường (Arcs)

Đường được xác định như một tập hợp dãy của các điểm Mô tả các đối tượng địa lý dạng tuyến, có các đặc điểm sau:

- Là một dãy các cặp toạ độ

- Một arc bắt đầu và kết thúc bởi node

- Các arc nối với nhau và cắt nhau tại node

- Hình dạng của arc được định nghĩa bởi các điểm vertices

- Độ dài chính xác bằng các cặp toạ độ

Hình 2.2 : Số liệu vector được biểu thị dưới dạng Arc.

 Kiểu đối tượng vùng (Polygons)

Vùng được xác định bởi ranh giới các đường thẳng Các đối tượng địa lý có diện tích và đóng kín bởi một đường được gọi là đối tượng vùng polygons,

có các đặc điểm sau:

- Polygons được mô tả bằng tập các đường (arcs) và điểm nhãn (label points)

- Một hoặc nhiều arc định nghĩa đường bao của vùng

- Một điểm nhãn label points nằm trong vùng để mô tả, xác định cho mỗi một vùng

Hình 2.3: Số liệu vector được biểu thị dưới dạng vùng (Polygon)

Hình 2.4: Một số khái niệm trong cấu trúc cơ sở dữ liệu bản đồ

b Hệ thống Raster

Mô hình dữ liệu dạng raster phản ánh toàn bộ vùng nghiên cứu dưới dạng một lưới các ô vuông hay điểm ảnh (pixcel) Mô hình raster có các đặc điểm:

- Các điểm được xếp liên tiếp từ trái qua phải và từ trên xuống dưới

- Mỗi một điểm ảnh (pixcel) chứa một giá trị

- Một tập các ma trận điểm và các giá trị tương ứng tạo thành một lớp

(layer)

- Trong cơ sở dữ liệu có thể có nhiều lớp

Mô hình dữ liệu raster là mô hình dữ liệu GIS được dùng tương đối phổ biến trong các bài toán về môi trường, quản lý tài nguyên thiên nhiên

Mô hình dữ liệu raster chủ yếu dùng để phản ánh các đối tượng dạng vùng là ứng dụng cho các bài toán tiến hành trên các loại đối tượng dạng vùng: phân loại, chồng xếp

Các nguồn dữ liệu xây dựng nên dữ liệu raster có thể bao gồm:

 Quét ảnh

 Ảnh máy bay, ảnh viễn thám

 Chuyển từ dữ liệu vector sang

 Lưu trữ dữ liệu dạng raster

 Nén theo hàng (Run lengh coding)

 Nén theo chia nhỏ thành từng phần (Quadtree)

 Nén theo ngữ cảnh (Fractal)

Trong một hệ thống dữ liệu cơ bản raster được lưu trữ trong các ô (thường hình vuông) được sắp xếp trong một mảng hoặc các dãy hàng và cột Nếu có thể, các hàng và cột nên được căn cứ vào hệ thống lưới bản đổ thích hợp

Việc sử dụng cấu trúc dữ liệu raster tất nhiên đưa đến một số chi tiết bị mất Với lý do này, hệ thống raster-based không được sử dụng trong các trường hợp nơi

có các chi tiết có chất lượng cao được đòi hỏi

Hình 2.5: Sự biểu thị kết quả bản đồ dưới dạng Raster

2.2.6.2 Mô hình thông tin thuộc tính

Số liệu phi không gian hay còn gọi là thuộc tính là những mô tả về đặc tính, đặc điểm và các hiện tượng xảy ra tại các vị trí địa lý xác định Một trong các chức năng đặc biệt của công nghệ GIS là khả năng của nó trong việc liên kết và xử lý đồng thời giữa dữ liệu bản đồ và dữ liệu thuộc tính Thông thường hệ thống thông tin địa lý có 4 loại số liệu thuộc tính:

- Đặc tính của đối tượng: liên kết chặt chẽ với các thông tin không gian có thể thực hiện SQL (Structure Query Language) và phân tích

- Số liệu hiện tượng, tham khảo địa lý: miêu tả những thông tin, các hoạt động thuộc vị trí xác định

- Chỉ số địa lý: tên, địa chỉ, khối, phương hướng định vị,… liên quan đến các đối tượng địa lý

- Quan hệ giữa các đối tượng trong không gian, có thể đơn giản hoặc phức tạp (sự liên kết, khoảng tương thích, mối quan hệ đồ hình giữa các đối tượng)

2.2.7 Những thuận lợi của GIS với phương pháp truyền thống

Có một số lí do khiến chúng ta cần đến GIS Đó là những khó khăn gặp phải khi

sử dụng bản đồ giấy:

 Những bản đồ và số liệu thống kê khó khăn trong vấn đề cập nhật

 Cơ sở dữ liệu không gian địa lí của bản đồ giấy gặp nhiều khó khăn trong việc giữ gìn và bảo quản

 Cơ sở dữ liệu và thông tin không chính xác

 Khó khăn trong việc chia sẽ thông tin, cơ sở dữ liệu

Những thuận lợi khi sử dụng GIS :

 Dễ dàng trong việc chỉnh sửa và cập nhật thông tin

 Cơ sở dữ liệu không gian địa lí trong bản đồ số dễ dàng trong việc giữ gìn và bảo quản

 Các thông tin của cơ sở dữ liệu dễ dàng tìm kiếm

 Cơ sở dữ liệu dễ dàng chia sẽ và trao đổi

 Tiết kiệm tiền bạc và thời gian

 Những quyết định tốt hơn có thể được ra đời trên cơ sở của GIS

2.2.8 Tình hình ứng dụng công nghệ GIS

2.2.8.1 Tình hình ứng dụng công nghệ GIS trên thế giới

Trên thế giới, công nghệ GIS đã được phát triển và ứng dụng từ năm 1960 Tuy nhiên, vào lúc đó máy tính sử dụng rất cồng kềnh, quá trình xử lí số liệu phải mất thời gian dài, đồng thời đầu tư trang thiết bị còn khá cao Việc ứng dụng công nghệ GIS vào thời đó thường tập trung vào quản lí đô thị, dân cư…Đến thập niên

1980 và đặc biệt là thập niên 90 với sự phát triển vượt bậc, tốc độ nhanh chóng của công nghệ máy tính, kèm theo đó là sự phát triển của công nghệ GIS và việc đưa vào vũ trụ các vệ tinh nghiên cứu khoa học, vệ tinh khí tượng thì công nghệ GIS mới thực sự có một bước phát triển vượt bậc

Trên thế giới hiện nay thì Hoa Kì, Anh, Pháp, Canada là những nước có nền công nghệ phát triển mạnh, đặc biệt là lĩnh vực phát triển các phần mền máy tính, trang thiết bị của nó Việc ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám ở các nước này phần lớn tập trung vào quản lí tài nguyên thiên nhiên, quản lí đô thị Điều đặc biệt hiện nay là ứng dụng ảnh vệ tinh kết hợp với GIS đang được sử dụng rộng rãi và phổ biến ở nhiều nước.Đối với vùng châu Á Thái Bình Dương, hiện nay Singapore, Thái Lan, Hồng Kông, Ấn Độ, Nhật …là những nước ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám trong nhiều năm qua Mộ số ứng dụng GIS trên thế giới trong thời gian qua:

- Ứng dụng GIS trong đánh giá môi trường của cá ở Thái Bình Dương (Beamer và CTV, 1997)

- Ứng dụng GIS trong quản lí rừng, môi trường ở Trung Quốc (Kathleen Hasting, 1996)

- Ứng dụng viễn thám và GIS trong đánh giá diện tích rừng cháy ở Rajai National Park, Uttar Pradesh, India ( Abhineet và CTV, 1996)

- Ứng dụng GIS trong nghiên cứu xói mòn đất ở Đài Loan (Chung,1992)

2.2.8.2 Tình hình ứng dụng công nghệ GIS ở Việt Nam.

Tại Việt Nam đã lần lượt xuất hiện nhiều các phần mền GIS khác nhau của nhiều nước trên thế giới Những cơ quan ban ngành vào chức năng, nhiệm vụ cụ thể

mà sử dụng các phần mền khác nhau và thực tế đã mang lại hiệu quả vo cùng lớn cho xã hội Tuy nhiên chưa có những chuẩn thống nhất nên việc chia sẽ dữ liệu giưa các cơ quan ban ngành còn gặp nhiều khó khăn

Hiện nay, các chương trình tập huấn ngắn hạn và dài hạn cho việc sử dụng các công cụ GIS, các phần mền ứng dụng đã và đang được quan tâm thõa đáng và đang được triển khai mạnh ở nhiều ngành Cho đến nay thì đã có rất nhiều công trình nghiên cứu khoa học, đề tài, dự án về GIS ở nhiều quy mô, mức độ khác nhau Kết quả đã cho ra đời nhiều hệ thống thông tin địa lí với nhiều mục đích khác nhau như : HTTTĐL Tp Hồ Chí Minh – SAGOGIS; HTTT hiện trạng công nghệ và môi trường tỉnh Đồng Nai – DONAGIS; HTTTĐL phục vụ quản lí của tỉnh Bến Tre – BETEGIS

Đặc biệt trong giai đoạn bùng nổ và phát triển GIS được bắt đầu vào những năm 1996 trở lại đây, đến nay kĩ thuật GIS đã được ứng dụng ở nước ta rất nhiều lĩnh vực :

 Ứng dụng GIS trong ngành du lịch Việt Nam (Vũ Thế Bình, 1997)

 Ứng dụng kĩ thuật GIS và kĩ thuật giải đoán ảnh vệ tinh Spot để nghiên cứu hiện trạng sử dụng đất đai huyện Tân Thạnh – Vĩnh Long (Lê Quang Trí, 1996)

 Ứng dụng kĩ thuật GIS trong đánh giá đất đai cho huyện Mỹ Tú và Thanh Trị, Sóc Trăng (Trần Công Danh, 1998)

 Ứng dụng ảnh Radasat và kĩ thuật GIS trong xác định sự thay đổi sử dụng đất ĐBSCL (Võ Quang Minh, Võ Tòng Anh và CTV, 1998)

2.3 Ứng dụng hệ thống thông tin địa lí

Để phục vụ giải quyết các mục tiêu đã đề ra chúng ta sử dụng phần mền Mapinfor:

2.3.1 Giới thiệu phần mền MapInfor

Hiện nay trên thế giới đang phổ biến các phần mền GIS như ARC/INFO, INTERGRAPH, GS-MAP, ARCVIEW, MAPINFOR Trong đó phần mền GIS-MAPINFOR là một công cụ khá hữu hiệu để tạo ra và quản lí một cơ sở dữ liệu địa

lí vừa và nhỏ trên máy tính cá nhân Sử dụng công nghệ Mapinfor có thể xây dựng một hệ thống thông tin địa lí phục vụ cho mục đích nghiên cứu khoa học và sản xuất của các tổ chức kinh tế và xã hội của các ngành và địa phương Ngoài ra Mapinfor là một phần mền tương đối gọn nhẹ và dễ sử dụng, một phần mền đang phổ biến ở nhiều nước ( Nguyễn Thế Thuân, 1999)

Theo Nguyễn Thế thuận (1999), Mapinfor là một phần mền hệ thống thông tin địa lí GIS cho giải pháp máy tính để bàn Các thông tin trong Mapinfor được sử dụng theo từng bảng ( Table), mỗi một Table là một tập hợp các tập tin (File) về thông tin đồ họa hoặc phi đồ họa chứa các bản ghi ( Record) dữ liệu mà hệ thống tạo ra Chúng ta có thể truy cập vào các chức năng của phần mền Mapinfor khi đã

mở ít nhất một Table Đây là một tập hợp gồm nhiều tập tin có cùng tên nhưng khác phần mở rộng Tùy theo tính chất dữ liệu mà thành phần của phần mở rộng của một lớp dữ liệu có thể như sau, ví dụ ta có một Table có tên “ Vh”

- Vh.tab, file mô tả khuông dạng tab

- Vh.dat, file chứa các thông tin nguyên thủy

- Vh.map, file chứa các thông tin mô tả các đối tượng bản đồ

- Vh.id, file chứa các thông tin liên kết các đối tượng lại với nhau

- Vh.ind, file chứa các chỉ số đối tượng

- Vh.wor, tập tin lưu trữ tổng hợp các Table hoặc các cửa sổ thông tin khác nhau của Mapinfo

2.3.1.1 Tổ chức thông tin theo các lớp đối tượng

Các thông tin bản đồ trong các phần mền GIS thường được tổ chức quản lí theo từng đối tượng Một mảnh bản đồ là sự chồng ghép của các lớp thông tin lên nhau Mỗi một thông tin chỉ thể hiện một khía cạnh của mảnh bản đồ tổng thể Lớp thông tin là một tập hợp các đối tượng bản đồ thuần nhất, thể hiện và quản lí các đối tượng địa lý trong không gian theo một chủ thể cụ thể, phục vụ một mục đích nhất định trong hệ thống

Các đối tượng bản đồ chính mà trên cơ sở đó Mapinfor sẽ quản lí, trừu tượng hóa các đối tượng địa lí trong thế giới thực và thể hiện chúng thành các laoij bản đồ máy tính khác nhau là:

 Đối tượng vùng (Region): thể hiện các đối tượng khép kín hình học và bao phủ một vùng diện tích nhất định Chúng có thể là Polygon, hình chữ nhật

 Đối tượng điểm (Point): thể hiện vị trí cụ thể của các đối tượng địa lí

 Đối tượng đường (Line): thể hiện các đối tượng không khép kín hình học và chạy dài theo một khoảng cách nhất định Chúng có thể là các đường thẳng, các đường gấp khúc, các cung

 Đối tượng chữ (Text): thể hiện các đối tượng không phải là địa lí của bản đồ như tiêu đề, chú giải…

Chương 3

ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC, NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu

3.1.1 Vị trí địa lí

KBT nằm phía bắc tỉnh Đồng Nai, thuộc vùng lưu vực phía Tây sông Đồng Nai Diện tích quản lý của KBT thuộc địa giới hành chính các xã Phú Lý, Mã Đà, Hiếu Liêm, thị trấn Vĩnh An - Huyện Vĩnh Cửu; xã Thanh Sơn, La Ngà, Phú Cường, Ngọc Định, Phú Ngọc, Túc Trưng - huyện Định Quán và xã Đaklua - huyện Tân Phú

Phạm vi ranh giới cụ thể như sau:

- Phía Bắc giáp: Tỉnh Bình Phước và huyện Tân Phú

- Phía Nam giáp: Sông Đồng Nai, huyện Trảng Bom và huyện Thống Nhất

- Phía Đông giáp: VQG Cát Tiên, huyện Tân Phú và huyện Định Quán

- Phía Tây giáp: Tỉnh Bình Phước và Tỉnh Bình Dương

Tọa độ địa lý: - Từ 110 05’10” - 110 22’31” vĩ độ Bắc

- Từ 106 0 54’ 19”- 107 0 09’03” kinh độ Đông Huyện Vĩnh Cửu nằm ở phía Tây Bắc tỉnh Đồng Nai, có tổng diện tích tự nhiên 109199 ha, ranh giới của huyện được xác định như sau:

- Phía Bắc giáp huyện Đồng Phú và Bù Đăng tỉnh Bình Phước

- Phía Nam giáp thành phố Biên Hòa và huyện Trảng Bom

- Phía Đông giáp huyện Định Quán và huyện Tân Phú

- Phía Tây giáp huyện Tân Uyên tỉnh Bình Dương

Trung tâm huyện cách thành phố Biên Hòa 20km, cách TP Hồ Chí Minh

Khoảng 50km và cách Vũng Tàu 120km Là một trong những huyện có lợi thế thu hút đầu tư phát triển công nghiệp và du lịch, có điều kiện thuận lợi về phát triển nông lâm nghiệp theo hướng công nghiệp hóa và hiện đại hóa, huyện Vĩnh Cửu có 12 đơn vị hành chính bao gồm: thị trấn Vĩnh An và 11 xã : Trị An, Thiện Tân, Bình Hòa, Tân Bình, Tân An, Bình Lợi, Thạnh Phú, Vĩnh Tân, Phú Lý, Mã

Do nằm ở vĩ độ thấp, Vĩnh Cữu nhận được nhiều năng lượng bức xạ của mặt trời và ít chịu ảnh hưởng của gió mùa phương Bắc Bởi vậy nhiệt độ không khí trung bình quanh năm cao với nhiệt độ bình quân là 250C – 270C, chênh lệch giữa nhiệt độ tháng nắng nhất và tháng lạnh nhất chỉ là 4,20C Nhiệt độ trung bình tháng cao nhất: 290C – 350C, nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất: 180C – 250C Độ ẩm tương đối 80-82% Ít có gió bão và sương muối Đây là điều kiện thuận lợi cho việc phát triển cây trồng nhiệt đới, đặc biệt là cây công nghiệp có giá trị kinh tế cao

Lượng mưa tương đối lớn, phân bố theo vùng và theo mùa vụ, đã chi phối mạnh mẽ nền sản xuất nông lâm nghiệp

Vĩnh Cữu có lượng mưa tương đối cao (2000 – 2800 mm) Sự phân bố mưa theo không gian đã hình thành 3 vành đai chính : vành đai phía Bắc giáp Bình Phước có lượng mưa rất cao > 2800 mm và có số ngày mưa 150 – 160 ngày, vành đai trung tâm huyện có lượng mưa 2400 – 2800 mm và số ngày mưa trong năm là

130 – 150 ngày, vành đai phía Nam có lượng mưa thấp nhất cẫn có trị số 2000 –

2400 mm

Bảng 1: Lượng mưa theo mùa tỉnh Đồng Nai

Địa điểm

Lượng mưa

Theo Mùa

Năm (mm)

Mùa khô (mm)

Mùa mưa (mm)

Lượng mưa lớn, phân hóa theo mùa và đã tạo ra hai mùa trái ngược nhau là mùa

mưa và mùa khô

- Mùa khô kéo dài trong 6 tháng từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Lượng mưa

rất thấp chiếm khoảng 10 – 15% lượng mưa cả năm, trong khi đó lượng bốc

hơi và nền nhiệt cao, chiếm khoảng 64 – 67% tổng lượng bốc hơi cả năm

- Mùa mưa kéo dài trong 6 tháng thường từ tháng 5 đến tháng 10, mưa rất tập

trung, lượng mưa 6 tháng mùa mưa chiếm 90% tổng lượng mưa cả năm, chỉ

tiêng 4 tháng mưa lớn nhất lượng mưa chiếm 62 – 63% lượng mưa cả năm

Lượng bốc hơi và nền nhiệt thấp

Lượng mưa phân hóa theo mùa đã chi phối mạnh mẽ đến sản xuất nông nghiệp, mùa mưa (vụ hè thu và vụ mùa) cây cối phát triển rất tốt và là

mùa sản xuất chính, ngược lại mùa khô (vụ đông xuân), cây cối kho cằn phát

triển rất kém Vì vậy, ngoại trừ những diện tích đất được tưới, còn lại hầu hết

chỉ sản xuất được vào mùa mưa

3.1.2.2 Thủy văn

Phía bắc và tây bắc có suối Mã Đà, là suối lớn và là đường ranh giới của Khu

BTTN – VH Đồng Nai với tỉnh Bình Phước

Phía tây có sông Bé, là ranh giới giữa Khu BTTN – VH Đồng Nai với tỉnh

Bình Dương