Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý trong quản lý cây xanh khu trung tâm trường đại học an giang

i TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ - MÔI TRƯỜNG NGUYỄN THỊ DIỆU LINH LÝ PHƯƠNG THẢO AN GIANG, THÁNG 05 NĂM 2017 ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ TRONG QUẢN LÝ CÂY

i

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ - MÔI TRƯỜNG

NGUYỄN THỊ DIỆU LINH

LÝ PHƯƠNG THẢO

AN GIANG, THÁNG 05 NĂM 2017

ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ

TRONG QUẢN LÝ CÂY XANH KHU TRUNG TÂM TRƯỜNG

ĐẠI HỌC AN GIANG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA KỸ THUẬT - CÔNG NGHỆ - MÔI TRƯỜNG

ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ

TRONG QUẢN LÝ CÂY XANH KHU TRUNG TÂM TRƯỜNG

ĐẠI HỌC AN GIANG

Đề tài nghiên cứu khoa học: “Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý trong

quản lý cây xanh Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang” do sinh viên

Nguyễn Thị Diệu Linh và Lý Phương Thảo thực hiện dưới sự hướng dẫn của Th.S Trần Ngọc Châu Tác giả đã báo cáo kết quả nghiên cứu và được Hội đồng Khoa học

và Đào tạo Trường Đại học An Giang thông qua ngày 07 tháng 03 năm 2017

LỜI CẢM TẠ

Xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc:

BGH Trường Đại học An Giang, Ban chủ nhiệm Khoa Kỹ thuật - Công nghệ

- Môi trường đã tạo điều kiện và giúp đỡ chúng em hoàn thành đề tài nghiên cứu cấp khoa

Thầy Trương Đăng Quang, cô Trần Ngọc Châu công tác tại Khoa Kỹ thuật - Công nghệ - Môi trường đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, truyền đạt kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho chúng em trong thời gian thực hiện đề tài

Thầy Phan Trung Dũng, thầy Trần Văn Răng công tác tại phòng quản trị thiết

bị Trường Đại học An Giang đã tận tình giúp đỡ, hỗ trợ, giải đáp thắc mắc của chúng

em

Mặc dù đã có nhiều cố gắng, nổ lực nhưng chắc chắn không tránh khỏi những khuyết điểm, chúng em rất mong nhận được sự thông cảm và đóng góp ý kiến của quý thầy cô để chúng em học được nhiều kinh nghiệm vô cùng quý báu cho quá trình học tập và công việc sau này

An Giang, ngày 10 tháng 05 năm 2017

Người thực hiện

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM TẠ ……….…ii

LỜI CAM KÊT……….…….iii

MỤC LỤC iv

DANH SÁCH BẢNG vi

DANH SÁCH HÌNH vii

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ix

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1

1.1 TÍNH CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1

1.3 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 2

1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2

1.5 NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI 2

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

2.1 SƠ LƯỢC VỀ TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG 3

2.1.1 Tổng quan về Trường Đại học An Giang 3

2.1.2 Điều kiện tự nhiên của khu vực Trường Đại học An Giang 3

2.1.3 Thực trạng cảnh quan của trường 6

2.2 TỔNG QUAN VỀ CÂY XANH 7

2.2.1 Khái niệm 7

2.2.2 Vai trò của cây xanh 7

2.2.3 Vai trò của cây xanh trong trường học 10

2.2.4 Vai trò của hệ thống thông tin trong quản lý cây xanh đô thị 11

2.3 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ TRONG QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG 12

2.3.1 Giới thiệu về hệ thống thông tin địa lí - GIS 12

2.3.2 Mapinfo 13

2.3.3 Hiện trạng sử dụng GIS trong lĩnh vực môi trường 14

2.4 CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 14

2.4.1 Một số nghiên cứu ngoài nước 14

v

2.4.2 Công trình nghiên cứu trong nước 15

2.5 NHỮNG KHÓ KHĂN VÀ HẠN CHẾ KHI ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÝ CÂY XANH 17

CHƯƠNG 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18

3.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 18

3.2 THIẾT KẾ NGHIÊN CỨU 18

3.2.1 Dữ liệu không gian 18

3.2.2 Dữ liệu thuộc tính 18

3.3 CÔNG CỤ NGHIÊN CỨU 19

3.4 TIẾN TRÌNH NGHIÊN CỨU 19

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 23

4.1 HIỆN TRẠNG CÂY XANH KHU TRUNG TÂM TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG 23

4.1.1 Hiện trạng cây xanh tại Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang 23

4.1.2 Sự thay đổi cây trồng qua các năm 26

4.1.3 Số lượng cây phân theo chủng loại 27

4.2 ĐÁNH GIÁ DIỆN TÍCH TRỒNG CÂY KHU TRUNG TÂM TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG 29

4.3 ĐÁNH GIÁ CHI TIẾT, MÔ TẢ ĐẶC ĐIỂM CỦA TỪNG LOÀI CÂY 30 4.3.1 Cây bóng mát, cây cho hoa theo mùa 30

4.3.2 Cây mới trồng và cây chiếm số lượng ít 41

4.4 XÂY DỰNG CÁC BẢN ĐỒ PHÂN BỐ KHÔNG GIAN HỆ THỐNG CÂY XANH 46

4.5 CƠ SỞ DỮ LIỆU THUỘC TÍNH VÀ TRUY VẤN THÔNG TIN 46

4.5.1 Cơ sở dữ liệu 46

4.5.2 Truy vấn dữ liệu 47

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 49

5.1 KẾT LUẬN 49

5.2 HẠN CHẾ 49

5.3 KHUYẾN NGHỊ 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 52

PHỤ LỤC 54

DANH SÁCH BẢNG

Trang

Bảng 1 Các lớp dữ liệu vùng được số hóa trên bản đồ nền 20

Bảng 2 Các trường dữ liệu trong bảng thông tin cây 21

Bảng 3 Các trường dữ liệu trong bảng thông tin vùng 21

Bảng 4 Thống kê số cây được trồng qua các năm 26

Bảng 5 Tổng hợp số lượng cây tại Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang 28

Bảng 6 Diện tích các khu đất trong Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang 29

DANH SÁCH HÌNH

Trang

Hình 1 Vị trí Trường Đại học An Giang trên bản đồ hành chính tỉnh An Giang 4

Hình 2 Trường Đại học An Giang nhìn từ vệ tinh 5

Hình 3 Bản đồ nền mặt bằng tổng thể bố trí cây xanh Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang 19

Hình 4 Sự thay đổi cảnh quan của khu hiệu bộ sau 5 năm……… 22

Hình 5 Một góc trước nhà A……….……….22

Hình 6 Bên trong khu nhà D ……….23

Hình 7 Một góc khu thể thao của trường ……… ……….…… 23

Hình 8 Phượng vĩ được trồng dọc đường đi ……… …….….……….23

Hình 9 Sự thay đổi của trường từ lúc thành lập cho đến nay ……… …25

Hình 10 Một khu đất trống trong khuôn viên trường ……… …… …… 25

Hình 11 Tỷ lệ cây xanh Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang ………26

Hình 12 Cây ban tím ……….28

Hình 13 Bản đồ phân bố cây ban tím Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang 31

Hình 14 Cây Bò cạp nước ……… ……… 29

Hình 15 Bản đồ phân bố cây bò cạp nước Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang 32

Hình 17 Bản đồ phân bố cây cau trắng Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang 33 Hình 18 Cây Cẩm lai ………31

Hình 19 Bản đồ phân bố cây cẩm lai trong Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang 34

Hình 20 Cây Dầu con rái ……… ……….………… 32

Hình 21 Bản đồ phân bố cây dầu con rái Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang 35

Hình 22 Cây Gừa ……… ……… ……….34

Hình 23 Bản đồ phân bố cây gừa Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang …….34

Hình 24 Cây Osaka đỏ ……… ………35

Hình 25 Bản đồ phân bố cây osaka đỏ Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang 37 Hình 26 Cây Phượng vĩ ……… ……….36

vii

Hình 27 Bản đồ phân bố cây Phượng vĩ Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang

……… ……… …36

Hình 28 Cây Sao đen ……… ……….37

Hình 29 Bản đồ phân bố cây sao đen Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang 40

Hình 30 Cây Xà cừ ……… ……… …….38

Hình 31 Bản đồ phân bố cây xà cừ Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang 41

Hình 32 Cây Bàng ……….………39

Hình 33 Cây Bằng lăng ……….……….………… ………….40

Hình 34 Cây Còng ……… ……….40

Hình 35 Cây Đa ……… ……… … 41

Hình 36 Cây Dương ……….….41

Hình 37 Cây Giáng hương ……… ………….…….42

Hình 38 Cây Limxẹt……….…….42

Hình 39 Cây Sa la ……… ……… 43

Hình 40 Bản đồ phân bố một số cây khác trong Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang 46

Hình 41 Bản đồ phân bố cây xanh Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang 46

Hình 42 Bảng thuộc tính cây ban tím Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang 47

Hình 43 Bảng thông tin thuộc tính cây xà cừ 47

Hình 44 Hộp thoại select với các thông số cần truy vấn 48

Hình 45 Bảng thông tin truy xuất những cây sao đen có chiều cao trên 10 m được sắp xếp tự động theo thứ tự từ thấp đến cao 48

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

GIS Geographic Information System (Hệ thống thông tin địa lý) GPS Global Positioning System (Hệ thống định vị toàn cầu) CSDL Cơ sở dữ liệu

ĐHAG Đại học An Giang

ix

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU

1.1 TÍNH CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Cây xanh có vai trò quan trọng trong đời sống của con người và môi trường, nó làm đẹp cho cảnh quan, là một bộ phận trong hệ sinh thái tự nhiên, có tác dụng lớn trong việc cải tạo khí hậu và bảo vệ môi trường sống

Theo Phạm Hùng Cường (2011), việc tổ chức không gian kiến trúc cảnh quan trong trường đại học đóng một vai trò vô cùng quan trọng bởi nó không chỉ tạo nên một môi trường học tập thân thiện và thiết lập một không gian thẩm mỹ mà còn nâng cao hiệu quả học tập của người học Việc tổ chức không gian kiến trúc cảnh quan thông qua hệ thống cây xanh trong trường đại học phải thể hiện được bề dày lịch sử

và có không gian mở cho những hoạt động học tập, nghỉ ngơi và giao lưu

Tuy nhiên hệ thống cây xanh của trường chưa có một thiết kế hay quy hoạch tổng thể, sự nghiên cứu và quản lý về các chủng loại cây chưa được thực hiện có khoa học Công tác giám sát và cắt tỉa chưa tốt, cỏ mọc tràn lan làm cản trở sự phát triển của hệ thống cây cảnh dẫn đến giảm hiệu quả của hệ thống cây xanh Bên cạnh

đó khu vực trường tiếp giáp với Bệnh viện Đa khoa Trung tâm An Giang, là một trung tâm công cộng lớn của tỉnh dẫn đến nhiều nguy cơ bị ảnh hưởng bởi ô nhiễm không khí do khói bụi, mầm bệnh và các các hóa chất từ bệnh viện

Nhìn chung hệ thống cây xanh của trường đã có nhiều thay đổi theo thời gian từ giai đoạn thành lập cách đây 10 năm nhưng vẫn chưa có một tiêu chí đánh giá hay so sánh cùng với một bộ quy chuẩn chung nào Trong đó tỷ lệ đất trồng cây so với tổng diện tích khuôn viên trường vẫn chưa có một thống kê cụ thể để làm cơ sở đánh giá

và đưa ra chỉ tiêu quy hoạch trong giai đoạn sắp tới

Đề tài “Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý trong quản lý cây xanh Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang” được thực hiện nhằm xác định các yếu tố còn hạn chế trong quản lý cây xanh Bên cạnh đó, kết quả nghiên cứu sẽ được đối chiếu với

bộ QCVN 01:2014/BXD – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về quy hoạch xây dựng từ

đó đánh giá được hiện trạng cây xanh của trường so với Quy chuẩn chung về cây xanh ở khu vực trường học từ đó làm cơ sở để đưa ra những biện pháp quản lý hay biện pháp quy hoạch phù hợp, góp phần giữ gìn và phát triển một khuôn viên cảnh quan bền vững, tạo nên một không gian xanh, sạch, đẹp tại Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Khảo sát, đánh giá tình trạng và thu thập dữ liệu hệ thống cây xanh trong Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang

1.3 ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU

Các loại cây cho bóng mát và cây cảnh nằm trong hệ thống cây xanh Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang

1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Tìm hiểu và đánh giá hiện trạng cây xanh khu trung tâm của Trường Đại học An Giang

Thu thập số liệu (chiều cao cây, đường kính tán, chu vi gốc,…) và ghi nhận thực địa về hệ thống cây xanh khu trung tâm của trường

Sử dụng Mapinfo để quản lý để quản lý hệ thống cây xanh Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang

- Số hóa bản đồ hành chính khu vực Trường Đại học An Giang bằng phần mềm MapInfo

- Số hóa dữ liệu thuộc tính của cây để đưa vào phần mềm Mapinfo

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 SƠ LƯỢC VỀ TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG

2.1.1 Tổng quan về Trường Đại học An Giang

Theo Kỷ yếu 15 năm thành lập Trường Đại học An Giang (2015), Trường Đại học An Giang được thành lập trên cơ sở Trường Cao đẳng Sư phạm An Giang, theo quyết định số 241/1999/QĐ-TTg ngày 30 tháng 12 năm 1999 của Thủ tướng Chính phủ, là cơ sở đào tạo công lập trong hệ thống các trường đại học tại Việt Nam

Sứ mệnh trung tâm của Trường là đào tạo nguồn nhân lực chất lượng ở trình độ cao, lấy nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ làm hoạt động then chốt nhằm phục vụ sự phát triển kinh tế - xã hội vùng và quốc gia, xây dựng và phát triển môi trường học thuật nhân văn, văn hóa trung thực, bình đẳng về giáo dục; đào tạo những con người có khả năng thích nghi, học tập suốt đời và có năng lực để cạnh tranh lâu dài trong môi trường toàn cầu luôn biến đổi

Tầm nhìn đến 2030, Trường Đại học An Giang sẽ trở thành một trong những trường nằm trong nhóm các trường mạnh về đào tạo và nghiên cứu khoa học của cả nước, với giá trị cốt lõi là đồng thuận, tận tâm, chuẩn mực và sáng tạo

Để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao về giảng dạy, học tập và nghiên cứu, bên cạnh khu A với diện tích 8,4 hecta, khu trung tâm của Trường có diện tích 40 hecta, với kết cấu hạ tầng khang trang đã được đưa vào sử dụng; trong đó gồm 15 giảng đường, 150 phòng học; 100 phòng thí nghiệm, xưởng thực tập có trang thiết bị hiện đại; 1200 máy vi tính tại khu Trung tâm; 01 Thư viện điện tử hiện đại với nhiều nguồn học liệu phong phú; 2 khu ký túc xá với hơn 3000 chỗ nội trú cho sinh viên Đây là những điều kiện thuận lợi để nhà trường thực hiện sứ mệnh và mục tiêu phát triển hiện tại và tương lai

Về hoạt động đào tạo và đội ngũ, hiện tại Trường Đại học An Giang có 7 khoa chuyên ngành: Sư phạm, Ngoại ngữ, Nông nghiệp và Tài nguyên Thiên nhiên, Kỹ thuật - Công nghệ - Môi trường, Kinh tế và Quản trị Kinh doanh, Văn hóa Nghệ thuật, Lý luận chính trị; cùng với 5 trung tâm: Tin học, Ngoại ngữ, Tạo nguồn Nhân lực và Phát triển Cộng đồng, Nghiên cứu và Phát triển Nông thôn, Nghiên cứu Khoa học Xã hội và Nhân văn Bên cạnh đó với hơn 12000 sinh viên và gần 900 cán bộ hiện đang học tập và hoạt động tại trường

2.1.2 Điều kiện tự nhiên của khu vực Trường Đại học An Giang

2.1.2.1 Vị trí địa lí

Trường Đại học An Giang nằm trong địa phận thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang, tọa lạc tại số 18 Ung Văn Khiêm, Phường Đông Xuyên, Thành phố Long Xuyên, Tỉnh An Giang

Trường Đại học An Giang

Hình 2 Trường Đại học An Giang nhìn từ vệ tinh

Nguồn: Google Map

2.1.2.2 Đặc điểm tự nhiên

Trường Đại học An Giang nằm trên địa bàn tỉnh An Giang, mang các đặc điểm

tự nhiên chung của tỉnh với khí hậu nhiệt đới gió mùa, nền nhiệt độ cao quanh năm

và một lượng mưa tương đối phong phú Theo Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh An Giang (k.n):

a Nhiệt độ không khí: tương đối cao và ổn định

- Nhiệt độ trung bình năm: 27,7  C

- Biên độ nhiệt trung bình năm: 3,4  C

- Mùa khô nhiệt độ cao nhất trung bình: 35  C - 36  C

- Mùa mưa nhiệt độ thấp nhất trung bình: 20  C - 21  C

b Chế độ gió: hướng gió chủ đạo thay đổi theo mùa

- Từ tháng 05 đến tháng 11 chủ yếu là gió Tây - Nam, Nam - Tây Nam Tốc

độ gió trung bình đạt 3,6 m/s, với tần suất 60% - 70%

- Từ tháng 12 đến tháng 04 năm sau chủ yếu là gió Đông - Bắc, Bắc -Đông Bắc Tốc độ gió trung bình đạt 2,4 m/s, với tần suất 50% - 60%

c Chế độ mưa: bị ảnh hưởng hai mùa rõ rệt

Lượng mưa chủ yếu tập trung vào mùa mưa từ tháng 05 đến tháng 11, chiếm 90% lượng mưa cả năm Lượng mưa trung bình năm từ 1.400 mm đến 1.500 mm, trong đó mùa mưa chiếm từ 1.300 mm đến 1.350 mm và tập trung nhiều nhất vào tháng 10 với lượng mưa từ 500 mm - 600 mm Cường độ mưa trung bình ngày là 13,5 mm và lượng mưa ngày lớn nhất (281 mm)

6

Sự phân bố lượng mưa, ngày mưa khá đều và lượng mưa hàng năm chỉ ở mức thấp đến trung bình so với vùng đồng bằng sông Cửu Long Từ tháng 05 trở đi, lượng mưa đạt 130 mm rất thấp Từ tháng 07 đến tháng 09 lượng mưa rất lớn

d Chế độ nắng: số giờ nắng tương đối cao và đều

Số giờ nắng bình quân 6,30 giờ/ngày trong năm Mùa khô, mây chiếm 40% - 60% bầu trời Số giờ nắng trung bình 7 - 8 giờ/ngày Mùa mưa, mây chiếm 70% - 80% bầu trời Số giờ nắng trung bình có thấp hơn, từ 05 - 06 giờ/ngày Số giờ nắng trung bình năm 2.400 giờ cho nguồn năng lượng khá dồi dào với chỉ số bình quân 10 Kcal/cm2

e Lượng bốc hơi: chịu ảnh hưởng theo mùa

Mùa khô lượng bốc hơi rất lớn thường chiếm 2/3 lượng bốc hơi cả năm với lượng bốc hơi cao nhất vào tháng 02, 03, 04 (120 mm - 160 mm), nhỏ nhất vào tháng

g Địa hình: Địa hình tương đối bằng phẳng, thấp

Địa hình Đồng bằng ở đây do phù sa sông Mê Kông trầm tích tạo nên, bao gồm đồng bằng phù sa khá bằng phẳng, có độ nghiêng nhỏ và độ cao tương đối thấp

Đường trục chính được xác định từ cổng phụ đến các nhà xe C, D:

- Dọc đường từ cổng phụ đến nhà xe C, cây được bố trí theo hàng dọc hai bên đường gồm có các cây: ban tím, hoàng hậu, phượng vĩ Các loại cây này ra hoa luân chuyển theo các mùa trong năm góp phần tạo nên một cảnh quan đẹp

- Dọc đường từ cổng phụ đến nhà xe D, cây thưa thớt và nhỏ chưa tạo ra được bóng râm

Trước các khu nhà có các khuôn viên nhỏ, với các loại cây thân gỗ tạo bóng, phía dưới tán cây là cỏ thảm, làm cho khí hậu nơi này mát mẻ, đồng thời tạo ra góc học tập, thư giãn cho sinh viên

Phượng vĩ, cau dừa được trồng trong các khu nhà, góp phần tạo nên bóng mát

và cải thiện cảnh quan Bao quanh khuôn viên trường là hàng rào cây xanh như: sao đen, xà cừ, bằng lăng

Trong khuôn viên phía sau khu hiệu bộ, dọc các lối đi phụ là hàng phượng vĩ, cây xanh được cắt tỉa định kỳ tuy nhiên khu này còn nhiều đất trống tạo điều kiện cho cỏ dại phát triển

Cây xanh phân bố không đồng đều ở các nơi Mật độ cây còn thấp chưa tạo nên

độ phủ cao Cỏ dại phát triển mạnh ở nhiều nơi như phía sau các khu nhà, các khu đất trống Quẩn thể cây xanh chưa ổn định, nhiều cây mới được trồng bổ sung thêm cần được chăm sóc thường xuyên

Bên cạnh đó trường được trang bị một khu Phòng thí nghiệm hiện đại Tuy nhiên, ngoài việc bố trí hệ thống thông khí trong khu nhà thì hệ thống cây xanh khu vực xung quanh khu thí nghiệm chưa được chăm sóc và chú trọng đúng mức

2.2 TỔNG QUAN VỀ CÂY XANH

- Cây xanh sử dụng hạn chế trong đô thị là cây xanh được trồng trong khuôn viên các trụ sở, trường học, bệnh viện, nghĩa trang, các công trình tín ngưỡng, biệt thự, nhà ở và các công trình công cộng khác do các tổ chức,

cá nhân quản lý và sử dụng

- Cây xanh chuyên dụng trong đô thị là các loại cây trong vườn ươm hoặc phục vụ nghiên cứu

2.2.2 Vai trò của cây xanh

2.2.2.1 Công dụng trang trí mỹ quan và kiến trúc

Theo Nguyễn Nam (2003), cây xanh là một yếu tố không thể thiếu trong việc

tổ chức kiến trúc cảnh quan Cây xanh có nhiều loại (thảm cỏ, cây bụi, cây leo, cây bóng mát, hoa,…) với đặc điểm vê hình dạng, màu sắc, kết cấu lá, kích thước sẽ kết

8

hợp với công trình kiến trúc để tạo cảnh quan chung hài hòa giữa công trình nhân tạo

và thiên nhiên Thực tế sử dụng cho thấy, cây xanh là môt yếu tố cảnh quan rất quan trọng có khả năng tạo chất lượng thẩm mỹ và các điều kiện tiện nghi trong môi trường sống

Theo Chế Đình Lý (1997), một khu vực tiện nghi thường kết hợp tương hỗ của bốn yếu tố của khí hậu: bức xạ mặt trời, nhiệt độ không khí, chuyển động của không khí và độ ẩm thông qua việc điều chỉnh góc nhìn, hình thức và độ nông sâu của không gian, giảm bức xạ,…vậy nên cần khai thác và sử dụng hợp lý nhằm đạt hiệu quả cao trong tổ chức kiến trúc cảnh quan

Theo Nguyễn Thành Hối (2009), cây xanh là nhà máy lọc không khí tự nhiên

và rẻ tiền nhất, đồng thời hình ảnh cây xanh làm tăng thêm mỹ quan và cảm giác thoải mái khi sống và làm việc

2.2.2.2 Cải thiện điều kiện khí hậu, vệ sinh môi trường

a Cân bằng sinh thái môi trường, hạn chế ô nhiễm không khí và điều hòa không khí

Chu trình quang hợp và hô hấp từ cây trồng phục vụ con người giúp cân bằng khí quyển (tăng , giảm , giữ độ ẩm tự nhiên), ổn định sự sống các sinh vật trên Trái Đất tạo ra nhiều sản phẩm cho xã hội (Lê Văn Hòa và ctv, 2001)

Một tấn gỗ được hình thành tương ứng với 1,5 tấn (hút vào) và 1 tấn (nhả ra) là kết quả cuối cùng giữa hai quá trình trái ngược nhau, đó là sự quang hợp

và hô hấp Hô hấp là quá trình biến dưỡng qua đó sự đốt cháy nguyên liệu (ở thực vật

là chất đường) để cung cấp năng lượng cho cây tiêu thụ oxy và thải ra khí carbonic

Sự trồng cây xanh với mục đích loại bớt hút vào (do quang hợp) lớn hơn lượng tạo ra (do hô hấp) và lượng có được nhờ quang hợp cao hơn lượng dùng trong quá trình đốt cháy (Lê Huỳnh, 1999)

Theo Chế Đình Lý (1997), cây to và cây bụi điều hòa nhiệt độ trong môi trường đô thị nhờ vào sự kiểm soát bức xạ mặt trời Lá cây ngăn chặn, phản chiếu, hấp thụ và truyền dẫn bức xạ mặt trời Hiệu quả của chúng tùy thuộc và mật độ lá của loài cây, dạng lá, cách phân cành của cây

Cây cũng giúp điều hòa nhiệt độ không khí mùa hè thông qua sự hô hấp Cây xanh cũng được xem là máy điều hòa không khí tự nhiên Cây mọc riêng lẻ có thể chuyển đổi bốc hơi gần 400 lít nước mỗi ngày nếu đất cung cấp đủ ẩm độ Lượng bốc hơi đó có thể so sánh với năm máy điều hòa không khí trung bình mỗi ngày có công suất 2500 kcl/giờ, chạy 20 giờ/ngày

Trong rừng, vào ngày bình thường, nhiệt độ không khí giảm và ẩm độ tương đối tăng dưới tán cây Vào ban đêm, tán cây xanh mất nhiệt chậm hơn, tạo ra một tấm màn chắn giữa nhiệt độ đêm lạnh và bề mặt đất ấm Vì vậy, nhiệt độ dưới tán cây cao hơn ngoài không gian trống, trong vùng đô thị, sự khác biệt này có thể từ

5  C - 8  C

b Cây xanh cản bớt tiếng ồn

Cây xanh có khả năng hấp thu và làm khúc xạ tiếng ồn, giảm bớt tác hại của

nó Nhiều nghiên cứu cho thấy vỏ cây, tán cây, thảm cỏ đều có tác dụng như vật liệu xốp, 24 lá cây và thân cây chia cắt nhỏ sóng âm thanh từ đó làm giảm được khoảng 30% tiếng ồn Đường phố có cây sẽ làm giảm tiếng ồn 6 lần so với đường không có cây Theo nghiên cứu của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, nếu trồng đai rừng rộng 30 m và cây cao 12 m có thể giảm 50% tiếng ồn (Nguyễn Sơn Thụy, 2005)

Theo Trần Viết Mỹ (2005) và Chế Đình Lý (1997), lá, cành, nhánh vây của cây xanh ngăn cản được tiếng ồn Thực vật có thể ngăn cản tiếng ồn tần số cao hơn là ngăn cản tiếng ồn có tần số thấp Các sóng âm thanh được hấp thụ một cách có hiệu quả bởi các cây có lá dày, mọng nước, có cuốn lá, vì các đặc trưng này cho phép mức

độ co giãn và rung động cao hơn Âm thanh cũng bị đổi hướng và khúc xạ bởi các cành to và thân cây Cây xanh có hiệu quả ngăn chặn cao khi trồng gần nguồn gây ồn

và đối diện với vùng bảo vệ

c Cây xanh ngăn đỡ hạt mưa, bảo vệ mặt đường, chống xói mòn đất và các công trình kiến trúc khác

Nước ta nằm trong khu vực nhiệt đới, nắng to, mưa nhiều lại tập trung vào một

số tháng trong năm Có những trận mưa lớn làm hư hỏng đường sá, gây xói mòn, sụt

lở đường đi, ảnh hưởng xấu tới các công trình xây dựng Đặc biệt ở những nơi có địa hình dốc như nhiều thành phố ở nước ta, việc trồng cây phân tán và tập trung sẽ có tác dụng chế ngự dòng chảy rất lớn Mảng xanh làm giảm sự rửa trôi và xói mòn do nước gây ra bằng cách ngăn cản hạt mưa, giữ đất trong hệ rễ, gia tăng sự hấp thụ nước thông qua tích tụ chất hữu cơ (Chế Đình Lý, 1997)

2.2.2.3 Lợi ích về kinh tế xã hội

a Giá trị về tinh thần

Những mảng xanh trong vườn hoa, công viên, rừng du lịch, khu chung cư, biệt thự,… Ở đô thị, luôn tạo ra những môi trường mát mẻ, trong lành, giúp cho người dân được thư giãn, nghỉ ngơi sau những giờ làm việc, học tập căng thẳng

Việc tham gia trồng cây, chăm sóc, bảo vệ cây cũng thắt chặt thêm tình cảm giữa mọi người, giữa con người với thiên nhiên; nâng cao tác dụng giáo dục, nhận thức tình cảm cho trẻ em về gía trị, vai trò cây xanh và sự giàu có của thiên nhiên đất nước, về vấn đề bảo vệ môi trường sinh thái

b Những nguồn lợi từ cây xanh

Mặc dù vấn đề kinh tế không phải là mục tiêu chủ yếu của việc trồng cây xanh

đô thị, nhưng trên thực tế nó đã góp phần không nhỏ vào nguồn lợi này Thu hoạch hoa cung cấp cho công nghiệp nước hoa như lan tua, hoa hồng, thiên lí,… Thu hoạch quả như me, sấu, dừa, vú sữa,… Qua việc chặt tỉa, chăm sóc cây hàng năm đã cung cấp một lượng củi, vật liệu xây dựng đáng kể cho người dân

Các nguồn thu từ thủy hải sản gia tăng khi thực hiện kết hợp làm giàu rừng ven

đô, các dự án nông lâm kết hợp, như ở rừng ngập mặn Cần Giờ Tái tạo lại những vùng đất trống thoái hóa, ô nhiễm nặng qua việc chọn và phát triển, khai thác các loài cây thích hợp

Nguồn lợi kinh tế thông qua du lịch sinh thái, từ khách tham quan tới các Công viên như các Công viên Đầm Sen, Kỳ Hòa, Thảo Cầm Viên Thành phố Hồ Chí Minh Ngoài ra do hàng năm phải trồng mới, bảo vệ, chăm sóc, thu hái hạt giống, gieo ươm cũng mang lại công ăn, việc làm cho nhiều người dân Những nguồn lợi kinh tế này góp phần tăng thu nhập cho người dân, tạo điều kiện, động lực khuyến khích người dân tham gia phát triển mạnh mẽ hơn hệ thống cây xanh đô thị

2.2.3 Vai trò của cây xanh trong trường học

Bên cạnh những lợi ích về môi trường mà cây xanh mang lại, một số lợi ích khác từ cây xanh được chú trọng tại các trường học như:

- Cây xanh tạo cảnh quan và bóng mát giúp giảm mệt mỏi, căng thẳng mang lại cảm hứng sáng tạo, tinh thần thoải mái cho con người khi tiếp xúc với cây xanh

- Cây xanh giúp giảm bớt những tác động của các tia cực tím, bảo vệ trẻ em khỏi các tia cực tím có trong ánh sáng mặt trời Cây xanh làm giảm sự phơi nhiễm UV-B khoảng 50%, do đó cây xanh thường được trồng nhiều nhằm mục đích bảo vệ cho học sinh, trẻ em tại các trường học và sân chơi - nơi

mà trẻ em dành nhiều giờ sinh hoạt ngoài trời

- Giảm bạo lực: nghiên cứu cho thấy những ngôi nhà và khu phố ít cây xanh

có tỷ lệ bạo lực lớn hơn so với các nhà có tỷ lệ cây xanh cao Cây xanh và cảnh quan giúp làm giảm mức độ sợ hãi

- Cây xanh gắn kết mọi người: trồng cây tạo nhiều cơ hội cho sự tham gia của cộng đồng và cải thiện môi trường học tập và làm việc Tất cả các nền văn hóa, lứa tuổi, giới tính đều có một vai trò quan trọng trong việc trồng cây và chăm sóc cây

- Cây xanh giúp giảm nhiệt độ và tiếng ồn: vào mùa hè, dưới tán lá nhiệt độ

có thể giảm từ 2 - 4  C bằng cách tiết hơi nước qua khí khổng của lá và ngăn cản không cho ánh sáng mặt trời chiếu thẳng xuống mặt đất và giảm hấp thu nhiệt trên nhựa Cây xanh hoạt động như vùng đệm hấp thu tiếng

ồn vì lá cây và thân cây chia cắt nhỏ sóng âm thanh Nếu trồng đai rừng rộng 30 m và cây cao 12 m có thể giảm 50% tiếng ồn

- Cây xanh tôn tạo thêm nét thẩm mỹ cho các công trình kiến trúc, cụ thể là cảnh quan trường học Chống xói mòn và điều tiết nước (tán lá ngăn cản mưa rơi trực tiếp xuống mặt đất và hệ thống rễ là những con đập nhỏ ly ty

có nhiệm vụ giữ và điều tiết nước)

- Ngoài ra cây xanh còn giúp làm giảm nhiệt độ tại khu vực bãi đỗ xe khu trường học vào những giờ cao điểm, loại bỏ bớt bụi trong không khí Một

số loài cây còn có khả năng hấp thụ lượng chì độc hại có trong khí thải từ

xe máy

2.2.4 Vai trò của hệ thống thông tin trong quản lý cây xanh đô thị

a Phục vụ, trợ giúp công tác trồng cây xanh trong đô thị

Với các công cụ thiết kế của GIS, các chuyên viên có thể xác định cung đường nào, độ dài bao nhiêu thì nên trồng một loại cây hay hai loại cây GIS có thể thể hiện một loại cây một kiểu hình dáng khác nhau tùy chọn trên máy tính nên việc xác định loại cây, mật độ cây, thậm chí vị trí cây, được dễ dàng hơn rất nhiều so với thao tác trên bản đồ giấy

Với sự hỗ trợ của GIS, bản đồ nền, ảnh vệ tinh độ chính xác cao thì việc xác định khoảng cách giữa các cây, khoảng cách giữa cây và lề đường, được mô tả một cách trực quan và chính xác trên máy tính

a Phục vụ, trợ giúp công tác duy trì và bảo vệ cây xanh

Với một CSDL lớn và được cập nhật thường xuyên về các công tác cắt tỉa, cắt ngọn cây xanh thì các cấp lãnh đạo có thể theo dõi tiến độ công việc qua các bản đồ tiến độ trực quan và sinh động của GIS

Hệ thống sẽ đảm bảo được lịch trình cắt tỉa, chăm sóc cây xanh được mô hình hóa, các công việc sẽ được máy tính nhắc nhở định kỳ và cảnh báo thường xuyên

Dễ dàng lập kế hoạch kiểm tra các cây nguy hiểm, xác định mức độ nguy hiểm

từ đó có thể lên kế hoạch thay thế, cắt tỉa,… Với GIS ta có thể phân loại mức độ nguy hiểm cho từng cây và có kế hoạch ứng xử kịp thời trước mùa mưa bão

b Giúp cho việc lập hồ sơ quản lý cho từng cây xanh

Với trợ giúp của GIS và GPS thì việc lập, theo dõi hồ sơ quản lý cho từng cây xanh được dễ dàng hơn, chính xác hơn Các cán bộ có thể tìm vị trí một cây xanh cần cắt tỉa rất nhanh chóng bằng việc sử dụng thông tin và tọa độ được chiết xuất từ hệ thống GIS

Ngoài các thông tin về chiều cao, kích thước, tên, loại, chất lượng, ta có thể đưa vào các thông tin khác như ảnh chụp qua các thời gian, phim quay công việc duy trì và bảo vệ cây xanh, cho từng cây

c Phục vụ chặt hạ và dịch chuyển cây xanh đô thị

Hệ thống giúp cho việc cấp giấy phép chặt hạ, dịch chuyển cây xanh được dễ dàng, nhanh chóng do toàn bộ thông tin về cây xanh, cảnh quan xung quanh, thủ tục

2.3.1 Giới thiệu về hệ thống thông tin địa lí - GIS

2.3.1.1 Khái niệm về GIS

GIS là một hệ thống phần mềm máy tính được sử dụng trong việc vẽ bản đồ, phân tích các vật thể hoặc hiện tượng tồn tại trên trái đất GIS tổng hợp các chức năng chung về quản lý dữ liệu như chức năng hỏi đáp và chức năng phân tích thống

kê, cùng với khả năng thể hiện trực quan và khả năng phân tích các vật thể hoặc hiện tượng trong bản đồ Sự khác biệt giũa GIS và các hệ thống thông tin thông thường là khả năng quản lý và phân tích dữ liệu không gian rất mạnh (Nguyễn Hiếu Trung và Trương Ngọc Phương, 2011)

- Dữ liệu thuộc tính là dữ liệu mô tả tính chất và giá trị của đặc trưng đó

- Công cụ hiển thị bản đồ: cho phép chọn lọc dữ liệu trong hệ thống để tạo ra bản đồ mới, sau đó trình bày lên màn hình hoặc đưa ra máy in, máy vẽ,…

- Công cụ số hóa bản đồ: cho phép chuyển đổi các bản đồ trên giấy sang dạng số

- Công cụ quản lý dữ liệu: gồm các module cho phép người dùng nhập số liệu dạng bảng tính, phân tích và xử lý số liệu và lập bảng báo cáo kết quả

- Công cụ xử lý ảnh: nắn chỉnh ảnh, xóa nhiễu, lọc ảnh, giải đoán ảnh vệ tinh, ảnh máy bay

- Công cụ phân tích thống kê: phân tích, tính toán thống kê, nội suy không gian, thống kê không gian

- Công cụ phân tích dữ liệu không gian: chồng lắp bản đồ, tạo vùng đệm, tìm

vị trí thích nghi, phân loại, phân tích mạng lưới, tính toán khoảng cách,…

2.3.1.3 Các khả năng của GIS

Theo Võ Quang Minh (2005), Hệ thống GIS có khả năng sau:

- Khả năng chồng lấp bản đồ (Map Overlaying);

- Khả năng phân loại các thuộc tính (Reclassification);

- Khả năng phân tích thuộc tính không gian (Spatial Analysis);

- Xây dựng vùng đệm (Bufferzone);

- Tìm kiếm (Searching);

- Tính diện tích (Area calculation);

- Nội suy (Spatial Inter Polation);

- Khả năng phân tích

2.3.2 Mapinfo

2.3.2.1 Giới thiệu phần mềm Mapinfo

Theo Nguyễn Thế Thận (1999), MapInfo là phần mềm của GIS, là công cụ khá hữu hiệu để tạo ra và quản lý cơ sở dữ liệu địa lý vừa và nhỏ trên máy tính cá nhân

Sử dụng công cụ MapInfo có thể thực hiên xây dựng hệ thống thông tin địa lý phục

vụ cho mục đích nghiên cứu khoa học và sản xuất cho các tổ chức kinh tế xã hội của các ngành và các địa phương

2.3.2.2 Tổ chức thông tin trong MapInfo

Các thông tin trong MapInfo được tổ chức theo từng bảng, mỗi bảng là một tập hợp các file về thông tin đồ họa chứa trong các bảng ghi dữ liệu mà hệ thống tạo ra (Phạm Trọng Mạnh, 1999)

Theo Nguyễn Thế Thận (1999), các thông tin bản đồ trong GIS thường được tổ chức quản lý theo từng lớp đối tượng Các đối tượng bản đồ chính mà trên cơ sở đó MapInfo sẽ quản lý, trừu tượng hóa các đối tượng địa lý trong thế giới thực vật và thể hiện chúng thành các loại bản đồ trên máy tính khác nhau Gồm 4 đối tượng:

- Đối tượng vùng (Region): thể hiện các đối tượng khép kín hình học bao phủ một vùng diện tích nhất định

- Đối tượng điểm (Poin): thể hiện vị trí cụ thể của đối tượng địa lý

- Đối tượng đường (Line): thể hiện các đối tượng không khép kín hình học

- Đối tượng chữ (Text): thể hiện các đối tượng không gian không phải địa lý của bản đồ như nhãn, tiêu đề, ghi chú,…

2.3.2.3 Đặc điểm của MapInfo

Theo Nguyễn Thế Thận (1999), một số đặc điểm chính của phần mềm MapInfo như:

- Hỗ trợ các thiết bị: Bàn số, máy quét ảnh, chuột, các máy vẽ;

- Các chức năng chính: Tạo vùng đệm, phân tích bản đồ, phân tích mạng;

- Hệ quản lí cơ sở dữ liệu: Cơ sở dữ liệu bên trong;

- Cấu trúc dữ liệu: Non-topological Vector, dữ liệu thuộc tính bảng biểu;

- Đơn giản, dễ sử dụng;

- Phù hợp với mô hình quy mô nhỏ;

- Khả năng tạo lập bản đồ chuyên đề mạnh và phong phú (hơn hẳn các phần mềm GIS khác);

- Khả năng giàn trang in và in rất thuận lợi;

- Khả năng giao tiếp với các phần mềm GIS khác tốt;

14

- Cấu trúc Fomat file mở hỗ trợ cho việc phát triển các ứng dụng chuyên môn sâu;

- Khả năng xây dựng dữ liệu bản đồ số (khía cạnh số hóa bản đồ) yếu

2.3.3 Hiện trạng sử dụng GIS trong lĩnh vực môi trường

Theo Nguyễn Hiếu Trung và Trương Ngọc Phương (2011), một số dự án ứng dụng GIS trong quản lý tài nguyên môi trường mang lại hiệu quả cao như:

- Quản lý hệ sinh thái: Xây dựng một cơ sở dữ liệu GIS lưu trữ các thông tin

về các loài động, thực vật cho từng vị trí trong khu vực quản lý Dựa trên các số liệu đó, người ta có thể phân tích, đánh giá hệ sinh thái của khu vực quản lý, hoặc đánh giá các tác động của các tác nhân bên ngoài đến hệ sinh thái hoặc quy hoạch lại khu vực quản lý

- Mô tả đặc điểm: Để giám sát môi trường người ta lấy mẫu và đo đạc tại các điểm quan trắc Các đường đồng mức được vẽ thể hiện số liệu một cách liên tục trong không gian Qua đó có thể hiểu được sự phân bố, sự thay đổi

và động lực của các chỉ tiêu đánh giá

- Phân tích, theo dõi ô nhiễm: GIS có thể được sử dụng để thao dõi quá trình lan truyền ô nhiễm, đánh giá mức độ nguy hiểm hay thiệt hại và xác định vùng ảnh hưởng Qua đó cung cấp thông tin hỗ trợ công tác lập chiến lược giảm nhẹ thiên tai cho người dân và bảo tồn tài nguyên thiên nhiên của vùng nằm trong khu vực có nguy cơ bị ảnh hưởng

- Quản lý chất thải: Các dữ liệu về nguồn thải, thành phần và lượng rác thải,

vị trí phát thải cũng như vị trí các khu vực xử lý, bãi chôn lấp chất thải có nhiều yếu tố phân bố không gian nên GIS được sử dụng rất hiệu quả trong công tác thông tin rác thải Ứng dụng GIS trong quản lý rác thải bao gồm 2 giai đoạn chính là xây dựng cơ sở dữ liệu và thiết lập hệ thống thu gom vận chuyển

- Đánh giá tác động môi trường: GIS thể hiện được tổng thể mức độ ảnh hưởng môi trường của khu vực dự án và các khu vực xung quanh dự án

- Ứng dụng trong đánh giá các ảnh hưởng của biến đổi khí hậu: GIS được ứng dụng trong xây dựng các kịch bản biến đổi khí hậu Đây là công cụ rất cần thiết và hỗ trợ hiệu quả trong việc xây dựng các bản đồ phân vùng ảnh hưởng và các bản đồ tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng đến đời sống tự nhiên và xã hội của con người ở các cấp độ không gian khác nhau

- Quản lý tài nguyên thiên nhiên: GIS có thể được dung tạo bản đồ phân bố tài nguyên, kiểm kê, đánh giá trữ lượng tài nguyên,

2.4 CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

2.4.1 Một số nghiên cứu ngoài nước

2.4.1.1 Công trình 1

Báo cáo thống kê cây xanh trong khuôn viên trường Đại học Indiana Bloomington và Phân tích GIS năm 2008 (Richard Thurau, 2009)

Báo cáo thống kê cây xanh trong khuôn viên trường đại học Idiana Bloomington đã sử dụng phần mềm i-Tree và công cụ GIS để phân tích dữ liệu thống

kê cây xanh trong khuôn viên trường Nghiên cứu đã đánh giá được tình trạng cây đồng thời quản lý cây xanh trong khu vực của trường Ngoài ra phần mềm còn hỗ trợ phát triển kế hoạch quản lý cây xanh, hỗ trợ việc đầu tư cải tạo cảnh quan và đưa ra hướng dẫn trong việc duy trì và thúc đẩy các tiêu chuẩn chất lượng theo kế hoạch quản lý cây xanh đã đề ra

đô thị Các mối quan hệ giữa cấu trúc rừng thu thập được và chức năng của chúng cho phép các nhà quản lý duy trì tốt những lợi ích mà chúng mang lại trong tương lai

Công cụ GIS cho phép đánh giá quy hoạch với quy mô lớn có thể bao gồm cả công viên và rừng hoặc những mục đích xanh khác Khi sử dụng công nghệ GIS, thông tin về rừng cây đô thị có thể được phân tích và cập nhật GIS làm giảm thời gian cần thiết để xây dựng bản đồ, sửa đổi và lưu trữ thông tin trong còn cho phép kết hợp các dữ liệu “lớp” với nhau và phân tích kịp thời các biến không gian

ở hai thời điểm năm 1994 và 2007 có thể so sánh các giá trị và hình dung được những thay đổi của tán cây đô thị trong vòng 13 năm Trong nghiên cứu này, các địa điểm được tính toán để trồng cây được diễn giải đơn giản bằng cách sử dụng ảnh trên không và quỹ dữ liệu GIS

2.4.2 Công trình nghiên cứu trong nước

Sự ra đời và phát triển ngày càng mạnh mẽ của hệ thống thông tin địa lý (GIS), vượt hẳn một số phương pháp quản lý bằng giấy tờ và đạt được những kết quả cao, là một công cụ hỗ trợ đắc lực cho nhà quản lý Không những đáp ứng được các nhu cầu trong quản lý về thuộc tính, vị trí, tình trạng sinh trưởng, GIS còn có khả năng mô

16

hình hóa lại thế giới thực, giúp nhà quản lý không mất nhiều thời gian và công sức trong việc giải quyết những vấn đề ngoài thực địa Vì vậy, việc ứng dụng GIS vào quản lí cây xanh có ý nghĩa rất thiết thực Ở nước ta hiện đã có khá nhiều công trình nghiên cứu bảo vệ và quản lý hệ thống cây xanh tiêu biểu

2.4.2.1 Công trình 1

Ứng dụng công nghệ GIS trong quản lí cây xanh đô thị tại Thành phố Đà Nẵng (Nguyễn Đức Việt, 2012)

Áp dụng phần mềm GIS để quản lý các thông tin của hệ thống cây xanh tại một

số tuyến đường cụ thể: Nguyễn Du, Lý Thường Kiệt, Phan Bội Châu

Hệ thống cơ sở dữ liệu về cây xanh này rất hữu ích đối với các cơ quan quản lí qua đó có thể nắm bắt, quản lý được những thông tin liên quan đến hệ thống cây xanh Họ có thể biết được thực trạng sinh trưởng và phát triển cũng như chất lượng của từng cây, Từ đó đưa ra những biện pháp để khắc phục cũng như điều chỉnh phát triển mới cho các loại cây cũng như phục vụ cho việc quy hoạch cây xanh đô thị

Hệ thống cơ sở dữ liệu này có thể cập nhật được những thông tin mới nhất của từng cây xanh Đây là một việc rất quan trọng vì các thông tin về cây xanh luôn luôn cập nhật để nhà quản lý có thể nắm bắt được những thông tin mới nhất

- Các chức năng của hệ thống vẫn chưa hoàn thiện (chỉ bao gồm nhập mới, sửa, xóa, xuất báo cáo)

- Không trực tiếp truy vấn các dữ liệu về không gian như tìm kiếm, zoom tới đối tượng sau khi tìm kiếm, không thể hiện được các thông tin khi click trực tiếp vào đối tượng trên giao diện bản đồ mà phải qua giao diện khác để xem thông tin

- Lớp thông tin trên bản đồ còn ít (chỉ bao gồm tọa độ cây, phường, ranh giới phường, đường)

đường, kí túc xá và các khu vực khác trong khuôn viên trường, dữ liệu cây sau khi thu thập sẽ giúp cho công tác trồng mới, bảo dưỡng, chăm sóc,

Nghiên cứu này tạo ra được hệ thống cơ sở dữ liệu có thể cập nhật được những thông tin mới nhất của từng cây xanh Đây là một việc rất quan trọng vì các thông tin

về cây xanh luôn luôn cập nhật để nhà quản lý có thể nắm bắt được những thông tin mới nhất đồng thời bằng các phép phân tích không gian của công nghệ GIS người quản lý có thể giải được các bài toán về quy hoạch và bố trí không gian cây xanh một các tối ưu mà cần rất ích chi phí cũng như nhân công

2.5 NHỮNG KHÓ KHĂN VÀ HẠN CHẾ KHI ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÝ CÂY XANH

Cần phải kết hợp nhiều phầm mềm ứng dụng khác nhau để có thể dễ dàng quản

lý hay thống kê dữ liệu do đó ứng dụng GIS còn nhiều hạn chế với người dùng do phải cài đặt nhiều phần mềm hỗ trợ khác

Không trực tiếp truy vấn các dữ liệu về không gian như tìm kiếm, zoom tới đối tượng sau khi tìm kiếm, không thể hiện được các thông tin khi nhấp chuột trực tiếp vào đối tượng trên giao diện bản đồ mà phải qua giao diện khác để xem thông tin Các chỉ số về cây xanh có thể thay đổi theo thời gian do đó số liệu của cây xanh cần được thường xuyên cập nhật, chỉnh sửa và bổ sung

18

CHƯƠNG 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Đề tài tiến hành nghiên cứu ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) để quản

lý cây xanh bóng mát và cây cho cảnh quan đẹp Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang

3.2 THIẾT KẾ NGHIÊN CỨU

3.2.1 Dữ liệu không gian

 Đưa ảnh vào Mapinfo

Để có thể thao tác trên Mapinfo phải sử dụng ảnh raster Có nhiều kiểu file raster có thể hiển thị trong Mapinfo, trong nghiên cứu này ảnh được chuyển thành dạng Windows bitmap (*.BMP)

 Tạo mới các đối tượng không gian

Để dễ dàng xác định vị trí của cây trong khuôn viên trường, toàn bộ khuôn viên trường được số hoá thành các lớp vùng với thuộc tính hiển thị khác nhau Các lớp vùng bao gồm khu vực vỉa hè, khu nhà, khu đường đi và khu đất

Dựa vào ảnh đã đăng ký toạ độ, thông tin vị trí cây xanh thu thập tại thực địa được số hoá trực tiếp vào bản đồ nền bao gồm các lớp cây với thuộc tính hiển thị khác nhau: cây Ban tím, cây Bò cạp nước, cây Cau, cây Cẩm lai, cây Dầu con rái, cây Gừa, cây Osaka đỏ, cây Phượng vĩ, cây Sao đen, cây Xà cừ và cây khác Bảng thuộc tính của cây được thể hiện trong Phụ lục

3.2.2 Dữ liệu thuộc tính

Thông tin cây xanh thu thập từ thực địa được cập nhật vào bảng thuộc tính của từng lớp cây xanh bao gồm các thuộc tính: ID, tên cây, tên khoa học, đường kính thân, đường kính tán, toạ độ X, toạ độ Y và ghi chú

Bảng dữ liệu thuộc tính của các loài cây sau khi cập nhật được xuất ra khỏi Mapinfo thông qua phần mềm Microsoft Access và được thống kê trong Phụ lục Thống kê diện tích các vùng trong khuôn viên trường bằng cách tính toán số liệu trong Mapinfo và xuất dữ liệu sang Excel để tiến hành các thao tác tính toán

3.3 CÔNG CỤ NGHIÊN CỨU

- Máy vi tính, bản đồ số, bản đồ giấy, thước, giấy, viết

Thu thập bản đồ mặt bằng tổng thể từ phòng quản lý thiết bị Trường Đại học

An Giang và các thông tin về Trường Đại học An Giang từ báo, tạp chí,

Hình 3 Bản đồ nền mặt bằng tổng thể bố trí cây xanh Khu Trung tâm

Trường Đại học An Giang

Bước 2: Khảo sát thực địa

Khảo sát và ghi nhận các thông số của cây xanh:

- Tên cây và tên khoa học;

20

Bản đồ nền mặt bằng tổng thể bố trí cây xanh Khu Trung tâm Trường Đại học

An Giang sau khi được chuyển từ định dạng Pdf sang Windows bitmap được đưa vào Mapinfo theo đường dẫn File > Open Table > chọn file ảnh raster Hộp thoại Image Registration xuất hiện chọn nút Projection và xác định hệ chiếu ảnh Longitude/Latitude - UTM WGS 84

Bắt đầu gán các điểm điều khiển, nhấn vào vị trí trong preview Hộp thoại Add Control Point xuất hiện, chọn 4 điểm có vị trí cách xa trung tâm ảnh và dễ xác định như góc nhọn, đường giao nhau,… để sai số trong việc gán toạ độ vào các điểm là nhỏ nhất

Mở trang web GoogleMap để lấy toạ độ 4 điểm tương ứng vừa xác định trong Mapinfo đồng thời nhập toạ độ này vào hộp thoại Image Registration trong cửa sổ Mapinfo Sau khi tất cả điểm khống chế được định nghĩa, nhấn OK trong hộp thoại Image Registration để hoàn thành

Ảnh raster sẽ hiển thị trong cửa sở dưới lớp vector

Khu vực vỉa hè Khu vực vỉa hè và các khu vực chỉ dành cho đi bộ

Khu Nhà Bao gồm Nhà hiệu bộ - hành chánh, Thư viện trung tâm,

Văn phòng các khoa, khu Thí nghiệm trung tâm, các Giảng đường, Nhà A, Nhà B, Nhà C, Nhà D, Nhà kín, các nhà xe, căn tin

Khu vực đường đi Khu vực giao thông trong trường

Vùng đất Khu vực không bao phủ bởi gạch hay nhựa, có thể đã

được trồng cây hoặc đang để trống

Trên cửa sổ Mapinfo chọn Editing là Cosmetic Layer, chọn công cụ vẽ là Polygon, đưa chuột vào khung Map và vẽ theeo ảnh nền đã có sẵn Để lưu lại lớp vừa vẽ vào menu Map > Save Cosmetic Objects Lớp vùng này có thể sử dụng lại nhiều lần mà không cần phải vẽ lại

Tiến hành số hoá các lớp vùng tiếp theo cho đến khi hoàn chỉnh

Bước 5: Số hoá lớp điểm

Lớp điểm được số hoá dựa trên vị trí các cây xanh đã ghi nhận trên thực địa Mỗi lớp điểm thể hiện một loại cây và được ký hiệu và màu sắc riêng biệt trên bản

đồ trong Mapinfo Thao tác thực hiện tương tự như với số hoá lớp vùng

Bước 6: Xây dựng cơ sở dữ liệu

 Dữ liệu cây xanh

Dựa trên cơ sở dữ liệu không gian được thực hiện ở bước 5, tiến hành thiết lập cấu trúc bảng thuộc tính tương ứng của từng lớp cây Phương pháp thực hiện như sau: Vào menu Table > Maintenance > Table Structure > chọn bảng cần thiết lập Hộp thoại Modify Table Structure xuất hiện và tiến hành điều chỉnh như bảng 2

Bảng 2 Các trường dữ liệu trong bảng thông tin cây

rộng

Số

Sau khi xác định số trường cần quản lý tiến hành cập nhật dữ liệu trong môi trường Mapinfo

- Trường ID được cập nhật thông qua công cụ lệnh Update Column, cụ thể như sau: từ màn Mapinfo chọn menu Table > Update column, hộp thoại hiện lên với các thông tin về bảng và trường cần thao tác, tại khung Value đánh lệnh Rowid và chọn OK để hoàn thành lệnh

- Các trường còn lại được cập nhật dữ liệu trực tiếp vào bảng thuộc tính bằng cách mở bảng thuộc tính và nhập trực tiếp dữ liệu vào

Dữ liệu đã tạo xong tiến hành chuyển theo đúng font, kích cỡ, kiểm tra chính tả

và lưu lại

 Dữ liệu diện tích

Bảng 3 Các trường dữ liệu trong bảng thông tin vùng

22

Để tính diện tích vùng đã vẽ, điều chỉnh đơn vị tính toán cho phù hợp và đồng nhất

là đơn vị m2

, tiến hành thao tác như sau:

- Từ Menu chọn Options > Preferences > Sytem Settings và điều chỉnh thông

số phù hợp, sau đó chọn OK và lưu lại

o Paper and Layout Units: centimeters

o Distance Units: centimeters

o Area Units: square meters

- Tính diện tích của từng vùng ta thực hiện thao tác như sau: Từ Menu chọn Table > Update column và điều chỉnh các thông số trong cửa sổ hiện lên:

o Table to Update: chọn bảng cần cập nhật dữ liệu diện tích

o Column to Update : chọn trường Dien_tich

o Get Value From Table: chọn bảng cần cập nhật dữ liệu thuộc tính

o Value: chọn Assist >Functions > Area và điều chỉnh dòng lệnh thành “ Area(obj, “sq m”)”, chọn OK và mở lại bảng vừa cập nhật

để kiểm tra lại

o Thực hiện tương tự với các lớp vùng khác trước khi xuất dữ liệu ra Excel để tính toán

Bước 7: Tạo trang in

Sau khi thêm dòng tiêu đề, chú thích, la bàn và khung bản đồ, bản đồ được đưa

về kích thước đầy đủ vừa với cửa sổ Map và tiến hành tạo trang in theo đường dẫn: menu Windows > New Layout Window Tiến hành điều chỉnh các thông số kỹ thuật cho phù hợp trên cửa sổ Layout và chọn Save Workspace trong menu File để lưu lại khung trang in Khi muốn dùng lại khung trang in này dùng lệnh File > Open Worspace

Bước 8: Hoàn chỉnh chương trình và viết báo cáo

a

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1 HIỆN TRẠNG CÂY XANH KHU TRUNG TÂM TRƯỜNG ĐẠI HỌC

AN GIANG

4.1.1 Hiện trạng cây xanh tại Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang

Phía trước khu hiệu bộ là những dãy cây Phượng vĩ, cây Ban tím ra hoa luân phiên theo mùa, tạo nên vẻ mỹ quan, độ mát mẻ cho kho vực Không những thế, phía sau được thiết kế hồ sen, tạo nên một không gian thoáng mát, thích hợp cho thư giản, hoạt động thể thao sau một ngày học tập, làm việc căng thẳng

24

Hình 5 Một góc trước nhà A Hình 4 Sự thay đổi cảnh quan của khu hiệu bộ sau 5 năm a) Ảnh chụp năm 2011; b) Ảnh chụp năm 2016

Hình 6 Bên trong khu nhà D

Hình 7 Một góc khu thể thao của trường

So với thời gian năm năm trước đây,

tình trạng cây xanh đã được cải thiện đáng

kể Vào năm 2011, cây còn nhỏ, mật độ cây

xanh thưa thớt chưa tạo ra được bóng mát

cho khuôn viên Đến năm 2016, mật độ cây

xanh, độ che phủ đã được cải thiện rõ rệt,

góp phần cải thiện vi khí hậu cho khu vực

Phía trước khu nhà học được thiết kế

là những tiểu cảnh, không gian mát mẻ với

những cây tán lớn bên trên, bên dưới là lớp

Bên trong khu nhà là những cây

Phượng tán lớn, những cây cao trắng

vươn mình cao vút tạo ra bầu không

gian thư thái, thoáng mát bên trong các

khu nhà học

Khu thể thao, cây được trồng ít

hơn so với những khu khác vì đa phần

đất được giành để phụ vụ thể thao gồm

có: sân bóng rổ, sân bóng đá, sân bóng

chuyền

b

Hình 8 Phượng vĩ được trồng dọc

đường đi

Dọc theo tuyến đường chính là

những những cây tán lớn như: Sao

đen, Bò cạp nước, Osaka đỏ, Phượng

vĩ Những loại cây này luân phiên ra

hoa vào các mùa trong năm

26

4.1.2 Sự thay đổi cây trồng qua các năm

Hằng năm trường trồng bổ sung thêm cây nhằm tăng độ che phủ cũng như tạo cảnh quan cho khu vực

Bảng 4 Thống kê số cây được trồng qua các năm

Tên loại cây

số cây

bị đổ ngã, tuy nhiên phía nhà trường đã nhanh chóng khắc phục sự cố và trồng bổ sung thêm cây tại các khu vực đổ ngã

Trong những năm gần đây hệ thống cây xanh của trường đã được cải thiện rõ rệt Diện tích mảng cây xanh ngày càng mở rộng, chất lượng cũng ngày một nâng cao Hiện tại, năm 2016 số lượng cây xanh của trường đã tăng lên 2127 cây, tăng hơn

Hình 9 Sự thay đổi của trường từ lúc thành lập cho đến nay

Ghi chú: a) Hình ảnh cây xanh được chụp vào 2010;

b) Cây xanh đến nay đã phát triển tốt 2016

Hình 10 Một khu đất trống trong

khuôn viên trường

12% so với năm 2007 tạo nên một khuôn viên đẹp và lượng bóng mát đáng kể cho trường

T

uy

nhiên, cây xanh phân bố chưa đồng

đều ở các khu vực, vẫn còn nhiều

khu đất trống cỏ mọc tràn lan làm

tốn công cắt bỏ và kém mỹ quan

cho khuôn viên trường

4.1.3 Số lƣợng cây phân theo chủng loại

Qua kết quả tại thời điểm khảo sát (tháng 6 năm 2016) cho thấy hiện trạng Trường Đại học An Giang có 2127 cây, với 22 loài cây chủ đạo: Sao đen, Dầu con rái, Osaka đỏ, Bò cạp nước, Sanh, Cẩm lai, Phượng vĩ, Ban tím, Sa la, Đa, Lim xẹt, Cau, Xà cừ, Bàng, Bằng lăng, Giáng hương, Còng, Dương, Hoa sữa, Lộc vừng, Mít,

Sứ trắng Ngoài ra còn các các loại cây trang trí được trồng trong chậu như: Mai, Sen, Bông giấy,

b

a

28

Bảng 5 Tổng hợp số lượng cây tại Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang

STT Loại cây Tên khoa học Số lƣợng Tỷ lệ cây

Ban tím, 2.16%

Bò cạp nước, 3.53%

Cau, 6.21%

Cẩm lai, 1.03%

Dầu con rái, 42.69%

Gừa, 3.24%

Osaka đỏ, 2.21%

Phượng vĩ, 9.31%

Sao đen, 8.27%

Xà cừ, 11.99%

Cây khác, 9.36%

Hình 11 Tỷ lệ cây xanh trong Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang

Cây Dầu con rái là loại cây được trồng nhiều nhất với số lượng 908 cây chiếm 42,69% tổng số cây Kế tiếp là Xà cừ, với số lượng 255 cây, chiếm 11,99% Một số loại cây chiếm số lượng rất ít như Mít, Lộc vừng, Sứ trắng, Đa, Sa la, Lim xẹt; tất cả chúng chiếm 9,36% tổng số cây Ngoài ra trường còn trồng bổ sung thêm cây mới hằng năm để tăng diện tích bóng mát như: Dầu con rái, Giáng hương, Sao đen

4.2 ĐÁNH GIÁ DIỆN TÍCH TRỒNG CÂY KHU TRUNG TÂM TRƯỜNG

ĐẠI HỌC AN GIANG

Dựa trên lớp dữ liệu vùng được số hoá theo bản nền mặt bằng tổng thể khu vực trung tâm Trường Đại học An Giang trong Mapinfo, số liệu diện tích các khu vực trong trường được thống kê như bảng 6 Do hệ thống cây xanh vẫn còn khá trẻ đồng thời diện tích đất trống chưa sử dụng là khá lớn (17,61 ha chiếm 44,6% tổng diện tích toàn trường) bao gồm các khu vực: vùng đất trống 1 (từ khu thực nghiệm đến khu vực tập quốc phòng), vùng đất trống 2 (khu đất từ kí túc xá Khánh Toàn đến cổng phụ của trường), vùng đất trống 3 (khu đất từ cổng phụ của trường đến cổng chính của trường) là những khu vực nằm trong quy hoạch để xây dựng các khu nhà

và khu các công trình phục vụ công tác giảng dạy và học tập tại trường nhưng chưa được xây dựng ở thời điểm hiện tại nên không có giá trị cao về mặt che phủ

Bảng 6 Diện tích các khu đất trong Khu Trung tâm Trường Đại học An Giang

82.133,7

271.118,5178 Vùng đất trống 2

(khu đất từ kí túc xá Khánh Toàn đến

trường)

38.980,54

Vùng đất trống 3 (khu đất từ cổng phụ của trường đến cổng chính của trường)

55.026,84

Vùng đất còn lại trong khu vực trường

có trồng cây

94.977,4378