Ứng dụng phần mềm Vertical Mapper trong xây dựng bản đồ độ dốc phục vụ công tác định hướng phát triển nông lâm nghiệp huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng.

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM DƯƠNG THỊ NHƯ QUỲNH Tên đề tài: “ỨNG DỤNG PHẦN MỀM VERTICAL MAPPER TRONG XÂY DỰNG BẢN ĐỒ ĐỘ DỐC PHỤC VỤ CÔNG TÁC ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NÔNG LÂM NGHIỆP HUYỆN HÒA AN,TỈNH CAO BẰNG” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Địa chính môi trường Lớp : 42 – ĐCMT- N02 Khoa : Quản lí tài nguyên Khóa học : 2010 - 2014 Thái nguyên – năm 2014 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM DƯƠNG THỊ NHƯ QUỲNH Tên đề tài: “ỨNG DỤNG PHẦN MỀM VERTICAL MAPPER TRONG XÂY DỰNG BẢN ĐỒ ĐỘ DỐC PHỤC VỤ CÔNG TÁC ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NÔNG LÂM NGHIỆP HUYỆN HÒA AN,TỈNH CAO BẰNG” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Địa chính môi trường Lớp : 42 – ĐCMT- N02 Khoa : Quản lí tài nguyên Khóa học : 2010 - 2014 Giảng viên hướng dẫn: ThS. Trương Thành Nam Khoa Quản lý tài nguyên - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên Thái nguyên – năm 2014 LỜI CẢM ƠN Thực tập tốt nghiệp là một khâu rất quan trọng trong quá trình học tập của mỗi sinh viên nhằm hệ thống lại toàn bộ lượng kiến thức đã học, vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, bước đầu làm quen với những kiến thức khoa học. Qua đó sinh viên ra trường sẽ hoàn thiện hơn về kiến thức lý luận, phương pháp làm việc, năng lực công tác nhằm đáp ứng nhu cầu thực tiễn của công việc sau này. Được sự giúp đỡ của Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm và Ban chủ nhiệm khoa Quản lí tài nguyên, em đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng phần mềmVertical Mapper trong xây dựng bản đồ độ dốc phục vụ công tác định hướng phát triển nông lâm nghiệp huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng”. Trong suốt quá trình thực tập em đã nhận được sự giúp đỡ của các thầy cô giáo và các bạn trong khoa Quản lí tài nguyên. Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm, Ban chủ nhiệm khoa Quản lí tài nguyên, các thầy, cô giáo Bộ môn “Luật chính sách Tài nguyên Môi trường” và đặc biệt là thầy giáo Ths.Trương Thành Nam người đã trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này. Do trình độ có hạn mặc dù đã rất cố gắng song bản khóa luận tốt nghiệp của em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được những ý kiến chỉ bảo của các thầy cô giáo, ý kiến đóng góp của bạn bè để bài khóa luận tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 30 tháng 04 năm 2014 Sinh viên Dương Thị Như Quỳnh DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1. Phân loại đất dốc 12 Bảng 4.1: Diện tích, năng suất, sản lượng một số cây trồng chính năm 2012 29 Bảng 4.2: Số lượng gia súc, gia cầm giai đoạn 2008- 2012 30 Bảng 4.3. Các chỉ tiêu xã hội của huyện Hòa An (2010 - 2012) 31 Bảng 4.4: Dân số trung bình phân theo giới tính và phân theo thành thị, nông thôn 31 Bảng 4.5. Cơ cấu sử dụng đất huyện Hòa An năm 2012 34 Bảng 4.6: Hiện trạng sử dụng các loại đất theo đơn vị hành chính 35 Bảng 4.7: Mô hình CSDL bản đồ độ dốc ở huyện Hòa An– tỉnh Cao Bằng 41 Bảng 4.8: Danh mục các lớp dữ liệu trong bộ cơ sở dữ liệu bản đồ độ dốc 41 Bảng 4.9. Cấp độ dốc huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng 43 Bảng 4.10. Cấu trúc cơ sở dữ liệu bản đồ độ dốc 49 Bảng 4.11. Tổng hợp diện tích đất theo cấp độ dốc 50 Bảng 4.12. Bảng thống kê cơ sở dữ liệu độ dốc xã Hồng Việt 55 Bảng 4.13. Thống kê cơ sở dữ liệu bản đồ độ dốc theo đơn vị hành chính xã 57 Bảng 4.14. So sánh Số liệu diện tích trên bản đồ và diện tích thống kê đất đai 61 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình4.1: Sơ đồ các bước xây dựng bản đồ độ dốc huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng 36 Hình 4.2:Phân tích và nội suy bản đồ độ dốc 39 Hình 4.4: Mô hình số hóa độ cao khu vực huyện Hòa An – tỉnh Cao Bằng 46 Hình 4.6: Cơ sở dữ liệu bản đồ đảm bảo yêu cầu kỹ thuật 48 Hình 4.7: Cơ cấu diện tích đất theo cấp độ dốc 51 Hình 4.8: Tổng hợp cơ sở dữ liệu phân cấp độ dốc từ 0 0 – 8 0 trên bản đồ 52 Hình 4.9: Tổng hợp cơ sở dữ liệu phân cấp độ dốc từ 8 0 – 15 0 trên bản đồ 53 Hình 4.10: Tổng hợp cơ sở dữ liệu phân cấp độ dốc từ 15 0 – 20 0 trên bản đồ 54 Hình 4.11: Tổng hợp cơ sở dữ liệu phân cấp độ dốc từ 20 0 – 25 0 trên bản đồ 54 Hình 4.12: Tổng hợp cơ sở dữ liệu phân cấp độ dốc từ 25 0 – 74 0 trên bản đồ 55 Hình 4.13: Tìm kiếm các trường xã Hà Trì 58 Hình 4.14 : Tìm kiếm các trường có diện tích bằng 0.01ha 58 Hình 4.15: Tính diện tích xã Bạch Đằng 59 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BTNMT : Bộ Tài nguyên & môi trường CS : Cộng sự CSDL : Cơ sở dữ liệu DEM : Digital Elevation Model - Mô hình hóa độ cao GCNQSD : Giấy chứng nhận quyền sử dụng ASTER GDEM : Advanced Spaceborne Thermal Emissio n and Reflection Radiometer Global Digital Elevation Model - H ệ thống dữ liệu độ cao toàn thế giới. GDP : Gross Domestic Product - Tổng thu nhập quốc nội GIS : Geographic Information System H ệ thống thông tin địa lý GPS : Hệ thống định vị toàn cầu KT : Kinh tế MAX : Gía trị trên MIN : Gía trị dưới QĐ :Quyết định QĐ-TTg : Quyết định của thủ tướng TP :Thành phố UBND : Ủy ban nhân dân VN-2000 : Hệ tọa độ VN-2000 WGS84 : Hệ tọa độ WGS84 XH : Xã hội KT-XH : Kinh tế- Xã hội MỤC LỤC Trang Phần 1. MỞ ĐẦU 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục đích của đề tài 2 1.3. Yêu cầu của đề tài 2 1.4. Ý nghĩa của đề tài 2 1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và Nghiên cứu khoa học 2 1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn 2 Phần 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 2.1. Tổng quan về GIS - Geographic Information System 3 2.1.1. Khái niệm về Hệ thống thông tin địa lý 3 2.1.2. Các thành phần cơ bản của một Hệ thống thông tin địa lý 4 2.2. Cơ sở dữ liệu (CSDL) 5 2.2.1. Khái niệm 5 2.2.2. Các tiêu chuẩn của một cơ sở dữ liệu 5 2.3. Phần mềm Mapinfo 6 2.3.1. Các dữ liệu trong Mapinfo 6 2.3.2. Cách tổ chức thông tin trong Mapinfo 7 2.4. Khái quát mô hình số độ cao Digital Elevation Model- DEM 8 2.5. Module Vertical Mapper 8 2.6. Phần mềm Global Mapper 10 2.7. Tổng quan về đất dốc 11 2.7.1. Đất dốc 11 2.7.2. Đặc điểm 12 2.7.2.1.Thế mạnh: 12 2.7.2.2. Hạn chế: 15 2.7.3. Bản đồ độ dốc và các phương pháp thành lập bản đồ độ dốc từ trước tới nay 18 2.8. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 18 2.8.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 18 2.7.2. Tình hình nghiên cứu trong nước 19 PHẦN 3.ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 21 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu 21 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu 21 3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành 21 3.2.1. Địa điểm nghiên cứu 21 3.2.2. Thời gian tiến hành 21 3.3. Nội dung nghiên cứu 21 3.3.1.Điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên 21 3.3.2.Điều kinh tế - xã hội huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng…………………22 3.3.3. Xây dựng bản đồ độ dốc 22 3.3.4. Ứng dụng phần mềm Mapinfo xây dựng bản đồ độ dốc bằng module Vertical Mapper 22 3.3.5. Đánh giá khả năng khai thác bản đồ độ dốc trong phát triển nông lâm nghiệp huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng 22 3.3.6. Đề xuất sử dụng bản đồ độ dốc trong định hướng phát triển nông lâm nghiệp huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng 22 3.4. Phương pháp nghiên cứu 22 3.4.1. Phương pháp thu thập số liệu 22 3.4.2. Phương pháp xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ 23 3.4.3. Phương pháp thống kê, xử lý số liệu 23 3.4.4. Phương pháp chuyên gia 23 Phần 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 24 4.1. Điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên……………………………25 4.1.1.Vị trí địa lý 24 4.1.2.Địa hình, địa mạo 24 4.1.3. Khí hậu 26 4.1.4. Thủy văn 27 4.1.5. Thảm thực vật 28 4.2. Điều kiện kinh tế - xã hội huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng 29 4.2.1. Điều kiện kinh tế 29 4.2.2. Điều kiện văn hoá xã hội 30 4.2.3. Nhận xét chung về điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội 32 4.2.4. Hiện trạng sử dụng đất và hiệu quả sử dụng các loại hình sử dụng đất 33 4.2.4.1.Hiện trạng sử dụng đất: 33 4.2.4.2. Về hiệu quả sử dụng các loại hình sử dụng đất: 34 4.3. Xây dựng bản đồ độ dốc 36 4.3.1. Thu thập và xử lý số liệu 37 4.3.1.1. Thu thập nội dung thông tin dữ liệu: 37 4.3.1.2. Xử lý số liệu: 38 4.3.2. Phân tích và nội suy bản đồ độ dốc huyện Hòa An– tỉnh Cao Bằng 39 4.3.3. Tạo chuyên đề về độ dốc 40 4.3.4. Tạo cơ sở dữ liệu 40 4.3.4.1. Thiết kế mô hình cơ sở dữ liệu 40 4.3.4.2. Xây dựng danh mục 41 4.3.4.3 Chuẩn hóa và chuyển đổi dữ liệu 42 4.3.4.4. Nhập dữ liệu 42 4.3.5. Biên tập và kiểm tra 42 4.4. Ứng dụng phần mềm Mapinfor xây dựng bản đồ độ dốc bằng module Vertical Mapper 43 4.4.1. Bản đồ độ dốc 43 4.4.2. Xây dựng Cơ sở dữ liệu bản đồ độ dốc 44 4.4.2.1. Xác định cơ sở toán học và hệ tọa độ vùng nghiên cứu 44 4.4.2.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu không gian 45 4.4.2.3. Xây dựng cấu trúc cơ sở dữ liệu của bản đồ độ dốc 48 4.4.3. Ứng dụng cơ sở dữ liệu bản đồ độ dốc phục vụ quản lý và cung cấp thông tin. 49 4.4.3.1. Thống kê cơ sở dữ liệu trong bản đồ độ dốc: 49 4.4.3.2. Truy vấn cơ sở dữ liệu thuộc tính trong bản đồ độ dốc: 57 4.5. Đánh giá khả năng khai thác bản đồ độ dốc trong phát triển nông lâm nghiệp huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng 59 4.6. Đề xuất sử dụng bản đồ độ dốc trong định hướng phát triển nông lâm nghiệp huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng 62 Phần 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 65 5.1. Kết luận 65 5.2. Đề nghị 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 I. Tài liệu trong nước 67 II. Tài liệu nước ngoài 68 1 Phần 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Đất đai là tài nguyên vô cùng quý giá, là địa bàn phân bố của con người, là nơi phát triển xây dựng các cơ sở kinh tế - văn hóa – xã hội. Đặc biệt đất là tài liệu không gì thay thế được trong sản xuất nông – lâm – ngư nghiệp. Hầu hết các nước trên thế giới đều xây dựng một nền kinh tế trên cơ sở phát triển nông lâm nghiệp dựa vào khai thác tiềm năng đất đai, lấy đó làm cơ sở cho sự phát triển các ngành khác. Do đó, việc tổ chức sử dụng nguồn tài nguyên đất đai hợp lý đầy đủ và đem lại hiệu quả cao theo quan điểm sinh thái và phát triển bền vững trở thành vấn đề cấp thiết. Vấn đề đặt ra khi sử dụng tài nguyên thiên nhiên của lãnh thổ chúng ta cần có cái nhìn tổng quan từ các hợp phần trong tự nhiên. Để từ đó có giải pháp khai thác và sử dụng hợp lý. Hòa An là huyện có địa hình chia cắt phức tạp, đại bộ phận có đồi núi thấp xen kẽ địa hình castơ (đá vôi) với các thung lũng sâu, kín và bồn địa giữa núi. Xây dựng bản đồ độ dốc là phương tiện có đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc sử dụng tài nguyên thiên nhiên, triển khai các phương án quy hoạch sử dụng đất, quy hoạch nông lâm nghiệp để sử dụng đất hiệu quả và lâu bền. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của cuộc cách mạng khoa học công nghệ, cách ứng dụng GIS (Geographic Information System) được tiếp tục phát triển trong lĩnh vực quản lý và bảo vệ tài nguyên môi trường. Xu hướng hiện nay trong quản lý tài nguyên và môi trường là sử dụng tối đa khả năng cho phép của GIS. Sự phát triển của phần cứng máy tính có khả năng nhiều hơn và các ứng dụng cũng trở nên thân thiện hơn với người sử dụng bởi khả năng hiển thị ba chiều, các công cụ phân tích không gian và giao diện tùy biến, cho phép truy, xuất dữ liệu một các nhanh chóng và chính xác. Nhờ khả năng xử lý tập tin dữ liệu lớn từ các cơ sở dữ liệu phức tạp, nên GIS thích hợp [...]... trong xây dựng bản đồ độ dốc phục vụ công tác định hướng phát triển nông lâm nghiệp huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng” 1.2 Mục đích của đề tài - Ứng dụng module Vertical Mapper trong xây dựng bản đồ độ dốc phục vụ quy hoạch phát triển nông lâm nghiệp huyện Hòa An – Tỉnh Cao Bằng 1.3 Yêu cầu của đề tài - Nắm vững các bước để thực hiện việc thành lập một mô hình số địa hình trong môi trường Vertical Maper - Bản. .. thác bản đồ độ dốc trong phát triển nông lâm nghiệp huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng 3.3.6 Đề xuất sử dụng bản đồ độ dốc trong định hướng phát triển nông lâm nghiệp huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng 3.4 Phương pháp nghiên cứu 3.4.1 Phương pháp thu thập số liệu - Thu thập cơ sở dữ liệu không gian: + Khai thác dữ liệu từ hệ thống dữ liệu độ cao toàn thế giới ASTER GDEM + Bản đồ hiện trạng sử dụng đất, bản đồ địa... trình độ, năng lực của cư dân địa phương 2.7.3 Bản đồ độ dốc và các phương pháp thành lập bản đồ độ dốc từ trước tới nay Bản đồ độ dốc là một trong những công cụ đóng vai trò quan trọng trong việc trợ giúp đưa ra quyết định định phương hướng quy hoạch các loại hình sử dụng đất, góp phần sử dụng hợp lý lãnh thổ Đây là một trong những bản đồ làm nền tảng cho việc thành lập các bản đồ chuyên đề như bản đồ. .. về phát triển nông lâm nghiệp trên địa bàn huyện Hòa An – Tỉnh Cao Bằng - Nâng cao kỹ năng sử dụng và tích hợp các phần mềm tin học ứng dụng 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn - Kết quả nghiên cứu có thể giúp cho các nhà hoạch định chính sách đưa ra các quyết định đúng đắn trong việc thực hiện chương trình dự án liên quan đến công tác phát triển nông lâm nghiệp huyện Hòa An – Tỉnh Cao Bằng 3 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI... thập và xử lý số liệu + Phân tích và nội suy bảo đồ độ dốc huyện Hòa An- tỉnh Cao Bằng + Tạo chuyên đề về độ dốc + Tạo cơ sở dữ liệu + Biên tập và kiểm tra 3.3.4 Ứng dụng phần mềm Mapinfo xây dựng bản đồ độ dốc bằng module Vertical Mapper Xác định các yếu tố thông tin, nguồn dữ liệu đưa vào biên tập, xử lý trên phần mềm Mapinfo, Arc view và modunl Vertical Mapper bao gồm cả dữ liệu không gian và dữ liệu... cứu trong nước Nghiên cứu khoa học: “ Xây dựng bản đồ độ dốc vùng núi huyện Hương Trà, tỉnh Thừa Thiên Huế “ trên cơ sở ứng dụng hệ thống thông tin địa 20 lý (GIS) kết hợp phương pháp chuyên gia theo quy định, quy phạm kỹ thuật đã thể hiện tính khách quan, khoa học và rất phù hợp với điều kiện địa phương (Đỗ Thị Việt Hương, 2011)[11] Đề tài KC-07-03 Xây dựng và sử dụng CSDL phục vụ phát triển nông nghiệp. .. địa hình, thuỷ văn khí hậu.(Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp) Đề tài Ứng dụng tư liệu ảnh viễn thám xây dựng bản đồ hệ số lớp phủ đất trong nghiên cứu xói mòn đất huyện Tam Nông - tỉnh Phú Thọ” đã xây dựng được bản đồ hệ số lớp phủ đất phục vụ cho nghiên cứ xói mòn đất của huyện Tam Nông - tỉnh Phú Thọ phù hợp với các yêu cầu về quản lý và sử dụng đất dựa trên chính sách pháp luật của nhà nước... bằng phần mềm Microsoft Office Excel 2007 3.4.4 Phương pháp chuyên gia Tham khảo ý kiến các chuyên gia trong các lĩnh vực GIS, xây dựng bản đồ độ dốc, quản lý tài nguyên đất, phát triển nông lâm nghiệp 24 Phần 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1 Đặc điểm tự nhiên huyện Hòa An 4.1.1.Vị trí địa lý Hoà An là một huyện miền núi thuộc tỉnh Cao Bằng, nằm ở vị trí trung tâm của tỉnh và bao quanh thị xã Cao. .. học xây dựng mô hình số độ cao phục vụ quản lý tài nguyên thiên nhiên” đã lựa chọn phương pháp tốt nhất trong điều kiện Việt Nam để xây dựng mô hình số độ cao (DEM) phục vụ quản lý tài nguyên thiên nhiên (Tăng Quốc Cương, 2004) [3] 21 Phần 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu - Phần mềm Vertical Mapper - Đất dốc địa bàn huyện Hòa. .. minh độ chính xác của các tài liệu, số liệu đã thu thập được, kiểm tra kết quả xây dựng và chính xác hóa các thông tin về nội dung đã thu thập và xây dựng được 3.4.2 Phương pháp xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ Biên tập các bản đồ bằng phần mềm Mapinfo, modunl Vertical Mapper 3.4.3 Phương pháp thống kê, xử lý số liệu Sử dụng phần mềm Mapinfo và modun Vertical Mapper để phân tích, chồng ghép, chia tách . thác bản đồ độ dốc trong phát triển nông lâm nghiệp huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng 22 3.3.6. Đề xuất sử dụng bản đồ độ dốc trong định hướng phát triển nông lâm nghiệp huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng. bản đồ độ dốc phục vụ công tác định hướng phát triển nông lâm nghiệp huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng . 1.2. Mục đích của đề tài - Ứng dụng module Vertical Mapper trong xây dựng bản đồ độ dốc phục. HỌC NÔNG LÂM DƯƠNG THỊ NHƯ QUỲNH Tên đề tài: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM VERTICAL MAPPER TRONG XÂY DỰNG BẢN ĐỒ ĐỘ DỐC PHỤC VỤ CÔNG TÁC ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NÔNG LÂM NGHIỆP HUYỆN HÒA AN,TỈNH