Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám trong việc xây dựng bản đồ trạng thái rừng tại vườn quốc gia ba bể

Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám trong việc xây dựng bản đồ trạng thái rừng tại Vườn Quốc gia Ba Bể Hứa Thị Toàn Trường Đại học Công nghệ Luận văn Thạc sĩ ngành: Hệ thống thông tin; Mã số: 60 48 05 Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Hải Châu Năm bảo vệ: 2011 Abstract: Tổng quan về bản đồ, công nghệ GIS - Geographic information system (Hệ thống thông tin địa lý và viễn thám). Cung cấp cách nhìn tổng quát nhất về bản đồ, viễn thám, các dạng dữ liệu GIS trong biểu diễn bản đồ, giới thiệu về ưu điểm của công nghệ ảnh viễn thám và các vệ tinh quan sát trái đất. Khảo sát bài toán xây dựng bản đồ trạng thái rừng. Trình bày về bài toán xây dựng cơ sở dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính về trạng thái rừng cho vườn Quốc gia Ba Bể, khảo sát bài toán và đưa ra các phương pháp giải quyết. Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám để thành lập bản đồ trạng thái rừng. Giới thiệu về công nghệ giải đoán ảnh viễn thám, cụ thể là giải đoán ảnh viễn thám của khu vực Vườn Quốc gia Ba Bể bằng phần mềm ENVI 4.5, sau đó sử dụng phần mềm ArcGIS 9.2 và Map Info để thống kê và biên tập bản đồ. Xây dựng website bản đồ các trạng thái rừng của khu vực Vườn Quốc gia Ba Bể thuộc tỉnh Bắc Kạn. Keywords: GIS; Viễn thám; Dữ liệu; Vườn quốc gia Ba Bể; Hệ thống thông tin địa lý Content MỞ ĐẦU Công nghệ GIS và viễn thám đã và đang phát triển như vũ bão với các ứng dụng khoa học vào rất nhiều ngành thuộc các lĩnh vực khác nhau, đặc biệt là khoa học vũ trụ. Nếu thế kỷ XX được gọi là thế kỷ bùng nổ thông tin thì có thể nói thế kỷ XXI được nhận định là thế kỷ của công nghệ vũ trụ, công nghệ khai thác thông tin vệ tinh đang thực sự phục vụ con người, mang lại hiệu quả cao trong nhiều lĩnh vực khoa học-công nghệ, phục vụ đời sống, sản xuất và kiểm soát tài nguyên - môi trường. Công nghệ GIS và viễn thám là những công nghệ tích hợp các phần mềm tin rất mạnh, nó có khả năng ứng dụng đa ngành cao và phục vụ đắc lực cho công tác quản lý xây dựng và sử dụng các nguồn tài nguyên quốc gia và trên thế giới một cách bền vững. Trong công tác xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ thì đây là những công cụ ưu việt để xây dựng được các bản đồ, đặc biệt là những vùng mà con người không do vẽ được bằng phương pháp thông thường. 2 Vườn Quốc Gia Ba Bể thuộc huyện Ba Bể tỉnh Bắc Kạn là nơi dự trữ sinh quyển lớn của quốc gia, nơi đây có khoảng 1.281 loài thực vật thuộc 162 họ, 672 chi, trong đó có nhiều loài thực vật quí hiếm có giá trị được ghi vào Sách Đỏ của Việt Nam và Thế giới, vườn Quốc Gia Ba Bể đang được sự quan tâm của hàng triệu du khách trong và ngoài nước tới thăm quan. Do vậy việc quản lý và bảo vệ khu bảo tồn này là vô cùng quan trọng, để làm tốt việc đó thì công cụ quan trọng nhất là cơ sở dữ liệu bản đồ. Chính vì vậy, tôi đã chọn đề tài nghiên cứu về “ Ứng dụng GIS và viễn thám trong việc xây dựng bản đồ trạng thái rừng tại Vườn Quốc gia Ba Bể” với mục đích nghiên cứu ứng dụng của GIS và viễn thám trong công tác quản lý và xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ nhằm phục vụ công tác quản lý, bảo tồn và sử dụng hợp lý tài nguyên rừng cho Ban quản lý vườn quốc gia Ba Bể và chính quyền địa phương. Mục tiêu của luận văn: Sử dụng các phần mềm GIS như ARCGIS và phần mềm giải đoán ảnh vệ tinh ENVI, nguồn dữ liệu là ảnh vệ tinh và các loại bản đồ khu vực vườn Quốc Gia Ba Bể để xây dựng được cơ sở dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính về trạng thái rừng cho vườn Quốc gia Ba Bể một cách chính xác và dễ quản lí. tạo dựng được hệ CSDL phục vụ công tác bảo tồn và phát triển tài nguyên bền vững, cụ thể bản đồ kết quả sẽ là cơ sở để tìm ra các vùng ưu thế phục vụ phát triển sản xuất nông lâm ngư nghiệp và xây dựng các phương án quy hoạch chiến lược từ tổng thể tới chi tiết, tìm ra được các điểm mạnh và hạn chế của việc tích hợp GIS và viễn thám trong thành lập bản đồ trạng thái rừng, tiết kiệm thời gian và sức người trong việc khai thác và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên. Luận văn được tổ chức thành 3 chương chính như sau: Chương 1: Tổng quan về bản đồ, công nghệ GIS và viễn thám. Chương này cung cấp cách nhìn tổng quát nhất về bản đồ, viễn thám, các dạng dữ liệu GIS trong biểu diễn bản đồ, đồng thời giới thiệu về ưu điểm của công nghệ ảnh viễn thám và các vệ tinh quan sát trái đất Chương 2: Khảo sát bài toán xây dựng bản đồ trạng thái rừng. Chương này trình bày về bài toán xây dựng cơ sở dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính về trạng thái rừng cho vườn Quốc gia Ba Bể, khảo sát bài toán và đưa ra các phương pháp giải quyết Chương 3: Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám để thành lập bản đồ trạng thái rừng. Chương này trình bày về công nghệ giải đoán ảnh viễn thám, cụ thể là giải đoán ảnh viễn thám của khu vực Vườn Quốc gia Ba Bể bằng phần mềm ENVI 4.5, sau đó sử dụng phần mềm ArcGIS 9.2 và Map Info để thống kê và biên tập bản đồ. Cuối cùng là xây dựng website bản đồ các trạng thái rừng của khu vực Vườn Quốc gia Ba Bể thuộc tỉnh Bắc Kạn. Kết luận: Đánh giá kết quả đạt được References 3 I. TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT 1. Trần Vân Anh (2009), Hướng dẫn sử dụng phần mềm EnVi 4.5, Đại học Mỏ điạ chất Hà Nội. 2. Trần Quốc Bình (2004), Giáo trình ESRI ArcGIS 8.1, Đại học Khoa học tự nhiên. 3. Ban quản lý Vườn Quốc Gia Ba Bể (2010), Tư liệu của ban quản lý vườn Quốc Gia Ba Bể. 4. Bảo Huy (2009), GIS Và Viễn Thám Trong Quản Lý Tài Nguyên Rừng Và Môi Trường, Nxb Tổng hợp TP.HCM 06/2009 5. Nguyễn Đức Hiệp (2009), “Khoa học công nghệ và hội nhập” – Tạp chí khoa học công nghệ 6. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, “Thông tư Số 34/2009TT-BNNPTNT – Quy định tiêu chí xác định và phân loại rừng”. 7. Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn, “Quyết định số 1267/QĐ-BNN-KL ngày 04/5/2009 của Bộ NN&PTNT về công bố hiện trạng rừng năm 2008” 8. Lương Chi Lan (2009), “Xây dựng quy trình công nghệ phối hợp giữa phần mềm ENVI và Mapinfo để xây dựng bản đồ chuyên đề lớp phủ mặt đất – 12/2009”, Đại học Khoa học Tự nhiên. 9. Ngô Thị Hồng Gấm (2009), Xây dựng bản đồ đơn vị đất đai bằng công nghệ GIS phục vụ cho đánh giá đất nông nghiệp xã Bản Ngoại huyện Đại Từ tỉnh Thái Nguyên, Đại học Nông lâm Thái nguyên. 10. Hà Văn Thuân (2009), “"Xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất xã Hợp Thành - huyện Sơn Dương – Tuyên Quang năm 2009 bằng công nghệ GIS và kỹ thuật viễn thám”, Đại học Nông lâm Thái nguyên. 11. Trần Thị Băng Tâm (2006), Giáo trình hệ thống thông tin địa lý. Nhà xuất bản nông nghiệp, Đại học Nông nghiệp Hà Nội. 12. Nguyễn Ngọc Thạch (2009), Cơ sở viễn thám. Đại học Khoa học tự nhiên Hà Nội. 13. Hội thảo ứng dụng viễn thám và GIS trong quản lý tài nguyên, môi trường – Đại học Nông Lâm Thái Nguyên & Tổ chức Spatial Decisions (Ấn Độ) 14. Nguyễn Thanh Tiến (2007), Giáo trình đo đạc lâm nghiệp. Nxb Nông nghiệp Hà Nội. 15. Nguyễn Trường Sơn (2008), Nghiên cứu sử dụng ảnh vệ tinh và công nghệ GIS trong việc giám sát hiện trạng tài nguyên rừng, Báo cáo khoa học, Trung tâm viễn thám quốc gia, Bộ TN&MT. II. TÀI LIỆU TIẾNG ANH 16. Alrabah, M.A. and M.N. Alhamad (2006), Land use/cover classification of arid and semi-arid Mediterranean landscapes using Landsat ETM. International Journal of Remote Sensing 27(13): 2703–2718 4 17. Caforo, M., (2003), Design and Implementation of a grid computing environment for remote sensing. In: J. P. Antonio and I.C. Chein (ed.), High performance computing in remote sensing. Chapman & Hall /CRC: London. 18. Collins, J.B. and C.E. Woodcock (1996), An assessment of several linear change detection techniques for mapping forest mortality using multitemporal Landsat-TM data. Remote Sensing of Environment 56: 66-77. 19. Golubiewski, N.; H. Galal and H. Galal (2007), Remote sensing’s functional role in studies of land-use/land-cover change. In: Cutler J. Cleveland (ed.), Encyclopedia of Earth, Environmental Information Coalition, National Council for Science and the Environment: Washington, D.C. [Published in the Encyclopedia of Earth March 15, 2007. Retrieved October 20, 2008]. 20. James, B. C. (2002), Land observation satellite. In: Introduction to Remote Sensing. Taylor & Francis, UK. III. INTERNET 21. http://lcluc.umd.edu/ 22. http://en.wikipedia.org/wiki/Land_use 23. http://en.wikipedia.org/wiki/Land_cover 24. www.satimagingcorp.com/satellitesensors/spot-5.html. 25. http://reports.eea.europa.eu/COR0-land-cover/en . Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám trong việc xây dựng bản đồ trạng thái rừng tại Vườn Quốc gia Ba Bể Hứa Thị Toàn Trường Đại học Công nghệ Luận văn Thạc sĩ ngành:. thống kê và biên tập bản đồ. Xây dựng website bản đồ các trạng thái rừng của khu vực Vườn Quốc gia Ba Bể thuộc tỉnh Bắc Kạn. Keywords: GIS; Viễn thám; Dữ liệu; Vườn quốc gia Ba Bể; Hệ thống. không gian và dữ liệu thuộc tính về trạng thái rừng cho vườn Quốc gia Ba Bể, khảo sát bài toán và đưa ra các phương pháp giải quyết. Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám để thành lập bản đồ trạng