Xây D?ng H? Th?ng Thông Tin Ð?a Lý Qu?n Lý Page of XÂY DỰNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN NƯỚC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Nguyễn Hiếu Trung Khoa Công Nghệ ABSTRACT The main objective of this study is to develop a Geographic Informaton System for water resource management in the Mekong delta The GIS database is built on specific levels: region level, provincial level and water management project level In addition, a water management model is integrated with MKGIS The MKGIS is maintained by the MapInfo package This study was conducted within the framework of the INCO-DELTAS project, funded by the European Union (INCO) Keywords : GIS, water management TÓM TẮT Mục tiêu đề tài xây dựng Hệ Thống Thông Tin Địa lý (GIS) nhằm cung cấp thông tin cần thiết cho công tác nghiên cứu, qui hoạch quản lý tài nguyên nước Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) Hệ thống thiết kế để cung cấp liệu cho cấp quản lý: cấp vùng, cấp tỉnh cấp dự án Hệ thống cho phép người sử dụng nhập số liệu cho mô hình thủy văn thể kết mô hình đồ Đề tài đề tài nghiên cứu khuôn khổ chương trình INCO-DELTA trường ĐH Cần Thơ cộng đồng Châu Âu Từ khóa: GIS, quản lý nước GIỚI THIỆU Công tác nghiên cứu, quản lý quy hoạch sử dụng tài nguyên nước Đồng Sông Cửu Long phải sử dụng khối lượng liệu lớn, đa lãnh vực, với nhiều cấp độ chi tiết khác nhau, nhiều phân tích mang tính không gian sử dụng Ở nhiều nơi giới, GIS sử dụng hiệu cho công tác qui hoạch quản lý tài nguyên nước GIS hỗ trợ nhiều công cụ mạnh để thu thập, xử lý, lưu trữ phân tích liệu không gian Do đó, việc xây dựng hệ thống thông tin địa lý nhằm phục vụ cho công tác quản lý tài nguyên nước cho vùng cần thiết Hệ thống thông tin địa lý phục vụ quản lý tài nguyên nước ĐBSCL (MKGIS) xây dựng với ba cấp độ chi tiết khác nhau: cấp vùng, cấp tỉnh cấp dự án quản lý nước Hệ thống có phận để liên kết với mô hình tính toán xâm nhập mặn (SAL99) Phân viện Qui hoạch Thủy Lợi thiết kế, liệu để chạy mô hình truy xuất từ CSDL hệ thống, sau chạy mô hình, kết mô hình thể ngược lại GIS Đề tài thực khuôn khổ chương trình hợp tác INCO-DELTAS, Trường ĐH Cần file://D:\HoanthanhNCKH\d1\620X126\620X126.htm 9/8/2005 Xây D?ng H? Th?ng Thông Tin Ð?a Lý Qu?n Lý Page of Thơ Cộng đồng Châu Âu Hệ thống MKGIS xây dựng MapInfo, ngôn ngữ MapBasic PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN VÀ KẾT QUẢ 2.1 Cấu trúc hệ thống Tổng quan, MKGIS có hai phận (hình 1): Thu thập số liệu: Trong phận số liệu thô đồ chuyên đề giấy, ảnh vệ tinh báo cáo thống kê, v.v thu thập, xử lý đưa vào CSDL hệ thống Để cung cấp liệu cho mô hình SAL99 (mô hình xác định chế độ nước xâm ngập mặn), cần phải có phận chuyển đổi liệu Bộ phận cho phép chuyển đổi kết SAL99 sang dạng mà thống MKGIS thể kết đồ Dữ liệu thu thập từ nhiều nguồn khác như: – Chi cục thủy lợi tỉnh ĐBSCL – Bộ môn KH Đất, Khoa Nông Nghiệp, ĐHCT – Viện Hệ thống Canh tác Phát triển Nông thôn ĐBSCL, ĐHCT – Khoa Công nghệ, ĐHCT Các liệu thu thập được: – Các đồ sử dụng đất ĐBSCL thời đoạn khác (1974, 1976, 1991, 1996) – Bản đồ địa hình ĐBSCL (1:250.000) – Bản đồ hệ thống thủy nông khu vực Tứ giác Long Xuyên khu vực dự án Quản lộ Phụng hiệp – Bản đồ địa hình khu vực TGLX – Bản đồ đất ĐBSCL – Bản đồ địa hình tỉnh Đồng Tháp – Các ảnh vệ tinh SPOT ĐBSCL – Số liệu thứ cấp đất đai, khí tượng thủy văn, công trình thủy lợi (kênh, cống, đập) theo cấp thể Hầu hết đồ đồ copy không với tỉ lệ yêu cầu theo cấp quản lý Điều dẩn đến nhiều khó khăn trình xử lý số liệu ảnh hưởng nhiều đến độ xác liệu file://D:\HoanthanhNCKH\d1\620X126\620X126.htm 9/8/2005 Xây D?ng H? Th?ng Thông Tin Ð?a Lý Qu?n Lý Page of Hình 1: Sơ đồ tổng quan MKGIS 2.2 Cấu trúc liệu Hệ thống CSDL thiết kế sau: - Số liệu quản lý hành chánh: Province(pro_id, name, NatLand, AraLand, population,PopDensity, Wsarea98, WSyield98,Saarea98, SAYield98,,WinterArea98, WinterYield98 ) Trong đó: Pro-id: Mã số tỉnh Name: Tên tỉnh NatLand: Diện tích đất tự nhiên AraLand: diện tích đất hữu dụng Population: dân số PopDensity: mật độ dân số WSare98: Tổng diện tích lúa Đông Xuân năm 1998 WSyield98: Năng xuất bình quân vụ ĐX năm 1998 SAarea98: Tổng diện tích lúa Hè Thu năm 1998 SAyield98: Năng xuất bình quân vụ HT năm 1998 WinterArea98: Tổng diện tích lúa Mùa năm 1998 WinterYield98: Năng xuất bình quân vụ Mùa năm 1998 District(dis_id, pro_id, name, population, ) Trong đó: Dis_id: MS huyện Pro-id: MS tỉnh mà huyện nằm Name: Tên huyện Population: Dân số Village(Vil_id,dis_id,name, population, ) file://D:\HoanthanhNCKH\d1\620X126\620X126.htm 9/8/2005 Xây D?ng H? Th?ng Thông Tin Ð?a Lý Qu?n Lý Page of Trong đó: Vil_id: MS xã Population: Dân số xã Dis_id: MS huyện mà xã nằm Do thời gian kinh phí có hạn, liệu chi tiết huyện, xã không nhập - Sử dụng đất: Landuse74(lu_id, CroppingSystem, area) Landuse76(lu_id, CroppingSystem, area) Landuse91(lu_id, CroppingSystem, area) Laneuse96(lu_id, CroppingSystem, area) Trong đó: Lu_id: MS kiểu SDĐ Area: Diện tích kiểu SDĐ - CroppingSystem: Mô tả hệ thống canh tác Hệ thống kênh: MainCanal(Mcanal-id, Name, ExcaYear, MaintYear, length, AverWidth, AverI) 2ndCanal(2ndcanal-id, Name, ExcaYear, MaintYear, length, AverWidth, AverI) Trong đó: MCanal_id: MS kênh Name: Tên kênh MaintYear: Năm tu gần AverWidth:Bề rộng TB - 2ndcanal_id:MS kênh cấp hai ExcaYear: Năm đào Length: Chiều dài kênh AverI: Độ dốc trung bình Hệ thống đê: Dike(dike-id,canal-id, BuiltYear, MaintYear, length, TopWidth, TopElev,) Trong đó: Dike_id: MS đê MaintYear: Năm tu gần TopWidth: Bề rộng đỉnh đê TB - BuiltYear:Năm XD Length: Chiều dài TopElev: Cao độ đỉnh đê Công trình thủy công: Sluice(Sluice-id, canal-id, name, purpose, capacity) Trong đó: Sluice_id: MS cống Canal_id: MS kênh mà công nằm Name: Tên cống Capacity: Khả phục vụ Purpose: Mục tiêu cống file://D:\HoanthanhNCKH\d1\620X126\620X126.htm 9/8/2005 Xây D?ng H? Th?ng Thông Tin Ð?a Lý Qu?n Lý Page of ElePuping(P-id, canal-id, village-id, purpose, capacity) Canal_id: MS kênh mà trạm bơm nằm Purpose: Mục tiêu trạm bơm P_id: MS trạm bơm Village_id: MS Xã mà trạm bơm nằm Capacity: Khả năm phục vụ 2.3 Giao diện hệ thống Menus: Giao diện hệ thống thiết kế ngôn ngữ MapBasic Menu hệ thống hình Hình 2: Menu MKGIS Trong hệ thống menu liệu phân theo cấp: 1/ cấp vùng (Delta), cho phép truy vấn thông tin điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, sử dụng đất toàn ĐBSCL; 2/ Cấp tỉnh (Provinces), cho phép truy vấn thông tin cấp tỉnh; 3/Cấp dự án (Projects), cho phép truy vấn thông tin dự án quản lý tài nguyên nước ĐBSCL Ngoài menu "Analysis tools" cung cấp số công cụ để phân tích phần nối kết với SAL99 2.4 Thông tin ĐBSCL Trong cấp vùng, thông tin tổng quát dân số, mật độ dân số, diện tích canh tác suất nông nghiệp tỉnh thể Hình 3: Menu "Natural Characteristics" Khi người dùng chọn menu "Natural characteristics", MKGIS thể hiện: file://D:\HoanthanhNCKH\d1\620X126\620X126.htm 9/8/2005 Xây D?ng H? Th?ng Thông Tin Ð?a Lý Qu?n Lý - Các đơn vị đất đai - Page of - Mưa bốc trung bình - Bản đồ đất - Bản đồ nước ngầm - Bản đồ cao độ - Bản đồ sinh thái nông nghiệp Bản đồ ngập lũ file://D:\HoanthanhNCKH\d1\620X126\620X126.htm 9/8/2005 Xây D?ng H? Th?ng Thông Tin Ð?a Lý Qu?n Lý Page of 2.5 Thông tin cấp tỉnh Ở cấp tỉnh, người sử dụng hệ thống chọn tỉnh muốn xem thông tin qua hộp hội thoại "Province" (hình 4) Trong tỉnh, thông tin đơn vị hành chánh, hệ thống thủy lợi, sử dụng đất trình bày Hình 4: Hộp hội thoại "province" 2.6 Thông tin cấp dự án Các dự án lớn vùng thể menu này, dự án Quản lộ Phụng Hiệp, Tứ giác Long Xuyên, Đồng Tháp Mười Hình Dự án ngăn mặn Quản Lộ Phụng Hiệp 2.7 Nối kết SAL99 Trong menu "Analysis tools", menu "sal 99" cho phép người dùng nhập liệu địa hình cho mô hình SAL99, file nhập SAL99 file ASCII, thông thường file nhập phần mềm soạn thảo văn bản, cách thường nhiều thời gian hay nhầm lẫn Trong MKGIS, người dùng chọn đoạn kênh hay nút đồ nhập số liệu tương ứng cho đối tượng Một chương trình chuyển đổi liệu nhập từ MKGIS sang dạng file nhập SAL99 Một đồ hệ thống thủy lợi khu vực ĐBSCL nhập sẵn với tất liệu đối tượng hệ thống (cống, trạm bơm, đoạn kênh) Trên kênh, điểm tính toán vẽ Sau tính toán, chương trình chuyển ngược kết SAL99 vào nút tính toán đồ MKGIS dựa kết xây dựng đồ đẳng mặn file://D:\HoanthanhNCKH\d1\620X126\620X126.htm 9/8/2005 Xây D?ng H? Th?ng Thông Tin Ð?a Lý Qu?n Lý Hình 6: Sơ đồ nhập số liệu cho mô hình sal99 Page of Hình 7: Kết đường đẳng mặn tháng 4/1996 KẾT LUẬN Đề tài thực mục tiêu xây dựng nên cấu trúc HTTT địa lý phục vụ công tác quản lý nước ĐBSCL Hệ thống thiết kế với giao diện dễ sử dụng Cấu trúc liệu hệ thống hợp lý, từ tổng quan (cấp vùng) đến chi tiết (cấp tỉnh, dự án) Tuy nhiên giới hạn tài thời gian, số tỉnh An Giang Bạc Liêu có liệu chi tiết, tỉnh lại có đồ hành Nhiều đồ hệ thống có độ xác nhỏ, chủ yếu định tính (nhất đồ cấp vùng) Để nâng cao độ tin cậy liệu, cần phải có đồ xác cập nhật Tài liệu tham khảo l ESSA, 1992 Water Control Project for the Quan Lo/Phung Hiep Area Mekong Delta, Vietnam A Pre-Frasibility Study International Environmental Management Inc Thailand l General statistical office, 1999 Statistical yearbook 1998 Statistical publishing house, Vietnam l General statistical office, 2000 Statistical yearbook 1999 Statistical publishing house, Vietnam l Vo-Tong-Xuan and Shigeo Matsui, 1998 Development of farming systems in the Mekong Delta JIRCAS, CTU, CLRRI, Vietnam l Mekong Delta Master Plan, 1991 Mekong delta Master Plan (Vie/87/031), Working paper No.4 Agriculture The Nethelands Engineering Consultants l Mekong Delta Master Plan, 1993 Master Plan for the Mekong delta in Vietnam, A perspective for sustainable development of land and water resources The Nethelands Engineering file://D:\HoanthanhNCKH\d1\620X126\620X126.htm 9/8/2005 Xây D?ng H? Th?ng Thông Tin Ð?a Lý Qu?n Lý Page of Consultants l Mekong Delta Master Plan, 1993 Mekong delta Master Plan (Vie/87/031), Thematic study on management of water resources T1: Optinal use of water resources The Nethelands Engineering Consultants l Sanh et al 1998 History and Future of Farming Systems in the Mekong Delta in "Development of Farming Systems in the Mekong Delta of Vietnam", Ho Chi Minh City Publishing House l The Netherland Delta Development Team, 1974 Recommendations Concerning Agricultural Development with improved water control in the MekongDelta, Irrigation and Drainage Committee For The Coordinations of the Lower Mekong Basin file://D:\HoanthanhNCKH\d1\620X126\620X126.htm 9/8/2005