NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MÔ HÌNH QUẢN LÝ DỮ LIỆU VỀ ĐA DẠNG SINH HỌC CHO VƯỜN QUỐC GIA CÔN ĐẢO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG ĐỖ THỊ THU TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MƠ HÌNH QUẢN LÝ DỮ LIỆU VỀ ĐA DẠNG SINH HỌC CHO VƯỜN QUỐC GIA CÔN ĐẢO Hà Nội, năm 2015 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG ĐỖ THỊ THU TRANG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MƠ HÌNH QUẢN LÝ DỮ LIỆU VỀ ĐA DẠNG SINH HỌC CHO VƯỜN QUỐC GIA CƠN ĐẢO Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật môi trường Mã ngành: 52510406 NGƯỜI HƯỚNG DẪN: ThS Trịnh Thị Thủy TS Nguyễn Quốc Khánh Hà Nội, năm 2015 LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Khoa Môi trường, Trường Đại học Tài nguyên môi trường Hà Nội, truyền đạt cho kiến thức quý báu tạo điều kiện thuận lợi để tơi nghiên cứu hồn thành đồ án tốt nghiệp Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành sâu sắc tới ThS Trịnh Thị Thủy, người tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ trình nghiên cứu hồn thành đồ án tốt nghiệp Đặc biệt xin cảm ơn TS Nguyễn Quốc Khánh, Giám đốc Trung tâm Thông tin Tư liệu môi trường nhiệt tình giúp đỡ, hưỡng dẫn tơi q trình nghiên cứu thực nghiệm Tơi xin cảm ơn anh chị cán Trung tâm Thông tin Tư liệu môi trường giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành đồ án tốt nghiệp Trong q trình thực tập hồn thiện báo cáo, kinh nghiệm thực tế nhiều hạn chế nên đồ án cịn nhiều thiếu sót, tơi mong nhận góp ý thầy cơ, để tơi có thêm kinh nghiệm, tích lũy kiến thức Cuối tơi xin kính chúc q thầy, dồi sức khỏe thành công nghiệp cao quý, đạt nhiều thành công tốt đẹp công việc Hà Nội, ngày 12 tháng 06 năm 2015 Sinh viên Đỗ Thị Thu Trang LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu xây dựng mơ hình quản lý liệu đa dạng sinh học cho vườn quốc gia Côn Đảo” thực với hướng dẫn TS Nguyễn Quốc Khánh, Giám đốc Trung tâm Thông tin Tư liệu môi trường thuộc Tổng cục Môi trường ThS Trịnh Thị Thủy, Giảng viên khoa môi trường, Trường Đại học Tài nguyên môi trường Hà Nội Các tài liệu, số liệu kết thu đồ án trình thu thập tài liệu, nghiên cứu thực nghiệm Trung tâm Thông tin Tư liệu môi trường Cuối cùng, xin chịu trách nhiệm nội dung mà tơi trình bày đồ án Hà Nội, Tháng 07 năm 2015 Sinh viên Đỗ Thị Thu Trang DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CSDL Cơ sở liệu ĐDSH Đa dạng sinh học ĐTQL Đối tượng quản lý GDP Thu nhập tổng sản phẩm quốc dân GIS Hệ thống thông tin địa lý HST Hệ sinh thái IUCN Hiệp hội Bảo tồn Thiên nhiên Thế giới MHDL Mơ hình liệu UML Ngơn ngữ mơ hình hóa thống MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan đa dạng sinh học 1.1.1 Các khái niệm 1.1.2 Tầm quan trọng đa dạng sinh học 1.2 Tổng quan vườn quốc gia Côn Đảo 1.2.1.Vị trí địa lý vườn quốc gia Cơn Đảo 1.2.2.Đa dạng sinh học vườn quốc gia Côn Đảo 1.2.3.Hiện trạng quản lý đa dạng sinh học vườn quốc gia Côn Đảo 10 1.3 Tổng quan sở liệu 11 1.3.1 Các khái niệm 11 1.3.2 Quy trình xây dựng CSDL 13 1.4 Tổng quan công cụ Microsoft Visio 2003 ArcCatalog 17 1.4.1 Microsoft Visio 2003 17 1.4.2 ArcGIS Desktop ArcCatalog 18 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ 20 MƠ HÌNH DỮ LIỆU 20 2.1 Phương pháp tổng hợp tài liệu 20 2.2 Phương pháp kế thừa 20 2.3 Phương pháp phân tích, thống kê 21 2.4 Phương pháp kết hợp ứng dụng công cụ Visio ArcCatalog 21 2.5 Quy trình thiết kế mơ hình liệu 22 2.5.1 Tạo khung CSDL cho vườn quốc gia Côn Đảo 22 2.5.2 Thiết kế mơ hình liệu cho nhóm, lớp thơng tin đa dạng sinh học 25 2.5.3 Tạo mơ hình liệu Microsoft Visio, ArcCatalog 41 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 45 3.1 Kết tạo lược đồ Visio 2003 45 3.1.1.Lớp thông tin địa lý 45 3.1.2.Lớp thông tin chuyên đề đa dạng sinh học 51 3.2 Kết xuất mơ hình sang định dạng XMI vào phần mềm ArcCatalog 57 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 PHỤ LỤC 62 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Đa dạng khu hệ động vật có xương sống cạn Bảng 1.2 Danh sách loài thú quý Bảng 1.3 Danh sách loài chim quý Bảng 1.4 Danh sách lồi bị sát, ếch nhái q Bảng 1.5 Ký hiệu thuật ngữ sử dụng lược đồ 12 Bảng 2.1 Tên gói phạm vi áp dụng CSDL địa lý tỷ lệ 1:50000 23 Hình 2.3 Sơ đồ mơ hình cấu trúc khung CSDL 25 Bảng 2.2 Bảng quy định thuộc tính lớp Đường biên giới 26 Bảng 2.3 Bảng quy định thuộc tính lớp Địa giới hành 26 Bảng 2.4 Bảng quy định thuộc tính lớp Ủy ban nhân dân 27 Bảng 2.5 Bảng quy định thuộc tính lớp Địa phận hành 27 Bảng 2.6 Bảng quy định thuộc tính lớp Điểm gốc quốc gia 28 Bảng 2.7 Bảng quy định thuộc tính lớp Điểm đo đạc sở quốc gia 29 Bảng 2.8 Bảng quy định thuộc tính lớp điểm độ cao 29 Bảng 2.9 Bảng quy định thuộc tính lớp đường đẳng sâu 30 Bảng 2.10 Bảng quy định thuộc tính lớp Hang động 30 Bảng 2.11 Bảng quy định thuộc tính lớp Đường bờ nước 31 Bảng 2.12.Bảng quy định thuộc tính lớp Cơng trình thủy lợi dạng đường 31 Bảng 2.13 Bảng quy định thuộc tính lớp Biển 32 Bảng 2.14 Bảng quy định thuộc tính lớp Đường 32 Bảng 2.15 Bảng quy định thuộc tính lớp Đường thủy 33 Bảng 2.17 Bảng quy định thuộc tính lớp Cơ sở hạ tầng 33 Bảng 2.18 Bảng quy định thuộc tính lớp Phủ bề mặt 34 Bảng 2.19 Bảng quy định thuộc tính lớp Hệ sinh thái rừng 34 Bảng 2.20 Bảng quy định thuộc tính lớp Hệ sinh thái cồn cát, bãi cát 35 Bảng 2.21 Bảng quy định thuộc tính lớp Hệ sinh thái cạn khác 35 Bảng 2.22 Bảng quy định thuộc tính lớp Hệ sinh thái rừng ngập mặn 36 Bảng 2.23 Bảng quy định thuộc tính lớp Hệ sinh thái vùng triều 36 Bảng 2.24 Bảng quy định thuộc tính lớp Hệ sinh thái đất ngập nước khác 37 Bảng 2.25 Bảng quy định thuộc tính lớp Hệ sinh thái cỏ biển 37 Bảng 2.26 Bảng quy định thuộc tính lớp Hệ sinh thái rạn san hô 38 Bảng 2.27 Bảng quy định thuộc tính lớp Hệ sinh thái biển khác 38 Bảng 2.28 Bảng quy định thuộc tính lớp Đa dạng lồi động vật 39 Bảng 2.29 Bảng quy định thuộc tính lớp Đa dạng lồi thực vật 39 Bảng 2.30 Bảng quy định thuộc tính lớp Đa dạng loài vi sinh vật 40 Bảng 2.31 Bảng quy định thuộc tính lớp Đa dạng nguồn gen động vật 40 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ quy trình chung xây dựng sở liệu tài nguyên môi trường 14 Hình 1.2 Ảnh minh họa: Bộ phần mềm ứng dụng ArcGIS (Nguồn: ESRI) 18 Hình 2.1 Sơ đồ quy trình chung thiết kế MHDL 21 Hình 2.2 Sơ đồ khung CSDL đa dạng sinh học vườn quốc gia Cơn Đảo 22 Hình 2.3 Sơ đồ mơ hình cấu trúc khung CSDL 25 Hình 2.4 Thiết lập mối quan hệ lớp 42 Hình 3.1.Lược đồ địa lý 45 Hình.3.2.Cấu trúc liệu lớp thơng tin Cơ sở đo đạc 45 Hình 3.3 Lược đồ cấu trúc liệu lớp Biên giới quốc gia, địa giới hành 46 Hình 3.4 Lược đồ cấu trúc liệu lớp địa hình 47 Hình 3.5 Lược đồ cấu trúc liệu lớp thủy hệ 48 Hình 3.6 Lược đồ cấu trúc liệu lớp giao thông 49 Hình 3.7 Lược đồ cấu trúc liệu lớp thông tin dân cư sở hạ tầng khu dân cư, sở hạ tầng 50 Hình 3.8 Lược đồ cấu trúc liệu lớp thông tin lớp phủ bề mặt 50 Hình 3.9 Lược đồ lớp thông tin đa dạng sinh học 51 Hình 3.10 Lược đồ cấu trúc liệu lớp thông tin HST đất ngập nước 52 Hình 3.11 Lược đồ cấu trúc liệu lớp thông tin HST cạn 53 Hình 3.12 Lược đồ cấu trúc liệu lớp thông tin HST biển 54 Hình 3.13 Lược đồ cấu trúc liệu lớp thơng tin Đa dạng lồi 55 Hình 3.14 Lược đồ cấu trúc liệu lớp thông tin Đa dạng gen 56 Hình 3.15 Các gói CSDL ArcCatalog 57 Hình 3.16 Dữ liệu quan trắc tỉnh Khánh Hịa 62 Hình 3.17 Dữ liệu quan trắc tỉnh Khánh Hòa 62 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Ngày nay, đất nước phát triển nhu cầu sử dụng nguồn tài nguyên tăng cao, nguồn tài nguyên không nguyên liệu cho sản xuất công nghiệp, nguồn thức ăn, dược phẩm, nơi du lịch giải trí, mà cịn mang lại nhiều nguồn lợi khác Tuy nhiên, việc khai thác tài nguyên mang lại lợi nhuận đáng kể cho đất nước, việc đầu tư cho công tác bảo tồn môi trường hoạt động khai thác mức lại không trọng đầu tư Đa dạng sinh học Việt Nam bị suy thoái nghiêm trọng, hệ sinh thái bị tác động khai thác mức; diện tích rừng, rừng nhiệt đới bị thu hẹp cách báo động Tốc độ tuyệt chủng loài ngày tăng, hậu dẫn đến làm giảm/mất chức hệ sinh thái như: điều hịa nước, chống xói mịn, đồng hóa chất thải, làm mơi trường, đảm bảo vịng tuần hồn vật chất lượng tự nhiên Mặt khác tài nguyên sinh học có giới hạn, người khai thác vượt giới hạn này, làm giảm tính đa dạng sinh học Vì việc bảo tồn đa dạng sinh học cấp thiết Hiện việc bảo tồn đa dạng sinh học quan tâm trọng nhiều hơn, công việc quan trọng việc quản lý liệu đa dạng sinh học Tuy nhiên thông tin, liệu phong phú, đa dạng có dung lượng lớn Hầu hết thơng tin lưu trữ dạng giấy, khó khai thác chia sẻ thông tin Mặt khác thông tin thu thập lưu giữ nhiều quan khác khiến công tác quản lý thông tin gặp nhiều khó khăn Đặc biệt cho cơng tác quản lý đa dạng sinh học vườn quốc gia Trong vườn quốc gia Cơn Đảo vườn quốc gia có đa dạng sinh học phong phú nên việc quản lý thông tin liệu gặp nhiều khó khăn Vì cần phải xây dựng sở liệu để quản lý thông tin, liệu đa dạng sinh học khoa học, tập trung, thống nhất, đồng thời giúp cho nhà quản lý, tra cứu, tham khảo cách thuận lợi dễ dàng Để xây dựng sở liệu đa dạng sinh học cần thực bước quan trọng nghiên cứu xây dựng mơ hình quản lý liệu đa dạng sinh học Với lý chọn đề tài “ Nghiên cứu xây dựng mơ hình quản lý liệu đa dạng sinh học cho vườn quốc Gia Côn Đảo” làm đề tài tốt nghiệp với mong muốn hỗ trợ hiệu cho công tác quản lý nhà nước môi trường cho vườn quốc gia Côn Đảo Mục tiêu đề tài Xây dựng mơ hình liệu phục vụ quản lý liệu đa dạng sinh học cho vườn quốc gia Côn Đảo Phạm vi nghiên cứu Trong khuôn khổ đồ án, tiến hành nghiên cứu xây dựng mơ hình sở liệu quản lý đa dạng sinh học thử nghiệm cho vườn quốc gia Côn Đảo Thời gian thực từ ngày 01/04/2015 đến ngày 30/05/2015 Nội dung nghiên cứu • Xây dựng danh mục cấu trúc lớp thông tin đa dạng sinh học cho vườn quốc gia Cơn Đảo • Xây dựng chi tiết cấu trúc lớp thông tin địa lý lớp thơng tin chun đề • Ứng dụng phần mềm Visio 2003 phần mềm ArcCatalog thiết kế xây dựng mơ hình liệu quản lý thơng tin cho vườn quốc gia Côn Đảo  ... dạng sinh học cần thực bước quan trọng nghiên cứu xây dựng mơ hình quản lý liệu đa dạng sinh học Với lý chọn đề tài “ Nghiên cứu xây dựng mơ hình quản lý liệu đa dạng sinh học cho vườn quốc Gia Côn. .. sinh học cho vườn quốc gia Côn Đảo Phạm vi nghiên cứu Trong khuôn khổ đồ án, tiến hành nghiên cứu xây dựng mơ hình sở liệu quản lý đa dạng sinh học thử nghiệm cho vườn quốc gia Côn Đảo Thời gian... biệt cho công tác quản lý đa dạng sinh học vườn quốc gia Trong vườn quốc gia Côn Đảo vườn quốc gia có đa dạng sinh học phong phú nên việc quản lý thơng tin liệu gặp nhiều khó khăn Vì cần phải xây