Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS phục vụ công tác quản lý lớp phủ rừng tỉnh đắk lắk

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN PHẠM THỊ THANH MAI XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUẢN LÝ LỚP PHỦ RỪNG TỈNH ĐẮK LẮK LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI - 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN PHẠM THỊ THANH MAI XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUẢN LÝ LỚP PHỦ RỪNG TỈNH ĐẮK LẮK Chuyên ngành Mã số : Bản đồ Viễn Thám & Hệ thông tin Địa lý : 60440201 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS NGUYỄN THỊ THÚY HẰNG HÀ NỘI - 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn công trình nghiên cứu thực cá nhân tôi, đƣợc thực dƣới hƣớng dẫn khoa học Tiến sĩ Nguyễn Thị Thúy Hằng Các số liệu, kết luận nghiên cứu đƣợc trình bày luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố dƣới hình thức Tôi xin chịu trách nhiệm nghiên cứu Phạm Thị Thanh Mai LỜI CẢM ƠN Trong trình thực đề tài, nhận đƣợc giúp đỡ tận tình thầy cô, gia đình, bạn bè đồng nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ quý báu Trƣớc hết, xin đƣợc bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Thị Thúy Hằng, ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn tận tình nhƣ định hƣớng phƣơng pháp làm việc phƣơng pháp nghiên cứu, tạo điều kiện để hoàn thành luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy cô giáo môn Bản đồ, Viễn thám Hệ thông tin địa lý, thầy cô khoa Địa lý, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội tạo điều kiện cho suốt năm học vừa qua Tôi xin cảm ơn Chi cục Kiểm Lâm tỉnh Đắk Lắk, tạo điều kiện cho trình hoàn thành luận văn Cuối cùng, xin bày tỏ lòng biết ơn với gia đình, ngƣời thân bạn bè động viên giúp đỡ suốt trình học tập hoàn thành luận văn Phạm Thị Thanh Mai MỤC LỤC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH ẢNH DANH MỤC BẢNG BIỂU Mục tiêu nghiên cứu Error! Bookmark not defined Nhiệm vụ nghiên cứu Error! Bookmark not defined Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu .Error! Bookmark not defined Phƣơng pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài Error! Bookmark not defined Bố cục luận văn Error! Bookmark not defined CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS QUẢN LÝ RỪNG Ở VIỆT NAM Error! Bookmark not defined 1.1 Tổng quan sở liệu GIS quản lý lớp phủ rừng Error! Bookmark not defined 1.1.1 Cấu trúc liệu Error! Bookmark not defined 1.1.2 Cơ sở liệu địa lý Error! Bookmark not defined 1.1.3 Cơ sở liệu GIS quản lý lớp phủ rừng Error! Bookmark not defined 1.2 Tình hình nghiên cứu sở liệu rừng Việt Nam Error! Bookmark not defined 1.3 Các phƣơng pháp đƣợc sử dụng để xây dựng sở liệu phục vụ công tác quản lý lớp phủ rừng Error! Bookmark not defined 1.4 Công tác quản lý rừng Đắk Lắk Error! Bookmark not defined CHƢƠNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS TRONG QUẢN LÝ LỚP PHỦ RỪNG Error! Bookmark not defined 2.1 Chuẩn thông tin địa lý .Error! Bookmark not defined 2.1.1 Chuẩn thuật ngữ Error! Bookmark not defined 2.1.2 Chuẩn hệ thống tham chiếu không gian Error! Bookmark not defined 2.1.3 Chuẩn mô hình cấu trúc liệu địa lý Error! Bookmark not defined 2.1.4 Chuẩn phân loại đối tƣợng địa lý Error! Bookmark not defined 2.1.5 Chuẩn thể trình bày liệu Error! Bookmark not defined 2.1.6 Chuẩn chất lƣợng liệu không gian Error! Bookmark not defined 2.1.7 Chuẩn siêu liệu (Metadata) .Error! Bookmark not defined 2.1.8 Chuẩn hóa mã hóa trao đổi liệu Error! Bookmark not defined 2.2 Thiết kế CSDL GIS phục vụ công tác quản lý lớp phủ rừng cấp tỉnh Error! Bookmark not defined 2.2.1 Khái niệm Geodatabase Error! Bookmark not defined 2.2.2 Thiết kế Geodatabase cho lớp phủ rừng .Error! Bookmark not defined 2.2.3 Yêu cầu thiết kế CSDL GIS phục vụ công tác quản lý lớp phủ rừng cấp tỉnh Error! Bookmark not defined 2.2.4 Thiết kế CSDL GIS phục vụ công tác quản lý lớp phủ rừng cấp tỉnh Error! Bookmark not defined 2.3 Nội dụng yếu tố quản lý rừng lớp phủ rừng Error! Bookmark not defined CHƢƠNG - XÂY DỰNG CSDL GIS PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUẢN LÝ LỚP PHỦ RỪNG TỈNH ĐẮK LẮK Error! Bookmark not defined 3.1 Khái quát khu vực nghiên cứu Error! Bookmark not defined 3.1.1 Đặc điểm chung tỉnh Đắk Lắk Error! Bookmark not defined 3.1.2 Công tác quản lý lớp phủ rừng tỉnh Đắk Lắk Error! Bookmark not defined 3.2 Xây dựng sở liệu GIS phục vụ công tác quản lý rừng Error! Bookmark not defined 3.2.1 Khảo sát thực tế phân tích nhu cầu sử dụng thông tin, ứng dụng công nghệ .Error! Bookmark not defined 3.2.2 Lựa chọn công nghệ xây dựng CSDL, lƣu trữ, xử lý thông tin Error! Bookmark not defined 3.2.3 Quy trình xây dựng Error! Bookmark not defined 3.2.3.1 Xây dựng metadata Error! Bookmark not defined 3.2.3.2 Chuẩn lớp thông tin sơ sở liệu GIS phục vụ công tác quản lý rừng tỉnh Đắk Lắk Error! Bookmark not defined 3.2.3.3 Tích hợp CSDL đƣợc chuẩn hóa Error! Bookmark not defined 3.2.4 Kết thu đƣợc việc xây dựng CSDL GIS phục vụ công tác quản lý rừng tỉnh Đắk Lắk Error! Bookmark not defined 3.3 Sử dụng kết CSDL GIS phục vụ công tác quản lý lớp phủ tỉnh Đắk Lắk .Error! Bookmark not defined 3.3.1 Cập nhật CSDL Error! Bookmark not defined 3.3.2 Tổng hợp độ che phủ rừng theo đơn vị hành Error! Bookmark not defined 3.3.3 Tổng hợp diện tích rừng thay đổi theo nguyên nhân Error! Bookmark not defined 3.3.4 Cảnh báo cháy rừng Error! Bookmark not defined 3.3.5 Ứng dụng khác .Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined KIẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined Phụ lục : Nội dung lớp CSDL GIS phục vụ công tác quản lý rừng .Error! Bookmark not defined Phụ lục 2: Cấu trúc nội dung CSDL địa lý CSDL 107 Phụ lục 3: Cấu trúc lớp nội dung CSDL chuyên đề lớp phủ rừng Error! Bookmark not defined.9 CHỮ VIẾT TẮT CSDL Cơ sở liệu SQL Structured Query Language - ngôn ngữ truy vấn mang tính cấu trúc DBMS Database Management System - hệ quản trị sở liệu XML eXtensible Markup Language – ngôn ngữ đánh dấu mở rộng GIS Geographic Information System - Hệ thông tin địa lý UML Unified Modeling Language – Ngôn ngữ mô hình hoá thống VQG Vƣờn quốc gia TK Tiểu khu CQL-QH Cấp quản lý quy hoạch DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Dữ liệu không gian liệu thuộc tính Error! Bookmark not defined Hình 1.2 Mối quan hệ thông tin đồ thông tin thuộc tính Error! Bookmark not defined Hình 1.3 Cơ sở liệu mối quan hệ với liệu đồ chuyên đề Error! Bookmark not defined Hình 1.4 Mô hình lớp liệu GIS Error! Bookmark not defined Hình 2.1 Geodatabase ArcGIS Error! Bookmark not defined Hình 2.2 Mô hình sở liệu không gian ESRI Error! Bookmark not defined Hình 2.3 Cấu trúc bên database Error! Bookmark not defined Hình 2.4 Mô hình phát triển CSDL GIS lớp phủ rừng cấp tỉnh Error! Bookmark not defined Hình 3.1 Bản đồ hành tỉnh Đắk Lắk Error! Bookmark not defined Hình 3.4 Thành lập siêu liệu Metadata cho CSDL Lớp Phủ rừng tỉnh ĐắkLắc Error! Bookmark not defined Hình 3.2 Quy trình xây dựng CSDL lớp phủ rừng Error! Bookmark not defined Hình 3.3 Quy trình tích hợp liệu chuẩn hóa vào CSDL Error! Bookmark not defined Hình 3.4 Gói sở liệu toàn tỉnh Error! Bookmark not defined Hình 3.5 Các lớp gói sở liệu toàn tỉnh Error! Bookmark not defined Hình 3.6 Bảng sở liệu lớp phủ rừng Error! Bookmark not defined Hình 3.7 Các gói sở liệu đƣợc phân theo huyện Error! Bookmark not defined Hình 3.8 Các lớp gói sở liệu huyện Error! Bookmark not defined Hình 3.9 Cơ sở liệu lớp phủ rừng phân theo đơn vị hành huyện Error! Bookmark not defined Hình 3.10 Biểu đồ thể độ che phủ huyện Error! Bookmark not defined Hình 3.11 Mô hình kết đánh giá độ che phủ Error! Bookmark not defined Hình 3.12 Biểu đồ thể thay đổi diện tích rừng theo nguyên nhân Error! Bookmark not defined Hình 3.13 Diện tích rừng thay đổi theo đơn vị hành huyện Error! Bookmark not defined Hình 3.14 Cảnh báo mức độ cháy rừng theo huyện Error! Bookmark not defined DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Danh mục chuẩn Error! Bookmark not defined Bảng 2.2 So sánh kiểu database Error! Bookmark not defined Bảng 2.3 Mô tả cấu trúc database Error! Bookmark not defined Bảng 3.1 Diện tích rừng thay đổi theo nguyên nhân Error! Bookmark not defined Bảng 3.2 Bảng chi tiết quy hoạch loại rừng Error! Bookmark not defined Bảng 3.3 Danh mục tiểu khu rừng phòng hộ Error! Bookmark not defined Bảng 3.4 Danh mục tiểu khu đặc dụng Error! Bookmark not defined Bảng 3.5 Danh mục tiểu khu rừng sản xuất Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2007), Quy định áp dụng chuẩn thông tin địa lý sở quốc gia, Quyết định số 06/2007/QĐBTNMT Bộ Tài nguyên môi trƣờng (2008), Danh mục đối tượng địa lý sở quốc gia, Thông tƣ 02/2012/TT-BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2012), Quy định Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia chuẩn thông tin địa lý sở, Thông tƣ 02/2012/TT-BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2014), Quy định kỹ thuật mô hình cấu trúc, nội dung sở liệu địa lý 1: 50.000, Thông tƣ 55/2014/TT-BTNMT Đỗ Thị Dinh, Ứng dụng tiêu chuẩn ISO/TC211 chuẩn hóa sở liệu sử dụng đất huyện Duy Tiên, tỉnh Hà Nam, Luận văn thạc sĩ khoa học, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nôi Nguyễn Văn Đài, (2003), "Các tập GIS ứng dụng", Tập giảng, Đại học Quốc gia Hà Nội Phạm Ngọc Hƣng (2003), Giáo trình quản lý cháy rừng, nhà xuất Nghệ An Nguyễn Thị Thu Lan (2010), Ứng dụng GIS xây dựng CSDL địa hình phục vụ công tác quy hoạch chung xây dựng trị trấn Kỳ Anh, Huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh, luận văn thạc sĩ khoa học, trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Đình Minh (1997), Giáo trình hệ thông tin địa lý (GIS), NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 10 Phạm Vọng Thành (2000), Bài giảng sở hệ thống thông tin địa lý, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa Chất, Hà Nội 11 Nguyễn Ngọc Thạch, Trần Tuấn Dũng, (2005), "Viễn thám Hệ thông tin địa lý ứng dụng", Tập giảng, Đại học Quốc gia Hà Nội 12 Phạm Đức Thuật (2010), Ứng dụng phần mềm GIS xây dựng sở liệu địa lý phục vụ đưa lên mạng quản lý hành giáo dục, y tế tỉnh Hưng Yên, Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật, trƣờng Đại học Mỏ địa chất, Hà Nội 13 Nguyễn Thị Cẩm Vân (2000), Xây dựng sở liệu hệ thông tin địa lý phục vụ quản lý sử dụng đất đai cho tỉnh 14 Nguyễn Trƣờng Xuân (2003), Giáo trình ̣ thố ng thông tin ̣a lý , Trƣờng Đa ̣i học Mỏ - Điạ chấ t, Hà Nội 15 Chi cục Kiểm lâm tỉnh Đắk Lắk (2014) Đề án khôi phục bảo vệ bền vững hệ sinh thái rừng giai đoạn 2013 đến 2020 tầm nhìn 2030 tỉnh Đắk Lắk 16 Công ty TNHH tin ho ̣c EK (2012) Giáo trình đào tạo xây dựng dữ liê ̣u ̣a lý bằ ng phầ n mề m ARCGIS 17 Nhà xuất Tài nguyên Môi trƣờng Bản đồ Việt nam (2010), Giáo trình xây dựng sở liệu GIS 18 Sở tài Nguyên Môi trƣờng Đắk Lắk (2014) Đề án quy hoạch sử dụng đất đến năm 2020 tỉnh Đắk Lắk 19 Viện tƣ vấn phát triển kinh tế - xã hội nông thôn miền núi (2009), Báo cáo thực quản lý rừng bền vững Việt Nam, Hà Nội 20 www.daklak.gov.vn 21 www.esri.com/geodatabase 22 www.kiemlam.org.vn 10 11