Quản lý rừng bằng công cụ GIS.

Chương VI: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ GIẢI PHÁP Kết Luận Từ khi ứng dụng công nghệ GIS, công việc của các cán bộ được phần nào giảm bớt, thời gian cho việc kiểm tra rừng cũng được tiến hành nhanh gọn và chính xác hơn. Việc số hóa bản đồ dựa trên cơ sở các bản đồ giấy có sẳn sẽ tiến hành nhanh chóng nhưng tính chính xác so với thực tế không đảm bảo. Bắt buộc các cán bộ phải tiến hành điều tra xác minh, tiến hành bấm điểm kiểm tra lại tọa độ… Với việc ứng dụng thiết bị Garmin Etrex 10 vào việc đo thực địa sẽ giúp giảm thời gian đo thực địa và nâng cao độ tin cậy của thông tin thu thập được. LFM còn cho phép lưu ảnh và các thông tin liên quan khác của rừng bị mất sẽ làm tăng độ chính xác của thông tin. Công cụ LFM cho phép lưu tạm thời các điểm mất rừng giúp cho người đo có thể thực hiện đo nhiều điểm mất rừng mà không bị giới hạn. Sau khi đo thực địa có thể dễ dàng gửi toàn bộ thông tin lên LFM Server khi có mạng, rút ngắn thời gian tập hợp dữ liệu. LFM Web hiển thị trực tiếp các thông tin điểm mất rừng và ranh giới các điểm MR trên bản đồ số giúp việc kiểm tra lại các thông tin đơn giản, hiệu quả hơn tránh trùng lặp thông tin. Dữ liệu mất rừng tự tổng hợp từ ảnh vệ tinh tuy không phải là dữ liệu chính xác tuyệt đối nhưng cũng tương đối chính xác và rất có ích cho công tác quản lý và lập kế hoạch.Dữ liệu này có tính khách quan, không phụ thuộc vào con người nên có ý nghĩa nếu được dùng hợp lý. Ta có thể dựa vào số điểm mất rừng để lập kế hoạch kiểm tra và xác minh. Dữ liệu được tạo tự động nên có tính cập nhật thường xuyên, giúp sớm phát hiện các điểm mất rừng mới.Các báo cáo được tạo ra bởi LFM Web giúp nhà quản lý phân tích để tìm ra các vấn đề và nguyên nhân mất rừng, qua đó tìm giải pháp khắc phục. Kiến Nghị Hiện nay, các công cụ phục vụ điều tra, quản lý bảo vệ rừng tại hạt còn rất đơn giản và thiếu thốn. Trong thời gian tới cần trang bị các dụng cụ tiên tiến như các máy tính và mạng máy tính mạnh có khả năng xử lý khối lượng ảnh vệ tinh, bản đồ và các số liệu điều tra rừng nhanh chóng; Các máy định vị GPS có độ chính xác cao; các bản đồ địa hình số; các loại ảnh vệ tinh có độ phân giải cao; Các phần mềm lưu trữ và xử lý dữ liệu điều tra rừng.

LỜI NÓI ĐẦU Đất nước Việt Nam trải dài nhiều vĩ tuyến, với địa hình đa dạng, 2/3 lãnh thổ đồi núi, lại có khí hậu thay đổi từ nhiệt đới ẩm phía Nam, đến nhiệt đới vùng cao phía Bắc, tạo nên đa dạng hệ sinh thái tự nhiên phong phú loài sinh vật Những hệ sinh thái bao gồm nhiều loại rừng rừng rộng thường xanh, rừng nửa rụng lá, rừng rụng lá, rừng núi đá vôi, rừng hỗn giao rộng kim, rừng kim, rừng tre nứa, rừng ngập mặn, rừng tràm, rừng ngập nước Rừng cung cấp cho ta sản vật quí Nhiều loại cỏ rừng vị thuốc đem lại sức khỏe sống cho người Rừng cũng giữ vai trò điều hòa khí hậu, bảo vệ sống Rừng xanh bạt ngàn phổi khổng lồ lọc không khí, cung cấp nguồn dưỡng khí trì sống cho người Có loại rừng chắn gió, chắn cát ven biển, có loại rừng ngăn nước lũ núi Rừng giúp người hạn chế thiên tai Rừng ngập mặn tường thành ngăn chặn bão gió, sóng thần, lũ lụt, …Đặc biệt, rừng khu bảo tồn thiên nhiên vô giá với hàng ngàn loài chim, loài thú quí giá, nguồn đề tài nghiên cứu bất tận cho nhà sinh vật học Để bảo vệ rừng, giới nói chung nhà nước ta nói riêng có nhiều công cụ pháp lý luật, sách, thông tư, nghị định… để công cụ pháp lý thực hiệu đòi hỏi phải có hỗ trợ công nghệ kĩ thuật Một công cụ quản lý môi trường phổ biến giới GIS- hệ thống thông tin địa lý Tuy nhiên Việt Nam năm gần đây, GIS thực quan tâm phát triển Đề tài nhằm giới thiệu phổ biến rộng rãi công nghệ GIS cho lĩnh vực khác ngành môi trường Cụ thể việc quản lý rừng công cụ GIS NỘI DUNG Chương I: Tổng quan rừng nước ta *Hiện trạng Nằm vùng thuộc hệ rừng mưa nhiệt đới, rừng nước ta tiếng tài nguyên gỗ, đặc sản có giá trị Tuy nhiên, Việt Nam cũng xuất tình trạng chung nước phát triển khác, diện tích rừng bị thu hẹp nhanh chóng Theo đồ rừng Maurand vào năm 1945 nước ta có 14,352 triệu rừng, chiếm tỷ lệ 43,8% so với diện tích lãnh thổ Theo số liệu điều tra viện qui hoạch rừng đến năm 1975 9,5 triệu rừng, chiếm 29,1% diện tích lãnh thổ, đến năm 1981 7,4 triệu, chiếm 24%, đến năm 1989 có 9,3 triệu, có rừng trồng Bảng so sánh diện tích rừng Việt Nam so với diện tích đất tự nhiên: ST T Khu vực Diện tích đất tự nhiên (nghìn ha) Diện tích rừng (nghìn ha) Tỉ lệ diện tích rừng/đất tự nhiên (%) Bắc Bộ 11.570 6955 60,0 Trung Bộ 14.754 6580 44,6 Nam Bộ 6470 817 13,0 Cả nước 32.794 14.352 43,8 (Theo Maurand, 1945) Diện tích rừng bị suy giảm từ 43% xuống 28,2% (1943 - 1995) Rừng ngập mặn ven biển cũng bị suy thoái nghiêm trọng, giảm 80% diện tích bị chuyển đổi thành ao-đầm nuôi trồng thuỷ hải sản thiếu quy hoạch Gần đây, diện tích rừng có tăng lên 37% (năm 2005), tỷ lệ rừng nguyên sinh mức khoảng 8% so với 50% nước khu vực Đây thách thức lớn Việt Nam ứng phó với biến đổi khí hậu, hoạt động thực mục tiêu năm 2010 công ước đa dạng sinh học nhằm tăng cường hiệu bảo tồn dịch vụ hệ sinh thái rừng giảm thiểu thiên tai, bảo vệ tài nguyên nước, giảm phát thải CO2 • Trong vòng 25 năm qua, toàn vùng rừng tự nhiên triệu vùng cao vùng ven biển, trung bình năm khoảng 250.000 Trong năm qua, diện tích rừng có chiều hướng tăng lên, từ 28,2%, theo thống kê đến năm 2004 độ che phủ rừng toàn quốc lên đến 36,7% (bảng 1) Bảng Diễn biến diện tích rừng Việt Nam (đơn vị tính: 1.000.000ha) Năm 1945 1976 1980 1985 1990 1995 1999 2002 2004 Tổngdiệntích(ha) 14,30 11,16 10,60 9,89 9,17 9,30 10,99 11,78 12,30 Rừng trồng (ha) 0,00 0,01 0,42 0,58 0,74 1,05 1,52 1,91 2,21 Rừngtự nhiên(ha) 14,30 11,07 10,18 9,30 8,43 8,25 9,47 9,86 10,89 Độ che phủ (%) 43,00 33,80 32,10 30,0 27,8 28,20 33,20 35,8 36,7 I.Các kiểu rừng Việt Nam Điều kiện tự nhiên khí hậu nhân tố khác tạo cho rừng sinh trưởng phát triển quanh năm, thảm thực vật rừng phong phú đa dạng với nhiều kiểu rừng Theo nhà Lâm nghiệp, người ta chia kiểu rừng sau : (Báo cáo trạng môi trường Việt Nam năm 1994, Cục Môi trường) Rừng rộng thường xanh nhiệt đới Người ta gọi rừng mưa nhiệt đới, rừng nhiệt đới ẩm, kiểu rừng thường gặp vùng núi cao, 800 m phía Bắc, cao 1000 m phía Nam, kiểu rừng hỗn loài thuộc họ quen thuộc vùng nhiệt đới họ Đậu (Papilionoideae), họ Dầu (Dipterocarpaceae), chúng phát triển tươi tốt thành nhiều tầng với nhiều năm tuổi khác Ở kiểu rừng có nhiều thực vật phụ sinh phong lan dây leo thân cỏ (song mây) thân gỗ Rừng rộng thường xanh nhiệt đới có suất sinh học cao, có nhiều loài gỗ quí Sự thuận lợi môi trường, phong phú thức ăn tạo quần thể động vật phong phú chủng loại số lượng Rừng khộp Còn gọi rừng thưa nhiệt đới, rừng nhiệt đới rụng lá, thường thấy miền Nam vùng có độ cao 1000 m Thành phần gồm rụng xen lẫn thường xanh mức độ khác Trên nhiều vùng đất phẳng Tây Nguyên thường đọng nước mùa mưa, cạn nước mùa khô, thêm vào lửa rừng tàn phá thường xuất rừng Khộp nghèo với vài loài họ Dầu mọc thưa thớt, sinh trưởng chậm Trên sườn dốc, nơi có tầng đất sâu có nước tương đối thuận lợi hơn, vùng đất đỏ bazalt ven sông suối thường xuất rừng khộp giàu có, thành phần loài phong phú, mọc dầy thành nhiều tầng xanh tươi, cho nhiều gỗ cứng, gỗ quí với kích thước lớn : Giáng hương, Trắc, Cẩm lai, Gụ, Mun nhiều loài gỗ Sao, Dầu Rừng khộp nơi tập trung nhiều loài thú tiếng vùng Châu Á như: Hươu, Nai, Voi, Khỉ, Vượn có loài thú quí giới Bò xám Cuprey, Tê Giác Rừng khộp nghèo để tạo thành đồng cỏ chăn nuôi Đất rừng khộp giàu để phát triển công nghiệp, lương thực ăn trái Ở rừng này, người ta thường áp dụng lối canh tác nông lâm kết hợp Rừng kim Ở vùng cao 1000 m phía Nam thích hợp với loài thực vật kim (Tùng, Bách, Thông lá, Thông lá) tạo nên cánh rừng bạt ngàn cao nguyên Lâm Đồng Tùy theo độ cao chế độ ẩm cụ thể mà rừng thông xen lẫn với rộng rừng Khộp rừng thường xanh Á nhiệt đới Rừng thông cung cấp gỗ xây dựng, gỗ gia dụng, làm bột giấy Nhựa thông dùng để chế biến colofan, dầu thông, nhiều loại hóa chất khác mặt hàng xuất có giá trị cao Ở tán rừng thông xen kẻ với công nghiệp, thuốc, ăn trái đồng cỏ chăn nuôi Ở vùng cao 1500 m thuộc dãy núi Hoàng Liên Sơn cũng có rừng kim, khu vực nhỏ hơn, thường gặp thông, Pơmu loại quí Rừng thường xanh rộng Á nhiệt đới Thường gặp vùng núi cao 800 m phía Bắc, phần lớn gồm diện thuộc họ Dẻ (Fagaceae), họ Long Não (Lauraceae), họ Thạch Nam (Ericaceae) Tre, Nứa (họ Poaceae) thực vật phụ sinh phát triển mạnh, thường Phong lan (Orchidaceae), ráng đuôi phụng, ráng tổ rồng (Polypodiaceae) Thảo (họ Zingiberaceae) Ở vùng rừng này, người ta thường trồng thuốc như: Đỗ Trọng (họ Eucommiaceae), Quế (họ Lauraceae), Nhân sâm (họ Araliaceae) Rừng rộng thường xanh nhiệt đới núi đá vôi Thành phần thực vật núi đá vôi phong phú, chủ yếu rừng thường xanh, rụng chiếm tỷ lệ nhỏ Các loài đặc hữu vùng gồm : Nghiến (họ Tilliaceae), Kim giao (họ Podocarpaceae), Trai ly (họ Clusiaceae) loại gỗ quí, thường chúng có đặc điểm chung ưa Calci, chịu hạn, chịu chua Nhiều loài vừa có rễ phát triển sâu, vừa có khả kiềm chế thoát nước mặt Nhưng cũng có loài rễ cạn, chúng sinh trưởng nhanh mùa mưa ẩm rụng vào mùa khô Nơi gần đầu nguồn hang động đưa nước từ nơi khác đến, nên thường gặp nhiệt đới thường xanh Tre, Trúc Rừng thích hợp cho loài vật cần hang động để lẫn trốn thú như: Sơn dương, khỉ, vượn Đây loại rừng đặc sắc người nơi giữ lại nhiều nguồn gen, quí, có giá trị cao nghiên cứu khoa học, rừng quốc gia Cúc Phương thành lập theo kiểu Rừng ngập mặn Việt Nam Ở Việt Nam, nguồn tài nguyên rừng ngập mặn sử dụng nhân dân sống vùng biển nhiều kỷ không gây cân sinh thái Tuy nhiên năm gần đây, gia tăng dân số (đặc biệt di dân), lợi tức nhân dân địa phương thấp, phát triển nhanh chóng kinh tế gây khai thác mức phá hoại gây hậu cho khu rừng ngập mặn Vả lại, sách Việt Nam cho tái xây dựng kinh tế làm phát triển khai thác nguồn tài nguyên thiên nhiên, sách này, phát triển nuôi tôm khu vực rừng ngập mặn chiến lược phát triển quốc gia Chính mà thủy canh xem mối đe dọa quan trọng rừng ngập mặn Việt Nam Chương II: Tài nguyên rừng nước ta 1: Hiện trạng tài nguyên rừng A: Các vấn đề cấp bách tài nguyên rừng Nguyên nhân: + Chủ quan: Chính quyền địa phương số nơi chưa quan tâm thực tốt chức quản lý nhà nước rừng đất nông nghiệp, số cán tham mưu cho quyền địa phương công tác bảo vệ rừng nhiều bất cập, nhân thường xuyên thay đổi nên dẫn đến chưa đáp ứng nhu cầu nhiệm vụ Một số cán tiểu khu thuộc Ban Quản lý rừng thiếu linh hoạt tuần tra truy quét, chưa kịp thời ngăn chặn từ đầu vụ vi phạm phá rừng, khai thác rừng trái phép Có nơi vụ việc vi phạm xảy nghiêm trọng chậm phát hiện, công tác phối hợp với quan chức năng, quyền địa phương thiếu đồng nên rừng tiếp tục bị tàn phá, lấn chiếm trái phép Việc xử lý vụ vi phạm thiếu kiên Trong công tác quản lý, bảo vệ rừng trồng nguông vốn tự có doanh nghiệp, cá nhân, hộ gia đình chưa đảm bảo an toàn khâu xử lý vật liệu cháy đường ranh cản lửa + Khách quan: Công tác bảo vệ rừng công việc khó khăn phức tạp, lực lượng mỏng chưa tương xứng, chưa đồng đều, dụng cụ trang thiết bị chưa trang bị đầy đủ đặc biệt công cụ chữa cháy rừng, áp dụng công cụ thủ công Dân số gia tăng học, nạn di cư tự từ vùng miền đến Lâm Hà sinh lập nghiệp nên nhu cầu đất sản xuất, lâm sản ngày lớn Vùng đồng bào dân tộc đời sống kinh tế gặp nhiều khó khăn, trình độ nhận thức hạn chế, số đồng bào dân tộc lấy lý quay nơi cũ trước để lập làng định cư, tạo sức ép không nhỏ cho công tác quản lý bảo vệ rừng Chương III: Giới thiệu GIS 1: Khái Niệm Hệ thống thông tin tập tiến trình xử lý liệu thô để sản sinh thông tin có ích cho công tác lập định Chúng bao gồm thao tác dẫn từ lập kế hoạch quan sát thu thập liệu tới lưu trữ phân tích liệu, tới sử dụng thông tin suy diễn công việc lập định Hệ thông tin địa lý hệ thông tin thiết kế để làm việc với liệu quy chiếu không gian hay toạ độ địa lý Khái niệm hệ thông tin địa lý hình thành từ ba khái niệm: địa lý, thông tin hệ thống Được viết tắt GIS: -Geographic Information Systems (Mỹ) -Geographical Information Systems (Anh, Oxtraylia, Canada) -Geographic Information Science (nghiên cứu lý thuyết quan niệm hệ thông tin địa lý công nghệ thông tin địa lý) -Geographic Information Studies (nghiên cứu ngữ cảnh xã hội thông tin địa lý ngữ cảnh pháp lý, khía cạnh kinh tế) Khái niệm “địa lý” (geographic) sử dụng GIS trước hết liên quan đến đặc trưng “địa lý” hay “không gian” Các đặc trưng ánh xạ hay liên quan đến đối tượng không gian Chúng đối tượng vật lý, văn hoá hay kinh tế tự nhiên Khái niệm “thông tin” (information) đề cập đến khối lượng liệu khổng lồ GIS quản lý Các đối tượng giới thực có tập riêng liệu chữ - số thuộc tính hay đặc tính (còn gọi liệu phi hình học, liệu thống kê) thông tin vị trí cần cho lưu trữ, quản lý đặc trưng không gian Khái niệm “hệ thống” (system) đề cập đến cách tiếp cận hệ thống GIS Môi trường hệ thống GIS chia nhỏ thành Modul để dễ hiểu, dễ quản lý chúng tích hợp thành hệ thống thống nhất, toàn vẹn Khái niệm “công nghệ thông tin địa lý” (geographic information technology hay gọi công nghệ 3S) công nghệ thu thập xử lý thông tin địa lý Chúng bao gồm ba loại sau: -Hệ thống định vị toàn cầu (Global Positioning System - GPS): đo đạc vị trí mặt đất sở hệ thống vệ tinh -Viễn thám (Remote Sensing): sử dụng vệ tinh để thu thập thông tin Trái đất -Hệ thông tin địa lý GIS Hệ GIS điển hình thiết lập số khái niệm sau: Các đặc điểm giới thực bề mặt Trái đất mô tả lại hệ quy chiếu đồ lưu lại máy tính Đồng thời, máy tính cũng lưu lại lưới chiếu thuộc tính đặc điểm đồ để trả lời câu hỏi “chúng đâu?” “chúng gì?” Các đặc điểm đồ hiển thị vẽ ta kết hợp hai hay nhiều đối tượng tỷ lệ đồ Tin học hóa liệu đồ phải sử dụng cách linh hoạt so với đồ giấy truyền thống GIS có khả phân tích mối quan hệ không gian đặc điểm đồ 2: Các thành phần: Hệ thống thông tin địa lý bao gồm thành phần sau: Các thành phần GIS A: Phần cứng Bao gồm hệ thống máy tính thiết bị ngoại vi có khả thực chức nhập thông tin (Input), xuất thông tin (Output) xử lý thông tin phần mềm Hệ thống gồm có máy chủ (server), máy khách (client), máy quét (scanner), máy in (printer) liên kết với mạng LAN hay Internet Sơ đồ tổ chức hệ “phần cứng GIS” Bộ xử lý trung tâm (CPU) Bộ xử lý trung tâm hay gọi CPU, phần cứng quan trọng máy vi tính CPU thực hành tính toán liệu, mà điều khiển đặt phần cứng khác mà cần thiết cho việc quản lý thông tin theo sau thông qua hệ thống Mặc dù vi xử lý đại nhỏ khoảng 5mm2- có khả thực hàng ngàn, hàng triệu thông tin giây(the Cyber 250"máy vi tính siêu hạng") thực 200 triệu thông tin giây) Bộ nhớ (RAM) Tất máy vi tính có nhớ mà chức "không gian làm việc" cho chương trình liệu Bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên (RAM) có khả giữ giới hạn số lượng liệu số hạng thời gian (ví dụ, hệ điều hành MS-DOS mẫu có 640Kb RAM ) Điều có nghĩa có khả thực điều hành phức tạp liệu lớn hệ điều hành Bộ xếp lưu trữ (diskette, harddisk, CD-ROM) Băng có từ tính giữ cuộn băng lớn (giống cuộn băng máy hát đĩa) mà cuộn băng nhỏ (giống băng dùng máy hát nhạc) Thuận lợi dây băng có từ tính lưu trữ số lượng lớn liệu (ví dụ toàn Landsat MSS đòi hỏi 8MB khả lưu trữ băng) Sự gia tăng khả lưu trữ thực đĩa có từ tính Các đĩa cứng với khả lưu trữ lớn (được sử dụng PCs phổ biến 20 30Mb) mà đĩa mềm với khả giới hạn (2.25 inch, với 360Kb 1.2 Mb hay 3.5inch với 720Kb 1.4Mb) Đĩa cứng thông thường sử dụng cho lưu trữ tạm thời mà thông qua trình xử lý, sau liệu gán đĩa floppy dây băng có từ tính Các phận dùng để nhập liệu (INPUT DEVICES) Bảng số hoá đổ bao gồm bảng bàn viết, mà đổ trải rộng ra, cursor có ý nghĩa đường thẳng điểm đổ định vị Trong toàn bàn số hoá (digitizer) việc tổ chức ghi phương pháp cột lưới tốt gắn vào bảng Dây tóc cursor phát đẩy từ tính điện mà tìm thấy cột lưới sắt chuyển giao đến máy vi tính cặp tương xứng (mm bảng XY hệ thống tương hợp) Hầu cursor vừa vặn với nhiều nút cho việc chuyển tín hiệu đặc biệt cho việc điều khiển chương trình, ví dụ để điểm cuối đường thẳng Các bảng số hoá (digitizer) có kích thước thay đổi từ bảng nhỏ 27cmx27cm đến bảng lớn 1mx1.5m Bảng số hoá (digitizer) Scanner: Máy ghi scanner chuyển thông tin đồ tương xứng cách tự động dạng hệ thống raster Một cách luân phiên nhau, đổ trải rộng bàn mà đầu Minh họa cấu trúc liệu không gian liệu thuộc tính (tương ứng dạng điểm đường vùng) D: Con người tổ chức hệ thống nước ta Các kỹ thuật viên am hiểu máy tính phần mềm GIS có nhiệm vụ sử dụng thiết bị, nhập xử lý liệu Các nhà phân tích điều hành hệ thống Các nhà lãnh đạo sử dụng hệ thống làm công cụ trợ giúp để hoạch định chủ trương, kế hoạch quản lý phát triển Tuỳ theo tính chất quản lý, hệ thông tin địa lý mở rộng thêm số thành phần liên quan khác -Phần chuyên gia: Trong GIS, phần người biết đến tên gọi khác phần não hay phần sống hệ thống Con người tham gia vào việc thiết lập, khai thác bảo trì hệ thống mộ cách gián tiếp hay trực tiếp Có hai nhóm người quan trọng trực tiếp định tồn phát triển GIS người sử dụng người quản lý sử dụng GIS Đội ngũ người sử dụng GIS bao gồm thao tác viên, kỹ thuật viên hỗ trợ kỹ thuật chuyên gia lĩnh vực khác có sử dụng thông tin địa lý Người sử dụng trở thành thành phần GIS tiến hành phép phân tích phức tạp, thao tác phân tích không gian mô hình hóa Công việc yêu cầu kỹ để chọn lựa sử dụng công cụ từ hộp công cụ GIS có kiến thức liệu sử dụng Hiện năm trước mắt, GIS phụ thuộc vào người sử dụng có nắm vững kiến thức họ làm không đơn giản ấn nút đủ -Người sử dụng hệ thống: người sử dụng GIS để giải vấn đề không gian Họ thường người đào tạo tốt lĩnh vực GIS hay GIS chuyên dụng Nhiệm vụ chủ yếu họ số hóa đồ, kiểm tra lỗi, soạn thảo, phân tích liệu thô đưa giải pháp cuối để truy vấn liệu địa lý Dù đào tạo qui hay chức người sử dụng hệ thống phải thường xuyên đào tạo lại phần mềm GIS thay đổi liên tục yêu cầu kỹ thuật phân tích -Thao tác viên hệ thống: Có trách nhiệm vận hành hệ thống hàng ngày để người sử dụng hệ thống làm việc hiệu Công việc họ sửa chữa chương trình bị nghẽn công việc trợ giúp nhân viên thực phân tích có độ phức tạp cao Đôi họ có trách nhiệm huấn luyện người dùng, họ cũng người có kinh nghiệm người sử dụng hệ thống Họ hiểu biết cấu hình phần mềm phần cứng để yêu cầu nâng cấp Họ làm việc người quản trị hệ thống, quản trị sở liệu, an toàn, toàn vẹn sở liệu để tránh hư hỏng, mát liệu -Nhà cung cấp GIS: Có trách nhiệm cung cấp phần mềm, cập nhật phần mềm, phương pháp nâng cấp cho hệ thống Đôi tham gia huấn luyện người dùng GIS thông qua hợp đồng với quản trị hệ thống -Nhà cung cấp liệu: Có thể tổ chức Nhà nước hay tư nhân Thông thường, công ty tư nhân cung cấp liệu sửa đổi từ liệu quan Nhà nước phù hợp với ứng dụng cụ thể Thường quan Nhà nước cung cấp liệu xây dựng cho nhu cầu họ, liệu sử dụng tổ chức, quan khác Một số liệu bán với giá rẻ hay cho không dự án GIS phi lợi nhuận -Người phát triển ứng dụng: người lập trình viên đào tạo Họ xây dựng giao diện người dùng, làm giảm khó khăn thực thao tác cụ thể hệ thống GIS chuyên nghiệp Phần lớn, lập trình GIS ngôn ngữ macro nhà cung cấp GIS xây dựng để người phát triển ứng dụng có khả ghép nối với ngôn ngữ máy tính truyền thống -Chuyên viên phân tích hệ thống GIS: nhóm người chuyên nghiên cứu thiết kế hệ thống Phần lớn họ đội ngũ chuyên nghiệp, có trách nhiệm xác định mục tiêu hệ GIS quan, hiệu chỉnh hệ thống, đề xuất kỹ thuật, phân tích đắn, đảm bảo tích hợp tốt hệ thống quan Thông thường, chuyên gia phân tích hệ thống nhân viên hãng lớn chuyên cài đặt GIS Như vậy, dự án GIS thành công quản lý tốt người công đoạn phải có kỹ tốt Dưới ví dụ cấu trúc quản lý dự án GIS độc lập Tuy nhiên, nhiều trường hợp kết hợp quản lý dự án GIS với cấu trúc quản lý có sẵn quan Giám Giám đốc đốc Người quản lý Người phân tích không gian Người quản lý hệ thống GIS Người lập trình GIS Người quản trị sở liệu Sơ đồ quản lý dự án GIS Chương IV: ƯD GIS quản lý tài nguyên rừng Quản Lý Tài Nguyên thiên nhiên ( Động thực vật hệ sinh thái ) A: Phân tích quần thể động vật hoang dã Theo số liệu Sách Đỏ Việt Nam, thời điểm năm 1992, nước ta có 365 loài động vật xếp vào danh mục loài quý Đến năm 2004, danh sách tăng lên 407 loài, có loài coi tuyệt chủng lãm thổ Việt Nam Đến năm 2007, số loài bị đe dọa thiên nhiên đưa vào Sách Đỏ Việt Nam tăng lên 418 loài, có 116 loài mức nguy cấp cao loài coi tuyệt chủng, có: tê giác sừng, bò xám, heo vòi, cầy rái cá, cá sấu hoa cà, hươu sao… Về thực vật, thời điểm năm 1996 số loài thực vật đưa vào Sách Đỏ Việt Nam 356 loài đến năm 2004, số lượng tăng lên 450 loài đến năm 2007, tăng lên 464 loài; có 45 loài nguy cấp Các khảo sát, điều tra vườn quốc gia, khu bảo tồn cũng cho thấy số lượng cá thể nhiều loài động vật hoang dã giảm đáng kể thời gian qua, phải kể đến hổ, tê tê, voi, trâu rừng, dê núi, cầy, chồn, khỉ, voọc,… Riêng với loài hổ, theo số liệu thống kê loài hổ sống khu rừng Việt Nam giảm từ khoảng 1.000 trước năm 1970 xuống 80 đến 100 vào năm 2005 Đầu năm 2010, số lượng giảm xuống khoảng 30 Theo nhà nghiên cứu, loài động vật, thực vật hoang dã Việt Nam bị suy giảm số lượng do: - Nơi sinh sống bị phá hủy mà nguyên nhân chủ yếu hoạt dộng người, như: phá rừng, xây dựng công trình thủy điện, đốt rừng lấy đất canh tác,…) - Bị khai thác mức, như: săn bắn thú, khai thác gỗ, thu hái thuốc, đánh bắt cá,…) nhằm phục vụ nhu cầu người - Sự thay đổi thành phần hệ sinh thái, ví dụ có loài bị suy giảm tuyệt chủng dẫn đến suy giảm loài dùng loài làm thức ăn - Sự xâm hại loài ngoại lai phá vỡ cân sinh thái làm suy giảm quần thể động, thực vật địa Ngoài nguyên nhân trực tiếp trên, gia tăng dân số, ô nhiểm môi trường biến đổi khí hậu toàn cầu cũng nguyên nhân gián tiếp khiến cho động, thực vật hoang dã bị suy giảm Để cứu lấy môi trường, không để tiếp tục suy giảm loài động, thực vật hoang dã, người cần có hành động thiết thực để bảo tồn đa dạng sinh học, nhằm bảo vệ phong phú hệ sinh thái tự nhiên quan trọng Bảo vệ, phát triển sử dụng hợp lý, bền vững nguồn tài nguyên B: Phân tích phân bố giống loài GIS dùng để phân tích di chuyển loài sói lông xám yếu tố xác định vùng phân bố Bản đồ cho thấy hướng di chuyển ổn định loài sói cũng phục vụ cho công tác quản lý, khoanh vùng bảo tồn C: Kiểm soát khu bảo tồn Tổ chức Bảo tồn quốc tế Chính phủ Malagasy sử dụng GIS để kiểm soát phân bố loài thực vật Madagascar Bản đồ biểu diễn loài thực vật miền nam Madagascar màu khác biểu diễn khu bảo tồn chéo Với thông tin này, dễ dàng xác định vùng cần bảo vệ vùng bảo vệ có khả bị xâm hại D: Kiểm soát đa dạng sinh học Đa dạng sinh học Một số tổ chức sử dụng GIS để phân tích phân bố mức độ bảo tồn số thành phần đa dạng sinh học GIS giúp nhà nghiên cứu xác định loài có khả diện vùng quản lý hay không (vùng gián đoạn) Những loài dùng làm thị cho đa dạng sinh học cho vắng mặt, vùng cụ thể 2: Quản lý tài nguyên thiên nhiên ( Dầu Mỏ -Khi đốt ) Dầu mỏ khí đốt nguồn tài nguyên khai thác rộng khắp toàn giới phải đảm bảo hạn chế cố môi trường Bởi lẽ quản lý chặt chẽ nguồn tài nguyên vấn đề quan tâm Với công nghệ GIS, công việc hỗ trợ nhiều, nâng cao hiệu quản lý cũng khai thác :Thăm dò khu vực nhạy cảm GIS công nghệ khoan thăm dò địa chất Sử dụng GIS công nghệ khoan thăm dò đại, người ta định vị tiến hành xử lý liệu bề mặt cách dễ dàng, cách xa vùng nhạy cảm mà đảm bảo đạt yêu cầu chuyên môn có giá trị vùng mặt đất Các công ty khai thác khoáng sản quốc tế, sử dụng phần mềm ArcView GIS để định vị dầu mỏ vùng GIS cho phép thăm dò quản lý nguồn dầu mỏ mà hạn chế tối thiểu ảnh hưởng có hại hệ động, thực vật Các số liệu thu từ quan trắc địa chấn thu thập để tạo nên đồ chiều mặt đất Các chuyên gia sử dụng ảnh chiều để đưa định vị trí túi dầu mà không cần tiến hành khoan nhiều lần Các nhà khoa học nhập ảnh vệ tinh liệu quan trắc không gian vào hệ thống ArcView GIS để tạo đồ sở vùng Họ kiểm tra hiệu đính vị trí đối tượng cố định giếng dầu đường giao thông so với số liệu nhận từ hệ thống định vị toàn cầu (GPS) Những liệu khác, chẳng hạn vị trí vùng đất ngập nước, loài bị đe doạ, dân cư, thêm vào đồ số Tất liệu GIS với số liệu thăm dò giúp xác định vị trí thích hợp để tạo giếng khoan, đồng thời hỗ trợ tích cực cho nhà quản lý tài nguyên 3: Quan lý tài nguyên nước GIS hỗ trợ đánh giá mức nước ngầm, mô hệ thống sông hồ nhiều ứng dụng liên quan đến quản lý tài nguyên nước khác Những ví dụ vài ứng dụng GIS lĩnh vực A: Phân tích sông ngòi quản lý lưu vực song Phân tích sông ngòi Với công nghệ GIS xây dựng mô mạng lưới sông ngòi khu vực thông số đặc trưng cho dòng chảy phân tích ảnh hưởng mà chúng chịu tác động 2.Quản lý lưu vực sông Lưu vực sông hệ thống nhạy cảm phức tạp Quản lý lưu vực sông đòi hỏi lưu lượng nước đầy đủ, trì ổn định hệ sinh thái, kiểm soát lũ GIS sử dụng để mô hình hoá cân nước, trình xói mòn, kiểm soát lũ cho khu vực Mô hình không gian ba chiều xây dựng nhờ công nghệ GIS, giúp nhà nghiên cứu tiếp cận xác địa hình thổ nhưỡng khu vực, từ xây dựng quy luật diễn biến quan trọng cho toàn vùng lưu vực sông B: Kiểm soát nguồn nước ( cấp cho hệ động vật thực vật) Tại Mỹ số quốc gia khác, GIS dùng để quản lý phân bố nguồn nước, nhờ nhà khoa học dễ dàng xác định vị trí nguồn nước toàn hệ thống Chương V: GIS quản lý tài nguyên rừng nước ta 1: Tình hình triển khai GIS nước ta Tại Việt Nam công nghệ GIS thí điểm sớm đến ứng dụng nhiều ngành quy hoạch nông lâm nghiệp, quản lý rừng, lưu giữ tư liệu địa chất, đo đạc đồ, địa chính, quản lý đô thị… mang lại hiệu bước đầu cho hoạt động phát triển kinh tế xã hội an ninh quốc phòng nước ta có nhiều triển vọng phát triển nhanh thời gian tới 2: Các phương pháp xây dựng liệu A: Điều tra từ xa Phương pháp điều tra từ xa thường thực ảnh máy bay ảnh vệ tinh phương pháp gián tiếp, vào màu sắc thể ảnh hình dạng vật thể đoán đọc nhân tố điều tra So với phương pháp điều tra mặt đất, phương pháp điều tra ảnh có nhược điểm sai số lớn Trữ luợng đoán đọc ảnh thường nhỏ trữ lượng thực rế Ưu điểm phương pháp đơn giản, nhanh chóng đánh giá tài nguyên phạm vi rộng lớn, toàn lãnh thổ, mà phương pháp điều tra trực tiếp khó thực Cơ sở đoán đọc nhân tố điều tra ô mẫu (trên ảnh) mối quan hệ đường kính tán với thể tích thân cây, độ tàn che với trữ lượng, B: Điều tra mặt đất Đây phương pháp tiến hành trực tiếp đối tượng điều tra Trong bao gồm phương pháp bố trí ô mẫu đến phương pháp đo đếm trực tiếp ô mẫu cuối phương pháp đánh giá kết điều tra 3: Thống kê XLSL * Thống kê diện tích Khi thống kê tài nguyên rừng, trước tiên tiến hành thống kê diện tích Bất kỳ thống kê tài nguyên cũng nhằm phục vụ cho mục đích định, xây dựng phương án quy hoạch sử dụng đất, xây dựng dự án phát triển kinh tế xã hội cho vùng Tuỳ theo mục đích điều tra mà việc thống kê diện tích có mức độ chi tiết khác Tuy nhiên, trước tiên cần thống kê diện tích theo loại sau: - Đất lâm nghiệp - Đất nông nghiệp - Các loại đất khác Trong loại đất lâm nghiệp cần tách riêng loại đất có rừng rừng Sau đó, thống kê diện tích loại trạng thái Nếu cần thiết phải thống kê diện tích theo độ cao, độ dốc, hướng phơi đất rừng cũng phải thống kê theo loại thực bì, loại đất, độ cao, độ dốc Để xác định diện tích cho đơn vị cho khu điều tra áp dụng phương pháp sau: - Phương pháp đếm ô - Phương pháp phân mảnh dài - Phương pháp đo máy Tuy nhiên, diện tích thống kê theo nhiều đơn vị từ nhỏ đến lớn như: Lô, khoảnh, tiểu khu, nên cần khống chế theo đơn vị từ lớn đến nhỏ lấy diện tích lớn khống chế để bình sai điều hoà diện tích cho đơn vị cấp tiếp * Điều tra trữ lượng Tuỳ theo mục đích độ xác mong muốn, điều tra rừng mặt đất tồn hai phương pháp bản, phương pháp điều tra tỉ mỉ điều tra ô mẫu Khi cần số liệu xác để lập kế hoạch kinh doanh cụ thể chi tiết, đặc biệt đối tượng điều tra lô rừng có loài đặc biệt quý có diện tích nhỏ, phải điều tra tỉ mỉ Khi yêu cầu độ xác không cao diện tích điều tra lớn dùng phương pháp điều tra ô mẫu Từ kết điều tra ô mẫu, ước lượng cho đối tượng điều tra - Điều tra tỉ mỉ - Điều tra ô mẫu Khi thống kê trữ lượng rừng, thường tiến hành diện rộng, với đối tượng đo đếm toàn diện điều tra tỉ mỉ Trong trường hợp người ta thường chọn diện tích định, tiến hành điều tra tỉ mỉ đó, lấy kết suy diễn cho lô hay cho khu điều tra Những diện tích chọn để điều tra tỉ mỉ gọi ô mẫu hay ô điều tra + Hình dạng ô mẫu Điều tra rừng thường sử dụng loại ô mẫu có hình dạng là: Ô hình tròn, ô hình vuông, ô hình chữ nhật Ô hình tròn có ưu điểm xác lập đơn giản, có chu vi nhỏ so với loại ô khác chúng có diện tích, từ làm tăng độ xác kết điều tra Ô hình tròn phân thành hai loại ô có diện tích cố định ô có diện tích không cố định Ô mẫu hình tròn có diện tích cố định thường sử dụng thống kê tài nguyên rừng, kiểm kê rừng trồng Ô mẫu hình vuông, chữ nhật thường bố trí theo phương pháp điển hình để nghiên cứu quy luật kết cấu lâm phần cũng xác định số nhân tố đối tượng điều tra đơn giản biến động Vì hai loại ô dễ xác định ranh giới thực địa + Diện tích ô mẫu Cùng diện tích ô mẫu phải đo đếm trực tiếp, diện tích ô mẫu ảnh hưởng đến độ xác mà ảnh hưởng đến chi phí thời gian điều tra Ví dụ: Khu điều tra có diện tích 50 ha, tỷ lệ diện tích điều tra 5% (diện tích đo đếm trực tiếp 2,5ha) Khi diện tích ô mẫu thay đổi, số ô mẫu sai số ước lượng trữ lượng bình quân thay đổi theo quy luật: Diện tích ô mẫu (ha) Số ô mẫu: Sai số ước lượng: 0,01 0,05 2,47 0,1 0,5 250 50 25 5,51 7,8 17,4 * Mẫu cấp Nếu việc điều tra tiến hành trực tiếp ô mẫu phân chia từ khu vực điều tra gọi mẫu cấp phương pháp rút mẫu ứng dụng rộng rãi điều tra rừng nước ta * Mẫu hai cấp Ở mẫu hai cấp, việc điều tra tiến hành theo hai giai đoạn Trước hết chia khu điều tra thành nhóm, nhóm tương ứng đơn vị tổng thể Các nhóm gọi ô sơ cấp Giai đoạn hai chia ô sơ cấp thành đơn vị nhỏ tương tự ô điều tra mẫu cấp Chúng gọi ô thứ cấp Sau đó, điều tra ô thứ cấp * Bố trí ô mẫu theo phương pháp ngẫu nhiên Các bước tiến hành: - Căn diện tích ô mấu chia khu điều tra đồ ảnh hàng không thành mạng lưới ô vuông, ô có diện tích ô điều tra - đánh số thứ tự ô mạng lưới từ đến n - Căn số lượng ô cần điều tra, dùng bảng ngẫu nhiên phương pháp rút thăm xác định số thứ tự ô cần điều tra - Căn đồ, xác định vị trí ô cần điều tra thực địa Ô ngẫu nhiên có ưu điểm là: Giá trị ước lượng trữ lượng trên sai số hệ thống 4: Xây dựng đồ trạng rừng Xây dựng đồ trạng rừng phần mềm Mapinfo 9.0 Để xây dựng đồ trạng rừng cho xã hay lâm phần cần trải qua bước sau: Bước Đo thực địa: Sửa dụng địa bản, thước dây đo khoanh vẽ trạng rừng, dùng GPS để đo vẽ Bên cạnh người ta sử dụng phương pháp khoanh vẽ đối diện kiểm tra Ngày người ta sử dụng ảnh vệ tinh để dự đoán trạng rừng Bước Nhập liệu vào máy tính Bước Sử dụng phần mềm Mapinfo 9.0 xử lý xây dựng đồ tạo lớp thông tin có tên “Hientrangrung” Bước Xây dựng sở liệu cho đồ trạng rừng gồm trường; “TKhu”; Khoanh”; “Lo”; “Dientich”; “Trangthai”; “Chuho”; “Namtrong” * Bản đồ phân cấp phòng hộ: Bản đồ phân khu vực xung yếu, xung yếu xung yếu cho khu vực địa danh + Vùng xung yếu: Bao gồm nơi đầu nguồn nước, có độ dốc lớn, gần sông, gần hồ, có nguy xói mòn mạnh, có yêu cầu cao điều tiết nước, nơi cát di động mạnh, nơi bờ biển thường bị sạt lở, song biển thường xuyên đe dọa sản xuất đời sống nhân dân có nhu cầu cấp bách phòng hộ Xây dựng rừng chuyên phòng hộ, đảm bảo độ che phủ rừng > 70% + Vùng xung yếu: Bao gồm nơi có độ dốc, mức độ xói mòn trung bình, mức độ điều tiết nước trung bình, mức độ đe dọa cát bay sóng biển thấp Có khả xây dựng rừng phòng hộ kết hợp sản xuất đảm bảo độ che phủ rừng đạt tối thiểu 50% + Vùng xung yếu: Bao gồm nơi có độ dốc thấp, mức độ xói mòn thấp Vùng chủ yếu sản xuất nông lâm nghiệp, xây dựng rừng phòng hộ có độ che phủ < 50% Chương VI: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ GIẢI PHÁP *Kết Luận Từ ứng dụng công nghệ GIS, công việc cán phần giảm bớt, thời gian cho việc kiểm tra rừng cũng tiến hành nhanh gọn xác Việc số hóa đồ dựa sở đồ giấy có sẳn tiến hành nhanh chóng tính xác so với thực tế không đảm bảo Bắt buộc cán phải tiến hành điều tra xác minh, tiến hành bấm điểm kiểm tra lại tọa độ… Với việc ứng dụng thiết bị Garmin Etrex 10 vào việc đo thực địa giúp giảm thời gian đo thực địa nâng cao độ tin cậy thông tin thu thập LFM cho phép lưu ảnh thông tin liên quan khác rừng bị làm tăng độ xác thông tin Công cụ LFM cho phép lưu tạm thời điểm rừng giúp cho người đo thực đo nhiều điểm rừng mà không bị giới hạn Sau đo thực địa dễ dàng gửi toàn thông tin lên LFM Server có mạng, rút ngắn thời gian tập hợp liệu LFM Web hiển thị trực tiếp thông tin điểm rừng ranh giới điểm MR đồ số giúp việc kiểm tra lại thông tin đơn giản, hiệu tránh trùng lặp thông tin Dữ liệu rừng tự tổng hợp từ ảnh vệ tinh liệu xác tuyệt đối cũng tương đối xác có ích cho công tác quản lý lập kế hoạch Dữ liệu có tính khách quan, không phụ thuộc vào người nên có ý nghĩa dùng hợp lý Ta dựa vào số điểm rừng để lập kế hoạch kiểm tra xác minh Dữ liệu tạo tự động nên có tính cập nhật thường xuyên, giúp sớm phát điểm rừng mới.Các báo cáo tạo LFM Web giúp nhà quản lý phân tích để tìm vấn đề nguyên nhân rừng, qua tìm giải pháp khắc phục *Kiến Nghị Hiện nay, công cụ phục vụ điều tra, quản lý bảo vệ rừng hạt đơn giản thiếu thốn Trong thời gian tới cần trang bị dụng cụ tiên tiến máy tính mạng máy tính mạnh có khả xử lý khối lượng ảnh vệ tinh, đồ số liệu điều tra rừng nhanh chóng; Các máy định vị GPS có độ xác cao; đồ địa hình số; loại ảnh vệ tinh có độ phân giải cao; Các phần mềm lưu trữ xử lý liệu điều tra rừng