Quản lý và phân tích dữ liệu PFM Lâm Đồng

Quản lý phân tích liệu PFM Lâm Đồng Hồng Việt Anh & Phùng Đình Trung Hà Nội, tháng 9/2015 Số trang Tổng quan quản lý liệu…………………………………….5 Chuẩn bị………………………………………………………………6 2.1 Tổ chức liệu phân tích…………………………………………………6 2.2 01_Data OTC………….…………………………………………………….6 2.3 02_Data Tuyen…… ………………………………………………………6 2.4 03_Reports…… ……………………………………………………………7 2.5 04_Script…………….……………………………………………………….7 2.6 05_Software…………………………………………………………………7 2.7 Cài đặt R, RStudio, packages……………………………………………8 2.7.1 Phần mềm R …………………………………………………………8 2.7.2 Phần mềm R Studio…………………………………………………8 2.7.3 Quy trình cài đặt…………………………………….………………8 Nhập liệu…………………………………………………………9 3.1 Dữ liệu ô tiêu chuẩn………………………………………………………9 3.1.1 Form nhập liệu………………………………………………………9 3.1.2 Phương pháp nhập…………………………………………………9 3.2 Dữ liệu tuyến điều tra………………………………………………………10 3.2.1 Form nhập liệu……………………………………………………….10 3.2.2 Phương pháp nhập………………………………………………….10 Xử lý số liệu điều tra R……………………………………11 4.1 Điều kiện áp dụng…………………………………………………………11 4.2 Sử dụng R xử lý số liệu điều tra Trước xử lý số liệu, yêu cầu……11 4.3 Kết xử lý số liệu………………………………………………………13 4.3.1 Kết điều tra ô tiêu chuẩn………………………………………13 4.3.2 Kết điều tra theo ô tiêu chuẩn………………………… 14 4.3.3 Kết điều tra theo chủ rừng trạng thái rừng………………16 4.4 Kết điều tra Sinh khối…………………………………… …………16 4.5 Kết điều tra ô tiêu chuẩn………………………………….…………16 4.6 Kết điều tra theo chủ rừng trạng thái rừng………….…………17 4.7 Kết điều tra tuyến………………………………………….…………17 4.8 Thực vật………………………………………………………….…………18 Mục lục Số trang 4.9 Động vật……………………………………………………………………18 4.10 Các tác động……………………………………………….………………19 Tạo biểu đồ Pivot Chart ………………….…….…………20 5.1 Biểu đồ N-D13…………………………………………….…….……………20 5.1.1 Xây dựng biểu đồ phân bố N-D13 theo đơn vị chủ rừng ô tiêu chuẩn …………………………………………………………………………20 5.1.2 Xây dựng biểu đồ phân bố N-D13 theo đơn vị chủ rừng ldlr…21 5.2 Biểu đồ Loài – Tiết diện ngang …………………………………………22 Ý nghĩa số đa dạng sinh học…………………….…………24 6.1 Độ tàn che………………………………………………….………………24 6.2 Mật độ………………………………………………………………………24 6.3 Số loài………………………………………………………………………24 6.4 Tiết diện ngang…………………………………………… ………………24 6.5 Tỷ lệ phẩm chất…………………………………………….………………24 6.6 Số có đường kính 30cm…………………………………………24 6.7 Số chết …………………………………………………………………24 6.8 Công thức tổ thành theo IV%…………………………… ………………25 Lỗi cách khắc phục……………………………………………26 7.1 Lỗi font chữ…………………………………………………………………26 7.2 Lỗi không chạy phần mềm xuất kết trang web nguyên nhân sau…………………………………………………27 www.snv.org SNV REDD+ Mở đầu Tài liệu hồn thành tài trợ Bộ Mơi trường, Bảo tồn Thiên nhiên, Xây dựng An toàn Hạt nhân (BMUB), Cộng hòa Liên bang Đức, thơng qua dự án “Cung cấp đa lợi ích từ REDD+” (MB-REDD), phối hợp với dự án “Phát thải thấp từ rừng khu vực Châu Á” (LEAF) tài trợ Cơ quan Phát triển Quốc tế Hoa Kỳ (USAID) Hai dự án phối hợp thực tổ chức phát triển Hà Lan SNV đối tác đia phương Tài liệu kỹ thuật giới thiệu phương pháp xử lý hệ thống quản lý liệu thu thập thơng qua hoạt động giám sát rừng có tham gia (PFM) thí điểm tỉnh Lâm Đồng, cho phép lưu trữ tự động tính tốn số đa dạng sinh học phạm vi toàn tỉnh Các số tính tốn gồm: mật độ cây, số lồi tiêu chuẩn, phân bố tiết diện ngang, số quan trọng (IV%), công thức tổ thành, tần suất xuất loài giám sát, tác động tới đa dạng sinh học ghi nhận tuyến điều tra Báo cáo xây dựng chủ yếu dựa hệ thống phân tích xử lý dựa phần mềm mã nguồn mở, bao gồm: phần mềm R phân tích xử lý số liệu Hệ thống quản lý liệu dựa PostGIS cho sở liệu Web đồ trực tuyến Tác giả xin trân trọng cảm ơn chuyên gia tổ chức phát triển Hà Lan SNV: ông Nguyễn Trung Thông, ông Richard Rastall, ông Trần Văn Châu ơng Đào Vĩnh Lộc có đóng góp quý báu thiết kế phương pháp Tác giả chân thành cảm ơn ủng hộ đóng góp quý báu lãnh đạo, cán kỹ thuật người dân tỉnh Lâm Đồng: UBND tỉnh, Sở Nông nghiệp Phát triển Nông thôn, Chi cục Lâm nghiệp, Chi cục Kiểm lâm, Hạt Kiểm lâm huyện Bảo Lâm đơn vị chủ rừng hai huyện Bảo Lâm Đơn Dương Công ty TNHH MTVLN Bảo Lâm, Công ty TNHH MTVLN Lộc Bắc, Công ty TNHH MTVLN Đơn Dương Ban QLRPH D’ran có phản hồi có giá trị thiết thực để chúng tơi cải tiến hồn thiện chương trình Tác giả: Hồng Việt Anh & Phùng Đình Trung SNV REDD+ www.snv.org Tổng quan quản lý liệu Trong trình giám sát đa dạng sinh học giám sát rừng có tham gia, số giám sát thu thập thông qua ô tiêu chuẩn tuyến điều tra Dữ liệu điều tra sở để tính tốn số giám sát, qua phản ánh kết hoạt động bảo vệ rừng đa dạng sinh học Để đảm bảo liệu điều tra phản ánh thực trạng khu vực cần giám sát, cần điều tra với số lượng OTC đủ lớn, đại diện cho trạng thái rừng khác khu vực Khi có nhiều nhóm điều tra/giám sát nhiều OTC/tuyến điều tra, thu thập nhiều liệu (hàng trăm OTC với quy mô huyện, hàng ngàn OTC với quy mơ tỉnh) Vì cần phải có quy trình phương pháp để quản lý liệu cách hiệu quả, đảm bảo: i) liệu lưu trữ an toàn, ii) liệu mô tả với đủ thông tin phụ trợ (để sau quay lại tái sử dụng kiểm tra), iii) có phương pháp để tính tốn số tổng hợp cách nhanh chóng từ OTC riêng lẻ Quy trình xử lý liệu dự án mơ tả hình Bước 1: Các nhóm tiến hành điều tra thực địa OTC tuyến, ghi chép thông tin vào phiếu điều tra Kết bước phiếu điều tra ghi chép lên giấy Bước 2: Nhập thông tin từ phiếu điều tra vào file Excel Kết bước nhiều file Excel, file chứa thông tin OTC Bước 4: Sử dụng phần mềm R để tổng hợp nhiều file Excel thành file Kết bước file Excel chứa liệu tất OTC Bước 6: Sử dụng phần mềm Google Refine để rà soát liệu Excel Kiểm tra lỗi tên loài cây, khoảng giá trị đo Việc kiểm tra quan trọng lỗi tả tên lồi làm thay đổi số liệu tổng hợp Kết bước File Excel tổng hợp chuẩn hóa Ở bước 6, người dùng không thiết phải sử dụng phần mềm Google Refine mà mở file rà soát trực tiếp Excel Tuy nhiên sử dụng Google Refine giúp tiết kiệm nhiều thời gian làm việc với lượng liệu lớn Bước 8: Sử dụng phần mềm R để tạo biểu tổng hợp cần thiết www.snv.org SNV REDD+ Chuẩn bị 2.1 Tổ chức liệu phân tích Dữ liệu phân tích đặt folder “PFM-Lam Dong”, theo đường dẫn C:\ PFM-Lam Dong Cấu trúc thư mục PFM-Lam Dong Thư mục Giải thích ý nghĩa Thư mục gốc: chứa số liệu, kết phân tích,… Chứa liệu OTC điều tra Chứa liệu tuyến điều tra Chứa kết phân tích Chứa file R script Chú ý: không thay đổi cấu trúc tên thư mục 2.2 Thư mục 01_Data OTC Chứa liệu OTC điều tra 2.3 Thư mục 02_Data Tuyen Chứa liệu tuyến điều tra: SNV REDD+ www.snv.org 2.4 Thư mục 03_Reports Là thư mục chứa số liệu tổng hợp tiêu chuẩn kết phân tích File từ đến chứa số liệu tổng hợp ô tiêu chuẩn điều tra File “6.Ket qua phan tich” chứa kết phân tích gỗ, non, tái sinh, tre nứa 2.5 Thư mục 04_Script Thư mục chứa file R script sử dụng để tổng hợp số liệu (PFM_LamDong.Rhtml) file kết dạng html (PFM_LamDong.html) 2.6 Thư mục 05_Software • File cài đặt phần mềm R • Phần mềm Rstudio • Một số packages • File cài đặt R, Rstudio, packages tự động bat www.snv.org SNV REDD+ 2.7 Cài đặt R, RStudio, packages 2.7.1 Cài đặt phần mềm R Bộ cài download địa chỉ: https://cran.r-project.org/bin/windows/base File cài đặt phần mềm R đặt thư mục: 05_Software Phiên bản: R-3.2.2.2-win 2.7.2 Cài đặt phần mềm R Studio Bộ cài download địa chỉ: https://www.rstudio.com/products/RStudio/#Desktop File cài đặt phần mềm R Studio đặt thư mục: 05_Software Phiên bản: R Studio 0.99.484 cho Windows 2.7.3 Quy trình cài đặt • Window 32 bit: chạy file “@Setup win 32 bit.bat” • Window 64 bit: chạy file “@Setup win 64 bit.bat” Chú ý: Để xác định Window 32 bit hay 64 bit, nháy chuột phải vào My Computer, chọn Properties, xem mục System type để xác định SNV REDD+ www.snv.org Nhập liệu 3.1 Nhập liệu ô tiêu chuẩn 3.1.1 Form nhập liệu Là file Excel “01 Form nhap Cay go_Tai sinh_Tre nua.xls” Cấu trúc form, gồm sheet: Tên sheet Ý nghĩa Chu y Nhap lieu Nếu số lưu ý nhập số liệu Thong tin OTC Thông tin ô tiêu chuẩn điều tra Cay go Nhập thông tin điều tra gỗ Cay non Nhập thông tin điều tra non Cay tai sinh Nhập thông tin điều tra tái sinh Tre nua CUM Nhập thông tin điều tra tre nứa mọc cụm Tre nua TAN Nhập thông tin điều tra tre nứa mọc tản 3.1.2 Phương pháp nhập Người dùng chọn ô cần nhập, xuất bảng gợi ý cách nhập (hình mơ tả gợi ý cách nhập tên đơn vị chủ rừng) Với liệu kiểu danh sách (như nhập tên chủ rừng, phẩm chất, ) người dùng kích chuột chọn nút tam giác ngược danh sách bên phải chọn giá trị cần nhập liệt kê Khi nhập sai xuất bảng thông báo lỗi gợi ý người dùng nhập lại www.snv.org SNV REDD+ Chi tiết cách thức nhập số liệu sheet, người dùng chọn sheet cần nhập làm theo gợi ý nhập liệu ô 3.2 Dữ liệu tuyến điều tra 3.2.1 Form nhập liệu Có hai mẫu form: 02 Form nhap Dieu tra theo tuyen.xls: gồm sheet Thong tin tuyen: nhập thông tin tuyến Thuc vat: nhập thông tin điều tra thực vật giám sát/tuyến Dong vat: nhập thông tin điều tra động vật/tuyến Cac tac dong: nhập thông tin đánh giá tác động/tuyến 03 Form tong hop Cac tac dong.xls: tổng hợp tác động tất tuyến đơn vị chủ rừng 3.2.2 Phương pháp nhập Người dùng chọn ô cần nhập làm theo hướng dẫn bảng gợi ý Excel 10 SNV REDD+ www.snv.org Ghi chú: chi tiết xem sheet “0 Thong tin OTC” file “6 Ket qua phan tich.xlsx” Kết phân tích mặc định hiển thị 10 dòng đầu tiên, để xem thơng tin dòng lại, kích chuột chọn biểu tượng tam giác , sau chọn số lượng dòng cần hiển thị (25, 50, 100) Ngồi ra, chọn (phía dưới, bên phải bảng kết quả) để xem trang kế tiếp, ngược lại, muốn xem trang trước đó, kích chọn Ngồi ra, người dùng sử dụng chức Search Sort để lọc xếp kết tính tốn Chức Search giúp người dùng lọc kết phân tích Ví dụ: lọc tiêu chuẩn trạng thái rừng thường xanh trung bình (TXB) Ban QLRPH DRAN Chức Sort (biểu tượng ) giúp xác định nhanh giá trị nhỏ nhất, lớn theo cột 4.3.2 Kết điều tra theo ô tiêu chuẩn Cây gỗ Sử dụng R script, tổng hợp tiêu: tiết diện ngang (m2/ha), mật độ 14 SNV REDD+ www.snv.org (cây/ha), số lồi (cây/otc), số có đường kính 30 cm (cây/ha), số chết (cây/ha), tổ thành loài theo số IV% (trong file 6.Ket qua phan tich.xlsx) Cây non Phân tích tiêu : mật độ (cây/ha), chiều cao bình qn (m), số lồi (cây/otc), phẩm chất (cây/ha) Cây tái sinh Kết phân tích cho biết thơng tin mật độ non phân theo cấp chiều cao Tre nứa mọc cụm Phản ánh mật độ theo cấp tuổi, tỷ lệ khỏe (%) www.snv.org 15 SNV REDD+ Tre nứa mọc tản Tính mật độ măng tỷ lệ khỏe mạnh 4.3.3 Kết điều tra theo chủ rừng trạng thái rừng Các tiêu phân tích tương tự với trường hợp tính tốn theo tiêu chuẩn, bao gồm: gỗ, non, tái sinh, tre nứa mọc cụm, tre nứa mọc tản Thông tin kết phân tích số tiêu truy cập file PFM_LamDong.html, Kết điều tra ô tiêu chuẩn | Theo chủ rừng trạng thái rừng 4.4 Kết điều tra Sinh khối Chỉ tính riêng cho đối tượng rừng gỗ, khơng tính sinh khối với rừng tre nứa (do thiếu thơng tin đường kính cây) 4.5 Kết điều tra Sinh khối Xác định sinh khối mặt đất, sinh khối mặt đất, tổng sinh khối trữ lượng carbon, trữ lượng CO2 rừng 16 SNV REDD+ www.snv.org 4.6 Kết điều tra theo chủ rừng trạng thái rừng Các tiêu phân tích tương tự với điều tra sinh khối theo tiêu chuẩn Trữ lượng Carbon /ha tính toán sở để đơn vị chủ rừng xác định tổng trữ lượng carbon khu rừng quản lý, cách nhân trữ lượng Carbon/ha với tổng diện tích rừng trạng thái 4.7 Kết điều tra tuyến Thông tin tuyến điều tra Số liệu điều tra tuyến sau đưa vào thư mục 02_Data Tuyen, sử dụng Rscript “PFM-LamDong.Rhtml” tổng hợp thông tin điều tra tuyến: tên đơn vị chủ rừng, tên tuyến, trạng thái rừng, tiểu khu, tọa độ đầu tuyến, cuối tuyến, độ dài tuyến (m) www.snv.org 17 SNV REDD+ 4.8 Thực vật Kết giám sát tuyến theo đơn vị chủ rừng Kết điều tra thực vật theo tuyến phản ánh thông qua tiêu: số lượng lồi tìm thấy, tỷ lệ lồi tìm thấy/ số lượng loài giám sát (%), mật độ non (cây/ha), mật độ gỗ (cây/ha) Kết giám sát loài theo đơn vị chủ rừng Phản ánh mật độ non (cây/ha), mật độ gỗ (cây/ha) loài theo đơn vị chủ rừng, tiết diện ngang bình qn (m2/ha), phẩm chất lồi giám sát 4.9 Động vật Đánh giá qua tiêu: tên loài tìm thấy, số lượng cá thể nhìn thấy, số lượng ước tính, tần suất bắt gặp (m/con) Đánh giá chung theo đơn vị chủ rừng: cho biết tổng số lượng lồi tìm thấy (lồi/chủ rừng), tên lồi, tổng số lượng cá thể, số lượng ước tính 18 SNV REDD+ www.snv.org 4.10 Các tác động Theo kiểu tác động Kết phân tích tác động cho biết kiểu tác động, mức độ tác động, số lượng điểm tác động, vị trí điểm tác động tuyến Thực vật xâm lấn Kết phân tích cho biết tên loài thực vật xâm lấn/chủ rừng, số tuyến bắt gặp, số lần bắt gặp, mật độ loài xâm lấn (cây/ha) www.snv.org 19 SNV REDD+ Tạo biểu đồ Pivot Chart Phần mềm sử dụng: Excel 2013 5.1 Biểu đồ N-D13 Chuẩn bị số liệu: file Excel ‘1.Tong hop cay go.xlsx’ thư mục 03_Reports 5.1.1 Xây dựng biểu đồ phân bố N-D13 theo đơn vị chủ rừng ô tiêu chuẩn Biểu đồ xây dựng theo bước: • Bước 1: Mở file “1.Tong hop cay go.xlsx” • Bước 2: Bôi đen từ cột A (stt) đến cột R (d_co); d_co: đường kính d13 phân theo cỡ kính 4cm • Bước 3: Vào thẻ Insert / PivotChart / OK • Bước 4: Cửa sổ PivotChart Fields kéo thả trường (churung, otc, d_co) vào mục “Drag fields between areas below” hình • Bước 5: kích chọn chọn OTC muốn xây dựng biểu đồ N-D13 • Bước 6: Thay đổi tiêu đề: chọn dấu chọn Exis Titles (hình dưới) 20 SNV REDD+ bên phải, phía biểu đồ, sau www.snv.org Sau thay đổi, biểu đồ mô phân bố N-D13 5.1.2 Xây dựng biểu đồ phân bố N-D13 theo đơn vị chủ rừng ldlr Làm tương tự với trường hợp OTC Điểm khác mục LEGEND (SERIES), chọn ldlr Chọn tên chủ rừng www.snv.org , chọn cần xây dựng biểu đồ 21 SNV REDD+ Muốn xác định phân bố số theo cỡ đường kính có đường kính từ 30 cm trở lên, kích chọn , sau bỏ dấu kiểm có cỡ đường kính nhỏ 30 cm Hình mơ tả loại bỏ có cỡ kính từ (6-10) cm (10-14) cm 5.2 Biểu đồ Loài – Tiết diện ngang Biểu đồ loài – tiết diện ngang biểu thị tổng tiết diện ngang loài so với loài khác Qua đó, giúp xác định lồi ưu lâm phần G (m2) Để xây dựng biểu đồ, trường mục “Drag fields between areas below” chọn hình dưới: 22 SNV REDD+ www.snv.org Được kết sau: Lưu ý: Biểu đồ xếp tiết diện ngang loài, cách chọn cột mấu xanh biểu đồ, sau kích chuột phải, chọn www.snv.org 23 SNV REDD+ Ý nghĩa số đa dạng sinh học 6.1 Độ tàn che Là mức độ che phủ tán rừng đất tán rừng Nó phản ánh mức độ khép tán rừng, dựa vào để điều tiết khơng gian sống cho lớp tán rừng 6.2 Mật độ Là số đơn vị diện tích rừng, thường tính đơn vị Mật độ phản ánh mức độ đậm đặc lâm phần, tiêu biểu thị mức độ lợi dụng không gian dinh dưỡng cạnh tranh sinh tồn cá thể lâm phần Xác định mật độ sở để xác định biện pháp kinh doanh, ni dưỡng rừng 6.3 Số lồi Số lượng lồi lầm phần: phản ánh mức độ đa dạng thực vật lâm phần 6.4 Tiết diện ngang Diện tích mặt cắt ngang thân vị trí 1,3m, tính m2, phản ánh độ đậm đặc rừng theo mặt phẳng nằm ngang Tiết diện ngang tiêu để xác định biện pháp kinh doanh, điều chế rừng Tiết diện ngang tính theo lồi để tỷ trọng loài ưu lâm phần 6.5 Tỷ lệ phẩm chất Là tỷ lệ số lượng theo mức phẩm chất (tốt, trung bình, xấu), thường tính theo đơn vị phần trăm (%) Dựa vào tỷ lệ phẩm chất giúp: Xác định khu rừng để lại làm giống Tỷ trọng lồi có chất lượng tốt, trung bình, xấu lâm phần Từ đó, xác định biện pháp lâm sinh phù hợp tùy theo mục đích sử dụng 6.6 Số có đường kính 30cm Số lượng đường kính vị trí 1,3m 30cm, tính đơn vị ha, phản ánh số lượng cá thể thành thục tham gia vào tầng tán khu rừng Trong kinh doanh rừng đạt đường kính khai thác 6.7 Số chết Là số lượng có đường kính lớn 6cm bị chết, tính theo đơn vị 1ha 24 SNV REDD+ www.snv.org 6.8 Công thức tổ thành theo IV% Được xác định dựa vào mật độ tiết diện ngang lâm phần IVi% = (Ni% + Gi%) / Trong đó: IV% : mức độ quan trọng lồi i (%) N% : tỷ lệ phần trăm số loài i (%) G% : tỷ lệ phần trăm tiết diện ngang lồi i (%) Cơng thức tổ thành theo IV%, cho biết tỷ trọng lồi có ảnh hưởng quan trọng đến hồn cảnh rừng Lồi có IV% cao ảnh hưởng lớn www.snv.org 25 SNV REDD+ Lỗi cách khắc phục 7.1 Lỗi font chữ Lỗi font chữ xuất kết hình bên dưới: a Nguyên nhân Do người dùng chưa chuyển đổi mã font chữ sang định dạng UTF-8 b Cách khắc phục Theo bước: • Mở file PFM-Lam Dong.Rhtml • Chọn Fsile \ Reopen with Encoding… • Chọn UTF-8 tích chọn Set as default encoding for source files 26 SNV REDD+ www.snv.org 7.2 Lỗi không chạy phần mềm xuất kết trang web nguyên nhân sau: Nguyên nhân Cài đặt phần mềm R, chưa khởi động lại máy tính Chưa cài đặt packages Windows 64bit cài đặt file “@ Setup win 32 bit.bat” Windows 32bit cài đặt file “@ Setup win 64 bit.bat” www.snv.org Cách khắc phục Khởi động lại máy tính Chạy file @Packages.bat thư mục “05_Software” Gỡ phần mềm R, Rstudio, khởi động lại máy cài đặt file “@Setup win 64 bit.bat” Gỡ phần mềm R, Rstudio, khởi động lại máy cài đặt file “@Setup win 32 bit.bat” 27 SNV REDD+ Tổ chức Phát triển Hà Lan SNV Tầng 3, nhà D, khách sạn La Thành, 218 Đội Cấn Hà Nội, Việt Nam ĐT: +84 38463791 Fax: +84 38463794 Email: vietnam@snvworld.org ... xây dựng chủ yếu dựa hệ thống phân tích xử lý dựa phần mềm mã nguồn mở, bao gồm: phần mềm R phân tích xử lý số liệu Hệ thống quản lý liệu dựa PostGIS cho sở liệu Web đồ trực tuyến Tác giả xin... lượng liệu lớn Bước 8: Sử dụng phần mềm R để tạo biểu tổng hợp cần thiết www.snv.org SNV REDD+ Chuẩn bị 2.1 Tổ chức liệu phân tích Dữ liệu phân tích đặt folder PFM- Lam Dong”, theo đường dẫn C: PFM- Lam... Lâm Đồng: UBND tỉnh, Sở Nông nghiệp Phát triển Nông thôn, Chi cục Lâm nghiệp, Chi cục Kiểm lâm, Hạt Kiểm lâm huyện Bảo Lâm đơn vị chủ rừng hai huyện Bảo Lâm Đơn Dương Công ty TNHH MTVLN Bảo Lâm,