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 TRƢỜNG 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 TRƢỜNG 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 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS NGUYỄN THỊ THÚY HẰNG HÀ NỘI - 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn cơng trình nghiên cứu thực cá nhân tơi, 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 Tơi xin chịu trách nhiệm nghiên cứu Phạm Thị Thanh Mai LỜI CẢM ƠN Trong trình thực đề tài, tơi nhận đƣợc giúp đỡ tận tình thầy cơ, gia đình, bạn bè đồng nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ quý báu Trƣớc hết, tơi xin đƣợc bày tỏ lịng 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 tơi hồn thành luận văn Tơi 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 tơi q trình hồn thành luận văn Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng 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 10 Nhiệm vụ nghiên cứu 10 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 10 Phƣơng pháp nghiên cứu 10 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài 12 Bố cục luận văn 12 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS QUẢN LÝ RỪNG Ở VIỆT NAM 13 1.1 Tổng quan sở liệu GIS quản lý lớp phủ rừng 13 1.1.1 Cấu trúc liệu 13 1.1.2 Cơ sở liệu địa lý 17 1.1.3 Cơ sở liệu GIS quản lý lớp phủ rừng 20 1.2 Tình hình nghiên cứu sở liệu rừng Việt Nam 24 1.3 Các phƣơng pháp đƣợc sử dụng để xây dựng sở liệu phục vụ công tác quản lý lớp phủ rừng 27 1.4 Công tác quản lý rừng Đắk Lắk 28 CHƢƠNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS TRONG QUẢN LÝ LỚP PHỦ RỪNG 32 2.1 Chuẩn thông tin địa lý 32 2.1.1 Chuẩn thuật ngữ 33 2.1.2 Chuẩn hệ thống tham chiếu không gian 33 2.1.3 Chuẩn mơ hình cấu trúc liệu địa lý 35 2.1.4 Chuẩn phân loại đối tƣợng địa lý 35 2.1.5 Chuẩn thể trình bày liệu 35 2.1.6 Chuẩn chất lƣợng liệu không gian 35 2.1.7 Chuẩn siêu liệu (Metadata) 36 2.1.8 Chuẩn hóa mã hóa trao đổi liệu 36 2.2 Thiết kế CSDL GIS phục vụ công tác quản lý lớp phủ rừng cấp tỉnh 36 2.2.1 Khái niệm Geodatabase 36 2.2.2 Thiết kế Geodatabase cho lớp phủ rừng 43 2.2.3 Yêu cầu thiết kế CSDL GIS phục vụ công tác quản lý lớp phủ rừng cấp tỉnh 44 2.2.4 Thiết kế CSDL GIS phục vụ công tác quản lý lớp phủ rừng cấp tỉnh .47 2.3 Nội dụng yếu tố quản lý rừng lớp phủ rừng 50 CHƢƠNG - XÂY DỰNG CSDL GIS PHỤC VỤ CÔNG TÁC QUẢN LÝ LỚP PHỦ RỪNG TỈNH ĐẮK LẮK 56 3.1 Khái quát khu vực nghiên cứu 56 3.1.1 Đặc điểm chung tỉnh Đắk Lắk 56 3.1.2 Công tác quản lý lớp phủ rừng tỉnh Đắk Lắk 57 3.2 Xây dựng sở liệu GIS phục vụ công tác quản lý rừng 59 3.2.1 Khảo sát thực tế phân tích nhu cầu sử dụng thông tin, ứng dụng công nghệ 59 3.2.2 Lựa chọn công nghệ xây dựng CSDL, lƣu trữ, xử lý thông tin 60 3.2.3 Quy trình xây dựng 61 3.2.3.1 Xây dựng metadata 61 3.2.3.2 Chuẩn lớp thông tin sơ sở liệu GIS phục vụ công tác quản lý rừng tỉnh Đắk Lắk 62 3.2.3.3 Tích hợp CSDL đƣợc chuẩn hóa 69 3.2.4 Kết thu đƣợc việc xây dựng CSDL GIS phục vụ công tác quản lý rừng tỉnh Đắk Lắk 70 3.3 Sử dụng kết CSDL GIS phục vụ công tác quản lý lớp phủ tỉnh Đắk Lắk 72 3.3.1 Cập nhật CSDL 72 3.3.2 Tổng hợp độ che phủ rừng theo đơn vị hành 74 3.3.3 Tổng hợp diện tích rừng thay đổi theo nguyên nhân 76 3.3.4 Cảnh báo cháy rừng 80 3.3.5 Ứng dụng khác 81 KẾT LUẬN 86 KIẾN NGHỊ 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 PHỤ LỤC 90 Phụ lục : Nội dung lớp CSDL GIS phục vụ công tác quản lý rừng 90 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 1399 CSDL SQL DBMS XML GIS UML VQG TK CQL-QH DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Dữ liệu khơng gian liệu thuộc tính 14 Hình 1.2 Mối quan hệ thơng tin đồ thơng tin thuộc tính 17 Hình 1.3 Cơ sở liệu mối quan hệ với liệu đồ chuyên đề .19 Hình 1.4 Mơ hình lớp liệu GIS 20 Hình 2.1 Geodatabase ArcGIS 38 Hình 2.2 Mơ hình sở liệu không gian ESRI 39 Hình 2.3 Cấu trúc bên database 44 Hình 2.4 Mơ hình phát triển CSDL GIS lớp phủ rừng cấp tỉnh 45 Hình 3.1 Bản đồ hành tỉnh Đắk Lắk 56 Hình 3.4 Thành lập siêu liệu Metadata cho CSDL Lớp Phủ rừng tỉnh ĐắkLắc 62 Hình 3.2 Quy trình xây dựng CSDL lớp phủ rừng 68 Hình 3.3 Quy trình tích hợp liệu chuẩn hóa vào CSDL .69 Hình 3.4 Gói sở liệu toàn tỉnh 70 Hình 3.5 Các lớp gói sở liệu toàn tỉnh 71 Hình 3.6 Bảng sở liệu lớp phủ rừng 72 Hình 3.7 Các gói sở liệu đƣợc phân theo huyện 72 Hình 3.8 Các lớp gói sở liệu huyện 73 Hình 3.9 Cơ sở liệu lớp phủ rừng phân theo đơn vị hành huyện 73 Hình 3.10 Biểu đồ thể độ che phủ huyện 75 Hình 3.11 Mơ hình kết đánh giá độ che phủ 75 Hình 3.12 Biểu đồ thể thay đổi diện tích rừng theo nguyên nhân .76 Hình 3.13 Diện tích rừng thay đổi theo đơn vị hành huyện 77 Hình 3.14 Cảnh báo mức độ cháy rừng theo huyện 80 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Danh mục chuẩn 33 Bảng 2.2 So sánh kiểu database 41 Bảng 2.3 Mô tả cấu trúc database 42 Bảng 3.1 Diện tích rừng thay đổi theo nguyên nhân 79 Bảng 3.2 Bảng chi tiết quy hoạch loại rừng 81 Bảng 3.3 Danh mục tiểu khu rừng phòng hộ 82 Bảng 3.4 Danh mục tiểu khu đặc dụng 83 Bảng 3.5 Danh mục tiểu khu rừng sản xuất 85 STT Nhãn (Alias) 134 Mã nhận dạng Ngày thu nhận Ngày cập nhật Mã đối tƣợng Danh từ chung Danh từ riêng Loại đập VIII.11 Đầm lầy Tên lớp: Damlay.shp Nội dung: Là vùng đầm lầy, áp dụng để biểu thị mặt đầm Kiểu topology: Polygon Nhãn STT (Alias) Mã nhận dạng Ngày thu nhận Ngày cập nhật VIII.12 Máng dẫn nƣớc Tên lớp: Mangdannuoc.shp Nội dung: Là đƣờng mép nƣớc sông, suối, hồ chứa, đầm, phá, biển thời điểm thu nhận thông tin Kiểu topology: Polyline 135 Mã đối tƣợng Tên Nhãn STT (Alias) Mã nhận dạng Ngày thu nhận Ngày cập nhật Mã đối tƣợng VIII.13 Kênh mƣơng Tên lớp: KenhMuong.shp Nội dung: Áp dụng cho tuyến kênh mƣơng cho mụ nguồn dẫn Kiểu topology: Polyline STT Nhãn (Alias) Mã nhận dạng Ngày thu nhận Ngày cập nhật Mã đối tƣợng Danh từ chung Danh từ 136 riêng VIII.14 Ranh giới nƣớc mặt Tên lớp: RanhGioiNuocMat.shp Nội dung: Áp dụng cho tuyến nƣớc mặt Kiểu topology: Polyline Nhãn STT (Alias) Mã nhận dạng Ngày thu nhận Ngày cập nhật Mã đối tƣợng Loại ranh giới nƣớc mặt quy ƣớc VIII.15 Sông suối Tên lớp: SongSuoi.shp Nội dung: Áp dụng cho tuyến kênh mƣơng cho mục đíc nguồn dẫn Kiểu topology: Polyline Nhãn STT (Alias) 137 Mã nhận dạng Ngày thu nhận Ngày cập nhật Mã đối tƣợng Danh từ chung Danh từ riêng Loại trạng thái mặt nƣớc VIII.16 Nguồn nƣớc Tên lớp: NguonNuoc.shp Nội dung: Là nơi chứa nguồn nƣớc nhƣ giếng… Kiểu topology: Point Nhãn STT (Alias) Mã nhận dạng Ngày thu nhận Ngày cập nhật Mã đối tƣợng Tên Đối tƣợng 138 Phụ lục 3: Cấu trúc lớp nội dung CSDL chuyên đề lớp phủ rừng I Lớp phủ Tên lớp: RungĐakLak Kiểu topology: Polygon Nhãn TT (Alias) Mã nhận dạng Năm kiêm kê Danh từ chung Tên Chủ Quản Diện Tích Kiểu Rừng 10 11 Chức sử dụng rừng Trữ lƣợng Tác động ngƣời Nguồn gốc 12 13 sinh trƣởng Tuổi rừng 139 14 Số Lô 15 Số Khoảnh 16 Tiểu Khu Mã loại 17 18 rừng Tên Xã 19 Tên Huyện 20 Loại Đất, Loại 21 Rừng Độ Dốc 22 Lƣợng Mƣa 23 Tầng Dày 24 25 26 Năm Trồng Rừng Cảnh Báo Cháy Rừng Ranh Giới Rừng 27 Trồng Mới 28 Khai Thác 29 Phá Rừng 30 Chuyển Đổi Mục Đích Sử Dụng 31 Quy Hoạch 32 Phân Cấp 140 AI Trạm Kiểm Lâm Tên lớp: TramKiemLam Kiểu topology: Point STT Alias (nhãn) Mã Đối Tƣợng Tên Trạm Kiểm Lâm Tên Ngƣời Quản Lý Địa Chỉ Trạm Kiểm Lâm Địa Chỉ Ngƣời Quản Lý Điện Thoại Kiểm Lâm Điện Thoại Quản Lý Xe Máy 10 Ơ Tơ 11 12 13 14 15 Súng Ti Vi Loa Thiết Bị Chữa Cháy 141 ... GIS phục vụ công tác quản lý lớp phủ rừng cấp tỉnh Cơ sở liệu GIS phục vụ công tác quản lý lớp phủ rừng cấp tỉnh đƣợc thiết kế theo yêu cầu sau: 44 - Cơ sở liệu GIS phục vụ công tác quản lý rừng. .. liệu GIS phục vụ công tác quản lý lớp phủ rừng tỉnh Đắk Lắk 12 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS QUẢN LÝ RỪNG Ở VIỆT NAM 1.1 Tổng quan sở liệu GIS quản lý lớp phủ rừng Cơ sở liệu địa lý tập... phục vụ công tác quản lý lớp phủ rừng - Phân tích tổng hợp yếu tố cấu thành nên sở liệu lớp phủ rừng tỉnh Đắk Lắk - Xây dựng sở liệu GIS phục vụ công tác quản lý lớp phủ rừng tỉnh Đắk Lắk - Tìm