NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG PHƢƠNG PHÁP HỖ TRỢ RA QUYẾT ĐỊNH ĐA TIÊU CHÍ TRONG QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG TẠI KHU BẢO TỒN CÙ LAO CHÀM TỈNH QUẢNG NAM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - - ĐỀ CƢƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH KHOA HỌC MÁY TÍNH Mã số: TÊN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG PHƢƠNG PHÁP HỖ TRỢ RA QUYẾT ĐỊNH ĐA TIÊU CHÍ TRONG QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG TẠI KHU BẢO TỒN CÙ LAO CHÀM TỈNH QUẢNG NAM Tên HV: Nguyễn Thị Thanh Huyền CBHD: TS Nguyễn Văn Hiệu Lớp Cao học Khoá 15 (2011-2013) Đà Nẵng, 08/2012 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu 2.1.Mục tiêu 2.2.Nhiệm vụ Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp thực 4.1 Phương pháp lý thuyết 4.2 Phương pháp thực nghiệm 5 Dự kiến kết 5.1 Kết lý thuyết 5.2 Kết thực tiễn 6 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 6.1 Ý nghĩa khoa học 6.2 Ý nghĩa thực tiễn Bố cục luận văn Kế hoạch nghiên cứu TÀI LIỆU THAM KHẢO 11 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Rừng nguồn tài nguyên thiếu tồn phát triển người, yếu tố quan trọng cấu thành môi trường khu vực, hệ sinh thái phức hợp cung cấp cho người loạt sản phẩm kinh tế môi trường dịch vụ xã hội lượng giá Giá trị rừng mang tính nội khó đưa đơn giá cho nhiều chức dịch vụ mà rừng cung cấp Tài nguyên rừng phần tài nguyên thiên nhiên, thuộc loại tài nguyên tái tạo Nhưng sử dụng không hợp lý, tài ngun rừng bị suy thối khơng thể tái tạo Tài ngun rừng có vai trị quan trọng khí quyển, đất đai, mùa màng… nhiều lợi ích khác Hiện nay, nửa tài nguyên rừng giới bị phá hủy nghiêm trọng 30% bị suy thoái, tỷ người nghèo sống dựa chủ yếu vào tài nguyên rừng Để giải vấn đề đòi hỏi cần thực quản lý tài nguyên rừng xem xét tất yếu tố có liên quan đến tài nguyên rừng quan điểm tổng hợp toàn diện Quản lý tài nguyên rừng q trình có nỗ lực quản lý tài nguyên rừng hiệu quan điểm quản lý tổng hợp, coi vấn đề kỹ thuật xã hội, yếu tố xã hội quan trọng không yếu tố kỹ thuật quan trọng Mỗi quốc gia khu vực có đặc điểm riêng địa lý khí tượng, phong tục tập quán vùng nhận định khác giá trị tài nguyên thiên nhiên Thêm vào vùng lại có hồn cảnh phát triển kinh tế khác Vì quản lý tài nguyên rừng cách đắn phù hợp dựa quy tắc hay tiêu chuẩn đơn Trong Quản lý tài nguyên rừng, việc đưa định dựa hiểu biết sâu sắc mối quan hệ hoạt động, trình diễn khu vực ảnh hưởng hoạt động, trình đến khu vực quan trọng mang tính định Do việc tìm hệ hỗ trợ định quản lý tài nguyên rừng cần thiết Hệ thống hỗ trợ định DSS (Decision Support System) vấn đề tài nguyên bắt đầu xuất năm 1970 DSS xây dựng nhằm đánh giá biện pháp khác bao gồm việc đánh giá chi phí biện pháp để đưa đề xuất, khuyến nghị cho quan định Trải qua nhiều năm thập niên 90 kỷ trước, với phát triển phần mềm, nâng cao hiểu biết người định ứng dụng công nghệ thông tin giúp cho việc xây dựng khai thác phần mềm hỗ trợ định quản lý tài nguyên trở nên phổ biến Việt Nam có tổng diện tích tự nhiên 33,12 triệu ha, diện tích có rừng 12,61 triệu 6,16 triệu đất trồng đồi núi trọc đối tượng sản xuất lâm nơng nghiệp Diện tích đất lâm nghiệp chủ yếu phân bố vùng đồi núi nước, nơi sinh sống 25 triệu cư dân thuộc nhiều dân tộc người, có trình độ dân trí thấp, phương thức canh tác lạc hậu, kinh tế chậm phát triển đời sống cịn nhiều khó khăn Tuy nhiên, nguồn tài nguyên cạn kiệt suy thoái áp lực gia tăng dân số, canh tác nương rẫy, khai thác gỗ vượt trội cho tiêu dùng sản xuất công nghiệp Trong bối cảnh lâm nghiệp Việt Nam nay, quản lý rừng bền vững định hướng chiến lược quan trọng nhằm phát huy tối đa tiềm ngành góp phần đóng góp vào kinh tế quốc dân, cải thiện đời sống người dân vùng rừng núi, bảo tồn đa dạng sinh học hệ sinh thái rừng Ví dụ cụ thể nhận thức rõ quản lý tài nguyên rừng khu bảo tồn thiên nhiên Cù Lao Chàm đáp ứng phát triển bền vững Cù Lao Chàm cụm đảo thuộc xã đảo Tân Hiệp, thành phố Hội An, tỉnh Quảng Nam, nằm cách bờ biển Cửa Đại 15km, Cù Lao Chàm nơi có nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú Cù Lao Chàm số đảo nước cịn giữ thảm thực vật có độ che phủ tương đối lớn, khoảng 60 - 70% Kiểu thảm chiếm diện tích lớn rừng thường xanh rộng nhiệt đới, phân bố chủ yếu độ cao từ 50 - 500m Rừng Cù Lao Chàm đánh giá nơi lưu trữ nhiều nguồn gen động, thực vật quý Hệ động vật phong phú với 12 loài thú, 13 loài chim, 130 lồi bị sát lồi ếch nhái Trong đáng ý có khỉ dài chim yến loài đưa vào sách đỏ động vật Việt Nam Hiện nay, hoạt động khai thác nguồn tài nguyên với tốc độ ngày tăng phục vụ cho nhu cầu phát triển kinh tế xã hội địa phương, với nạn khai thác rừng bừa bãi làm cho nguồn tài nguyên rừng khu bảo tồn thiên nhiên Cù Lao Chảm tỉnh Quảng Nam có xu ngày cạn kiệt biến đổi theo hướng bất lợi Nghiên cứu quản lý tài nguyên rừng khu bảo tồn thiên nhiên Cù Lao Chàm tỉnh Quảng Nam vấn đề thiết cần triển khai cách hệ thống, đảm bảo tính khoa học phát triển bền vững Chính lý trên, đề xuất chọn đề tài luận văn cao học: “Nghiên cứu ứng dụng phương pháp hỗ trợ định đa tiêu chí Quản lý tài nguyên rừng khu bảo tồn Cù Lao Chàm tỉnh Quảng Nam” Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu 2.1 Mục tiêu - Tối ưu quản lý tài nguyên rừng 2.2 Nhiệm vụ Để thực mục đích ý tưởng nêu cần nghiên cứu tiến hành triển khai nội dung sau: - Tìm hiểu cơng tác quản lý tài ngun rừng khu bảo tồn Cù Lao Chàm - Tìm hiểu hệ hỗ trợ định, hỗ trợ định đa tiêu chí (MCDA) - Nghiên cứu phương pháp hỗ trợ định đa tiêu chí - Áp dụng phương pháp hỗ trợ định đa tiêu chí quản lý tài nguyên rừng - Xây dựng chương trình quản lý tài nguyên rừng triển khai ứng dụng Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Đối tượng: Hệ thống quản lý tài nguyên rừng, vấn đề liên quan đến tài nguyên rừng Phạm vi: Tập trung nghiên cứu ứng dụng phương pháp hỗ trợ định đa tiêu chí áp dụng thử nghiệm phân tích cho quản lý tài nguyên rừng bước đầu phát triển khu bảo tồn thiên nhiên Cù Lao Chàm tỉnh Quảng Nam Phƣơng pháp thực 4.1 Phƣơng pháp lý thuyết - Tìm hiểu phương pháp quản lý tài nguyên rừng - Tìm hiểu hệ hỗ trợ định quản lý tài ngun rừng - Tìm hiểu cơng cụ công nghệ liên quan đến tài nguyên rừng 4.2 Phƣơng pháp thực nghiệm - Phân tích yêu cầu thực tế toán quản lý rừng áp dụng thuật tốn có liên quan để trợ giúp việc lập trình, xây dựng ứng dụng - Kiểm tra, thử nghiệm đưa nhận xét, đánh giá kết đạt Dự kiến kết 5.1 Kết lý thuyết - Nắm phương pháp hỗ trợ định đa tiêu chí - Áp dụng thành công phương pháp hỗ trợ định đa tiêu chí vào quản lý tài nguyên rừng khu bảo tồn Cù Lao Chàm tỉnh Quảng Nam 5.2 Kết thực tiễn - Xây dựng thành công phần mềm quản lý tài nguyên rừng với số chức có giao diện than thiện dễ sử dụng - Chương trình hỗ trợ định cách nhanh chóng đảm bảo mặt tối ưu có giá trị cho người sử dụng Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 6.1 Ý nghĩa khoa học - Áp dụng lý thuyết hỗ trợ định đa tiêu chí vào toán quản lý tài nguyên rừng - Đề tài đề xuất phương pháp hỗ trợ định đa tiêu chí vào tốn quản lý tài ngun rừng - Áp dụng phương pháp hỗ trợ định đa tiêu chí vào quản lý tài nguyên rừng khu bảo tồn Cù Lao Chàm 6.2 Ý nghĩa thực tiễn - Đề tài ứng dụng công cụ, ngơn ngữ lập trình để xây dựng hệ thống trợ giúp định quản lý tài nguyên rừng - Sản phẩm hệ thống phục vụ đắc lực, kịp thời có độ xác cao - Đề xuất giải pháp tối ưu nhằm quản lý tài nguyên rừng cách hiệu Bố cục luận văn Dự kiến luận văn trình bày bao gồm phần sau : MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT I Tổng quan quản lý tài nguyên rừng I.1 Nguyên lý chung “Quản lý tài nguyên rừng” I.2 Hệ thống quản lý rừng Việt Nam I.3 Những vấn đề cần quan tâm quản lý tài nguyên rừng II Tổng quan hệ hỗ trợ định II.1 Giới thiệu II.2 Các khái niệm hệ hỗ trợ định II.3 Năng lực hệ hỗ trợ định II.4 Người định trình định II.4.1 Người định II.4.2 Quá trình định II.5 Các thành phần hệ hỗ trợ định III Hỗ trợ định đa tiêu chí (MCDA) III.1 Giới thiệu III.2 Một số khái niệm thông thường III.3 Cấu trúc toán MCDA III.4 Phân loại toán MCDA III.5 Các phương pháp MCDA CHƢƠNG II: CÁC PHƢƠNG PHÁP HỖ TRỢ RA QUYẾT ĐỊNH ĐA TIÊU CHÍ TRONG QUẢN LÝ TÀI NGUN RỪNG I Mơ hình MCDA cho tốn quản lý tài nguyên rừng I.1 Giới thiệu I.2 Cơ sở lý thuyết MCDA áp dụng cho toán I.2.1 Các bước I.2.2 Tạo lập ma trận phân tích I.2.3 Chuẩn hóa ma trận phân tích I.2.4 Mơ hình hóa hàm giá trị II Phương pháp Electre III II.1 Một số ký hiệu sử dụng II.2 Xây dựng mối quan hệ thứ bậc II.3 Khai thác mối quan hệ thứ bậc III Phương pháp Promethee II III.1 Một số ký hiệu sử dụng III.2 Xây dựng mối quan hệ thứ bậc III.3 Khai thác mối quan hệ thứ bậc IV Phương pháp Electre III dựa cách tiếp cận SMAA III IV.1.Không gian trọng số cách tiếp cận ngược IV.2.Các phương pháp mô tả V Phương pháp AHP (Analytic Hierachy Process) V.1 Phân giải vấn đề cần giải V.2 Thành lập ma trận so sánh V.3 Tổng hợp độ ưu tiên VI Phương pháp AHP mờ (fuzzy AHP - FAHP) VI.1 Giới thiệu VI.2 Biến ngôn ngữ giá trị mờ biến ngôn ngữ so sánh cặp VI.3 Thuật toán FAHP Chang (1992,1996) CHƢƠNG III: ÁP DỤNG PHƢƠNG PHÁP HỖ TRỢ RA QUYẾT ĐỊNH ĐA TIÊU CHÍ TRONG QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN CÙ LAO CHÀM TỈNH QUẢNG NAM I Vài nét khu bảo tồn thiên nhiên Cù Lao Chàm II Thực trạng quản lý, khai thác sử dụng nguồn tài nguyên rừng khu bảo tồn thiên nhiên Cù Lao Chàm II.1 Đối với ban quản lý II.2 Đối với người dân III Nhu quản lý tài nguyên rừng phục vụ phát triển bền vững khu bảo tồn thiên nhiên Cù Lao Chàm tỉnh Quảng Nam III.1 Áp lực biến đổi khí hậu III.2 Áp lực từ nhu cầu phát triển kinh tế xã hội IV Xây dựng chương trình hỗ trợ định đa tiêu chí quản lý tài nguyên rừng khu bảo tồn Cù Lao Chàm tỉnh Quảng Nam IV.1 Vận dụng phương pháp Electre III IV.2 Vận dụng phương pháp Promethee II IV.3 Vận dựng phương pháp Electre III dựa cách tiếp cận SMAA III IV.4 Vận dụng phương pháp AHP IV.5 Vận dụng phương pháp AHP mờ V Xác định phương án đáp ứng biến đổi khí hậu đảm bảo phát triển bền vững V.1 Xác định phương án V.2 Xác định tiêu chí V.3 Xếp hạng phương án VI Xác định phương án đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế xã hội VI.1 Xác định phương án VI.2 Xác định tiêu chí VI.3 Xếp hạng phương án KẾT LUẬN Kết luận Phạm vi ứng dụng Hướng phát triển TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC Kế hoạch nghiên cứu STT Thời gian Nội dung thực Kết dự kiến 01/06/2012 Xác định đề tài: Nghiên cứu Tên đề tài đến 31/07/2012 ứng dụng phương pháp hỗ trợ định đa tiêu chí Từ Quản lý tài nguyên rừng khu bảo tồn Cù Lao Chàm tỉnh Quảng Nam 01/08/2012 - Xác định nguồn tài liệu tham Danh mục tài liệu khảo đến 31/08/2012 - Nghiên cứu tài liệu, ngơn Từ ngữ lập trình tìm hiểu cơng cụ hỗ trợ cần thiết - Bước đầu viết luận văn 01/09/2012 - Nghiên cứu viết báo cáo Cơ sở lý thuyết đến 30/09/2012 sở lý thuyết chương Từ 01/10/2012 - Nghiên cứu viết báo cáo Hiểu phương pháp phân tích đa tiêu chí đến 31/10/2012 nội dung chương Từ hỗ trợ định quản lý tài nguyên rừng 01/11/2012 - Nghiên cứu viết báo cáo - Xây dựng giải pháp tổng thể, triển khai ứng dụng đến 30/12/2012 nội dung chương Từ - Tiếp tục lập trình thử - Nghiên cứu ngôn ngữ lập nghiệm phần mềm trình Visual C# Chương trình kết 01/01/2013 - Cài đặt, triển khai ứng dụng đến 31/01/2013 - Kiểm thử Đánh giá kết chương trình Từ Từ 01/02/2013 Hiệu chỉnh hoàn thiện toàn Luận văn đến 28/02/2013 luận văn 10 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] Báo cáo nghiên cứu quốc gia, Dự án Nghiên cứu so sánh toàn cầu REDD (GCS-REDD), Trung tâm nghiên cứu lâm nghiệp quốc tế (CIFOR) [2] Báo cáo thực quản lý rừng bền vững Việt Nam, Dự án xây dựng phương pháp lập kế hoạch quản lý rừng bền vững Hà Nội, 4/2009 [3] Lê Cảnh Định, Trần Trọng Đức, Tích hợp Gis AHP mờ đánh giá thích nghi đất đai, Kỷ yếu hội nghị khoa học công nghệ lần thứ 12, 2001 [4] Nguyễn Ngọc Trân, Ứng phó với biến đổi khí hậu biển dâng, 2009 [5] Thơng tin khu bảo vệ có đề xuất Việt Nam, 2004 Tài liệu tiếng Anh [1] Belton, Di Valerie, and Theodor J Stewart Multiple criteria decision analysis Boston: Kluwer Academic Publishers 2002 [2] Figueira, José, Salvatore Greco, and Matthias Ehrgott Multiple criteria decision analysis: state of the art surveys Vol 57 Springer 2005 [3] Giupponi, Carlo Decision Support Systems for implementing the European Water Framework Directive: The MULINO approach Environmental Modelling & Software 22, no (February): 248-258 2007 [4] Pinar Dursun, Tolga Kaya, Fuzzy multiple criteria sustainability assessment in forest management based on an integrated AHP-TOPSIS methodology [5] P Khaiter Hydrochemical Institute, Decision support system „forest management‟ Tài liệu Internet [1] http://www.dssfm2012.tuzvo.sk/ [2] http://www.netsymod.eu/ 11 Ý KIẾN CỦA CÁN BỘ HƢỚNG DẪN Đà Nẵng, ngày tháng năm 2012 Cán hướng dẫn, TS Nguyễn Văn Hiệu 12 Ý KIẾN CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM ĐỀ CƢƠNG Đà Nẵng, ngày tháng năm 2012 Cán duyệt đề cương 13