Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong công tác quản lý thảm cây xanh đô thị

MỤC LỤC

Hệ thống định vị toàn cầu GPS Khái niệm chung

Thời thượng cổ con người định vị bằng cách đánh dấu lên thân cây, vách hang, sau đó dựa vào vị trí các vì sao bằng các công cụ khá tinh xảo và các tính toán phức tạp, nhất là trong các chuyến đi biển. Quỹ đạo của các vệ tinh được tính toán sao cho ở bất kỳ nơi nào trên trái đất, vào bất kỳ thời điểm nào, cũng có thể “nhìn thấy” từ 4-8 vệ tinh với góc cao lớn hơn 150.

Hệ thống thông tin địa lý (GIS) Khái niệm

Nếu xét dưới góc độ hệ thống, thì HTTĐL có thể được hiểu như một hệ thống các hợp phần: Phần cứng, Phần mềm, Cơ sở dữ liệu và Cơ sở trí thức chuyên gia, nơi tập hợp các định hướng, chủ trương ứng dụng của nhà quản lý, các kiến thức chuyên ngành và các kiến thức về công nghệ thông tin. Chỉ trên cơ sở đó mới quyết định xem HTTĐL định xây dựng đảm đương các chức năng trợ giúp quyết định gì và cũng mới có thể quyết định về nội dung, cấu trúc hợp phần còn lại còn hệ thống cũng như cơ cấu tài chính cần đầu tư cho việc hình thành và phát triển HTTĐL [12].

Bảng 2.1. Các ứng dụng của Hệ thống thông tin địa lý
Bảng 2.1. Các ứng dụng của Hệ thống thông tin địa lý

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đặc điềm khu vực nghiên cứu 1. Vị trí, giới hạn
    • Phương pháp nghiên cứu

      Bách Thảo còn được một vùng tự nhiên rộng lớn bao quanh hỗ trợ, như phía Bắc và Đông Bắc có Hồ Tây, hồ Trúc Bạch, phía Tây là dải đất phù sa dọc sông Hồng với làng hoa Ngọc Hà, và phía Đông và Đông Nam tập trung một quần thể di tích lịch sử đồ sộ: Quảng trường Ba Đình và khu lưu niệm Hồ Chủ Tịch. Việc thiết kế phiếu điều tra được kế thừa từ đề tài nghiên cứu cây cổ thụ ở Hà Tây và đã được thống nhất điều tra [phụ lục 2]: tên cây (tên khoa học và tên Việt Nam); thuộc Họ; thôn, đường; xã phường; tuổi cây cùng với việc đo các chỉ tiêu về đường kính; chu vi; chiều cao; đường kính tán cây;. Nó quản lý cả thuộc tính không gian và phi không gian của bản đồ nên còn có tên gọi khác là hệ thống thông tin địa lý (GIS - Geographic Infomation System), các lớp thông tin trong MapInfo được tổ chức theo dạng Table (bảng), mỗi một bảng là một tập hợp của một lớp thông tin bản đồ trong đó có các bảng ghi dữ liệu mà hệ thống tạo ra, do đó chỉ có thể truy nhập Table bằng chức năng của phần mềm MapInfo khi đã mở ít nhất 1 Table [14].

      Các đối tượng không gian gồm có độ cao thấp của địa hình được biểu thị bằng đường đồng mức, độ dốc hay không dốc, toạ độ x,y của một điểm bất kỳ trên bản đồ, các đối tượng này có trị số khác nhau tuỳ thuộc vào đặc điểm địa hình của từng vùng và lưới chiếu để xây dựng tờ bản đồ đó (trước đây là HN72, hiện nay Nhà nước đã quyết định Việt Nam dùng lưới chiếu UTM kể từ tháng 7 năm 2000, gọi tắt là hệ chiếu HN2000) [15]. Trong cấu trúc dữ liệu MapInfo chia làm hai phần là CSDL thuộc tính (phi không gian) và CSDL bản đồ, các bản ghi trong các CSDL này được quản lý độc lập với nhau nhưng lại liên kết với nhau rất chặt chẽ thông qua chỉ số ID (yếu tố để nhận dạng ra các đối tượng) được lưu giữ và quản lý chung cho các loại bản ghi nói trên. Với cách tổ chức thông tin theo từng lớp đối tượng như trên giúp cho phần mềm Mapinfo xây dựng thành các khối thông tin độc lập cho các mảnh bản đồ máy tính giúp cho việc lập bản đồ trên máy tính linh hoạt hơn theo cách tập hợp các lớp thông tin khác nhau trong một hệ thống, dễ dàng thêm vào một lớp thông tin mới hoặc xoá đi lớp thông tin không cần thiết.

      Hình 3.2. Các vị trí đo đường kính (D 1.3 ) thân cây
      Hình 3.2. Các vị trí đo đường kính (D 1.3 ) thân cây

      KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 4.1. Kết quả điều tra cây cổ thụ

      Số lượng và các thông tin về cây cổ thụ

      Các cây nằm trong cấp đường kính 250-299cm có 2 cây: Đa thắt nghẹt ở QuánThánh, Đa thắt nghẹt ở Khu lưu niệm Hồ Chủ Tịch. Cây nằm trong cấp đường kính trên 300cm có 2 cây: Đa búp đỏ ở Khu lưu niệm Hồ Chủ Tịch và Vườn Bách Thảo. Trong đó đặc biệt cây Đa búp đỏ có đường kính là 8,59m đây không phải là đường kính thật của chúng vì xung quanh chúng có 4 thân phụ phát triển rất tốt, do đó đường kính đo được gồm cả 4 thân phụ.

      Phân bố Chiều cao vút ngọn (HVN) cây cổ thụ Quận Ba Đình TT Chiều cao vút ngọn (m) Số lượng (cây) Tỷ lệ. Chiều cao vút ngọn nằm trong khoảng từ 45-50m có 2 cây đều là cây Dầu Rái (Dầu Nước) ở Vườn Bách Thảo. Phân bố Chiều cao dưới cành (HDC) cây cổ thụ Quận Ba Đình STT Chiều cao dưới cành (m) Số lượng cây Tỷ lệ (%).

      Bảng 4.3. Phân bố đường kính của cây cổ thụ Quận Ba Đình TT Nhóm đường kính (cm)  Số lượng cây Tỷ lệ
      Bảng 4.3. Phân bố đường kính của cây cổ thụ Quận Ba Đình TT Nhóm đường kính (cm) Số lượng cây Tỷ lệ

      Xây dựng các bản đồ chuyên đề trong phần mềm Mapinfo 1. Bản đồ nền

        Tương tự như vậy Append cho từng loại khác nhau ta được bản đồ chuyên đề về: giao thông, thủy hệ, dân cư, thực vật. Các đối tượng của bản đồ có thể được tô màu theo giá trị dữ liệu (theo phân nhóm hay cá thể), hoặc các đối tượng chủ đề được tạo để biểu thị giá trị của dữ liệu. Mở File giao thông đã được append của toàn quận Ba Đình Click Map  Create Thematic Map Click Individual  bên cột Template Name Click Region Indvalue Default Next khai báo Table cần tạo chủ đề và tên.

        Trang làm việc chính là cửa sổ bản đồ tổng hợp vừa biên tập, gồm một hay nhiều Table, được sắp xếp một cách logic theo bản đồ biên tập, và sự sắp xếp này được lưu giữ tổng hợp thành một Workspace. Bản đồ thành quả phân bố cây cổ thụ của Quận Ba Đình Bản đồ thành quả: Bản đồ phân bố cây cổ thụ của Quận Ba Đình tỷ lệ 1:5000. Từ bản đồ này sẽ giúp cho cơ quan quản lý cây xanh dễ dàng tìm kiếm số liệu hơn trên cơ sở việc xây dựng cơ sở dữ liệu với các trường khóa chính và phụ.

        Hình 4.1. Chuyển các file từ MicroStation sang Mapinfo
        Hình 4.1. Chuyển các file từ MicroStation sang Mapinfo

        Xây dựng cơ sở dữ liệu trong GIS 1. Các bảng dữ liệu và các trường khóa

          Nếu tất cả thông tin vào một bảng dữ liệu với các trường là các mục thông tin (mỗi Loài đều có thông tin về Họ và nhiều Loài lại nằm trong cùng một Họ, mỗi Loài đều có thông tin về quận, huyện, phường xã trong khi đó mỗi quận, huyện, phưỡng xã đều bao gồm nhiều Loài. - Bảng thông tin chung về đường phố - Bảng thông tin chung về quận Ba Đình - Bảng thông tin chung về kế hoạch quản lý. Để biết rừ hơn về cỏc giỏ trị thụng tin chung và sử dụng cho một số mục đích khác xây dựng bảng dữ liệu chứa các thông tin mô tả chi tiết của các thông tin chung được liên hệ qua mã code của thông tin chung gọi là Bảng thông tin mô tả.

          Trong bảng thông tin chính cần phải có trường làm khóa để liên kết với các bảng thông tin Loài đó là trường khóa chính. Mục đích của các bảng thông tin chứa đựng các thông tin chi tiết của các đối tượng từ đó ta có thể tìm, kiểm định lại các thông tin về đối tượng. Loài mô tả chứa các thông tin chi tiết của các đối tượng có thể tìm kiếm, kiểm định lại các đối tượng của thông tin.

          Ví dụ như bảng chính liên hệ bảng mảnh bản đồ bằng khoá ID_Map, bảng chính liên hệ với bảng đặc điểm hình thái bằng khoá ID_Characs, bảng chính liên hệ với bảng giá trị bảo tồn nguồn gen bằng khoá chính là ID_Gen, bảng chính liên hệ với bảng biện pháp bằng trường ID_AddAction…. - Chúng tôi đã đưa được cơ sở dữ liệu qua việc đi điều tra vào từng cây, và đặc biệt đã xây dựng được cấu trúc cơ sở dữ liệu phục vụ cho công tác theo dừi quản lý được tốt hơn.

          Bảng 4.8. Các mục thông tin trong điều tra cây
          Bảng 4.8. Các mục thông tin trong điều tra cây

          Các giải pháp bảo tồn cây cổ thụ

            Khi cây đã có hiện tượng bị bệnh thì phương pháp phòng trừ hiệu quả nhất là dùng thuốc khử trùng vết thương với thành phần ZnCl2 500g +cồn 500g + nước 150g + HCl đậm đặc 10g quét lên vết thương để bảo vệ cây hoặc dùng thuốc phòng mục chuyên dụng có bán tại các cửa hàng thuốc bảo vệ thực vật. Đối với hiện tượng sẽ làm cho cây hạn chế khả năng hút chất dinh dưỡng nuôi cây, cây sẽ thiếu chất cho sự phát triển, làm cho khả năng phát triển của các loại sâu bệnh hại gây ra do thiếu chất dinh dưỡng, mất nước, nhiệt độ không thích hợp, các chất gây hại và mặn hoá đất. * Kỹ thuật chăm sóc cải tạo: Thực hiện xới, vun đất xung quanh gốc, đối với những cây trơ gốc nhiều quá thì phải gia cố bằng cách xây các bồn rộng, kè xung quanh và bồi đắp thêm nhiều đất để đảm bảo cây có khả năng trụ vững tránh bị đổ khi có gió bão cũng như tăng cường cung cấp chất dinh dưỡng cho cây phát triển tốt.

            Với hiện tượng này thì các cây ký sinh hoặc các cây cạnh tranh sẽ làm cho cây cổ thụ không có được không gian dinh dưỡng tối ưu cho sự phát triển, sẽ không đủ dinh dưỡng, không quang hợp được. Đồng thời những cây ký sinh và cạnh tranh còn có nguy cơ là những cây mầm mống lây bệnh cho cây cổ thụ của chúng ta. * Kỹ thuật chăm sóc cải tạo: Thực hiện loại bỏ các cây chèn ép không mục đích và loại bỏ các cây ký sinh trên thân cây.