4. Cấu trúc khóa luận Error! Bookmark not defined.
1.2. Giới thiệu phần mềm MapInfo
1.2.1. Sơ lược về MapInfo
Theo Nguyễn Thế Thận (1999) [13], Maplnfo là phần mềm của GIS, là công cụ khá hữu hiệu để tạo ra và quản lý cơ sở dữ liệu địa lý vừa và nhỏ trên máy tính cá nhân. Sử dụng công cụ Maplnfo có thể thực hiện xây dựng hệ thống thông tin địa lý phục vụ cho mục đích nghiên cứu khoa học và sản xuất cho các tổ chức kinh tế xã hội của các ngành và các địa phương. Ngoài ra, Maplnfo là một phần mềm tương đối gọn nhẹ và dễ sử dụng, đặc biệt, dùng cho mục đích giảng dạy về GIS rất hiệu quả.
Maplnfo Professional do công ty Maplnfo nay là Pitney Bowes Hoa kỳ sản xuất, Maplnfo có thể sử dụng để phân tích dữ liệu: tạo các bản đồ chi tiết phục vụ cho trình bày và trợ giúp ra quyết định; quản lý theo địa lý các đối tượng như tài sản, kho tàng, con người, đất đai, giao thông, nước... Kết nối
với các cơ sở dữ liệu SQL Server, Informix... Chức năng chồng xếp và hỗ trợ ngôn ngữ lập trình MapBasic.
1.2.2. Tổ chức thông tin bản đồ trong MapInfo
Theo Phạm Trọng Mạnh (1999) [9], Các thông tin trong MapInfo được tổ chức theo từng bảng, mỗi bảng là một tập hợp các file về thông tin đồ hoạ chứa các bảng ghi dữ liệu mà hệ thống tạo ra. Chỉ có thể truy cập vào các chức năng của phần mềm Mapinfo, Table mà trong đó có chứa các tập tin sau đây:
- Tập tin .tab chứa các thông tin mô tả cấu trúc dữ liệu, đó là các file ở dạng bảng mô tả khuôn dạng của file lưu trữ thông tin.
- Tập tin .dat chứa các thông tin nguyên thuỷ, phần mở rộng của thông tin này có thể là *wks, dbf, xls, … nếu chúng ta làm việc với thông tin nguyên thuỷ là các số liệu từ Lotus 1 2 3, dbase/foxbase và excel.
- Tập tin .map bao gồm các thông tin mô tả các đối tượng địa lý.
- Tập tin .id bao gồm các thông tin về sự liên kết các đối tượng với nhau. - Tập tin .ind chứa các thông tin về chỉ số đối tượng. Tập tin này chỉ có khi trong cấu trúc của Table đã có ít nhất một trường dữ liệu đã được chọn làm chỉ số khoá (index). Thông qua các thông tin của file này chúng ta có thể thực hiện tìm kiếm thông tin thông qua một chỉ tiêu cho trước bằng chức năng file của Mapinfo.
1.2.3. Tổ chức thông tin theo các lớp đối tượng
Theo Nguyễn Thế Thận (1999) [13], các thông tin bản đồ trong GIS thường được tổ chức quản lý theo từng lớp đối tượng. Mỗi Hệ thống thông tin địa lý. Mỗi một lớp thông tin chỉ thể hiện một khía cạnh của mảnh bản đồ tổng thể. Lớp thông tin là một tập hợp các đối tượng bản đồ thuần nhất, thể hiện và quản lý các đối địa lý trong không gian theo một chủ đề cụ thể, phục vụ một mục đích nhất định trong hệ thống. Với các tổ chức thông tin theo từng lớp đối tượng như vậy đã giúp cho phần mềm Mapinfo xây dựng thành
các khối thông tin độc lập cho các mảnh bản đồ máy tính điều đó giúp cho phần mềm MapInfo xây dựng thành các khối thông tin độc lập cho các mảnh bản đồ máy tính điều đó giúp chúng ta thêm vào mảnh bản đồ đã có các lớp thông tin mới hoặc xoá đi các lớp đối tượng khi không cần thiết. Các đối tượng bản đồ chính mà trên cơ sở đó MapInfo sẽ quản lý, trừu tượng hoá các đối tượng địa lý trong thế giới thực vật và thể hiện chúng thành các loại bản đồ khác nhau.
- Đối tượng vùng: Thể hiện các đối tượng khép kín hình học và bao phủ một vùng diện tích nhất định.
- Đối tượng điểm: Thể hiện vị trí cụ thể của đối tượng địa lý.
- Đối tượng đường: Thể hiện các đối tượng không gian khép kín hình học và chạy dài theo một khoảng cách nhất định.
- Đối tượng chữ: Thể hiện các đối tượng không gian không phải là địa lý của bản đồ.
1.3. Tình hình ứng dụng GIS trong quản lý cây xanh đường phố trên Thế Giới và Việt Nam Thế Giới và Việt Nam
1.3.1. Trên Thế Giới
Trên thế giới việc ứng dụng GIS vào quản lý đô thị nói chung và quản lý cây xanh đô thị nói riêng đã có từ lâu và đạt nhiều thành tựu đáng kể.
Những ứng dụng của máy tính trong quản lý cây xanh đường phố đã xuất hiện từ những năm 1970 nhờ việc sử dụng những máy tính lớn Mainframe ở Hoa Kỳ. Ứng dụng máy tính này cho phép những người quản lý cây ở thành phố có thể truy nhập dữ liệu hiệu quả hơn và cung cấp một cách nhanh chóng tóm tắt dữ liệu những thông số cho quản lý cây xanh [21].
Vào những năm 1980 nhờ sự phát triển mạnh mẽ của tin học nên tăng nhanh về số người sử dụng và số đợt truy nhập vào dữ liệu cây xanh. Máy tính ngày nay đã có bộ nhớ rất lớn và tốc độ xử lý nhanh với giá thành hạ. Máy vi tính có thể cũng được sử dụng cho những công việc khác như: soạn
thảo văn bản, xử lý dữ liệu và quản lý tài chính nên việc trang bị máy tính đã trở nên phổ biến. Những cơ quan quản lý cây xanh đô thị có thể thiết kế chương trình quản lý của chính mình hoặc mua những chương trình thương mại để tăng cường hiệu quả công việc. Việc lựa chọn phần mềm thích hợp yêu cầu người quản lý phải hểu rõ những mục tiêu quản lý và biết được phần mềm nào sẽ đáp ứng được những mục tiêu đó. Phần mềm được chọn lựa không chỉ đáp ứng được những yêu cầu hiện tại mà phải cho phép bạn mở rộng khả năng nếu cần thiết và phải bao gồm cả những chức năng tuy chưa xuất hiện nhưng có vai trò quan trọng trong tương lai. Tuy nhiên, đối với các cơ quan quản lý không có khả năng phát triển phần mềm thì việc mua chương trình thương mại vẫn kinh tế hơn là phát triển phần mềm của chính mình. Tuy vậy nếu tự phát triển phần mềm thì khả năng lập trình sẽ dễ dàng đáp ứng kịp thời những nhu cầu của công việc quản lý cây xanh trong tương lai.
Gần đây hơn, Wagar và Smiley (1990) mô tả hệ thống máy tính có khả năng hỗ trợ quản lý cây xanh đô thị kể cả một số phần mềm thương mại. Các chức năng của những hệ thống này được mô tả theo thứ tự tầm quan trọng như sau [24]:
1. Truy xuất, trình bày, và kiểm tra dữ liệu. Chức năng này nhằm tạo nên những câu trả lời nhanh chóng cho những yêu cầu về Code địa chỉ hoặc vị trí nhằm thực hiện công việc kiểm kê và cung cấp thông tin tức thời. Đồng thời, đối với nhiều nhu cầu về quản lý thì những thông tin về giống cây, ngày tháng, những cá nhân sở hữu hay quản lý cây, hoặc những biện pháp đã được áp dụng nhiều khi cũng rất quan trọng.
2. Thiết lập thứ tự công việc. Cần có danh sách những công việc và biện pháp được lựa chọn để áp dụng cho những cây xanh nhất định trong những vùng đã được quyết định hay dựa trên những yêu cầu, kiến nghị hay phản hồi của cộng đồng. Tất nhiên dữ liệu về thời điểm có nhu cầu, thời gian áp dụng biện pháp và hoàn thành công việc cũng cần được lưu trữ.
3. Tính toán giá trị của cây xanh. Qua việc áp dụng phương pháp tính giá trị để lưu trữ dữ liệu về giống loài, đường kính, đánh giá tình trạng và vị trí, giá trị của bất kỳ cây xanh nào cũng có thể được xác định. Thông tin này thường rất hữu ích khi viết báo cáo và ước tính kinh phí quản lý và bảo trì.
4. Tổng kết thông tin. Tóm tắt cung cấp thông tin về một nhóm cây hay cây trong một vùng nhất định. Thông tin tóm lược này có thể rất hữu ích bao gồm giống loài, kích thước, giá trị và tình trạng, công việc cần thiết để để có thể áp dụng biện pháp bảo trì, số kinh phí để thực hiện các nhiệm vụ.
5. Bản đồ vị trí cây xanh. Việc sử dụng kỹ thuật đo vẽ bản đồ cho phép tạo ra bản đồ thể hiện vị trí cây xanh.
6. Tạo đồ thị. Thể hiện các thông số cây đồ thị như tính đa dạng giống loài, phân bố cây có đường kính khác nhau, và tình trạng cây xanh dưới dạng đồ thị sẽ làm thông tin trở nên dễ hiểu, khả năng truyền cảm nhanh chóng hơn và thông tin sẽ có tính thuyết phục cao hơn.
7. Theo dõi chi phí bảo quản và tình trạng sinh trưởng của những loài cây khác nhau. Khả năng xác định kinh phí thích hợp cho những nhiệm vụ bảo trì quản lý khác nhau bao giờ cũng rất cần thiết và quan trọng. Lưu trữ đầy đủ những thông tin như vậy về những công việc đã thực hiện, giá thành, và nhân công sẽ cho phép dễ dàng ước tính những thông số sau: kinh phí thực hiện các loại công việc, mà nhu cầu công việc bảo trì và giá thành cho những giống loài cây khác nhau, biện pháp phải thực hiện ở tại những thời điểm nào và loại công việc nào, và cho phép biết được khi nào thì giá thành bảo trì sẽ vượt quá giá thành thay cây mới. Dữ liệu lưu trữ về quá trình sinh trưởng của cây cũng giúp cho ta đánh giá được mức độ thích hợp với từng loại cảnh quan của từng giống cây.
8. Dự báo khối lượng công việc trong tương lai. Việc có thể dự báo công việc trong tương lai cho phép lập kế hoạch về nhân sự và thiết bị, chuẩn
bị và tìm nguồn ngân quỹ và quyết định kế hoạch thay thế hay trồng mới cây xanh.
Những hệ thống máy tính quản lý cây xanh cũng cần phải có tính "dễ sử dụng" nhưng đồng thời phải đi kèm tài liệu hướng dẫn và tham khảo đầy đủ để người sử dụng có thể tự giải quyết vấn đề khi cần thiết. Những công cụ trợ giúp cùng với thiết kế giao diện hợp lý và hệ thống tài liệu hướng dẫn, và tham khảo kèm theo có thể giúp người sử dụng tự hỗ trợ. Tuy nhiên, nhà phát triển phần mềm cần bảo đảm với người sử dụng là họ sẵn lòng đáp ứng mọi câu hỏi trong tương lai khi người sử dụng cần giúp đỡ. Chi phí của hỗ trợ kỹ thuật thường biến động lớn phụ thuộc vào hệ thống phần mềm. Một số phần mềm chỉ được hỗ trợ trong năm đầu tiên sau khi mua trong khi những phần mềm khác đòi hỏi người dùng phải trả một khoản phí hỗ trợ hàng năm.
Có thể thấy việc ứng dụng GIS trong công tác điều tra cây là một công cụ rất hiệu quả. Tác dụng nổi bật của GIS trong quản lý cây xanh là khá hữu ích, có thể giúp quản lý tất cả những khía cạnh của hệ thống sinh thái chứ không phải chỉ tập trung vào một bộ phận riêng biệt nào đó.
Trong các quốc gia quan tâm ứng dụng phần mềm quản lý cây xanh, trong đó Hoa Kỳ là nước có nhiều sản phẩm. Dưới đây là tóm lược các phần mềm quản lý cây xanh tại Hoa Kỳ [12]:
- Phần mềm CANOPY:
Các tiện ích của Canopy gồm: Kế hoạch quản lý rừng đô thị, chính sách quản lý rủi ro do cây, phục hồi diện tích tự nhiên, tư vấn, quy định bảo tồn cây, kiểm toán chương trình rừng đô thị, kiểm kê cây, thể hiện bản đồ GIS.
- Phần mềm SILVIBASE:
SilviBase do Natural Resource Planning Services (NRPS) ở Gainesville, Florida (Hoa Kỳ) xây dựng. SilviBase là phần mềm thiên về kiểm kê cây xanh, kiểm kê và kết xuất báo cáo kiểm kê.
- Phần mềm Urban Forest Inventory System:
Phần mềm Urban Forest Inventory System (UFIS) do Natural Resource Technologies (NRT) ở Tallassee, Bang Alabama (Hoa Kỳ) xây dựng. UFIS sử dụng một mô đun thời gian thực của MapInfo để hiện thị và in bản đồ cây, không gian trồng cây, các đường phố và các đặc trưng khác. UFIS chỉ là chương trình xem trực tiếp cây xanh trên màn hình.
1.3.2. Tại Việt Nam
Cùng với sự phát triển của thế giới, ở nước ta cũng đang có nhiều công trình nghiên cứu, các dự án ứng dụng GIS trong quản lý cây xanh đô thị và đã thu được những thành tựu nổi bật.
- Đỗ Thị Việt Hương (2004), đã thực hiện thành công đề tài “Quản lý hệ thống cây xanh khu vực Đại nội, thành phố Huế, tỉnh Thừa Thiên Huế bằng công nghệ GIS”. Mục tiêu: Quản lý cơ sở dữ liệu cây xanh Đại nội – Huế bằng công nghệ GIS, mô hình này giúp Công ty công viên cây xanh Huế quản lý hệ thống cây xanh, tính toán mật độ cây xanh trên từng tuyến đường, lên kế hoạch cắt tỉa, di tu, bảo dưỡng cây xanh được tốt. Đề tài thực hiện trên phạm vi cây xanh phân bố ở bốn tuyến đường quanh Đại nội (23/8, Đoàn Thị Điểm, Đặng Thái Huân, Lê Huân) và khu vực Tử Cấm thành. Bước đầu tác giả thực hiện đo đạc, nghiên cứu và thu thập số liệu. Từ các thông số về chu vi, đường kính, số lượng..tác giả dùng phần mềm MapInfo trình diễn dưới dạng các Modul, sau đó phải trải qua các công đoạn: Lập bản đồ nền, số hóa thông tin, cập nhật thông tin chuyên đề. So với phương pháp thủ công, quản lý cây xanh bằng công nghệ GIS vừa hệ thống lại vừa chi tiết. Nhìn tổng quan vào bản đồ, người xem có thể thấy rõ sự phân bố của các loại cây, đồng thời tùy theo nhu cầu có thể truy cập thông tin chuyên môn như: Chiều cao cây, khoảng cách giữa hai cây, tên cây (địa phương và khoa học), họ cây, chất lượng cây... [5].
- Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2008 một đề tài nghiên cứu khoa học mang tên “Xây dựng hệ thống thông tin quản lý cây xanh đường phố và công
viên ở Thành phố Hồ Chí Minh”. Do Chế Đình Lý làm chủ nhiệm đề tài. Đề tài do Viện Môi trường và Tài nguyên thành phố Hồ Chí Minh và Công ty Công viên – Cây xanh Thành phố Hồ Chí Minh phối hợp thực hiện. Hệ thống cung cấp đầy đủ các thông tin về: Dữ liệu cây xanh công cộng (đường phố, công viên): vị trí cây trên bản đồ, hình ảnh cây, …; Lưu trữ và tính toán tổng hợp số liệu cây xanh; Mô hình tương quan giữa tán lá và đường kính cây; Dữ liệu thọ mộc học; Các mảng xanh đặc thù phục vụ quảng bá du lịch xanh [8].
- Vũ Thị Phương Thủy (2009), “Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong công tác điều tra, theo dõi và quản lý thảm cây xanh, cây cổ thụ góp phần bảo vệ cảnh quan môi trường tại Quận Ba Đình - Hà Nội”. Đề tài thực hiện với mục tiêu: Sử dụng viễn thám và GIS để nâng cao tính khoa học trong quản lý cây cổ thụ. Thử nghiệm phương pháp viễn thám và GIS trong công tác điều tra, giám sát và quản lý cây cổ thụ của thành phố Hà Nội. Kết quả đã lập lý lịch để điều tra cây cổ thụ về chu vi, đường kính, chiều cao cây, đường kính tán. Đã đánh giá được tình hình sinh trưởng của từng cây. Hạn chế tuy đề tài có đề cập đến công nghệ viễn thám nhưng không tiến hành giải đoán ảnh mà chỉ sử dụng ảnh để nhận biết các cây có tán lá rộng để phục vụ tốt hơn trong quá trình điều tra ngoại nghiệp. Chương trình hạn chế ở giao diện tiếng Anh, khó sử dụng cho người quản lý [15].
1.4. Điều kiện tự nhiên phường Hòa Minh, quận Liên Chiểu, thành phố Đà Nẵng Đà Nẵng
1.4.1. Vị trí địa lý
Phường Hòa Minh nằm ở phía Nam quận Liên Chiểu, có tọa độ địa lý 16°03′42 vĩ độ bắc 108°09′45 kinh độ đông.
-Bắc giáp biển Đông
-Nam giáp phường Hòa An
-Đông giáp phường Thanh Khê Tây
1.4.2. Địa hình
Phường Hòa Minh có địa hình thấp. Là vùng đồng bằng ven biển, chịu nhiều ảnh hường của biển, đặc biệt là đất bị nhiễm mặn.