Tài liệu ứng dụng phần mềm mã nguồn mở qgis quản lý tài nguyên cây thuốc trong rừng tự nhiên tại xã tân bình huyện như xuân tỉnh thanh hóa.

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -----------  ----------- NGUYỄN VĂN CHINH ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MÃ NGUỒN MỞ QGIS QUẢN LÝ NGUỒN TÀI NGUYÊN CÂY THUÔC TRONG RỪNG TỰ NHIÊN TẠI XÃ TÂN BÌNH, HUYỆN NHƢ XUÂN, TỈNH THANH HÓA KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HOC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Quản lý tài nguyên rừng Khoa : Lâm nghiệp Khóa học : 2014 – 2016 Thái Nguyên - 2016 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -----------  ----------- NGUYỄN VĂN CHINH ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MÃ NGUỒN MỞ QGIS QUẢN LÝ NGUỒN TÀI NGUYÊN CÂY THUÔC TRONG RỪNG TỰ NHIÊN TẠI XÃ TÂN BÌNH, HUYỆN NHƢ XUÂN, TỈNH THANH HÓA KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HOC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Quản lý tài nguyên rừng Lớp : Liên Thông QLTNR K11 Khoa : Lâm nghiệp Khóa học : 2014 – 2016 Giảng viên hƣớng dẫn : Th.s. Lục Văn Cƣờng Thái Nguyên - 2016 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan khóa luận này do chính tôi thực hiện dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của Th.s. Lục Văn cƣờng Các số liệu kết quả nghiên cứu trong khóa luận của tôi hoàn toàn trung thực và chƣa hề công bố hoặc sử dụng để bảo vệ học vị nào. ƣ các tài liêụ , thông tin đƣơc c đăng tải Nôịdung khóa luận cótham khảo vàsƣ trên các tác phâm, tap chí,…đã đƣợc chỉ rõ nguồn gốc. Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Thái Nguyên, 06 tháng 06 năm 2016 Giảng viên hƣớng dẫn Sinh viên Th.S. Lục Văn Cƣờng Nguyễn Văn Chinh XÁC NHẬN CỦA GV CHẤMPHẢN BIỆN xác nhận đã sửa chữa sai sót sau khi Hội đồng đánh giá chấm. (Ký, ghi rõ họ và tên) ii LỜI CẢM ƠN Thực tập tốt nghiệp là một giai đoan cần thiết và hết sức quan trọng của mỗi sinh viên, đó là thời gian để sinh viên tiếp cận với thực tế, nhằm củng cố và vận dụng kiến thức mà mình đã học đƣợc trong Nhà trƣờng. Đƣợc sự nhất trí của Ban giám hiệu nhà trƣờng, Ban chủ nhiệm khoa Lâm Nghiệp - Trƣờng Đai học Nông Lâm Thái Nguyên, tôi đã tiến hành thực hiện đề tài: "Ứng dụng phần mềm mã nguồn mở QGIS quản lý tài nguyên cây thuốc trong rừng tự nhiên tại xã Tân Bình, huyện Như Xuân, tỉnh Thanh Hóa”. Sau một thời gian nghiên cứu và thực tập tốt nghiệp, bản báo cáo thực tập tốt nghiệp của tôi đã hoàn thành. Vậy tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong khoa Lâm Nghiệp, Trƣờng Đai học Nông Lâm Thái Nguyên đã giảng day và h ƣớng dẫn chúng em. Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo Th.s. Lục Văn C ƣờng đã tận tình hƣớng dẫn và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin cảm ơn các ban ngành lãnh đao UBND xã Tân Bình, huyện Nh ƣ Xuân, tỉnh Thanh Hóa cùng ngƣời dân trong xã Tân Bình- huyện Nh ƣ Xuân, đã tao điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình thực tập để hoàn thành báo cáo tốt nghiệp này. Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, ban bè đã luôn động viên giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 06 tháng 06 năm 2016 Sinh viên Nguyễn Văn Chinh iii DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 4.1: Bảng các loài thực vật đƣợc cộng đồng dân tộc khai thác sử dụng làm thuốc tai xã Tân Bình, huyện Nhƣ Xuân, tỉnh Thanh Hóa.......................................34 Bảng 4.2. Kết quả kiểm tra hiện trƣờng xã Tân Bình..............................................38 Bảng 4.3. Trữ lƣợng trung bình tai điểm lập OTC tai thôn Làng Lung...................39 Bảng 4.4 . Trữ lƣợng trung bình tai điểm lập OTC tai thôn Sơn Thủy....................41 Bảng 4.5. Trữ lƣợng trung bình tai điểm lập OTC tai thôn Rọc Nái.......................43 iv DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 2.1. Các thành phần của GIS...............................................................................4 Hình 2.2: Sơ đồ tổ chức một hệ “phần cứng GIS”......................................................5 Hình 2.3: Bảng số hoá (digitizer).................................................................................5 Hình 2.4: Máy quét (Scanner)......................................................................................6 Hình 2.5: Máy in (printer)............................................................................................6 Hình 2.6: Máy vẽ (plotter)............................................................................................7 Hình 2.7: Minh họa cấu trúc dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính......................8 Hình 3.1: Quy trình xây dựng cơ sở dữ liệu cây thuốc bằng phần mềm QGIS........33 Hình 4.1. Bản đồ hiện trang rừng tự nhiên xã Tân Bình...........................................37 Hình 4.2. Biểu đồ thể hiện sự có mặt của các loài cây dƣợc liệu............................40 tai thôn Làng Lung.....................................................................................................40 Hình 4.3. Biểu đồ thể hiện sự có mặt của các loài cây dƣợc liệu............................42 tai thôn Sơn Thủy.......................................................................................................42 Hình 4.4. Biểu đồ thể hiện sự có mặt của các loài cây dƣợc liệu tai thôn Rọc Nái .. 44 Hình 4.5. Biểu đồ thể hiện sự có mặt của các loài cây dƣợc liệu tai.......................45 khu vực nghiên cứu.................................................................................................... 45 Hình 4.6. Bản đồ phân bố cây Sa nhân......................................................................46 Hình 4.7. Bản đồ phân bố cây Mật gấu.....................................................................47 Hình 4.8. Bản đồ phân bố cây Dứa dai......................................................................48 Hình 4.9. Bản đồ phân bố cây Dƣơng xỉ..................................................................49 Hình 4.10. Bản đồ phân bố cây Chanh rừng.............................................................50 Hình 4.11. Bản đồ phân bố cây Lac tiên....................................................................51 Hình 4.12. Bản đồ phân bố cây Khúc khắc............................................................... 52 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CHỮ VIẾT TẮT Ý NGHĨA WWF Tổ chức Quỹ thiên nhiên thế giới WHO Tổ chức Y tế thế giới UNESCO Tổ chức Di sản văn hóa thế giới NCCT Ngƣời cung cấp tin SĐVN Sách đỏ Việt Nam NĐ32/CP Nghị định 32 chính phủ IUCN Liên minh bảo tồn thiên nhiên thế giới EN Nguy cấp cao VU Bị đe dọa, sắp nguy cấp STT Số thứ tự UBND Ủy ban nhân dân THCS Trung học cơ sở VACR Vƣờn – ao – chuồng – rừng OTC Ô tiêu chuân QGIS Quantum GIS vi MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN..........................................................................................................i LỜI CẢM ƠN.............................................................................................................. ii DANH MỤC CÁC BẢNG......................................................................................... iii DANH MỤC CÁC HÌNH...........................................................................................iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT..............................................................................v MỤC LỤC...................................................................................................................vi PHẦN 1 MỞ ĐẦU.......................................................................................................1 1.1. Đặt vấn đề......................................................................................................... 1 1.2 Mục đích nghiên cứu đề tài................................................................................2 1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài.........................................................................3 1.4. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học................................................3 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU.............................................................................4 2.1. Tổng quan về GIS............................................................................................. 4 2.1.1. Khái niệm QGIS........................................................................................4 2.1.2. Các thành phần của GIS............................................................................4 2.1.3. Ứng dụng GIS............................................................................................9 2.1.4. Ứng dụng GIS trong xây dựng bản đồ số trên Thế Giới và Việt Nam .. 11 2.1.5. Tổng quan về phần mềm QGIS...............................................................23 2.2. Tổng quan về cây dƣợc liệu tai Việt Nam.....................................................26 2.3. Tổng quan về khu vực nghiên cứu................................................................. 28 2.3.1. Vị trí địa lý...............................................................................................28 2.3.2. Địa hình địa thế....................................................................................... 28 2.3.3. Khí hậu thủy văn.....................................................................................28 2.3.4. Điều kiện kinh tế - xã hội........................................................................29 2.3.5. Trình độ văn hóa – phong tục tập quán...................................................29 2.3.6. Cơ sở ha tầng và các công trình đầu tƣ..................................................29 2.3.7. Đất đai tài nguyên rừng, đất lâm nghiệp.................................................29 PHẦN 3 ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU........31 3.1. Đối tƣợng và địa điểm nghiên cứu................................................................31 vii 3.2. Thời gian nghiên cứu......................................................................................31 3.3. Nội dung nghiên cứu...................................................................................... 31 3.4. Phƣơng pháp nghiên cứu...............................................................................31 3.4.1. Kế thừa các tài liệu cơ bản......................................................................31 3.4.2. Phƣơng pháp thu thập và xử lý số liệu.................................................. 31 3.4.5. Phƣơng pháp ngoai nghiệp.................................................................... 32 3.4.6. Phƣơng pháp nội nghiệp........................................................................33 PHẦN 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU.........................................................................34 4.1. Các loài cây thuốc phát hiện đƣợc tai khu vực nghiên cứu..........................34 Isodon lophanthoides................................................................................................. 34 4.2. Ứng dụng phần mềm mã nguồn mở QGIS xây dựng bản đồ khu vực phân bố của cây thuốc tai khu vực nghiên cứu...................................................................36 4.2.1. Hồ sơ quản lý cây dƣợc liệu tai xã Tân Bình........................................36 4.2.2. Kết quả hiện trang rừng tự nhiên tai khu vực nghiên cứu......................37 4.2.3. Kết quả xây dựng bản đồ khu vực phân bố của cây dƣợc liệu..............45 4.3. Đề xuất một số giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả của công tác quản lý loài cây dƣợc liệu.........................................................................................................53 4.3.1. Về nhân lực, chuyên môn........................................................................53 4.3.2. Trang thiết bị............................................................................................53 PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................55 5.1. Kết luận...........................................................................................................55 5.2. Tồn tai............................................................................................................. 55 5.3. Kiến nghị.........................................................................................................56 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................1 PHỤ LỤC..................................................................................................................... 3 1 PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Cây thuốc từ lâu đã đƣợc nhiều ngƣời quan tâm đến đây là nguồn tài nguyên thực vật có giá trị thiết thực cho các cộng đồng địa ph ƣơng trong việc phòng chữa bệnh, ngoài ra nó còn có giá trị trong việc bảo tồn nguồn gen, cung cấp cho lĩnh vực dƣợc học. Cho đến nay Việt Nam vẫn đƣợc đánh giá là n ƣớc có nguồn tài nguyên sinh vật đa dang và phong phú, trong đó có tài nguyên cây thuốc, đặc biệt là khu vực Trƣờng Sơn. Thêm vào đó với những kinh nghiệm đã đƣợc tích lũy qua 4000 năm lịch sử, đã sử dụng nguồn tài nguyên phục vụ cho nhu cầu cuộc sống từ ăn, mặc, ở, chăm sóc sức khỏe và chữa bệnh vv… của các cộng đồng dân tộc ngƣời Việt Nam. Đó là một ƣu thế lớn trong việc sử dụng nguồn tài nguyên thực vật trong đó có nguồn tài nguyên cây thuốc góp phần nâng cao đời sống và sức khỏe của mọi ngƣời đặc biệt là các đồng bào dân tộc thiểu số ở các vùng sâu, vùng xa nơi cuộc sống của họ gặp nhiều khó khăn phụ thuộc rất nhiều vào tài nguyên thiên nhiên trong đó có rừng. Hiện nay, nguồn tài nguyên rừng của chúng ta đang bị suy giảm nghiêm trọng, kéo theo đa dang sinh học cũng bị giảm trong đó có cả cây thuốc bản địa có giá trị chƣa kịp nghiên cứu cũng đã mất dần, việc nghiên cứu phát hiện và bảo tồn tiến đến sử dụng bền vững bền vững tài nguyên cây thuốc bản địa là một vấn đề rất cần thiết trong giai đoan hiện nay. Trƣớc tình hình kinh tế , xã hội của tỉnh đã vàđang c ó nhiều thay đổi . Đây manh công nghiệp hóa, hiện đai hóa cùng với những sự kiện về môi tr ƣờng , đặc biệt là biến đổi khí hậu đòi hỏi ngành Lâm nghiêp c nói chung và ngành Kiểm lâm tỉnh Thanh Hóa nói riêng phải nắm bắt đƣơc c toàn diện về diện tích , trữ lƣợng, chất lƣợng của của cây dƣợc liệu trong rừng tự nhiên và rừng trồng. Để phục vụ cho công tác quản lý, chỉ đao, kiểm tra, giám sát về quản lý bảo vệ , phát triển nguồn tài 2 nguyên cây dƣợc liệu và việc lập quy hoach , kế hoach bảo vệ và phát triển cây dƣợc liệu tƣƣ cấp tỉnh đến cấp xã đểđáp ƣƣng nhiêmc vu ctrong tinh̀ hinh̀ mới . Việc theo dõi diễn biến tài nguyên cây dƣợc liệu là một phần quan trọng có ý nghĩa quyết định trong công tác quản lý, bảo vệ và phát triển tài nguyên cây d ƣợc liệu. Nội dung của nhiệm vụ theo dõi diễn biến tài nguyên cây d ƣợc liệu là nắm vững hiện trang, cập nhật thông tin diễn biến và phần nào là xác định các nhân tố gây diễn biến, xu thế diễn biến của tài nguyên cây dƣợc liệu. Trên cơ sở đó, ng ƣời quản lý đƣa ra các giải pháp trong công tác quản lý, bảo vệ và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên cây dƣợc liệu, giảm thiểu các tác động tiêu cực đến nguồn tài nguyên cây dƣợc liệu. Ngày nay, việc ứng dụng GIS ngày càng phát triển manh mẽ trên mọi ngành, mọi lĩnh vực nói chung và quản lý tài nguyên rừng nói riêng. GIS ứng dụng trong lâm nghiệp có những ƣu điểm nổi bật so với các ph ƣơng pháp truyền thống đã từng sử dụng, giúp cho những nhà quản lý tiết kiệm đ ƣợc thời gian và chi phí, đặc biệt trong việc xây dựng bản đồ phân bố hiện trang các nguồn tài nguyên thiên nhiên luôn biến động theo thời gian. Theo ph ƣơng pháp truyền thống chúng ta xây dựng bản đồ giấy mất rất nhiều thời gian và công sức sau một thời gian cập nhật trang thái rừng có sự thay đổi lai phải thiết kế bản đồ mới và chỉnh sửa rất khó khăn. GIS ra đời đáp ứng đƣợc nhu cầu cần thiết. GIS có những ƣu điểm nổi bật trong việc chỉnh sửa và bổ sung mới các dang địa hình, địa thế hay trang thái biến đổi ngoài thực địa một cách nhanh chóng sau khi đi khảo sát thực địa có thể bổ sung ngay, rất thuận lợi cho việc quản lý. Xuất phát từ thực tiễn đó, đề tài: "Ứng dụng phần mềm mã nguồn mở QGIS quản lý tài nguyên cây thuốc trong rừng tự nhiên tại xã Tân Bình, huyện Như Xuân, tỉnh Thanh Hóa" đƣợc thực hiện nhằm tìm ra giải pháp để quản lý, bảo tồn và phát triển các loài thuốc có giá trị và kinh nghiệm sử dụng các bài thuốc của cộng đồng dân tộc. 1.2 Mục đích nghiên cứu đề tài Kết quả đề tài góp phần đánh giá hiện trang rừng và đề xuất những giải pháp từng bƣớc ứng dụng công nghệ GIS vào trong công tác quản lý tài nguyên rừng nói 3 chung và cây dƣợc liệu nói riêng. 1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài Xác định đƣợc cái loài cây thuốc có mặt tai khu vực nghiên cứu. Xây dựng đƣợc bản đồ phân bố của các loài cây thuốc có giá trị, để quản lý bảo vệ và phát triển nguồn cây thuốc tai địa phƣơng. 1.4. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học Kết quả đề tài là cơ sở khoa học và thực tiễn giúp các nhà quản lý trong lĩnh vực quản lý tài nguyên cây dƣợc liệu đƣa ra những chiến l ƣợc ứng dụng công nghệ thông tin. Đồng thời là tài liệu tham khảo cho các nhà quản lý tài nguyên rừng của tỉnh Thanh Hóa cũng nhƣ sinh viên, học viên trong lĩnh vực lâm nghiệp. Việc nghiên cứu đề tài là phƣơng pháp tốt để hệ thống và củng cố lai kiến thức đã đƣợc học, đồng thời bồi dƣỡng thêm về kiến thức, kỹ năng trong ứng dụng công nghệ thông tin. 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Tổng quan về GIS 2.1.1. Khái niệm QGIS Có rất nhiều khái niệm về GIS khác nhau trên Thế Giới do cách tiếp cận khác nhau. Tuy nhiên có một khái niệm chung nhất về GIS nhƣ sau: Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information Systems, GIS) đƣợc định nghĩa nhƣ là một hệ thống thông tin mà nó sử dụng dữ liệu đầu vào, các thao tác phân tích, cơ sở dữ liệu đầu ra liên quan về mặt địa không gian (Geographically hay Geospatial), nhằm trợ giúp việc thu nhận, lƣu trữ, quản lý, xử lý, phân tích và hiển thị các thông tin không gian từ thế giới thực để giải quyết các vấn đề tổng hợp thông tin cho các mục đích của con ngƣời đặt ra, chẳng han nh ƣ: để hỗ trợ ra các quyết định cho việc quy hoach (planning), và quản lý (management) sử dụng đất (land use), tài nguyên thiên nhiên (natural resources), môi tr ƣờng (environment), giao thông (transportation), dễ dàng trong quy hoach phát triển đô thị và những việc lƣu trữ dữ liệu hành chính. 2.1.2. Các thành phần của GIS GIS đƣợc kết hợp bởi 5 thành phần chính: phần cứng, phần mềm, dữ liệu, con ngƣời, chính sách và quản lý. Hình 2.1. Các thành phần của GIS 5  Phần cứng Bao gồm hệ thống máy tính và các thiết bị ngoai vi có khả năng thực hiện các chức năng nhập thông tin (Input), xuất thông tin (Output) và xử lý thông tin của phần mềm. Hệ thống này gồm có máy chủ (server), máy khách (client), máy quét (scanner), máy in (printer) đƣợc liên kết với nhau trong mang LAN h ay Internet. Hình 2.2: Sơ đồ tổ chức một hệ “phần cứng GIS” - Bộ xử lý trung tâm (CPU). - Bộ nhớ trong (RAM). - Bộ sắp xếp và lưu trữ ngoài (diskette, harddisk, CD-ROM). - Các bộ phận dùng để nhập dữ liệu (INPUT DEVICES). Hình 2.3: Bảng số hoá (digitizer) 6 Scanner: Máy ghi scanner sẽ chuyển các thông tin trên bản đồ t ƣơng xứng 1 cách tự động dƣới dang hệ thống raster. Một cách luân phiên nhau, bản đổ có thể đ ƣợc trải rộng ra trên bàn mà đầu scanning di chuyển trong 1 loat đ ƣờng thẳng song song nhau. Các đƣờng quét (scan) phải đƣợc vector hoá trƣớc khi chúng đ ƣợc đ ƣa vào hệ thống cơ sở dữ liệu vector. Hình 2.4: Máy quét (Scanner) - Các bộ phận để in ấn (OUTPUT DEVICES) - Máy in (printer): Là bộ phận dùng để in ấn các thông tin, bản đổ, dƣới nhiều kích th ƣớc khác nhau tuỳ theo yêu cầu của ngƣời sử dụng, thông th ƣờng máy in có khổ từ A3 đến A4. Máy in có thể là máy màu hoặc trắng đen, hoặc là máy in phun mực, Laser, hoặc máy in kim. Hình 2.5: Máy in (printer) 7 Máy vẽ (plotter):  Phần mềm. Hình 2.6: Máy vẽ (plotter) Có khả năng nhập, lƣu trữ, xử lý, phân tích, tính toán, hiển thị các dữ liệu theo yêu cầu của ngƣời sử dụng. Đi kèm với hệ thống thiết bị trong GIS ở trên là một hệ phần mềm có tối thiểu 4 nhóm chức năng sau đây: - Nhập thông tin không gian và thông tin thuộc tính từ các nguồn khác nhau. - Lƣu trữ, điều chỉnh, cập nhật và tổ chức các thông tin không gian và thông tin thuộc tính. - Phân tích biến đổi thông tin trong cơ sở dữ liệu nhằm giải quyết các bài toán tối ƣu và mô hình mô phỏng không gian- thời gian. - Hiển thị và trình bày thông tin dƣới các dang khác nhau, với các biện pháp khác nhau.  Cơ sở dữ liệu Khái niệm dữ liệu địa lý: Đặc điểm dữ liệu trong các hệ thống thông tin địa lý khác biệt với dữ liệu ở các hệ thống thông tin khác (ngân hàng, th ƣ viện, quản lý khách hàng hàng không, y tế…) ở chỗ chúng bao gồm cả thông tin về vị trí không gian (dữ liệu không gian), thậm chí cả các mối liên hệ topo không gian và các thông tin mô tả tính chất (dữ liệu thuộc tính) các vật thể trong hệ thống dữ liệu. Đặc điểm quan trọng trong tổ chức dữ liệu của GIS là: dữ liệu không gian (bản đồ) và dữ liệu thuộc tính đƣợc lƣu trữ trong cùng một cơ sở dữ liệu và có quan hệ chặt chẽ với nhau. 8 Hình 2.7: Minh họa cấu trúc dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính Dữ liệu địa lý nhằm phản ảnh thế giới thực, do đó, một đối tƣợng của dữ liệu địa lý đƣợc coi là đã xác định khi trả lời đầy đủ thông tin về các các câu hỏi sau:  Con ngƣời và tổ chức hệ thống. Các kỹ thuật viên am hiểu về máy tính và các phần mềm GIS có nhiệm vụ sử dụng thiết bị, nhập và xử lý dữ liệu. Các nhà phân tích và điều hành hệ thống. Các nhà lãnh đao sử dụng hệ thống làm công cụ trợ giúp để hoach định các chủ trƣơng, kế hoach trong quản lý và phát triển. Tuỳ theo tính chất quản lý, hệ thông tin địa lý có thể mở rộng thêm một số thành phần liên quan khác. - Phần chuyên gia: Trong GIS, phần con ngƣời còn đƣợc biết đến dƣới các tên gọi khác nhƣ phần não hay phần sống của hệ thống. Con ngƣời tham gia vào việc thiết lập, khai 9 thác và bảo trì hệ thống mộ cách gián tiếp hay trực tiếp. Có hai nhóm ng ƣời quan trọng trực tiếp quyết định sự tồn tai và phát triển của GIS là ng ƣời sử dụng và ngƣời quản lý sử dụng GIS. Đội ngũ những ngƣời sử dụng GIS bao gồm các thao tác viên, kỹ thuật viên hỗ trợ kỹ thuật và các chuyên gia về lĩnh vực khác nhau có sử dụng thông tin địa lý. Ngƣời sử dụng trở thành một thành phần của GIS khi tiến hành những phép phân tích phức tap, các thao tác phân tích không gian và mô hình hóa. Công việc này yêu cầu các kỹ năng để chọn lựa và sử dụng các công cụ từ hộp công cụ của GIS và có kiến thức về các dữ liệu đang đƣợc sử dụng. Hiện tai và trong những năm tr ƣớc mắt, GIS vẫn sẽ phụ thuộc vào ngƣời sử dụng có nắm vững kiến thức về những gì họ đang làm chứ không đơn giản chỉ ấn một nút là đủ. Nhƣ vậy, một dự án GIS chỉ thành công khi nó đ ƣợc quản lý tốt và con ngƣời tai mỗi công đoan phải có kỹ năng tốt. D ƣới đây là một ví dụ về cấu trúc quản lý dự án GIS độc lập. Tuy nhiên, trong nhiều tr ƣờng hợp có thể kết hợp quản lý dự án GIS với cấu trúc quản lý có sẵn trong cơ quan. 2.1.3. Ứng dụng GIS 2.1.3.1. Ứng dụng GIS trong quy hoạch sử dụng đất Một trong những ứng dụng quan trọng của GIS trong sản xuất nông lâm nghiệp là quy hoach sử dụng đất ứng dụng GIS trong quy hoach và sử dụng đất đai tuỳ thuộc vào quy mô và mức độ khác nhau. Có 4 mức độ phân tích: rất khái quát (Mega), khái quát (Macro), trung bình (Meso) và chi tiết (Micro); mỗi mức độ phân tích trong hệ thống GIS căn cứ vào quy mô diện tích của vùng nghiên cứu khi phân tích thông tin từ mức Mega đến mức Micro, số lƣợng thông tin đƣa vào xử lý sẽ lớn hơn. Khả năng tổng hợp và phân tích sâu thông tin ở một vùng lãnh thổ nhỏ hoặc ng ƣợc lai, khái quát ở mức cao hơn cho vùng rộng lớn là ƣu điểm của GIS. Bằng ứng dụng GIS, những quy hoach sử dụng đất đai trên vùng lãnh thổ lớn hay việc xây dựng những dự án phát triển sản xuất nông lâm nghiệp ở các khu vực nhỏ đều có thể đ ƣợc cung cấp một khối lƣợng thông tin toàn diện - tổng hợp kịp thời và theo yêu cầu; từ cơ sở dữ liệu đ ƣợc cung cấp việc hoach định những bƣớc đi cụ thể cần 10 thiết (nhƣ điều tra bổ sung, thu thập mẫu…) nhanh chóng đƣợc xác định. Một điều quan trọng về GIS so với bản đồ là GIS có thể thể hiện từng lớp bản đồ của vùng nghiên cứu. Không chỉ ở bề mặt mà còn cho thấy tầng đá gốc, loai đất, thảm thực vật và nhiều vấn đề khác. Nó rất hữu ích khi nghiên cứu vùng đất mới cho sản xuất nông lâm nghiệp, đỡ tốn kém tiền của của nông dân, bởi vì thay vì phải làm thí nghiệm đất tất cả số liệu về cấu trúc đất bên trong đã đƣợc lƣu trữ trong máy tính. 2.1.3.2. Ứng dụng trong quy hoạch và quản lý sản xuất GIS có thể đƣợc sử dụng để dự đoán vụ mùa cho từng cây trồng. Nó có thể dự đoán bằng cách không chỉ xem xét khí hậu của vùng mà còn bằng cách theo dõi sự sinh trƣởng và phát triển cây trồng, và bởi vậy sẽ dự đoán đ ƣợc sự thành công của mùa vụ. GIS có thể giúp tìm và thể hiện những thay đổi của cây trồng trong từng giai đoan sinh trƣởng và phát triển. Với tính ƣu việt của công nghệ GIS và viễn thám, ngành lâm nghiệp đã ứng dụng trong công tác quy hoach và phát triển rừng, phục vụ công tác thiết kế, khai thác và trồng mới rừng. Ngoài ra ngƣời ta còn sử dụng GIS trong việc theo dõi, đánh giá diễn biến tài nguyên rừng, xác định vùng thích nghi cho cây lâm nghiệp. 2.1.3.3. Ứng dụng GIS trong quản lý bảo vệ thực vật Việc kết hợp ứng dụng viễn thám với GIS sẽ cung cấp một cách nhanh chóng, chính xác bản đồ cỏ dai ở các thời kỳ. Điều này là rất quan trọng đối với các nhà nông học. Họ có thể sử dụng các thông tin thu thập đ ƣợc để ngăn ngừa sự lan tràn của các loài cỏ dai phá hoai mùa màng. Cỏ dai không phải là vấn đề duy nhất GIS có thể giải quyết, thực tế GIS có thể giải quyết đƣợc nhiều vấn đề khác. Nó rất hữu ích nhƣ là một biện pháp phòng ngừa tích cực. Nếu một loai động vật hay côn trùng nào phá hoai đồng ruộng, với GIS nó có thể bị theo dõi và tìm ra dấu vết. 2.1.3.4. Ứng dụng trong công tác phòng chống cháy và bảo vệ rừng Công nghệ GIS đã đƣợc ứng dụng để: cảnh báo cháy rừng; phân vùng trọng điểm cháy rừng; ứng dụng ảnh viễn thám MODIS để phát hiện sớm cháy rừng. sử dụng công nghệ GIS để tô mầu các khu vực rừng có các cấp cảnh báo khác nhau và đ ƣợc cập nhật hàng ngày các thông số khí tƣợng: Nhiệt độ, độ âm không khí và l ƣợng m ƣa từ hơn 100 tram khí tƣợng trong toàn quốc. GIS có thể theo dõi diễn biến rừng 11 và đất lâm nghiệp là nắm vững diện tích các loai rừng, đất lâm nghiệp hiện có đƣợc phân chia theo chức năng sử dụng rừng và loai chủ quản lý; lập bản đồ hiện trang rừng cấp xã tỷ lệ 1/25.000 hay 1/10.000 nhằm giúp hoach định chính sách lâm nghiệp ở địa phƣơng và trung ƣơng phục công tác bảo vệ và phát triển rừng. 2.1.3.5. GIS và công tác quản lý và hoạch định chính sách GIS đƣợc sử dụng để cung cấp thông tin nhanh hơn và hiệu quả hơn cho các nhà hoach định chính sách. Các cơ quan chính phủ dùng GIS trong quản lý các nguồn tài nguyên thiên nhiên, trong các hoat động quy hoach, mô hình hoá và quan trắc Trung tâm tích hợp dữ liệu, quản lý các cơ sở dữ liệu cơ bản trên nền GIS và có thể tích hợp vào các không gian của các cơ sở dữ liệu chuyên ngành khác là nơi cung cấp thông tin tổng hợp nhất phục vụ các nhà hoach định chính sách 2.1.4. Ứng dụng GIS trong xây dựng bản đồ số trên Thế Giới và Việt Nam 2.1.4.1. Ứng dụng Gis trong xây dựng bản đồ số trên Thế Giới Hệ thống thông tin địa lý Geographic Information System (đ ƣợc viết tắt là GIS) nằm trong hệ thống công nghệ thông tin, nhƣng đƣợc phát triển chuyên sâu cho việc quản lý cơ sở dữ liệu gắn với các yếu tố địa lý, không gian và bản đồ. Công nghệ GIS ngày càng đƣợc phát triển rộng rãi bởi khả năng tích hợp, phân tích thông tin sâu và giải quyết đƣợc nhiều vấn đề tổng hợp. Thông qua công nghệ GIS nhƣ thu thập, phân tích, tổng hợp, tìm kiếm, tổ hợp thông tin, cơ sở dữ liệu gắn với yếu tố địa lý, giúp cho việc đánh giá các quá trình, dự báo những khả năng xảy ra, cũng nhƣ đƣa ra những giải pháp mới; do vậy GIS ngày càng đ ƣợc ứng dụng trong nhiều hoat động cả về kinh tế - xã hội, quản lý và môi tr ƣờng. Trong Lâm nghiệp nhờ có ứng dụng GIS, viễn thám và GPS mà công tác theo dõi, đánh giá diễn biến tài nguyên rừng, xây dựng bản đồ hiện trang trở nên hiệu quả hơn và có tính chính xác cao hơn. Kết quả theo dõi từ năm 1972 đến năm 1991, nhờ ứng dụng công nghệ RS và GIS trong đánh giá biến động rừng và độ che phủ rừng cho thấy ở Ấn Độ diện tích rừng từ 14,12 triệu ha xuống còn 11,72 triệu ha, giảm 2,4 triệu ha. Từ kết quả đó Ấn độ đã xây dựng hệ thống bản đồ hiện trang với chu kỳ 2 năm để quản lý, bảo vệ và phát triển rừng hiệu quả. (Dutt, Udayalakshmt, 1994) Theo Devendra Kumar (2011),