i
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN HỮU HUỲNH ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM PHÂN VÙNG
BẢO TỒN THÍCH NGHI ĐA DẠNG SINH HỌC TẠI
VƯỜN QUỐC GIA XUÂN THỦY - NAM ĐỊNH
Chuyên ngành : Khoa học môi trường
Mã số : 60 44 03 01
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
Luận văn được hoàn thành theo chương trình đào tạo cao học khoá 19 giai
đoạn 2011 - 2013 tại trường Đại học Nông lâm - Đại học Thái Nguyên.
Trong quá trình hoàn thành luận văn thạc sỹ, tôi đã nhận được sự quan tâm
giúp đỡ của Ban giám hiệu, Phòng QL ĐT Sau đại học trường Đại học Nông lâm -
Đại học Thái Nguyên. Nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến sự giúp đỡ quý
báu đó.
Tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến TS. Hoàng Văn Hùng đã
tận tình giúp đỡ, hướng dẫn cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện
đề tài.
Trong quá trình học tập, triển khai nghiên cứu đề tài và những kết quả đã đạt
được hôm nay, tôi không thể quên được công lao giảng dạy và hướng dẫn của các
thầy giáo, cô giáo trường Đại học Nông lâm - Đại học Thái Nguyên và các thầy cô
giáo hợp tác giảng dạy tại Phòng QL ĐT Sau đại học.
Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ Vườn Quốc gia Xuân Thủy - tỉnh
Nam Định đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện đề tài.
Tuy nhiên, do nhiều yếu tố khách quan cũng như chủ quan nên không thể
tránh khỏi những thiếu sót và hạn chế. Kính mong nhận được sự chia sẻ và những ý
kiến đóng góp quý báu của các nhà khoa học, thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp.
Một lần nữa, tôi xin trân trọng cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 8 năm 2013
Tác giả
Nguyễn Hữu Huỳnh
iii
Chương 2:
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 25
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu 25
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu 25
2.2. Địa điểm và thời gian tiến hành 25
2.2.1. Địa điểm nghiên cứu 25 iv
2.2.2. Thời gian tiến hành 25
2.3. Nội dung nghiên cứu 25
2.3.1. Đánh giá điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên v.v. tác động tới đa
dạng sinh học của VQG 25
2.3.2. Hiện trạng đa dạng sinh học khu hệ thực vật tại Vườn Quốc gia Xuân
Thủy, tỉnh Nam Định 25
2.3.3. Số hóa ảnh vệ tinh tạo bản đồ nền 25
2.3.4. Phân cấp mức độ ảnh hưởng của từng yếu tố đối với bảo tồn đa dạng sinh
học và xây dựng các lớp bản đồ theo các yếu tố nhạy cảm 25
2.3.5. Ứng dụng phần mềm ArcGIS xây dựng bản đồ phân vùng bảo tồn theo
mức độ nhạy cảm dựa trên ảnh viễn thám làm bản đồ nền. 26
2.3.6. Đề xuất các giải pháp bảo tồn đa dạng sinh học Vườn Quốc gia Xuân Thủy,
Nam Định 26
2.4. Phương pháp nghiên cứu 26
2.4.1. Phương pháp thu thập số liệu và phân vùng 26
2.4.2. Lựa chọn và thiết lập ô nghiên cứu 27
2.4.3. Phương pháp phỏng vấn 27
2.4.4. Phương pháp xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ 27
Chương 3:
3.4. Kết quả phân cấp mức độ ảnh hưởng của từng yếu tố đối với bảo tồn đa dạng
sinh học và xây dựng các lớp bản đồ theo các yếu tố nhạy cảm đó 52
3.4.1. Phân cấp yếu tố quản lý rừng 52
3.4.2. Phân cấp theo sinh kế 53
3.4.3. Phân cấp mức độ che phủ 54
3.4.4. Phân cấp yếu tố thủy văn 55
3.4.5. Phân cấp theo yếu tố khoảng cách tới các khu dân cư 56
3.5. Bản đồ chồng ghép 57
3.6. Đề xuất biện pháp bảo tồn đa dạng sinh học 58
3.6.1. Với UBND tỉnh Nam Định 58
3.6.2. Những đề xuất với Ban quản lý VQG Xuân Thuỷ 59
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 61
1. Kết luận 61
2. Đề nghị 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO 62
vi
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
TỪ VIẾT TẮT GIẢI NGHĨA
CBD : Công ước về đa dạng sinh học
CITES : Công ước về buôn bán quốc tế các loài động thực vật hoang dã
nguy cấp
BÐKH : Biến đổi khí hậu
ĐNN : Đất ngập nước
ĐDSH : Đa dạng sinh học
HST : Hệ sinh thái
MAB : Chương trình con người và sinh quyển
Bảng 3.6. Kết quả phân cấp mức độ che phủ 54
Bảng 3.7. Kết quả phân cấp mức độ ảnh hưởng của yếu tố thủy văn 55
Bảng 3.8. Kết quả phân cấp theo yếu tố khoảng cách tới các khu dân cư 56 viii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Sơ đồ khái niệm về một hệ thống thông tin địa lý 10
Hình 1.2. Nguyên lý thu nhận ảnh vệ tinh 12
Hình 3.1: Bản đồ vị trí Vườn Quốc gia Xuân Thủy - Nam Định 30
Hình 3.2. Ảnh vệ tinh VQG Xuân Thủy 51
Hình 3.3. Bản đồ nền của vườn quốc gia 51
Hình 3.4. Bản đồ phân cấp yếu tố quản lý rừng 52
Hình 3.5. Bản đồ phân cấp theo yếu tố sinh kế 53
Hình 3.6. Bản đồ phân cấp mức độ che phủ 54
Hình 3.7. Bản đồ phân cấp mức độ ảnh hưởng của yếu tố thủy văn 55
Hình 3.8. Bản đồ phân cấp theo yếu tố khoảng cách tới các khu dân cư 56
Hình 3.9. Bản đồ phân vùng đa dạng theo các yếu tố nhạy cảm 57
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
2
bang của Mỹ bắt đầu vào cuối những năm 1970, đến mô hình hóa quản lý và phân
tích các yếu tố ảnh hưởng đến môi trường ngày càng hữu hiệu (Phạm Ngọc Thạch và
cs, 2007; Nguyễn Tứ Dần, 2008)[20], [5]. Xu hướng hiện nay trong quản lý tài
nguyên và môi trường là sử dụng tối đa khả năng cho phép của GIS. Sự phát triển của
phần cứng máy tính có nhiều khả năng hơn, mạnh hơn và các ứng dụng GIS cũng trở
nên thân thiện hơn với người sử dụng bởi các khả năng hiển thị ba chiều, các công cụ
phân tích không gian và giao diện tùy biến (Nguyễn Huy Anh và cs, 2008)[1]. Nhờ
khả năng xử lý tập hợp dữ liệu lớn từ các cơ sở dữ liệu phức tạp nên GIS thích hợp
với nhiệm vụ quản lý tài nguyên và môi trường. Các mô hình phức tạp cũng có thể
dễ dàng cập nhật thông tin nhờ sử dụng GIS (Phạm Vọng Thành, 2001; Trần Thị
Băng Tâm, 2006)[22],[19].
Công nghệ viễn thám, một trong những thành tựu khoa học vũ trụ, đã đạt đến
trình độ cao và trở thành kỹ thuật phổ biến được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực
kinh tế - xã hội ở nhiều nước trên thế giới. Nhu cầu ứng dụng công nghệ viễn thám
trong lĩnh vực điều tra nghiên cứu, khai thác, sử dụng, quản lý tài nguyên và môi
trường ngày càng gia tăng nhanh (Bảo Huy, 2006; Nguyễn Thế Thận và Trần Công
Yên, 2000)[17],[25]. Những kết quả thu được từ công nghệ viễn thám giúp các nhà
khoa học và các nhà hoạch định chính sách lựa chọn các phương án có tính chiến lược
về sử dụng và quản lý tài nguyên và môi trường. Việc sử dụng các thông tin viễn thám
tích hợp với hệ thống thông tin địa lý (GIS) và hệ thống định vị toàn cầu (GPS) cùng
với các quan trắc bề mặt sẽ đáp ứng khách quan và đa dạng các thông tin cần thiết phục
vụ công tác nghiên cứu giám sát và dự báo khí tượng thủy văn, khí tượng nông nghiệp
và môi trường, mà đặc biệt là phục vụ cho công tác giám sát và cảnh báo tác hại của
thiên tai để có biện pháp phòng tránh và ứng phó kịp thời (Phan Thị Ngọc Diệp, 2001;
Trương Phương Dung, 2006)[6][8].
Các khu bảo tồn thiên nhiên, vườn quốc gia đem lại giá trị lớn về kinh tế,
môi trường và là nơi lưu trữ nguồn gen động thực vật quý hiếm. Những giá trị này
chịu ảnh hưởng rất lớn từ vùng nằm sát ranh giới (vùng đệm) với các khu bảo tồn.
Theo phân loại của Trung tâm Viễn thám, cả nước hiện có 45 vùng nhạy cảm môi
- Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
- Đây là cơ hội cho người đọc hiểu thêm về gis, đồng thời cũng có cơ hội
nâng cao sự hiểu biết về việc bảo tồn đa dạng sinh học, bảo vệ môi trường và tài
nguyên thiên nhiên.
- Nâng cao kỹ năng sử dụng và tích hợp các phần mềm tin học ứng dụng. 4
- Ý nghĩa trong thực tiễn
- Kết quả nghiên cứu có thể giúp cho các nhà hoạch định chính sách đưa ra
các quyết định đúng đắn trong việc thực hiện các chương trình, dự án bảo tồn đa
dạng sinh học tại vườn quốc gia Xuân Thủy Nam Định.
- Quy trình thực hiện có thể áp dụng để phân vùng bảo tồn cho vườn quốc
gia Xuân Thủy Nam Định. 5
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Cơ sở khoa học
1.1.1. Một số khái niệm
Đa dạng sinh học (Biodiversity) là sự giàu có, phong phú và đa dạng về
nguyên liệu di truyền, về loài và các hệ sinh thái. Vì vậy, đa dạng sinh học bao gồm
đa dạng ở mức độ trong loài là sự đa dạng, phong phú các gen trong quần thể gọi là
đa dạng di truyền hay đa dạng gen; đa dạng ở mức độ loài là sự phong phú các loài
gọi là đa dạng loài; và sự phong phú về các hệ sinh thái gọi là đa dạng sinh thái.
Định nghĩa do Quỹ bảo vệ Thiên nhiên Quốc tế - WWF (1989) quan niệm: ĐDSH
là dự phồn thịnh của sự sống trên Trái đất, là hàng triệu loài thực vật, động vật và vi
sinh vật, là những gen chứa đựng trong các loài và là những HST vô cùng phức tạp
của tiến trình này. Công ước nêu rõ các khí nhà kính phải được duy trì ổn định ở mức
không làm ảnh hưởng đến khí hậu trên trái đất.
- Công ước về đa dạng sinh học (Convention on Biological Diversity): Công
ước đa dạng sinh học được UNEP khởi thảo từ năm 1988, trải qua nhiều lần gặp gỡ và
bàn bạc giữa các quốc gia đến ngày 5/6/1992 tại hội nghị quốc tế về môi trường và phát
triển Rio, 168 nước đã ký vào bản công ước và được thực thi vào ngày 28/11/1994.
Công ước về đa dạng sinh học gồm có phần mở đầu, 42 điều, 2 bản phụ lục. Việt Nam
đã ký công ước đa dạng sinh học vào tháng 10/1994 và đã trở thành thành viên thứ 99
của công ước này. Tất cả nội dung của công ước đưa ra 3 mục tiêu chính:
1.1.3. Cơ sở thực tiễn
Theo nghiên cứu của Gs.Ts. Phan Kế Lộc năm 1999 có 99 loài thực vật bậc cao
có mạch thuộc 33 họ đã được thống kê tại VQG Xuân Thủy. Chuyên đề thực vật phục
vụ cho dự án đầu tư VQG đã phát hiện và thống kê thêm 16 loài thuộc 9 họ, nâng số
loài lên 116 loài thuộc 99 chi và 42 họ. Thực vật nổi đã bước đầu được Viện Nghiên
cứu Hải sản và Sở Thuỷ lợi Nam Hà nghiên cứu và đã công bố là 64 loài.
Qua khảo sát vùng RNM các xã ven biển huyện Giao Thuỷ, Phan Nguyên
Hồng và cs (1991)[13] đã thống kê được tổng số 182 loài thuộc 137 chi của 60 họ
thực vật có mạch. Lớp Hai lá mầm có số loài, chi và họ nhiều nhất, 123 loài (chiếm
67,4% tổng số loài) thuộc 47 họ. Ngành Dương xỉ có số loài chiếm tỷ lệ ít nhất, 8 loài 7
(4,3%) thuộc 6 chi của 5 họ. Các loài thuộc lớp Một lá mầm mặc dù chỉ có 51 loài
(chiếm 28,3%) thuộc 8 họ nhưng chúng là những loài có số lượng cá thể lớn trong
các bãi cỏ, ngập nước triều định kỳ hoặc triều cao.
Bảng 1.1. Số lượng các loài thực vật tìm thấy trong vùng RNM ven biển huyện
Giao Thủy
Taxon
Họ Chi Loài
Số
chiếm đa số. Trong ngành thực vật hạt kín thì lớp thực vật hai lá mầm có thành phần
loài hơn gấp hai lần thực vật một lá mầm. Tuy nhiên, thành phần họ và chi thực vật
rất đa dạng so với tổng số loài, với chỉ có 182 loài nhưng đó là sự đóng góp của 60
họ, 137 chi thực vật. Trong số đó có tới 24 họ chỉ có 1 loài trong họ, 6 họ có 2 loài, 4
họ có 3 loài, 2 họ có 4 loài, 6 họ có từ 5 loài trở lên. Họ có số loài lớn nhất là Họ Cỏ
(Poaceae) 18 loài, sau đó là họ Cúc (Compocitae) 14 loài, họ Cói (Cyperaceae) 10
loài và họ Đậu (Leguminosae) 8 loài. Trong số loài trên có 12 loài cây ngập mặn chủ
yếu (true mangroves), 36 loài tham gia RNM, số còn lại là những loài thực vật nội địa
được phát tán vào vùng RNM hoặc sống ở bờ đê, chịu ảnh hưởng của gió mặn. Thành
phần loài thực vật đa dạng hơn cả là các loài cây thân thảo phân bố dưới tán rừng Phi
lao, bãi cát cố định, ven đường, trên bờ các đầm tôm. Các loài này thường là các loài 8
cỏ nhất niên hoặc đa niên phát triển mạnh vào hè trùng với mùa mưa. VQG Xuân
Thuỷ có 14 loài cây gỗ, trong đó chỉ có 6 loài tham gia vào rừng ngập mặn tập trung,
đó là Mắm biển, Sú, Vẹt dù, Trang, Đước và Phi lao. Các loài này đã tạo ra các diện
tích rộng lớn rừng ngập mặn gần như thuần loài. Các loài cây gỗ còn lại hầu hết là
các loài được trồng rải rác với số lượng rất ít, không đáng kể.
Ngày 19/01/1995, được sự uỷ quyền của Chính phủ, Bộ Lâm nghiệp (Nay là
Bộ Nông nghiệp & PTNT) phê duyệt Luận chứng kinh tế kỹ thuật Khu bảo tồn
thiên nhiên đất ngập nước Xuân Thuỷ, trực thuộc chi cục Kiểm Lâm Nam Hà, nằm
trong hệ thống các VQG và khu bảo tồn thiên nhiên của Việt Nam. Ngày
02/01/2003, Thủ tướng Chính phủ ban hành quyết định số 01/QĐ-TTg V/v Chuyển
hạng khu bảo tồn thiên nhiên đất ngập nước Xuân Thuỷ thành VQG Xuân Thuỷ
(VQG là cấp bảo tồn thiên nhiên cao nhất trong hệ thống bảo tồn thiên nhiên của
nước ta hiện nay). Tháng 12/2004, UNESCO lại tiếp tục công nhận Khu dự trữ sinh
quyển đồng ven biển châu thổ sông Hồng, trong đó VQG Xuân Thuỷ là vùng lõi có
tầm quan trọng đặc biệt của khu dự trữ sinh quyển thế giới này.
1.1.4. Cơ sở pháp lý
- Thông tư 18/2010/TT-BKHCN của Bộ Khoa học và Công nghệ quy định về
quản lý nhiệm vụ khoa học và công nghệ về quỹ gen.
- Thông tư 78/TT-BNN ngày 11/11/2011 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển
nông thôn Quy định chi tiết thi hành Nghị định số 117/2010/NĐ-CP ngày
31/12/2009 của Chính phủ về tổ chức và quản lý hệ thống rừng đặc dụng.
1.2. Tổng quan về GIS - Geographic Information System
1.2.1. Khái niệm về Hệ thống thông tin địa lý
Có nhiều cách định nghĩa về Hệ thống thông tin địa lý:
Định nghĩa theo chức năng: GIS là một hệ thống bao gồm 4 hệ con: Dữ liệu
vào, quản trị dữ liệu, phân tích dữ liệu và dữ liệu ra.
Định nghĩa theo khối công cụ: GIS là tập hợp phức tạp của các thuật toán.
Định nghĩa theo mô hình dữ liệu: GIS gồm các cấu trúc dữ liệu được sử dụng
trong các hệ thống khác nhau (cấu trúc dạng Raster và Vecter).
Định nghĩa về mặt công nghệ: GIS là công nghệ thông tin để lưu trữ, phân
tích và trình bày các thông tin không gian và thông tin phi không gian, công nghệ GIS có thể nói là t
ập hợ
dụng và lưu tr
ữ các đối t
Đ
ịnh nghĩa theo sự
giúp vi
ệc ra quyết định, tích h
Nói tóm l
ại theo BURROUGHT
thu nhập, lưu tr
ữ, thể hiệ
gi
ế định, tích hợp các số liệu không gian trong một c
i theo BURROUGHT
: “GIS như là m
ột tập hợp các công c
ữ ể hiện v
à chuy
ển đổi các dữ liệu mang tính chấ
ả ết các b
ài toán
ứng dụng phục vụ các mục đích c
Hình 1.1. S
ơ đ
ồ khái niệm về một hệ thống thông tin
ần c
ơ b
ản của một hệ thống thông tin địa lý
ệ ống thông tin địa lý bao gồm những th
ành ph
ần c
ứng: bao gồm máy tính điều khiển mọi hoạt động củ
ềm: cung cấp công cụ v
à th
ực hiện các chức năng:
ậ ữ liệu không gian v
à d
ữ liệu thuộc tính từ các ngu
ữ ập nhật, điều chỉnh v
à tổ chức các cơ s
ở dữ liệ
ến đổi, điều chỉnh v
ở ữ liệu nói tr
ên.
ở ữ liệu nhằm giải quyết
ời gian.
ng khác nhau.
11
Ngoài ra phần mềm cần phải có khả năng phát triển và nâng cấp theo các yêu
cầu đặt ra của hệ thống.
- Dữ liệu: đây là thành phần quan trọng nhất của GIS. Các dữ liệu không gian
(Spatial data) và các dữ liệu thuộc tính (No spatial data) được tổ chức theo một mục
tiêu xác định bởi một hệ quản trị cơ sở dữ liệu (DataBase Management System).
- Con người: yếu tố con người có ảnh hưởng rất lớn đối với các hệ GIS, đặc
biệt trong việc điều khiển hệ thống và phát triển các ứng dụng.
- Phương pháp: phương pháp phụ thuộc vào ý tưởng của các xây dựng hệ
thống, sự thành công của một hệ GIS phụ thuộc vào phương pháp được sử dụng để
thiết kế hệ thống.
1.3. Tổng quan về viễn thám
1.3.1. Khái niệm về viễn thám
Viễn thám được định nghĩa như là một khoa học công nghệ mà nhờ nó các
tính chất của vật thể quan sát được xác định, đo đạc hoặc phân tích mà không cần
tiếp xúc trực tiếp với chúng.
Sóng điện từ hoặc được phản xạ hoặc được bức xạ từ vật thể thường là
nguồn tài liệu chủ yếu trong viễn thám. Những năng lượng từ trường, trọng trường
cũng có thể được sử dụng.
Thiết bị dùng để cảm nhận sóng điện từ phản xạ hay bức xạ từ vật thể được
gọi là bộ cảm. Phương tiện dùng để mang các bộ cảm được gọi là vật mang, gồm
hấp thu hay bị phản xạ trở lại vào khí quyển. 13
- Thu nhận năng lượng bằng bộ cảm: Sau khi năng lượng được phát ra hay bị
phản xạ từ đối tượng, chúng ta cần có một bộ cảm từ xa để tập hợp lại và thu nhận sóng
điện từ. Năng lượng điện từ truyền về bộ cảm mang thông tin về đối tượng.
- Sự truyền tải, thu nhận và xử lý. Năng lượng được thu nhận bởi bộ cảm cần
phải được truyền tải, thường dưới dạng điện từ, đến một trạm tiếp nhận-xử lý nơi dữ
liệu sẽ được xử lý sang dạng ảnh. Ảnh này chính là dữ liệu thô.
- Giải đoán và phân tích ảnh: Ảnh thô sẽ được xử lý để có thể sử dụng được.
Để lấy được thông tin về đối tượng người ta phải nhận biết được mỗi hình ảnh trên ảnh
tương ứng với đối tượng nào. Công đoạn để có thể “nhận biết” này gọi là giải đoán
ảnh. Ảnh được giải đoán bằng một hoặc kết hợp nhiều phương pháp. Các phương pháp
này là giải đoán thủ công bằng mắt, giải đoán bằng kỹ thuật số hay các công cụ điện tử
để lấy được thông tin về các đối tượng của khu vực đã chụp ảnh.
- Ứng dụng: Đây là phần tử cuối cùng của quá trình viễn thám, được thực
hiện khi ứng dụng thông tin mà chúng ta đã chiết được từ ảnh để hiểu rõ hơn về đối
tượng mà chúng ta quan tâm, để khám phá những thông tin mới, kiểm nghiệm
những thông tin đã có nhằm giải quyết những vấn đề cụ thể.
1.4. Các nghiên cứu tương tự trên thế giới
Một số lĩnh vực ứng dụng điển hình của công nghệ GIS và viễn thám trong
quản lý và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên, môi trường và thành phần loài ở một số nước
trên thế giới:
* Dầu mỏ và khí đốt
Dầu mỏ và khí đốt là nguồn tài nguyên đang được khai thác rộng khắp trên toàn
thế giới và luôn phải đảm bảo hạn chế những sự cố môi trường. Bởi lẽ đó, quản lý chặt
chẽ nguồn tài nguyên này luôn là vấn đề được quan tâm. Với công nghệ GIS, công việc
này đã được hỗ trợ rất nhiều, nâng cao hiệu quả quản lý cũng như khai thác. Sử dụng
GIS và các công nghệ khoan thăm dò hiện đại, người ta có thể định vị và tiến hành xử
GIS hỗ trợ quản lý vùng lưu vực sông Torrent ở Pakistan. GIS được sử dụng để mô hình
hoá sự cân bằng nước, quá trình xói mòn và kiểm soát lũ cho khu vực. Hammon, Jensen,
Wallen & Associates dùng GIS để kiểm soát vùng lưu vực sông Santa Lucia Preserve. Mô
hình không gian ba chiều được xây dựng nhờ công nghệ GIS, đã giúp các nhà nghiên cứu 15
tiếp cận chính xác về địa hình và thổ nhưỡng của khu vực, từ đó xây dựng những quy luật
diễn biến quan trọng cho toàn bộ vùng lưu vực sông.
Tại Mỹ, GIS được dùng để quản lý sự phân bố của các nguồn nước, nhờ đó
các nhà khoa học có thể dễ dàng xác định vị trí các nguồn nước này trong toàn bộ
hệ thống.
* Tài nguyên sinh vật
Kiểm soát các khu bảo tồn: Tổ chức Bảo tồn quốc tế và Chính phủ Malagasy
đã sử dụng GIS để kiểm soát sự phân bố của các loài thực vật ở Madagascar. Bản
đồ này biểu diễn các loài thực vật của miền nam Madagascar bằng các màu khác
nhau và biểu diễn các khu bảo tồn bằng nền chéo. Với những thông tin này, có thể
dễ dàng xác định các vùng cần được bảo vệ hoặc các vùng hiện được bảo vệ có khả
năng bị xâm hại.
Kiểm soát đa dạng sinh học: Một số tổ chức đã sử dụng GIS để phân tích sự
phân bố và mức độ bảo tồn đối với một số thành phần của đa dạng sinh học. GIS
giúp các nhà nghiên cứu xác định các loài có khả năng hiện diện trong vùng quản lý
hay không (vùng gián đoạn). Những loài này được dùng làm chỉ thị cho đa dạng
sinh học hoặc cho sự vắng mặt, đối với một vùng cụ thể.
Bảo tồn những loài đang bị đe doạ: Hiện nay ô nhiễm môi trường đang đe
doạ sự tồn tại của nhiều loài sinh vật, trong đó có nhiều loài cá. GIS đã hỗ trợ tích
cực trong công việc bảo tồn những loài cá đang bị đe doạ. Các dữ liệu bao gồm
thông tin về độ rộng và độ sâu của dòng chảy, chất lượng và nhiệt độ nước, sự phân
bố của các loài cá. Phần mềm ARC /INFO đã được sử dụng để nhập dữ liệu vào
một cơ sở dữ liệu gồm 250 lớp thông tin bao phủ toàn bộ vùng châu thổ sông
hệ, đường giao thông, đường tàu hoả và các hệ sinh thái và sử dụng những thông tin
này để đánh giá về mùa vụ, chi phí vận chuyển, hoặc điều kiện sống của các động
vật hoang dã đang bị đe doạ.
Hỗ trợ phát triển chiến lược quản lý: Với GIS có thể đánh giá các đặc điểm
của một khu rừng dựa trên các điều kiện quản lý khác nhau. Trên cơ sở các dự báo
này, có thể quan sát tương tai của khu rừng dưới dạng bản đồ và số liệu phân tích,
từ đó vạch ra chiến lược quản lý và phát triển các nguồn tài nguyên rừng sao cho
đạt được hiệu quả cao.