ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
DƯƠNG THỊ NHƯ QUỲNH

Tên đề tài:
“ỨNG DỤNG PHẦN MỀM VERTICAL MAPPER TRONG XÂY DỰNG
BẢN ĐỒ ĐỘ DỐC PHỤC VỤ CÔNG TÁC ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN
NÔNG LÂM NGHIỆP HUYỆN HÒA AN,TỈNH CAO BẰNG” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo : Chính quy
Chuyên ngành : Địa chính môi trường
Lớp : 42 – ĐCMT- N02
Khoa : Quản lí tài nguyên
Khóa học : 2010 - 2014



Thái nguyên – năm 2014 LỜI CẢM ƠN

Thực tập tốt nghiệp là một khâu rất quan trọng trong quá trình học tập
của mỗi sinh viên nhằm hệ thống lại toàn bộ lượng kiến thức đã học, vận dụng
lý thuyết vào thực tiễn, bước đầu làm quen với những kiến thức khoa học. Qua
đó sinh viên ra trường sẽ hoàn thiện hơn về kiến thức lý luận, phương pháp làm
việc, năng lực công tác nhằm đáp ứng nhu cầu thực tiễn của công việc sau này.
Được sự giúp đỡ của Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm và Ban
chủ nhiệm khoa Quản lí tài nguyên, em đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ứng
dụng phần mềmVertical Mapper trong xây dựng bản đồ độ dốc phục vụ công
tác định hướng phát triển nông lâm nghiệp huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng”.
Trong suốt quá trình thực tập em đã nhận được sự giúp đỡ của các
thầy cô giáo và các bạn trong khoa Quản lí tài nguyên.
Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm,
Ban chủ nhiệm khoa Quản lí tài nguyên, các thầy, cô giáo Bộ môn “Luật
chính sách Tài nguyên Môi trường” và đặc biệt là thầy giáo Ths.Trương
Thành Nam người đã trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành khóa luận tốt
nghiệp này. Do trình độ có hạn mặc dù đã rất cố gắng song bản khóa luận tốt
nghiệp của em không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được
những ý kiến chỉ bảo của các thầy cô giáo, ý kiến đóng góp của bạn bè để bài
khóa luận tốt nghiệp của em được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 30 tháng 04 năm 2014
Sinh viên
Dương Thị Như Quỳnh

Hình4.1: Sơ đồ các bước xây dựng bản đồ độ dốc huyện Hòa An, tỉnh Cao
Bằng 36
Hình 4.2:Phân tích và nội suy bản đồ độ dốc 39
Hình 4.4: Mô hình số hóa độ cao khu vực huyện Hòa An – tỉnh Cao Bằng 46
Hình 4.6: Cơ sở dữ liệu bản đồ đảm bảo yêu cầu kỹ thuật 48
Hình 4.7: Cơ cấu diện tích đất theo cấp độ dốc 51
Hình 4.8: Tổng hợp cơ sở dữ liệu phân cấp độ dốc từ 0
0
– 8
0
trên bản đồ 52
Hình 4.9: Tổng hợp cơ sở dữ liệu phân cấp độ dốc từ 8
0
– 15
0
trên bản đồ 53
Hình 4.10: Tổng hợp cơ sở dữ liệu phân cấp độ dốc từ 15
0
– 20
0
trên bản đồ 54
Hình 4.11: Tổng hợp cơ sở dữ liệu phân cấp độ dốc từ 20
0
– 25
0
trên bản đồ 54
Hình 4.12: Tổng hợp cơ sở dữ liệu phân cấp độ dốc từ 25
0
– 74
0

MAX : Gía trị trên
MIN : Gía trị dưới
QĐ :Quyết định
QĐ-TTg : Quyết định của thủ tướng
TP :Thành phố
UBND : Ủy ban nhân dân
VN-2000

: Hệ tọa độ VN-2000
WGS84 : Hệ tọa độ WGS84
XH : Xã hội
KT-XH : Kinh tế- Xã hội
MỤC LỤC
Trang

Phần 1. MỞ ĐẦU 1

1.1. Đặt vấn đề 1

1.2. Mục đích của đề tài 2

1.3. Yêu cầu của đề tài 2

1.4. Ý nghĩa của đề tài 2

1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và Nghiên cứu khoa học 2


2.7.1. Đất dốc 11

2.7.2. Đặc điểm 12

2.7.2.1.Thế mạnh: 12

2.7.2.2. Hạn chế: 15

2.7.3. Bản đồ độ dốc và các phương pháp thành lập bản đồ độ dốc từ trước tới
nay 18

2.8. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 18

2.8.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 18

2.7.2. Tình hình nghiên cứu trong nước 19

PHẦN 3.ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 21

3.1.1. Đối tượng nghiên cứu 21

3.1.2. Phạm vi nghiên cứu 21

3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành 21

3.2.1. Địa điểm nghiên cứu 21

3.2.2. Thời gian tiến hành 21

4.1.2.Địa hình, địa mạo 24

4.1.3. Khí hậu 26

4.1.4. Thủy văn 27

4.1.5. Thảm thực vật 28

4.2. Điều kiện kinh tế - xã hội huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng 29

4.2.1. Điều kiện kinh tế 29

4.2.2. Điều kiện văn hoá xã hội 30

4.2.3. Nhận xét chung về điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội 32

4.2.4. Hiện trạng sử dụng đất và hiệu quả sử dụng các loại hình sử dụng đất 33

4.2.4.1.Hiện trạng sử dụng đất: 33

4.2.4.2. Về hiệu quả sử dụng các loại hình sử dụng đất: 34

4.3. Xây dựng bản đồ độ dốc 364.3.1. Thu thập và xử lý số liệu 37

4.3.1.1. Thu thập nội dung thông tin dữ liệu: 37

4.3.1.2. Xử lý số liệu: 38

4.4.3. Ứng dụng cơ sở dữ liệu bản đồ độ dốc phục vụ quản lý và cung cấp
thông tin. 49

4.4.3.1. Thống kê cơ sở dữ liệu trong bản đồ độ dốc: 49

4.4.3.2. Truy vấn cơ sở dữ liệu thuộc tính trong bản đồ độ dốc: 57

4.5. Đánh giá khả năng khai thác bản đồ độ dốc trong phát triển nông lâm
nghiệp huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng 59

4.6. Đề xuất sử dụng bản đồ độ dốc trong định hướng phát triển nông lâm
nghiệp huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng 62

Phần 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 65

5.1. Kết luận 65

5.2. Đề nghị 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO 67

I. Tài liệu trong nước 67

II. Tài liệu nước ngoài 681

Phần 1
MỞ ĐẦU

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.
Xuất phát từ những yêu cầu thực tế đó, được sự nhất trí của nhà trường,
Khoa Quản lý tài nguyên, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên dưới sự
hướng dẫn trực tiếp của thầy giáo ThS.Trương Thành Nam và các thầy cô
giáo, em tiến hành nghiên cứu đề tài:“Ứng dụng phần mềm Vertical Mapper
trong xây dựng bản đồ độ dốc phục vụ công tác định hướng phát triển
nông lâm nghiệp huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng”.
1.2. Mục đích của đề tài
- Ứng dụng module Vertical Mapper trong xây dựng bản đồ độ dốc phục
vụ quy hoạch phát triển nông lâm nghiệp huyện Hòa An – Tỉnh Cao Bằng.
1.3. Yêu cầu của đề tài
- Nắm vững các bước để thực hiện việc thành lập một mô hình số địa
hình trong môi trường Vertical Maper.
- Bản đồ độ dốc xây dựng phải đảm bảo đầy đủ, tính chính xác cao,
thuận lợi trong việc lưu trữ và sử dụng.
- Quy trình thực hiện đảm bảo tính khoa học và chính xác.
1.4. Ý nghĩa của đề tài
1.4.1. Ý nghĩa trong học tập và Nghiên cứu khoa học
- Đây là cơ hội cho sinh viên vận dụng những kiến thức đã học và
những hiểu biết của mình vào thực tiễn, đồng thời cũng có cơ hội nâng cao sự
hiểu biết về phát triển nông lâm nghiệp trên địa bàn huyện Hòa An – Tỉnh
Cao Bằng.
- Nâng cao kỹ năng sử dụng và tích hợp các phần mềm tin học ứng dụng
1.4.2. Ý nghĩa 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 chương trình dự án liên quan
đến công tác phát triển nông lâm nghiệp huyện Hòa An – Tỉnh Cao Bằng.

3


không gian từ thế giới thực để giải quyết các bài toán ứng dụng phục vụ các
mục đích cụ thể” (Vũ Văn Trọng,2006) [14].
Sơ đồ khái niệm về một hệ thống thông tin địa lý được thể hiện như sau:

2.1.2. Các thành phần cơ bản của một Hệ thống thông tin địa lý
Một Hệ thống thông tin địa lý bao gồm những thành phần cơ bản sau:
- Phần cứng: bao gồm máy tính điều khiển mọi hoạt động của hệ thống
và các thiết bị ngoại vi.
- Phần mềm: cung cấp công cụ và thực hiện các chức năng:
+ Thu thập dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính từ các nguồn thông
tin khác nhau
+ Lưu trữ, cập nhật, điều chỉnh và tổ chức các cơ sở dữ liệu nói trên.
+ Phân tích biến đổi, điều chỉnh và tổ chức các cơ sở dữ liệu nhằm giải
quyết các bài toán tối ưu và mô hình mô phỏng không gian và thời gian.
+ Đưa ra các thông tin theo yêu cầu dưới dạng khác nhau.
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 (Lê Văn Thơ và Trương Thành Nam,2008) [17].
Người sử dụng
GIS
Phần mềm + cơ sở dữ liệu

CSDL phải tạo ra cho họ cảm giác làm việc hoàn toàn độc lập.
+ CSDL phải cho câu trả lời chính xác nhất và kịp thời khi người sử
dụng truy vấn.

6

2.3. Phần mềm Mapinfo
Mapinfo là một công cụ rất quan trọng trong việc xây dựng, quản lý,
cập nhật, xử lý, phân tích và mô hình hoá các đối tượng địa lý, MapInfo tổ
chức, quản lý cơ sở dữ liệu theo các lớp đối tượng địa lý trên máy tính bởi các
File dữ liệu với các phần mở rộng như sau:
[*.Tab]: Chứa các thông tin mô tả cấu trúc dữ liệu
[*.Dat]: Chứa các thông tin nguyên thuỷ
[*.Map]: Chứa các thông tin mô tả đối tượng không gian
[*.ID]: Chứa các thông tin về chỉ số liên kết không gian và thuộc tính
[*.Ind]: Chứa các thông tin về chỉ số đối tượng (Ngô Công Châu,
2008)[2].
2.3.1. Các dữ liệu trong Mapinfo
Khi người dùng tạo ra các table trong Mapinfo, lưu cất các workspace,
nhập hoặc xuất dữ liệu. Mapinfo sẽ tạo ra rất nhiều các file với các phần mở
rộng khác nhau. Các file dữ liệu trong Mapinfo bao gồm:
- Tên file *.DAT: File dữ liệu dạng bảng tính cho một table format của
Mapinfo.
- Tên file *.MAP: Chứa thông tin địa lý mô tả các đối tượng trên bản đồ.
- Tên file *.TAB: Đây là các file chính cho các table của Mapinfo nó
được kết hợp với các file khác như.DAT, DBF…
- Tên file *.ID: File index cho các đối tượng đồ hoạ của Mapinfo (file
*.DAT).
- Tên file *.DBF: File dữ liệu bảng tính format dBASE.
- Tên file *.MID: Format nhập/xuất dữ liệu dạng bảng của Mapinfo,

browser, các cửa sổ bản đồ, biểu đồ và các đối tượng đồ hoạ khác vào một
trang in từ đó có thể gửi kết quả ra máy in hoặc máy vẽ(Ngô Công Châu,
2008)[2].

8

2.4. Khái quát mô hình số độ cao Digital Elevation Model- DEM
DEM là sự biểu thị bằng số sự thay đổi liên tục của độ cao trong không
gian, nó có thể là độ cao tuyệt đối của các điểm trên bề mặt trái đất, độ cao
của các tầng đất hoặc của mực nước ngầm [3]
DEM mô hình số độ cao có nhiều ứng dụng trong thực tiễn, đặc biệt
phổ biến là những ứng dụng sau:
- Lưu trữ dữ liệu bản đồ số địa hình trong các cơ sở dữ liệu quốc gia.
- Giải quyết tính toán đào đắp đất trong thiết kế đường và các dự án kỹ
thuật công trình khác.
- Biểu thị ba chiều trực quan điều kiện địa hình có mục đích quân sự (
thiết kế hệ thống đạn đạo) và cho mục đích thiết kế và quy hoạch kiến trúc
cảnh quan.
- Thiết kế xác định vị trí cho đường giao thông và đập nước.
- Tính toán và thành lập bản đồ độ dốc, bản đồ hướng dốc, bản đồ hình
dạng mái dốc để từ đó thành lập ảnh địa hình trực quan có hình bóng. Ứng
dụng trong nghiên cứu tầng địa chất hay dự báo khả năng xói mòn đất và
dòng chảy mặt[3].…
2.5. Module Vertical Mapper
Phần mềm Vertical Maper được viết ra để thực hiện các nhiệm vụ nghiên
cứu thành lập các mô hình số địa hình và các nhiệm vụ khác có liên quan.
Để thực hiện việc thành lập một mô hình số địa hình trong môi trường
Vertical Maper:
- Chuẩn bị một bản đồ địa hình, thể hiện bằng phương pháp đường
đẳng cao.

đầu vào gần nhất. Các đối tượng đầu vào gồm các điểm, đường, hình đa giác.
- Kiểm tra đối tượng đường

10
Dùng bảng về các đường thẳng, các hình đa giác và cập nhật cơ sở dữ
liệu với những thông tin từ các vùng Grid được lựa chọn. Các vùng Grid được
truy vấn là các vùng linh hoạt trong Grid Manager. Các thông tin trong mỗi
Grid là các giá trị nhỏ nhất, giá trị lớn nhất, giá trị trung bình, phạm vi giá trị,
giá trị đầu, giá trị giữa và giá trị cuối [21,17].
2.6. Phần mềm Global Mapper
Global Mapper không chỉ là một trình xem các tập hợp dữ liệu vector,
độ cao hay định dạng thô phổ biến. Ứng dụng còn giúp chuyển đổi, chỉnh sửa,
in ấn, theo dấu GPS cũng như cho phép bạn tận dụng tối đa chức năng GIS
trên các tập hợp dữ liệu trong một góiphần mềm dễ dùng với chi phí thấp.

Global Mapperbao gồm khả năng truy xuất trực tiếp cùng lúc nhiều
nguồn hình ảnh, các bản đồ địa hình, cùng các dữ liệu địa chấn chia vạch.
Cho phép truy xuất cả các hình ảnh màu độ phân giải cao từ DigitalGlobe
cũng như truy xuất toàn bộ cơ sở dữ liệu TerraServer-USA gồm các hình ảnh
và bản đồ địa chấn từ vệ tinh hoàn toàn miễn phí.
Global Mapper cũng có khả năng truy xuất dễ dàng các nguồn dữ liệu

đông của con người và là nguồn đất sản xuất chính trong tương lai.

12
+ Mọi sai lầm trong quản lý đất dốc đều tiềm ẩn nhiều hậu quả khôn
lường, thiệt hại sẽ nặng nề hơn trên phạm vi rộng lớn hơn.
Trong sản xuất nông lâm nghiệp người ta thường phân chia đất đai
theo 5 cấp độ dốc như sau.
Bảng 2.1: Phân loại đất dốc
Cấp độ Độ dốc Cấp độ dốc
I dưới 7
o

Đất dốc nhẹ
II 8 – 15
o

Đất dốc vừa
III 16 – 25
o
Đất dốc hơi mạnh
IV 26 – 35
o

Đất dốc mạnh
V >35
o

Dốc rất mạnh
Đất dốc bao gồm các khu vực gò đồi, cao nguyên, núi thấp và núi
cao phân bố ở cả 7 vùng kinh tế của Việt Nam. Tuy nhiên, ở 2 vùng đồng

Tiềm năng lâm ngiệp: Rừng không chỉ là nguồn lợi tự nhiên quý giá về
kinh tế mà còn có giá trị cao trong bảo về nguồn nước, lưu trữ nguồn nước,
cung cấp điều hòa ôxi và cacbonic. Ở Việt Nam, rừng chỉ tồn tại chủ yếu ở
vùng cao đất dốc và phân bố chủ yếu ở khu vực Đông Bắc, Tây Bắc, Bắc
Trung Bộ, Duyên Hải - Nam Trung Bộ và Tây nguyên.
Tiềm năng sản xuất cây hàng hóa và đa dạng sản phẩm:So với miền
xuôi thì cơ cấu cây trồng ở miền núi đa dạng hơn nhiều. Trong khi hầu hết đất
bằng ở miền xuôi phải dành cho sản xuất lương thực thì miền núi là nơi có đủ
tiềm năng đất đai để trồng cây ăn quả, cây công nghiệp có giá trị cao, cây
dược liệu, hầu hết các loại nông sản xuất khẩu của Việt Nam được trồng trên
các khu vực có địa hình dốc như: chè, cà phê, cao su, hồ tiêu…vv. Ngoài ra,
một số vùng núi cao đất dốc còn có những đặc thù về địa hình, khí hậu để

14
phát triển các loại sản phẩm rau quả ôn đới có giá trị kinh tế cao như: Sapa,
Bắc Hà, Tam Đảo, Đà Lạt.
Tiềm năng phát triển chăn nuôi: Muốn đưa chăn nuôi thành ngành sản
xuất chính thì phải khai thác tiềm năng đất đai và cây thức ăn gia súc ở miền
núi. Nếu mở rộng chăn nuôi ở miền xuôi thì sẽ gặp trở ngại lớn về môi
trường. Hơn nữa, vùng đồng bằng chỉ có thể phát triển chăn nuôi tiểu gia xúc
và gia cầm còn đối với đại gia súc thì sẽ không có đủ đất để xây dựng chuồng
trại, khu chăn thả và khu đồng cỏ. Chỉ có miền núi mới đáp ứng được những
yêu cầu này.Vùng đất dốc có mật độ dân cư thấp, tỷ lệ lạo động chưa có việc
làm cao( Vùng dốc bắc bộ tỷ lệ người không có việc làm chiếm 35 – 40%). Vì
vậy, phát triển chăn nuôi là một trong những giải pháp tạo công ăn việc làm
cho nhân dân, hay nói đúng hơn nguồn lao động sẵn có trong vùng là một
trong những tiềm năng lớn để phát triển chăn nuôi.
Tiềm năng phát triển nguồn điện: Để phát triển được thủy điện thì địa
hình phải có độ dốc cao, sông phải có lưu lượng nước lớn, tốc độ dòng chảy
cao, đảm bảo diện tích đất xây dựng hồ chứa. Miền núi là nơi có tiềm năng

- Suy giảm chất dinh dưỡng như: N, P, K, Ca, Mg
- Tăng độ chua và khả năng cố định lân ở tầng mặt
- Tạo ra các loại đất có thành phân cơ giới nhẹ, nghèo dinh dưỡng, có
khả năng hấp thụ trao đổi kém ở tầng mặt, đồng thời chặt bí, kết von, khả
năng thấm nước kém ở tầng dưới.
Đất chua, đất bạc màu là kết quả của quá trình rửa trôi kéo dài, tuy
nhiên ở các vùng cao có độ dốc lớn, quá trình rửa trôi thường thể hiện ít rõ
ràng hơn và có hậu quả kém nghiêm trọng hơn so với quá trình xói mòn.
Các vùng mà rửa trôi thể hiện mạnh hơn và là nguyên nhân gây thoái
hoá đất chủ yếu nằm trên các vùng thềm (vùng đồng bằng bóc mòn chân núi,

16
vùng đồng bằng tích tụ, bào mòn, vùng thềm phù sa cổ), tập trung ở trung du
Bắc Bộ, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ và rải rác ở Duyên hải Trung và Nam
Trung Bộ.
Sự suy thoái đất:Trong quá trình canh tác luôn diễn ra hai quá trình thục
hóa và thoái hóa. Sự thục hóa làm cho những tính chất đất tự nhiên vốn
không thích hợp với cây trồng được cải thiện, đất tơi xốp hơn, bớt chua,
giảm độc tố, tăng khả năng hấp thu cung ứng đủ dinh dưỡng dễ tiêu cho
cây… Ngược lại với thục hóa là quá trình thoái hóa, theo đó các yếu tố
thuận lợi cứ giảm dần, đất nghèo kiệt đi đến hoàn toàn mất sức sản xuất với
những cây trồng nhất định, cần phải để cho các lực lượng tự nhiên phục hồi
lại có cải tạo cũng vô cùng tốn kém.
Thành tạo đất là quá trình rất lâu dài, trong khi thoái hóa đất thì rất
nhanh chóng, chỉ cần một hành động bất cẩn, bộc phát là có thể làm mất lớp
đất canh tác hình thành từ hàng nghàn năm trước. Cả hai quá trình thục hóa
và thoái hóa đều tác động đến hai hình thái độ phì nhiêu, nhưng cải thiện độ
nhiêu tiềm năng là một khó khăn lớn vượt ra khỏi tầm tác động của một thế
hệ con người.
Nguyên nhân chính gây thoái hóa đất là những sai lầm của con người