BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
LÊ TRÚC HUÂN
ỨNG DỤNG GIS TRONG XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU
PHỤC VỤ CHO CÔNG TÁC GIAO KHOÁN BẢO VỆ
RỪNG TẠI VÙNG ĐỆM VƯỜN QUỐC GIA
U MINH HẠ, TỈNH CÀ MAU
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH LÂM NGHIỆP
Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 06/2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
LÊ TRÚC HUÂN
ỨNG DỤNG GIS TRONG XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU
PHỤC VỤ CHO CÔNG TÁC GIAO KHOÁN BẢO VỆ
RỪNG TẠI VÙNG ĐỆM VƯỜN QUỐC GIA
U MINH HẠ, TỈNH CÀ MAU
Ngành: Lâm nghiệp
ii
TÓM TẮT
Đề tài “Ứng dụng GIS trong xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ cho công
tác giao khoán bảo vệ rừng tại vùng đệm Vườn quốc gia U Minh Hạ, tỉnh Cà
Mau” được thực hiện tại vùng đệm ấp Vồ Dơi, xã Trần Hợi. Thời gian thực hiện
đề tài từ tháng 04/2012 đến tháng 06/2012.
Bằng phương pháp ứng dụng công nghệ GIS trên cơ sở sử dụng phần mềm
Mapinfo, đề tài đã xây dựng được:
- Bản đồ giao khoán bảo vệ rừng với đầy đủ cơ sở dữ liệu phục vụ tốt cho
công tác quản lý và bảo vệ rừng cũng như việc truy xuất và tìm kiếm nhanh cơ sở
dữ liệu gắn kết với không gian địa lý.
- Tại vùng đệm ấp Vồ Dơi với tổng diện tích là 932,09 ha được giao khoán
cho 188 hộ dưới sự quản lý của 4 đội: Đội I gồm có 44 hộ, đội II 55 hộ, đội III 37
hộ, đội IV 52 hộ. Trong đó diện tích đất lâm nghiệp là 391,1 ha (chiếm 41.96 %),
diện tích đất nông nghiệp là 491,32 ha chiếm (52,71 %) còn lại là đất thổ cư với
diện tích là 49,67 ha (chiếm 5,33 %).
- Các cơ sở dữ liệu trên Excel được mã địa hóa và đưa vào quản lý dữ liệu
bằng phần mềm Mapinfo. Hệ thống cơ sở dữ liệu về nhận giao khoán bảo vệ rừng
với đầy đủ các thông tin về: Chủ hộ nhận giao khoán, số nhân khẩu, …đã được
lưu trữ bằng phần mềm Mapinfo.
- Xây dựng được hệ thống cơ sở dữ liệu cho điều chế rừng như: Diện tích
khai thác, trữ lượng khai thác, diện tích trồng rừng…
iii
SUMMARY
Lời cảm tạ
ii
Tóm tắt
iii
Summary
iv
Mục lục
v
Danh sách chữ viết tắt và ký hiệu
viii
Danh sách các hình
ix
Danh sách các bảng
xi
Chương 1 MỞ ĐẦU
2.1.1.2. Địa hình, đất đai, thổ nhưỡng
4
2.1.1.3. Đặc điểm khí hậu, thủy văn
6
2.1.2. Đặc điểm tài nguyên rừng
8
2.1.2.1. Thảm thực vật của Vườn Quốc gia U Minh Hạ
8
2.1.2.2. Hệ động vật rừng
9
2.1.2.3. Thủy sản
10
2.1.3. Điều khiện kinh tế xã hội
11
2.1.3.1. Tình hình dân sinh
17
2.2.2.2. Hệ thống phần mềm
17
2.2.2.3. Cơ sở dữ liệu
18
2.2.2.4. Con người và chính sách quản lý
18
2.2.3. Chức năng của GIS
18
2.2.3.1. Nhập và biến đổi dữ liệu địa lý
18
2.2.3.2. Quản lý dữ liệu
19
2.2.3.3. Xử lý và phân tích dữ liệu
20
22
2.2.6. GIS trong quản lý tài nguyên rừng
22
2.2.7. Giới thiệu về phần mềm Mapinfo
23
2.2.7.1. Chức năng của phần mềm Mapinfo
23
2.2.7.2. Các dữ liệu trong Mapinfo
24
2.2.7.3. Các khái niệm của HTTTĐL GIS trong MapInfo
24
2.2.7.4. Cách tổ chức thông tin trong MapInfo
25
2.2.7.5. Mapinfo trong quản lý cơ sở dữ liệu phục vụ công tác bảo vệ rừng
27
29
Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
36
4.1. Bản đồ hiện trạng rừng vườn quốc gia (VQG) U Minh Hạ
36
4.2. Xây xựng bản đồ giao khoán bảo vệ rừng tại vùng đệm nghiên cứu
37
4.2.1. Cập nhật dữ liệu trên bản đồ giao khoán bảo vệ rừng
39
4.2.1.1. Đất lâm nghiệp
39
4.2.1.2. Đất nông nghiệp và đất thổ cư
42
4.2.2. Truy xuất dữ liệu từ bản đồ giao khoán bảo vệ rừng
43
55
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
59
5.1. Kết luận
59
5.2. Kiến nghị
60
TÀI LIỆU THAM KHẢO
61
PHỤ LỤC
vii
DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
Lượng tăng trưởng bình quân
D , Dbq
Trữ lượng
Mkt
Trữ lượng khai thác
N
Mật độ
N/ha
Mật độ bình quân
R
Hệ số tương quan
S
Diện tích
S_LN, S_NN, S_TC
Diện tích đất lâm nghiệp, nông nghiệp, thổ cư
Strong
Diện tích trồng rùng
16
Hình 2.3. Hệ thống của GIS
17
Hình 2.4. Cơ sở dữ liệu của GIS
18
Hình 3.1. Cửa sổ Mapinfo
29
Hình 3.2. Khai báo tọa độ bản đồ
30
Hình 3.3. Khai báo hệ quy chiếu
30
Hình 3.4. Tạo lớp dữ liệu
31
Hình 3.5. Tạo trường dữ liệu
32
39
Hình 4.4. Bảng tạo trường dữ liệu
40
Hình 4.5. Lớp đất lâm nghiệp tại vùng đệm sau khi hoàn thành
40
Hình 4.6. Dữ liệu cập nhật cho lớp đất lâm nghiệp tại vùng đệm VQG
41
Hình 4.7. Cập nhật tự động diện tích đất lâm nghiệp cho từng hộ gia đình 41
Hình 4.8. Lớp đất nông nghiệp và đất thổ cư
42
Hình 4.9. Cập nhật dữ liệu cho lớp đất nông nghiệp và đất thổ cư
42
Hình 4.10. Trích dữ liệu những hộ gia đình không có trồng rừng
43
Hình 4.11. Bảng kết quả những hộ không có rừng
44
Hình 4.19. Bản đồ giao khoán khi xuất lên Google Earth
49
Hình 4.20. Khai báo thêm trường dữ liệu cho lớp đất lâm nghiệp
51
Hình 4.21. Updade dữ liệu cho cột thể tích bình quân
51
Hình 4.22. Update dữ liệu cho cột đường kính bình quân
52
Hình 4.23. Bảng kết quả thể tích bình quân và đường kính bình quân
52
Hình 4.24. Cập nhật dữ liệu trữ lượng khai thác
54
Hình 4.25. Cơ sở dữ liệu khai thác
54
Hình 4.26. Bản đồ khai thác rừng tràm tại vùng đệm
Bảng 2.3. Các loài cá trong Sách đỏ Việt Nam năm 2000
10
Bảng 2.4. Thống kê dân số theo địa bàn xã
11
Bảng 2.5. Diện tích trồng lúa của các xã
12
Bảng 2.6. Sản lượng trồng lúa của các ấp
12
Bảng 2.7. Diện tích, sản lượng nuôi thuỷ sản của các ấp
13
Bảng 4.1. Thống kê diện tích và số hộ trên vùng đệm được giao khoán
38
Bảng 4.2. Sinh trưởng trung bình của cây Tràm
50
Bảng 4.3. Dự đoán quá trình sinh trưởng trữ lượng rừng Tràm theo tuổi
Vinh, Kiên Giang, Cà Mau,…suy giảm nghiêm trọng. Nguyên nhân chủ yếu là sự
can thiệp vô ý thức của con người như chặt phá rừng bừa bãi, đốt rừng làm nương
rẫy, săn bắt chim thú và những tác động sai lầm khác về mặt lâm sinh học, dẫn
đến những tác hại vô cùng to lớn đến hệ sinh thái rừng, động thực vật, nguồn
nước, không khí và nguồn chất đốt.
1
Mặt dù có những kết quả tích cực trong quy hoạch, sản xuất cũng như trong
bảo vệ phát triển nguồn tài nguyên rừng nhưng nhìn chung chất lượng rừng cũng
như năng suất rừng trồng tại các tỉnh miền Tây Nam Bộ còn thấp. Với thời tiết
diễn biến phức tạp, nắng hạn gay gắt kéo dài ở khu vực nơi đây đã gây ra những
vụ cháy rừng nghiêm trọng và theo thông tin mới nhất từ Chi cục kiểm lâm tỉnh
Cà Mau cho biết, vụ cháy rừng U Minh Hạ (5/2010) tại xã Khánh Thuận, huyện U
Minh làm thiệt hại 98 ha rừng Tràm từ 2 - 12 năm tuổi. Cho đến thời điểm này,
rừng tràm U Minh Hạ chỉ còn khoảng 39 nghìn hecta, nhưng phần lớn là rừng tái
sinh và trồng mới. Với tốc độ hủy hoại nhanh như gần 30 năm qua, nếu không có
biện pháp ngăn chặn hữu hiệu, thì rừng U Minh rất có thể sẽ biến mất thực sự.
Thực tiễn ở U Minh cho thấy việc bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng là rất
quan trọng, cho nên việc thực hiện chích sách về quyền hưởng lợi của chủ rừng và
người nhận khoán bảo vệ rừng theo Quyết định 178/2001/QĐ-TTg ngày
12/11/2001 của Thủ tướng Chính phủ, Bộ Nông Nghiệp và Phát triển nông thôn
và Bộ Tài chính đã ban hành Thông tư hướng dẫn số 80/2003/TTLT-BNN-BTC
ngày 3/9/2003 sẽ góp phần vào việc bảo vệ rừng hiệu quả. Làm thế nào để quản lý
có hiệu quả việc giao khoán bảo vệ rừng cũng như hạn chế tối đa các vụ khai thác
rừng trái phép của người dân địa phương, nguy cơ cháy rừng để đảm bảo cho sự
phát triển bền vững ở nơi đây. Cùng với sự phát triển kinh tế là sự phát triển vượt
bật của công nghệ thông tin. Vì vậy công tác giao khoán bảo vệ rừng tại Vườn
quốc gia U Minh Hạ tỉnh Cà Mau sẽ được đơn giản hóa và hiệu quả hơn với việc
TỒNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. Tổng quan về khu vực nghiên cứu
2.1.1. Điều kiện tự nhiên
2.1.1.1. Vị trí địa lý
Vườn quốc gia (VQG) U Minh Hạ nằm cách thành phố Cà Mau khoảng 30
km về phía Tây Bắc, gồm vùng lõi của Khu bảo tồn thiên nhiên Vồ Dơi, một phần
của Lâm ngư trường U Minh III và Lâm ngư trường Trần Văn Thời.
VQG U Minh Hạ nằm trên địa bàn các xã Khánh Lâm, Khánh An huyện U
Minh, Khánh Bình Tây Bắc, Trần Hợi, huyện Trần Văn Thời. Vị trí VQG U Minh
Hạ được xác định bởi toạ độ địa lý và ranh giới như sau:
- Toạ độ địa lý
+ Từ 9012’30’’N - 9017’41’’N (N - Vĩ độ Bắc)
+ Từ 104054’11’’E - 104059’16’’E (E - Kinh độ Đông)
- Ranh giới
+ Ranh giới phía Bắc là kênh T 27, từ kênh T 90 đến kênh T 100.
+ Ranh giới phía Nam là kênh 600, (đoạn từ kênh 19 đến kênh Trung tâm);
kênh 500 và kênh 1200 (đoạn từ kênh Trung tâm, đến kênh Đứng trong).
+ Ranh giới phía Đông là kênh T100 (đoạn từ kênh 27 xuống kênh 21), và
kênh T19 (đoạn từ kênh 21 đến kênh 600).
- Tổng diện tích tự nhiên: 8.527,8 ha.
2.1.1.2. Địa hình, đất đai, thổ nhưỡng
* Địa hình
VQG U Minh Hạ thuộc miền địa mạo đồng bằng lòng chảo Nam Bộ, Phụ
miền đồng bằng tích tụ Tây Nam Bộ, vùng địa mạo đồng bằng sinh vật U Minh.
4
Đặc điểm chung nhất của vùng địa mạo đồng bằng sinh vật U Minh là kiểu kiến
trúc hình thái trũng, phù sa mới và sụt võng. Độ cao địa hình từ 0,2 m đến 1,5 m.
khoáng chất.
Đất than bùn cũng có quá trình hình thành khoáng Pyrite và tầng sinh phèn.
Than bùn tại tỉnh Cà Mau là than bùn nhiệt đới chứa nhiều Pyrite nên có pH thấp
(3 – 4,5), nơi rất thấp (2,5). Than bùn ở U Minh Hạ có những đặc tính như: Độ
tro: 9,8 %, Lưu huỳnh khô: 0,25 %; mùn 46 – 51 %; nhiệt lượng cháy: 4.600
Kcal/kg; N: 1,0 – 2,0 %; độ phân huỷ: 30 - 40 %; trữ lượng: 13,1 triệu tấn; tầng
dầy: 1,4m; tỷ trọng: 1,43 tấn/m3.
2.1.1.3. Đặc điểm khí hậu, thủy văn
* Khí hậu
VQG U Minh hạ nằm trong vùng vĩ độ thấp mang đặc tính khí hậu nhiệt
đới gió mùa, đồng thời ảnh hưởng của khí hậu Biển Đông. Mùa mưa từ tháng 06
đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 05 năm sau (tháng chuyển mùa là
tháng 06 và tháng 12). Nhiệt độ không khí bình quân hàng năm 26,50C, tháng
nóng nhất (tháng 05) là 27,60C, tháng lạnh nhất (tháng 01) nhiệt độ bình quân là
250C.
Nhiệt độ không khí
+ Nhiệt độ bình quân năm: 26,50C.
+ Nhiệt độ bình quân theo mùa khô: 27,70C.
+ Nhiệt độ bình quân theo mùa mưa: 27,10C.
+ Nhiệt độ bình quân tháng nóng nhất (tháng 5): 27,60C.
+ Nhiệt độ bình quân tháng lạnh nhất (tháng 01): 25,00C.
Độ ẩm không khí
+ Độ ẩm không khí tương đối bình quân năm: 86 %.
+ Độ ẩm không khí tương đối bình quân mùa khô: 81 %.
+ Độ ẩm không khí tương đối bình quân mùa mưa: 87 %.
+ Độ ẩm không khí tương đối bình quân tháng cao nhất (tháng 10): 88 %.
6
364
296
351
351
350
205
2,247
237
277
319
331
342
353
338
186
phụ thuộc vào độ cao địa hình và hệ thống đê bao
Chế độ thuỷ văn trong vùng có ảnh hưởng rất lớn đến các hoạt động phòng
cháy, chữa cháy rừng, bảo vệ tầng than bùn và quá trình sinh trưởng của các loài
cây rừng.
2.1.2. Đặc điểm tài nguyên rừng
2.1.2.1. Thảm thực vật của Vườn Quốc gia U Minh Hạ
Thảm thực vật của VQG U Minh Hạ thuộc kiểu rừng kín thường xanh mưa
ẩm nhiệt đới, kiểu phụ thổ nhưỡng úng nước phèn. Hình thành trong điều kiện
ngập nước, đất chua. Đây là quần thể thực vật rừng lá cứng, trong đó có loài Tràm
(Melaleuca cajuputii) thuộc họ sim (Myrtaceae) là cây bản địa của vùng Đông
Nam Á.
Khu vực Vồ Dơi có khoảng 79 loài cây cỏ tự nhiên thuộc 65 chi, 36 họ
thực vật khác nhau. Thành phần loài trong rừng Tràm đơn giản, các loài cây gỗ
tiêu biểu bao gồm: Tràm, Bùi, Trâm khế, Móp, Trâm sẻ; cây bụi gồm: Mua lông,
Mật cật gai, Bòng bong, Dầu dấu ba lá, Bí bái; thảm tươi gồm: Sậy, Năn, Dây
choại, Dớn, Mây nước.
Theo kết quả kiểm kê tài nguyên rừng U Minh Hạ Cà Mau năm 2006 và kết
quả đo đạc xác định diện tích VQG U Minh Hạ của Sở Tài nguyên và Môi trường
tỉnh Cà Mau, tổng diện tích VQG U Minh Hạ là: 8.527,8 ha.
Trong đó:
+ Đất có rừng là: 7.636,2 ha, chiếm 89,54 %.
+ Đất có rừng tự nhiên: 1.100,6 ha, chiếm 13 %.
8
+ Đất có rừng trồng: 6.530,6 ha, chiếm 73 %.
+ Đất chưa có rừng là: 891,6 ha, chiếm 10,46 %.
+ Đất ngập nước, lung bàu: 86 ha, chiếm 1 %.
+ Đất kinh và bờ kinh: 805,6ha, chiếm 9,46 %.
Sách đỏ
Việt
Nam
Nghị định
số 32/NĐ - CP
IIB
Đang nguy cấp
E
IIB
Cầy giông đốm lớn
Sẽ nguy cấp
V
IIB
4
Rái cá vuốt bé
Sẽ nguy cấp
V
Dơi chó tai ngắn
Hiếm
R
9
Dơi ngựa lớn
IIB
9
II
Các loài bò sát quý
hiếm
10
Tắc kè
11
Trăn đất
12
Đang bị đe dọa
T
Sẽ nguy cấp
V
IIB
Đang bị đe dọa
T
IIB
Sẽ nguy cấp
V
IB
IB
(Nguồn: Báo cáo của Viện Sinh Thái và Tài Nguyên Sinh Vật năm 2000 - 2006)
2.1.2.3. Thủy sản
VQG U Minh Hạ còn là nơi cư trú, sinh trưởng và phát triển của nhiều loài
cá nước ngọt như: Cá Lóc, cá Rô, cá Thát lát, cá Sặc rằn....Theo kết quả điều tra
của Phân viện Điều tra Quy hoạch rừng Nam Bộ năm 2005 thì VQG U Minh Hạ
có khoảng 37 loài cá thuộc 19 họ thuộc hai hệ cá: Cá sông và cá đồng, trong đó có
Đang bị đe dọa
T
CR
3
Cá Trèn
Đang bị đe dọa
T
CR
4
Cá Bong
Đang bị đe dọa
T
CR
(Nguồn: Báo cáo của Viện Sinh Thái và Tài Nguyên Sinh Vật năm 2000 - 2006)
10
Khánh An
15,101
1.7
3,680
418
Khánh Lâm
13,553
1.7
3,204
566
Khánh Bình
Tây Bắc
15,369
1.5
3,504
386
2.1.3.2. Tình hình kinh tế
* Sản xuất nông nghiệp
Người dân trong vùng đệm VQG U Minh Hạ sản xuất với mô hình kết hợp
trồng lúa với làm vườn.
11
Bảng 2.5. Diện tích trồng lúa của các xã
Khánh Lâm
Diện tích đất
trồng lúa (ha)
5.447
Sản lượng
(tạ)
215.911
Năng suất bình
quân (tạ/ha)
39,64
2
Khánh An
6.256
Stt
Đơn vị (xã)
1
Tổng
(Nguồn: Báo cáo KT - XH các xã)
Bảng 2.6. Sản lượng trồng lúa của các ấp
Stt
Đơn vị
Số hộ
(hộ)
Số khẩu
(người)
Diện tích
đất trồng
lúa (ha)
Ấp 11 - Khánh
191
765
229
Lâm
Ấp 14 - Khánh
(tạ/ha)
9.074
39,64
6.407
33,90
12.264
36,61
39.463
40,60
67.208
38,96
Tại các ấp 11, ấp 14, ấp 3, ấp Vồ Dơi thuộc địa bàn 04 xã Khánh Lâm,
Khánh An, Khánh Bình Tây Bắc, Trần Hợi thuộc 02 huyện U Minh và Trần Văn
Thời cho thấy diện tích đất được giao khoán trồng và chăm sóc rừng, cho các hộ
dân là 6.535,6 ha, như:
+ Ấp 11 - Khánh Lâm
567,5 ha.
Đơn vị
Diện tích Số hộ
NTTS (ha) (hộ)
Năng
Sản Sản lượng
suất bình
lượng cá đồng
quân
(Kg/hộ)
(Kg)
(Kg/ha)
180
19.800
86,46
255
35.190 186,19
182
65.884 196,67
Ấp 11 - Khánh Lâm
229
191
Ấp 14 - Khánh An
189
133
Ấp 3- KBTB
335