BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

************

LÝ TRẦN KHA

ỨNG DỤNG GIS TRONG XÂY DỰNG BẢN ĐỒ RỪNG
TRỒNG CAO SU TẠI TỈNH GIA LAI (2007 – 2012) LÀM CƠ
SỞ ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP QUẢN LÝ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 6/2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

************

LÝ TRẦN KHA

ỨNG DỤNG GIS TRONG XÂY DỰNG BẢN ĐỒ RỪNG
TRỒNG CAO SU TẠI TỈNH GIA LAI (2007 -2012) LÀM CƠ
SỞ ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP QUẢN LÝ

Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên rừng


LÝ TRẦN KHA

i


TÓM TẮT
Đề tài “Ứng dụng GIS trong xây dựng bản đồ rừng trồng cao su tại tỉnh
Gia Lai (2007-2012) làm cơ sở đề xuất các biện pháp quản lý” được thực hiện tại
tỉnh Gia Lai
Mục tiêu của đề tài là ứng dụng GIS xây dựng bản đồ hiện trạng rừng phục
vụ cho công tác quản lý, hiệu quả củacông tác quản lý rừng cao su.
Kết quả nghiên cứu đạt được gồm:
- Xây dựng được bản đồ hiện trạng rừng chuyển đổi dựa vào phần mềm
Mapinfo 10.5 đã tổng hợp được cao su được trên 30 trạng thái rừng. Google Earth
kết hợp với máy định vị GPS 76CSx để kiểm chứng các điểm tọa độ ngoài thực địa.
- Xây dựng bản đồđất các vị trí cây cao su được trồngdựa vào phần mềm
Mapinfo 10.5 đã tổng hợp được cao su được trồng trên 12 loại đất, trong đó cao su
được trồng nhiều trên ba loại đất Py ( đất phù sa ngòi suối), Fa (đất vàng đỏ trên đá
granit, riolit), Ba (đất bạc màu trên đá macma ciad )và ít nhất là đất dốc tụ thung
lũng. Google Earth kết hợp với máy định vị GPS 76CSx để kiểm chứng các điểm
tọa độ ngoài thực địa.
- Xây dựng bản đồ hiện trạng các công ty cao su trồng tại khu vực nghiên
cứu. Cho thấy có 17 công ty cao su được trồng nhiều nhất là huyện Chư Prông và ít
nhất là huyện Ia Gray.
- Sử dụng các chức năng trong Mapinfo 10.5 trích lọc, tổng hợp diện tích
phục vụ cho quản lý
- Xây dựng cơ sở dữ liệu thuộc tính cho các diện tích rừng cao su trồng theo
thời gian

ii

- Develop database of properties for rubber plantation forests
over time

iv


MỤC LỤC
TRANG
Lời cảm ơn ................................................................................................................... i
Tóm tắt ........................................................................................................................ ii
Summary .................................................................................................................... iii
Mục lục ...................................................................................................................... iv
Danh sách các chữ viết tắt và ký hiệu ........................................................................ vii
Danh sách các bảng .................................................................................................. viii
Danh sách các hình ..................................................................................................... iv
Chương 1. MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................ 1
1.2. Mục đích, mục tiêu của đề tài ............................................................................... 2
1.2.1. Mục đích............................................................................................................ 2
1.2.2. Mục tiêu ............................................................................................................ 2
Chương 2. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ..................................................................... 3
2.1. Khái quát chung về hệ thống thông tin địa lý (GIS) .............................................. 3
2.1.1. Khái niệm .......................................................................................................... 3
2.1.2. Lịch sử phát triển ............................................................................................... 3
2.1.3. Thành phần ........................................................................................................ 5
2.1.4. Nguyên lý làm việc của GIS .............................................................................. 7
2.1.5. Những thuận lợi của GIS so với phương pháp truyền thống ............................... 8
2.1.6. Nguồn dữ liệu cho GIS ...................................................................................... 9
2.2. Tình hình ứng dụng hệ thống thông tin địa lý ....................................................... 9
2.2.1. Trên thế giới ...................................................................................................... 9

4.3. Bản đồ cao su trồng trên các loại đất................................................................... 30
4.4.Xây dựng cơ sở dữ liệu ........................................................................................ 33
4.4.1. Cơ sở dữ liệu rừng chuyển đổi ......................................................................... 33
4.4.2Truy xuất dữ liệu từ bản đồ hiện trạng rừng chuyển đổi ..................................... 33
4.4.3. Cơ sở dữ liệu các loại đất trên rừng trồng cao su .............................................. 35
4.4.4Truy xuất dữ liệu từ bản đồ các loại đất ............................................................. 37
4.4.5. Cơ sở dữ liệu rừng cao su tại Gia Lai ............................................................... 38

vi


4.4.6.Truy xuất dữ liệu từ bản đồ hiện trạng rừng cao su .......................................... 38
4.5. Ứng dụng Google Earth trong quản lý, theo dõi truy cập thông tin từng công ty
có rừng trồng cao su tại gia lai ................................................................................... 40
4.6. Đề xuất các biện pháp quản lý ............................................................................ 42
Chương 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................
5.1. Kết luận .............................................................................................................. 43
5.2. Kiến nghị ............................................................................................................ 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 45
PHỤ LỤC

vii


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
GIS (Geographic Information System)

: Hệ thống thông tin địa lý

GPS (Global Positioning System)


MSO TN

: Ký hiệu loại đất

LOAI TN

: Tên loại đất

Dien_Tich

: Diện tích

Tkhu

: Tiểu khu

Kh

: khoảnh

CQL

: Cơ quan quản lý

viii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
BẢNG

Hình 4.2: Bản đồ hiện trạng các công ty rừng cao su trồng tại tỉnh Gia Lai (2007 –
2012) ......................................................................................................................... 30
Hình 4.3: Bảnđồ rừng cao su trồng trên các loại đất .................................................. 32
Hình 4.4: Cơ sở dữ liệu rừng chuyển đổi sang trồng cao su ...................................... 33
Hình 4.5: Trích Dữ liệu những huyện có cao su nằm trên đất rừng khộp ................... 34
Hình 4.6: Bảng kết quả hiện trạng rừng khộp trên các huyện .................................... 34
Hình 4.7: Cập nhật cơ sở dữ liệu các loại đất trên rừng cao su .................................. 35
Hình 4.8: Trích dữ liệu loại đất co tên Ba ................................................................. 36
Hình 4.9: Bảng kết quảloại đất Ba ............................................................................ 37
Hình 4.10: Cơ sở dữ liệu trên rừng cao su tại Giai Lai .............................................. 38
Hình 4.11: Trích dữ liệu các công ty trồng cao su tại huyện Chư Prông .................... 39
Hình 4.12: Bảng kết quả những công ty có diện tích cao su trồng tại huyện Chư
Prông ......................................................................................................................... 39
Hình 4.13: Hộp thoại Tool Manager ......................................................................... 41
Hình 4.14: Bản đồ hiện trạng rừng trồng cao su khi xuất lên Google Earth ............... 41

x


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Ngày nay sự phát triển không ngừng của công nghệ thông tin đã đưa tin học
xâm nhập sâu vào nhiều lĩnh vực khoa học và đời sống, nó mở ra một giai đoạn mới
trong quá trình phát triển khoa học.
Hệ thống thông tin địa lý là một kỹ thuật ứng dụng hệ thống vi tính số hoá,
xuất hiện trong những năm 1960, cho đến nay công nghệ này được biết đến như là
một kỹ thuật toàn cầu.
Hệ thống thông tin địa lý đã trở thành công cụ trợ giúp quyết định trong các
hoạt động kinh tế - xã hội, quốc phòng của nhiều quốc gia trên thế giới.Hệ thống

kết quả đạt được sẽ đóng góp một phần nhỏ trong việc quản lý tài nguyên rừng cũng
như phát triển kinh tế xã hội tạo khu vực nghiên cứu.
1.2. Mục đích, mục tiêu của đề tài
1.2.1. Mục đích
Ứng dụng GIS nhầm xây dựng bản đồ rừng trồng cao su tại tỉnh Gia Lai
trong giai đoạn từ năm 2007 đến năm 2012.
1.2.2. Mục tiêu
Cung cấp những thông tin về thực trạng của việc chuyển đổi rừng nghèo
sang trồng cao su từ năm 2007 đến 2012 tại tỉnh Gia Lai.

2


Chương 2
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
2.1. Khái quát chung về hệ thống thông tin địa lý (GIS)
2.1.1. Khái niệm
Hệ thống thông tin địa lý (GIS – Geographic Information System) là một
công cụ máy tính để lập bản đồ và phân tích các sự vật, hiện tượng thực trên trái
đất. Là một tập hợp các công cụ cho việc thu thập lưu trữ, thể hiện và chuyển đổi
các dữ liệu mang tính chất không gian từ thế giới thực để giải quyết các bài toán
ứng dụng phục vụ cho các mục đích cụ thể. Những khả năng này phân biệt GIS với
các hệ thống thông tin khác và khiến cho GIS có phạm vi ứng dụng rộng rãi trong
nhiều lĩnh vực khác nhau (phân tích các sự kiện, dự đoán tác động và hoạch định
chiến lược trong tương lai).
2.1.2. Lịch sử phát triển
Vào những năm 1960, một số người đã có ý tưởng mô hình hóa không gian
lưu trữ vào máy tính, đó là một bản đồ đơn giản có thể mã hóa, lưu trữ trong máy
tính, sửa chữa khi cần thiết, có thể hiển thị trên màn hình và in ra giấy. Thời gian
đầu, bản đồ điện toán (computer cartography) thể hiện những điểm, các đường

đường bờ biển, con sông, ranh giới hành chính và phần mềm trọn gói CAM tạo ra
những bản đồ những tỉ lệ khác nhau từ dữ liệu này. Đây là một hệ thống CSDL bản
đồ đầu tiên trên Thế giới.
Hai công trình có giá trị khác là Hệ thông tin sử dụng đất New york (1967)
và hệ thống tin quản lý đất Minnesota (1969).
Năm 1969, Jack Dangermond, một người trong nhóm nghiên cứu tại phòng
thí nghiệm Harvard trong bộ phận đồ họa máy tính, đồng sáng lập (ESRI) cùng với
vợ là Laura. ESRI trong ít năm vượt trội trong thị trường HTTTĐL và tạo ra các sản
phẩm phần mềm ArcInfo và ArcView.

4


Hội nghị HTTTĐL đầu tiên vào 1970 tổ chức bởi Roger Tomlinson (CGIS)
và Duane Marble (giáo sư tại Northwestern University).
Trong những năm 1980 và 1990, nhiều ứng dụng được phát triển là những
gói phần mềm phát triển bởi các công ty tư nhân như: ArcInfo, ArcView, MapInfo,
SPANS GIS, PAMAP GIS, INTERGRAPH, và SMALLWORLD. Và rất nhiều ứng
dụng đã chuyển từ hệ máy lớn vào sử dụng trong máy tính cá nhân (PC).
Ngày nay, HTTTĐL với phần cứng và phần mềm đồ họa hiện đại có sức
mạnh trong hiển thị thế giới thực, các kỹ thuật 3D thể hiện cảnh quan, hình ảnh
động thể hiện sự thay đổi theo thời gian.
Thế giới ngày càng áp dụng rộng rãi các chức năng của GIS, dần dần phần
mềm của hệ thống thông tin địa lý lan rộng, thâm nhập vào Việt Nam từ những năm
cuối thập niên 80 của thế kỷ XX thông qua các dự án hợp tác quốc tế và được Việt
Nam ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như môi trường, cơ sở hạ tầng, lâm nghiệp…
2.1.3. Thành phần
GIS được kết hợp bởi 5 thành phần chính gồm: Phần cứng, phần mềm, dữ
liệu, con người và phương pháp.
- Phần cứng (Hardware): Là hệ thống máy tính trên đó một hệ GIS hoạt

thêm thông tin thuộc tính của đối tượng.
- Con người (People): Con người là thành phần quan trọng nhất, là nhân tố
thực hiện các thao tác điều hành sự hoạt động của hệ thống GIS.
 Người dùng GIS là những người sử dụng các phần mền GIS để giải quyết
các bài toán không gian theo mục đích của họ. Họ thường là những người được
đào tạo tốt về lĩnh vực GIS hay là các chuyên gia.
 Người xây dựng bản đồ: sử dụng các lớp bản đồ được lấy từ nhiều nguồn
khác nhau, chỉnh sửa dữ liệu để tạo ra các bản đồ theo yêu cầu.
 Người xuất bản: sử dụng phần mền GIS để kết xuất ra bản đồ dưới nhiều
định dạng xuất khác nhau.
 Người phân tích: giải quyết các vấn đề như tìm kiếm, xác định vị trí…
 Người xây dựng dữ liệu: là những người chuyên nhập dữ liệu bản đồ bằng
các cách khác nhau: vẽ, chuyển đổi từ định dạng khác, truy nhập CSDL…

6


 Người quản trị CSDL: quản lý CSDL GIS và đảm bảo hệ thống vận hành
tôt.
 Người thiết kế CSDL: xây dựng các mô hình lôgic và vật lý.
 Người phát triển: xây dựng hoặc cải tạo các phần mềm GIS để đáp ứng
các nhu cầu cụ thể
- Phương pháp (Methods): Những phương pháp thực hiện sẽ quyết định sự
thành công một dự án GIS, tuỳ thuộc vào những kế hoạch thiết kế, luật lệ chuyển
giao…

Hình 2.1: Các thành phần cơ bản của GIS
2.1.4. Nguyên lý làm việc của GIS
GIS lưu trữ thông tin về thế giới thực dưới dạng tập hợp các lớp chuyên đề
có thể liên kết với nhau nhờ các đặc điểm địa lý. Điều này đơn giản nhưng vô cùng

Số
Liệu
Vào

Quản
Lý
Số Liệu

Xử Lý
Số Liệu

Phân Tích
Mô Hình
Hóa

Số
Liệu
Ra

Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của GIS
2.1.5. Những thuận lợi của GIS so với phương pháp truyền thống
Những thuận lợi khi sử dụng GIS:
- Cơ sở dữ liệu không gian địa lý trong bản đồ số dễ dàng trong việc gìn giữ,
bảo quản.
- Dễ dàng trong việc chỉnh sửa và cập nhật.
- Các thông tin của cơ sở dữ liệu không gian địa lý dễ dàng tìm kiếm, phân
tích.

8


9


càng được hoàn thiện có khả năng phục vụ ngày càng nhiều các mục đích của con
người.
Năm 1977 đã có nhiều hệ thống thông tin địa lý khác nhau trên thế giới ra
đời. Ở Châu Âu, GIS có quy mô nhỏ hơn nhưng đã có những bước dài trong việc
phát triển hệ thống này ở nhiều nước như: Anh, Pháp, Đức, Đan Mạch và Thụy
Điển.
Ở các nước này, GIS được ứng dụng vào rất nhiều ngành như: Theo dõi sử
dụng tối ưu các nguồn tài nguyên, đánh giá tính khả thi các phương án quy hoạch,
các bài toán giao thông.
Cũng như ở Châu Âu, tại khu vực Châu Á – Thái Bình Dương đã thành lập
nhiều trung tâm nghiên cứu viễn thám và GIS. Ở các nước Trung Quốc, Nhật Bản,
Thái Lan đã chú ý nghiên cứu GIS nhưng chủ yếu vào lĩnh vực quản lý, đánh giá tài
nguyên thiên nhiên và môi trường. Như vậy có thể nói hầu hết các nước trên thế
giới điều quan tâm nghiên cứu hệ thống thông tin địa lý và ứng dụng nó vào nhiều
ngành, nhiều lĩnh vực khác nhau.
Từ năm 1980 đến nay, Trung Quốc và Thái Lan rất thành công trong việcứng
dụng GIS vào nông nghiệp, trang trại: Tăng cường sử dụng các bảnđồ chi tiết và
nhữngảnh theo dõi mùa màng, phân tích sản lượng, có kế hoạch áp dụng hoá chất
bảo vệ thực vật, hợp chất hoá học và những kỹ thuật dự báo nông nghiệp.
Hiện nay, đối với hầu hết các nước trên thế giới đã thành lập những hiệp hội
của những cá nhân, đơn vị, khu vực có sử dụng GIS nhằm gia tăng khả năng ứng
dụng và phối hợp thực hiện các chương trình sử dụng công nghệ GIS. Một số ứng
dụng của GIS trên thế giới trong thời gian qua:
- Ứng dụng GIS trong nghiên cứu xói mòn đất ở Đài Loan (Chung, 1992)
[9]. Kết quả nghiên cứu đã chỉ rõ mô hình quá trình xói mòn trên các dạng lập địa
khác nhau tại đảo Lục Nam và đã đưa ra được các bước hạn chế xói mòn.
- Ứng dụng GIS để thiết lập phương án đánh giá chất lượng GIS ở Nam

2.2.3. Ứng dụng của GIS
Hiện nay trên thế giới cũng như ở Việt Nam GIS được ứng dụng hết sức
rộng rãi trên rất nhiều lĩnh vực khác nhau như: Viện thông tin tư liệu và Bảo tàng
địa chất đã ứng dụng GIS để thu thập và xây dựng các dữ liệu địa chất và môi
trường, Tổng cục khí tượng thủy văn ứng dụng ở trung tâm Khí tượng thủy văn biển

11


để thu thập và xử lý số liệu, Viện điều tra quy hoạch rừng đã rất sớm ứng dụng và
tự phát triển phần mềm hệ thống thông tin địa lý FEWGIS, Tổng cục địa chính đã
xây dựng được hàng loạt bản đồvà đang thực hiện số hóa bản đồ nhờ việc ứng dụng
GIS, công ty DOLSOFT là công ty đã giới thiệu rộng rãi phần mềm GIS “WINGIS”
nhờ ứng dụng và phát triển GIS, hầu hết các Sở khoa học công nghệ và môi trường
đã và đang sử dụng rộng rãi công nghệ GIS, các trường đại học, viện nghiên cứu
đang coi GIS như là khoa học được ứng dụng rộng rãi nhiều nhất trong lĩnh vực của
mình.
Với công năng và ứng dụng rất lớn ấy từ GIS, trong lâm nghiệp đã ứng dụng
để: Xây dựng bản đồ hiện trạng, xây dựng bản đồ phân định Nông – Lâm, chồng
ghép các lớp thông tin, phân tích diễn biến tài nguyên, xác định các vùng tác động,
tính toán diện tích và trữ lượng, cập nhật và tìm kiếm các thông tin định tính, định
lượng. Trong phân tích diễn biến tài nguyên có phân tích diễn biến tài nguyên rừng
– đất lâm nghiệp không thể nào không thông qua việc ứng dụng GIS để tính toán,
đây như là một ứng dụng không thể thiếu nhằm đạt được mục tiêu đề ra là đánh giá
diễn biến hiện trạng rừng, bởi vì không sử dụng các phần mềm trong GIS sẽ không
có các loại bản đồ cần thiết như bản đồ hiện trạng, bản đồ đất, bản đồ địa hình số
hóa để tính, theo dõi thông tin những cây gỗ phát triển, lập dự án khai thác rừng, lập
kế hoạch thiết lập đường vận chuyển, di chuyển gỗ theo luật môi trường, quản lý
rừng theo nhiều mụcđích, bao gồm cả việc tái tạo lại.
Trong lĩnh vực môi trường sử dụng GIS cho nhiềuứng dụng khác nhau từ

các tập tin sau:
- Zone.tab: Chứa thông tin mô tả cấu trúc dữ liệu. Thao tác chính của
Mapinfo là trên dạng tập tin này.
- Zone.dat: Chứa thông tin nguyên thủy, phần mở rộng có thể ở dạng *.wks,
*.dbf, *.xls.
- Zone.map: Thông tin mô tả đối tượng dạng địa lý.
- Zone.id: Thông tin về sự liên kết giữa các đối tượng với nhau.
- Zone.wor: Tập tin quản lý chung, lưu trữ tổng hợp các Table hoặc chứa các
cửa sổ thông tin khác nhau trong Mapinfo.
2.3.2. Tổ chức thông tin theo các lớp đối tượng

13