Trong quá trình viết luận văn tốt nghiệp, em đã nhận được sự giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của các giảng viên Khoa Tài nguyên & GIS, Khoa Môi trường & Tài nguyên, Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM để em có thể hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình. Cán bộ, giảng viên bộ môn Tài nguyên & GIS, Khoa Tài nguyên & Môi trường, Đại học Nông Lâm TP.HCM. Đề tài nghiên cứu “Ứng dụng webgis GIS để phân cấp rừng phòng hộ đầu nguồn tỉnh Gia Lai” được thực hiện và hoàn thành tại Khoa Tài nguyên và GIS, Khoa Môi trường.
Tài nguyên, Đại học Nông Lâm TP.HCM, giai đoạn từ tháng 3 đến tháng 6 năm 2014. Căn cứ vào xếp hạng trọng điểm rừng phòng hộ đầu nguồn, tiến hành san lấp trọng điểm cho từng khu vực. Phân vùng và lập bản đồ thể hiện các khu vực trọng điểm khác nhau trong khu vực nghiên cứu.
Ứng dụng công nghệ GIS tính toán giá trị các chỉ tiêu phân loại phòng hộ đầu nguồn bao gồm: Lượng mưa, độ dốc, độ cao tương đối và thành phần cơ giới tại khu vực nghiên cứu. Dựa vào bảng phân loại chủ yếu rừng phòng hộ đầu nguồn, tiếp tục phân loại tầm quan trọng cho khu vực nghiên cứu theo từng cấp độ: ít quan trọng, quan trọng, rất quan trọng đối với tỉnh Gia Lai.
MỞ ĐẦU
Đặt vấn đề
Mục tiêu nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
- Khu vực nghiên cứu
- Vị trí địa lý
- Điều kiện tự nhiên
- Điều kiện kinh tế - xã hội
- Tổng quan về GIS
- Định nghĩa GIS
- Chức năng của GIS
- Phân tích không gian trong GIS
- Phương pháp phân cấp rừng phòng hộ đầu nguồn
- Tình hình nghiên cứu liên quan đến phân cấp rừng phòng hộ đầu nguồn
Theo định nghĩa của Ducker (1979), GIS là một trường hợp đặc biệt của hệ thống thông tin trong đó có cơ sở dữ liệu bao gồm việc quan sát các đặc điểm phân bố không gian, các hoạt động sự kiện có thể được xác định, xác định trong không gian như đường, điểm và vùng. Theo định nghĩa của Burrough (1986), GIS là một công cụ mạnh mẽ dùng để lưu trữ và truy vấn, chuyển đổi và hiển thị dữ liệu không gian từ thế giới thực cho nhiều mục đích khác nhau. Theo Nguyễn Kim Lợi và cộng sự (2009), GIS được định nghĩa là một hệ thống thông tin sử dụng dữ liệu đầu vào, các thao tác phân tích và cơ sở dữ liệu đầu ra liên quan đến địa lý không gian. thông tin không gian từ thế giới thực để giải quyết các vấn đề tổng hợp thông tin phục vụ mục đích của con người.
Thu thập dữ liệu: dữ liệu được sử dụng trong GIS đến từ nhiều nguồn khác nhau và GIS cung cấp các công cụ để tích hợp dữ liệu thành một định dạng chung để so sánh và phân tích. Quản lý dữ liệu: sau khi dữ liệu được thu thập và tích hợp, GIS cung cấp chức năng lưu trữ và bảo trì dữ liệu. Phân tích không gian: đây là chức năng quan trọng nhất của GIS, nó cung cấp các chức năng như nội suy không gian, đệm và lớp phủ.
Trực quan hóa là một trong những khả năng đáng chú ý nhất của GIS, cho phép người dùng tương tác hiệu quả với dữ liệu. Lớp phủ số học bao gồm các phép tính như cộng, trừ, nhân và chia từng giá trị trong một lớp dữ liệu với giá trị ở vị trí tương ứng trong lớp dữ liệu khác. Việc xếp chồng dữ liệu raster khá dễ dàng so với việc xếp chồng dữ liệu vectơ vì nó không yêu cầu các phép toán tôpô mà chỉ trên cơ sở mỗi pixel.
Lớp phủ dữ liệu vectơ tương đối phức tạp vì cần xây dựng cấu trúc liên kết về các mối quan hệ không gian giữa các đối tượng trong lớp dữ liệu đầu ra. Dữ liệu để chạy lệnh này phải ở dạng vùng, đường và điểm. Nội suy không gian là quá trình xây dựng một tập hợp các giá trị điểm chưa biết từ một tập hợp các điểm đã biết trong một miền đóng của tập hợp các giá trị đã biết bằng cách sử dụng một phương pháp hoặc hàm toán học nhất định.
Hiện nay trên thế giới có rất nhiều thuật toán nội suy, mỗi thuật toán nội suy đều có những thế mạnh riêng. Nội suy chính xác / Nội suy gần đúng (Khi một đường cong hoặc bề mặt khớp với tất cả các mẫu dữ liệu được quan sát, nó được coi là nội suy chính xác. Trong trường hợp đường cong hoặc bề mặt được nội suy, không phải tất cả các mẫu được quan sát đều đi qua do một số lỗi, phép nội suy này được gọi là nội suy gần đúng). Kriging: là một phương pháp nội suy kết hợp hồi quy đa thức và lấy trung bình có trọng số.
Kriging là phương pháp nội suy thường cho kết quả tốt nhất nhưng cũng đòi hỏi nhiều thời gian tính toán. Chất lượng nội suy phụ thuộc vào số lượng và sự phân bố của các điểm đã biết.
DỮ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
Thu thập dữ liệu
Phương pháp nghiên cứu
- Sơ đồ, tiến trình thực hiện
- Tính toán và phân cấp độ dốc
- Tính toán phân cắt sâu
- Phân cấp thành phần cơ giới, tầng dày của thành phần cơ giới
- Tính toán và phân cấp lượng mưa
- Phân cấp vùng xung yếu
Để tính độ dốc, sử dụng công cụ Slope như trong Hình 3.2, sau đó sử dụng công cụ Reclassify để thực hiện chuyển màu. Kết quả tạo bản đồ phân cấp độ dốc được thể hiện trên Hình 3.3. Địa hình có độ dốc trung bình và cao tập trung ở phía Bắc, Đông Nam và một phần phía Tây.
Để tính độ sâu ngăn cách, hãy tính toán bằng bản đồ địa hình (DEM) và sử dụng công cụ Focal Statistica để thực hiện các bước như Hình 3.4. Để tính toán bản đồ phân cấp lượng mưa ban đầu, phải thu thập dữ liệu trạm đo (Bảng 3.7). Sử dụng công cụ Add XY Data để nhập số liệu trạm đo trên bản đồ (Hình 3.8).
Sau khi có đủ dữ liệu, chúng tôi sử dụng thuật toán nội suy Kriging để tạo vùng dữ liệu mới từ các trạm đã biết (Hình 3.10). Sau khi tính toán các tiêu chí phân loại rừng phòng hộ: bản đồ lượng mưa (năm), bản đồ độ sâu địa hình, bản đồ độ dốc, bản đồ thành phần cơ giới. Chúng ta tiến hành xếp chồng các bản đồ tiêu chí (Hình 3.12) và phân loại mức độ quan trọng.
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Chồng lớp các bản đồ yếu tố
Bản đồ phân vùng xung yếu
- Phân vùng xung y ếu cho vùng có độ chia cắt sâu > 50 m
- Phân vùng xung y ếu cho vùng có độ chia cắt sâu từ 25 – 50 m
- Phân vùng xung y ếu cho vùng có độ chia cắt sâu < 25 m
Dựa vào bảng 4.3 có thể thấy các khu vực có độ sâu > 50 m có mức tới hạn khá cao, phân bổ đều trên toàn tỉnh Gia Lai. Một số khu vực ở phía Bắc, Đông Nam, Nam và Tây Bắc ở mức rất nguy cấp, chủ yếu là vùng núi cao có độ dốc trên 350. Địa hình bị chia cắt ở độ sâu 25 - 50 m và phân thành nhiều cấp khác nhau. Ít quan trọng hơn, một số khu vực được xếp vào loại quan trọng, hầu hết là đồng bằng có độ dốc thấp.
Thảo luận
Một số khu vực nằm ở hạ lưu sông có độ dốc thấp < 80, được xếp loại ít quan trọng, có mức độ xói mòn thấp, có khả năng và nhu cầu phát triển sản xuất nông, lâm nghiệp, có yêu cầu sử dụng và bảo vệ đất hợp lý; đảm bảo tỷ lệ che phủ rừng tối thiểu 30%. Các khu vực có độ dốc > 350 thường là các sông thượng nguồn nằm trên đỉnh núi được xếp loại rất nguy cấp, có nguy cơ xói mòn nghiêm trọng và có nhu cầu điều tiết nước cao nhất; Những đối tượng có nhu cầu bảo vệ cấp thiết nhất đều cam kết xây dựng rừng phòng hộ chuyên dụng, đảm bảo độ che phủ rừng trên 70%.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Kiến nghị
