Tổng quan nghiên cứu

Vườn Quốc gia Núi Chúa, tỉnh Ninh Thuận, với diện tích quản lý khoảng 23.893,3 ha, là khu vực có hệ sinh thái rừng đặc dụng và rừng phòng hộ đa dạng, đóng vai trò quan trọng trong bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển bền vững tài nguyên rừng. Tuy nhiên, công tác quản lý đất đai, đặc biệt là đất nương rẫy trong quy hoạch ba loại rừng tại đây còn nhiều khó khăn do thiếu cơ sở dữ liệu chính xác, đồng bộ và cập nhật kịp thời. Theo ước tính, tổng diện tích đất nương rẫy tại khu vực nghiên cứu là khoảng 3.126,42 ha với 2.642 bộ hồ sơ đất nương rẫy được thu thập, phản ánh thực trạng canh tác và sử dụng đất của các hộ dân trong vùng.

Mục tiêu nghiên cứu là ứng dụng công nghệ GIS để xây dựng cơ sở dữ liệu và bản đồ quản lý diện tích đất nương rẫy, từ đó đề xuất các giải pháp quản lý đất rừng phù hợp với quy định pháp luật và thực tiễn địa phương. Nghiên cứu được thực hiện trong giai đoạn từ tháng 1 đến tháng 9 năm 2023, tập trung tại bốn xã vùng đệm của Vườn Quốc gia Núi Chúa gồm Bắc Sơn, Công Hải, Lợi Hải và Vĩnh Hải. Việc xây dựng hệ thống quản lý dữ liệu nương rẫy bằng công nghệ GIS và WebGIS không chỉ nâng cao hiệu quả quản lý bảo vệ rừng mà còn hỗ trợ công tác quy hoạch và giám sát sử dụng đất lâm nghiệp một cách khoa học, minh bạch và kịp thời.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về hệ thống thông tin địa lý (GIS) và quản lý tài nguyên rừng. GIS được định nghĩa là hệ thống tích hợp các công cụ thu thập, lưu trữ, xử lý, phân tích và hiển thị dữ liệu không gian nhằm hỗ trợ ra quyết định trong quản lý tài nguyên thiên nhiên. Các khái niệm chính bao gồm:

  • Dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính: Dữ liệu không gian mô tả vị trí địa lý của các đối tượng (điểm, đường, vùng), trong khi dữ liệu thuộc tính cung cấp thông tin chi tiết về các đối tượng đó.
  • Phân tích không gian: Các kỹ thuật như phân tích chồng xếp, phân tích liền kề giúp đánh giá mối quan hệ không gian giữa các đối tượng, phục vụ cho việc ra quyết định quản lý.
  • WebGIS: Hệ thống GIS được triển khai trên nền tảng web, cho phép chia sẻ và truy cập dữ liệu từ xa, hỗ trợ đa người dùng và cập nhật dữ liệu tức thời.

Ngoài ra, nghiên cứu còn ứng dụng các công nghệ viễn thám và lập trình Python, Mapbasic để phát triển phần mềm hỗ trợ quản lý và xuất hồ sơ nương rẫy tự động.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm dữ liệu thu thập ngoài thực địa bằng thiết bị GPS, điện thoại thông minh cài đặt ứng dụng ArcGIS Survey123 và ArcGIS Field Maps, ảnh vệ tinh Sentinel-2 và PlanetScope, cùng dữ liệu kế thừa từ các bản đồ kiểm kê rừng và quy hoạch 03 loại rừng giai đoạn 2016-2025. Cỡ mẫu nghiên cứu là 2.642 bộ hồ sơ đất nương rẫy tại bốn xã vùng đệm.

Phương pháp phân tích dữ liệu sử dụng phần mềm ArcGIS Pro để xử lý dữ liệu không gian và thuộc tính, xây dựng cơ sở dữ liệu với 39 trường thuộc tính chi tiết về chủ hộ và hiện trạng đất nương rẫy. Các ứng dụng lập trình Python và Mapbasic được phát triển để tự động hóa việc xuất hồ sơ và quản lý dữ liệu. Hệ thống WebGIS được xây dựng để chia sẻ và quản lý dữ liệu qua mạng internet với tên miền https://nr-ninhthuan.

Timeline nghiên cứu gồm các bước: chuẩn bị và thu thập dữ liệu (tháng 1-4/2023), xử lý và xây dựng cơ sở dữ liệu (tháng 5-7/2023), phát triển phần mềm và WebGIS (tháng 8/2023), nghiệm thu và đề xuất giải pháp (tháng 9/2023).

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Xây dựng cơ sở dữ liệu nương rẫy chi tiết: Tổng diện tích đất nương rẫy được xác định là 3.126,42 ha với 2.642 bộ hồ sơ thu thập, bao gồm thông tin về chủ hộ, vị trí, diện tích, loại cây trồng, năm sử dụng và tình trạng tranh chấp. Cơ sở dữ liệu gồm 39 trường thuộc tính, cho phép quản lý chi tiết và cập nhật linh hoạt.

  2. Phát triển phần mềm hỗ trợ quản lý: Phần mềm xuất hồ sơ nương rẫy tự động và phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu lâm nghiệp được phát triển, giúp giảm thời gian xử lý hồ sơ và tăng tính chính xác trong quản lý dữ liệu.

  3. Xây dựng bản đồ nương rẫy tại 4 xã vùng đệm: Bốn bản đồ hiện trạng nương rẫy được xây dựng cho xã Bắc Sơn, Công Hải, Lợi Hải và Vĩnh Hải, thể hiện rõ ranh giới, diện tích và phân bố nương rẫy trong quy hoạch ba loại rừng.

  4. Triển khai hệ thống WebGIS quản lý dữ liệu: Hệ thống WebGIS cho phép truy vấn, lọc, hiển thị thông tin và bản đồ nương rẫy trực tuyến, hỗ trợ công tác quản lý và giám sát từ xa. Người dùng có thể truy cập đồng thời, cập nhật dữ liệu nhanh chóng và in ấn báo cáo thống kê dưới dạng biểu đồ.

Thảo luận kết quả

Việc xây dựng cơ sở dữ liệu và bản đồ nương rẫy bằng công nghệ GIS đã khắc phục được hạn chế của phương pháp quản lý truyền thống dựa trên hồ sơ giấy và bản đồ giấy, vốn gây khó khăn trong cập nhật và tra cứu thông tin. So với các nghiên cứu trước đây về quản lý tài nguyên rừng, nghiên cứu này tập trung vào quản lý đất nương rẫy trong quy hoạch ba loại rừng, một lĩnh vực còn ít được khai thác.

Phần mềm tự động hóa xuất hồ sơ và quản lý dữ liệu giúp giảm thiểu sai sót và tăng hiệu quả công tác quản lý. Hệ thống WebGIS với giao diện thân thiện và khả năng truy cập đa nền tảng tạo điều kiện thuận lợi cho các cán bộ quản lý và người dân trong việc giám sát và khai thác thông tin.

Biểu đồ phân bố diện tích nương rẫy theo từng xã và loại rừng có thể được trình bày để minh họa rõ ràng sự phân bố và mức độ sử dụng đất, từ đó hỗ trợ việc ra quyết định quy hoạch và bảo vệ rừng hiệu quả hơn. Kết quả cũng cho thấy sự cần thiết của việc áp dụng công nghệ GIS trong quản lý đất lâm nghiệp nhằm nâng cao tính minh bạch và hiệu quả quản lý tài nguyên.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Triển khai rộng rãi hệ thống WebGIS quản lý nương rẫy: Đề nghị Ban Quản lý Vườn Quốc gia Núi Chúa và các cơ quan liên quan mở rộng áp dụng hệ thống WebGIS để quản lý toàn bộ diện tích đất nương rẫy trong khu vực, nhằm nâng cao hiệu quả giám sát và cập nhật dữ liệu liên tục. Thời gian thực hiện: 6 tháng.

  2. Đào tạo và nâng cao năng lực cán bộ quản lý: Tổ chức các khóa đào tạo về sử dụng phần mềm GIS, WebGIS và kỹ thuật thu thập dữ liệu hiện trường cho cán bộ quản lý và kiểm lâm địa phương, đảm bảo vận hành hệ thống hiệu quả và chính xác. Thời gian thực hiện: 3 tháng.

  3. Tăng cường phối hợp với cộng đồng dân cư: Xây dựng cơ chế phối hợp chặt chẽ với các hộ dân có đất nương rẫy trong việc cập nhật thông tin, giám sát và bảo vệ rừng, đồng thời tuyên truyền nâng cao nhận thức về quy định pháp luật và bảo vệ tài nguyên rừng. Thời gian thực hiện: liên tục.

  4. Cập nhật và mở rộng cơ sở dữ liệu GIS: Đề xuất bổ sung dữ liệu về biến động diện tích nương rẫy, tình trạng tranh chấp và các yếu tố môi trường liên quan để hoàn thiện cơ sở dữ liệu, phục vụ công tác quy hoạch và quản lý bền vững. Thời gian thực hiện: 12 tháng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cán bộ quản lý rừng và đất đai: Hệ thống cơ sở dữ liệu và WebGIS cung cấp công cụ quản lý hiện đại, giúp cán bộ dễ dàng theo dõi, cập nhật và ra quyết định chính xác về quản lý đất nương rẫy và quy hoạch rừng.

  2. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Lâm nghiệp, Địa lý: Luận văn cung cấp phương pháp ứng dụng GIS trong quản lý tài nguyên rừng, là tài liệu tham khảo quý giá cho các nghiên cứu liên quan đến công nghệ GIS và quản lý đất đai.

  3. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên môi trường: Các cơ quan này có thể áp dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, quy hoạch và giám sát việc sử dụng đất rừng, góp phần bảo vệ tài nguyên thiên nhiên hiệu quả.

  4. Cộng đồng dân cư và tổ chức phi chính phủ: Thông qua hệ thống WebGIS, người dân và các tổ chức có thể tiếp cận thông tin minh bạch về đất đai, tham gia giám sát và bảo vệ rừng, đồng thời nâng cao nhận thức về bảo tồn môi trường.

Câu hỏi thường gặp

  1. GIS là gì và tại sao lại quan trọng trong quản lý đất nương rẫy?
    GIS là hệ thống thông tin địa lý giúp thu thập, lưu trữ, phân tích và hiển thị dữ liệu không gian. Trong quản lý đất nương rẫy, GIS giúp xác định chính xác vị trí, diện tích và hiện trạng sử dụng đất, từ đó hỗ trợ ra quyết định quy hoạch và bảo vệ rừng hiệu quả.

  2. Phần mềm ArcGIS Survey123 và ArcGIS Field Maps được sử dụng như thế nào trong nghiên cứu?
    ArcGIS Survey123 dùng để thu thập dữ liệu hiện trường qua biểu mẫu điện tử, còn ArcGIS Field Maps hỗ trợ hiển thị bản đồ và định vị GPS khi khảo sát ngoài thực địa, giúp thu thập dữ liệu chính xác và nhanh chóng.

  3. WebGIS có ưu điểm gì so với hệ thống GIS truyền thống?
    WebGIS cho phép truy cập dữ liệu qua internet từ nhiều thiết bị, hỗ trợ đa người dùng cùng lúc, cập nhật dữ liệu tức thời và chia sẻ thông tin dễ dàng, giúp nâng cao hiệu quả quản lý và giám sát tài nguyên.

  4. Làm thế nào để đảm bảo tính chính xác của dữ liệu nương rẫy trong cơ sở dữ liệu?
    Dữ liệu được thu thập trực tiếp ngoài thực địa bằng thiết bị GPS và ứng dụng GIS, kết hợp xác nhận giáp ranh giữa các hộ dân và đơn vị quản lý, đồng thời xử lý và rà soát kỹ lưỡng trước khi nhập vào cơ sở dữ liệu.

  5. Các giải pháp quản lý đất nương rẫy được đề xuất có thể áp dụng ở những khu vực khác không?
    Các giải pháp dựa trên công nghệ GIS và WebGIS có tính linh hoạt cao, có thể điều chỉnh phù hợp với đặc điểm địa phương khác nhau, do đó có thể áp dụng rộng rãi trong quản lý đất lâm nghiệp và tài nguyên rừng ở nhiều khu vực.

Kết luận

  • Ứng dụng GIS và WebGIS đã xây dựng thành công cơ sở dữ liệu và bản đồ quản lý diện tích đất nương rẫy tại Vườn Quốc gia Núi Chúa với tổng diện tích 3.126,42 ha và 2.642 bộ hồ sơ chi tiết.
  • Phát triển phần mềm tự động xuất hồ sơ và quản lý dữ liệu giúp nâng cao hiệu quả và độ chính xác trong công tác quản lý đất nương rẫy.
  • Hệ thống WebGIS cho phép truy cập, cập nhật và chia sẻ dữ liệu trực tuyến, hỗ trợ công tác giám sát và quản lý từ xa.
  • Đề xuất các giải pháp quản lý đất nương rẫy phù hợp với quy định pháp luật và thực tiễn địa phương, góp phần bảo vệ và phát triển bền vững tài nguyên rừng.
  • Khuyến nghị mở rộng áp dụng hệ thống, đào tạo cán bộ và tăng cường phối hợp với cộng đồng để nâng cao hiệu quả quản lý.

Next steps: Triển khai hệ thống WebGIS rộng rãi, cập nhật dữ liệu liên tục và tổ chức đào tạo cán bộ quản lý trong 6-12 tháng tới.

Call to action: Các cơ quan quản lý và nhà nghiên cứu nên phối hợp ứng dụng công nghệ GIS để nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên rừng và đất đai, góp phần phát triển bền vững vùng nghiên cứu và các khu vực tương tự.