Ứng Dụng Phần Mềm Vertical Mapper Để Xây Dựng Bản Đồ Độ Dốc Phục Vụ Phát Triển Nông Lâm Nghiệp Tại Huyện Hòa An, Tỉnh Cao Bằng

• Tác giả: Dương Thị Như Quỳnh
• Người hướng dẫn: ThS. Trương Thành Nam
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Địa chính môi trường
• Đề tài: Ứng Dụng Phần Mềm Vertical Mapper Trong Xây Dựng Bản Đồ Độ Dốc Phát Triển Nông Lâm Nghiệp Tại Huyện Hòa An, Cao Bằng
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Thái Nguyên

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC HÌNH VẼ
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• 1. PHẦN 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Mục đích của đề tài
• 1.2. Yêu cầu của đề tài
• 1.3. Ý nghĩa của đề tài
• 1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và Nghiên cứu khoa học
• 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn
• 2. PHẦN 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Tổng quan về GIS - Geographic Information System
• 2.1.1. Khái niệm về Hệ thống thông tin địa lý
• 2.1.2. Các thành phần cơ bản của một Hệ thống thông tin địa lý
• 2.1.3. Cơ sở dữ liệu (CSDL)
• 2.1.3.1. Khái niệm
• 2.1.3.2. Các tiêu chuẩn của một cơ sở dữ liệu
• 2.1.4. Phần mềm Mapinfo
• 2.1.4.1. Các dữ liệu trong Mapinfo
• 2.1.4.2. Cách tổ chức thông tin trong Mapinfo
• 2.1.5. Khái quát mô hình số độ cao Digital Elevation Model- DEM
• 2.1.6. Module Vertical Mapper
• 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu
• 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu
• 3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành
• 3.2.1. Địa điểm nghiên cứu
• 3.2.2. Thời gian tiến hành
• 3.3. Nội dung nghiên cứu
• 3.3.1. Điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên
• 3.3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng
• 3.4. Xây dựng bản đồ độ dốc
• 3.4.1. Ứng dụng phần mềm Mapinfo xây dựng bản đồ độ dốc bằng module Vertical Mapper
• 3.4.2. Đánh giá khả năng khai thác bản đồ độ dốc trong phát triển nông lâm nghiệp huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng
• 3.4.3. Đề xuất sử dụng bản đồ độ dốc trong định hướng phát triển nông lâm nghiệp huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng
• 3.5. Phương pháp nghiên cứu
• 3.5.1. Phương pháp thu thập số liệu
• 3.5.2. Phương pháp xây dựng cơ sở dữ liệu bản đồ
• 3.5.3. Phương pháp thống kê, xử lý số liệu
• 3.5.4. Phương pháp chuyên gia
• 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên
• 4.2. Vị trí địa lý
• 4.2.1. Địa hình, địa mạo
• 4.2.2. Thảm thực vật
• 4.2.3. Điều kiện kinh tế - xã hội huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng
• 4.2.3.1. Điều kiện kinh tế
• 4.2.3.2. Điều kiện văn hoá xã hội
• 4.2.3.3. Nhận xét chung về điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội
• 4.3. Hiện trạng sử dụng đất và hiệu quả sử dụng các loại hình sử dụng đất
• 4.3.1. Hiện trạng sử dụng đất
• 4.3.2. Về hiệu quả sử dụng các loại hình sử dụng đất
• 4.4. Xây dựng bản đồ độ dốc
• 4.4.1. Thu thập và xử lý số liệu
• 4.4.1.1. Thu thập nội dung thông tin dữ liệu
• 4.4.1.2. Xử lý số liệu
• 4.4.2. Phân tích và nội suy bản đồ độ dốc huyện Hòa An– tỉnh Cao Bằng
• 4.4.3. Tạo chuyên đề về độ dốc. Tạo cơ sở dữ liệu
• 4.4.4. Thiết kế mô hình cơ sở dữ liệu
• 4.4.5. Xây dựng danh mục
• 4.4.6. Chuẩn hóa và chuyển đổi dữ liệu
• 4.4.7. Nhập dữ liệu
• 4.4.8. Biên tập và kiểm tra
• 4.4.9. Ứng dụng phần mềm Mapinfo xây dựng bản đồ độ dốc bằng module Vertical Mapper
• 4.4.10. Xây dựng Cơ sở dữ liệu bản đồ độ dốc
• 4.4.11. Xác định cơ sở toán học và hệ tọa độ vùng nghiên cứu
• 4.4.12. Xây dựng cơ sở dữ liệu không gian
• 4.4.13. Xây dựng cấu trúc cơ sở dữ liệu của bản đồ độ dốc
• 4.4.14. Ứng dụng cơ sở dữ liệu bản đồ độ dốc phục vụ quản lý và cung cấp thông tin
• 4.4.15. Thống kê cơ sở dữ liệu trong bản đồ độ dốc
• 4.4.16. Truy vấn cơ sở dữ liệu thuộc tính trong bản đồ độ dốc
• 4.4.17. Đánh giá khả năng khai thác bản đồ độ dốc trong phát triển nông lâm nghiệp huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng
• 4.4.18. Đề xuất sử dụng bản đồ độ dốc trong định hướng phát triển nông lâm nghiệp huyện Hòa An, tỉnh Cao Bằng
• 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• appendix.1. Tài liệu trong nước
• appendix.2. Tài liệu nước ngoài

I. Tổng Quan Ứng Dụng Vertical Mapper Trong Nông Lâm Nghiệp

Đất đai là tài nguyên vô giá, là nền tảng cho sự phát triển kinh tế - xã hội, đặc biệt trong nông lâm nghiệp. Việc sử dụng hợp lý và hiệu quả tài nguyên đất đai theo hướng bền vững là vô cùng quan trọng. Huyện Hòa An, Cao Bằng, với địa hình phức tạp, đòi hỏi phải có cái nhìn tổng quan về các yếu tố tự nhiên để đưa ra giải pháp khai thác và sử dụng đất hợp lý. Việc xây dựng bản đồ độ dốc đóng vai trò quan trọng trong quy hoạch sử dụng đất và phát triển nông lâm nghiệp bền vững. Ứng dụng GIS và các công cụ như Vertical Mapper giúp quản lý và bảo vệ tài nguyên môi trường hiệu quả hơn. Xu hướng hiện nay là sử dụng tối đa khả năng của GIS để xử lý dữ liệu lớn và phức tạp, cung cấp thông tin nhanh chóng và chính xác.

1.1. Giới Thiệu Phần Mềm Vertical Mapper Trong GIS

Vertical Mapper là một module mạnh mẽ trong GIS, được thiết kế để xây dựng mô hình số địa hình (DEM) và thực hiện các phân tích liên quan. Nó cho phép chuyển đổi dữ liệu đường đồng mức thành các chuỗi điểm độ cao và thực hiện nội suy để tạo ra DEM. Phần mềm này cung cấp các công cụ để phân tích và dự báo, giúp người dùng kiểm tra các đặc điểm địa hình và tạo ra các bản đồ chuyên đề về độ dốc.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Bản Đồ Độ Dốc Trong Quy Hoạch Đất Đai

Bản đồ độ dốc là công cụ quan trọng trong quy hoạch sử dụng đất, đặc biệt ở các vùng có địa hình phức tạp như Cao Bằng. Nó cung cấp thông tin về độ dốc địa hình, giúp xác định các khu vực phù hợp cho các loại hình sử dụng đất khác nhau, từ nông nghiệp đến lâm nghiệp. Bản đồ độ dốc cũng hỗ trợ trong việc đánh giá nguy cơ xói mòn đất và lập kế hoạch bảo vệ đất.

II. Thách Thức Phát Triển Nông Lâm Nghiệp Trên Đất Dốc Hòa An

Hòa An là huyện có địa hình chia cắt mạnh, với đồi núi thấp xen kẽ địa hình castơ và các thung lũng sâu. Điều này gây ra nhiều khó khăn trong phát triển nông lâm nghiệp. Việc sử dụng đất không hợp lý có thể dẫn đến xói mòn, suy thoái đất và giảm năng suất cây trồng. Cần có các giải pháp quản lý đất đai phù hợp với điều kiện địa hình và khí hậu của huyện. Việc xây dựng bản đồ độ dốc chi tiết và chính xác là yếu tố then chốt để giải quyết những thách thức này. Theo nghiên cứu, "Xây dựng bản đồ độ dốc là phương tiện có đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc sử dụng tài nguyên thiên nhiên, triển khai các phương án quy hoạch sử dụng đất, quy hoạch nông lâm nghiệp để sử dụng đất hiệu quả và lâu bền."

2.1. Ảnh Hưởng Của Độ Dốc Đến Sản Xuất Nông Nghiệp

Độ dốc địa hình có ảnh hưởng lớn đến sản xuất nông nghiệp. Đất dốc dễ bị xói mòn, mất chất dinh dưỡng, dẫn đến giảm năng suất cây trồng. Việc canh tác trên đất dốc đòi hỏi các biện pháp kỹ thuật đặc biệt để bảo vệ đất và duy trì độ phì nhiêu. Các loại cây trồng phù hợp với đất dốc cũng cần được lựa chọn cẩn thận.

2.2. Tác Động Của Độ Dốc Đến Phát Triển Lâm Nghiệp Bền Vững

Trong lâm nghiệp, độ dốc ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây rừng. Đất dốc có thể gây khó khăn cho việc trồng và chăm sóc cây, cũng như tăng nguy cơ cháy rừng. Việc quản lý rừng bền vững trên đất dốc đòi hỏi các biện pháp bảo vệ đất và nước, cũng như lựa chọn các loài cây phù hợp với điều kiện địa hình.

2.3. Quản Lý Rủi Ro Thiên Tai Liên Quan Đến Địa Hình Dốc

Địa hình dốc làm tăng nguy cơ xảy ra các rủi ro thiên tai như sạt lở đất, lũ quét. Việc xây dựng bản đồ độ dốc giúp xác định các khu vực có nguy cơ cao và lập kế hoạch phòng chống thiên tai hiệu quả. Các biện pháp như trồng cây chắn đất, xây dựng hệ thống thoát nước cần được áp dụng để giảm thiểu rủi ro.

III. Phương Pháp Xây Dựng Bản Đồ Độ Dốc Bằng Vertical Mapper

Để xây dựng bản đồ độ dốc bằng Vertical Mapper, cần thực hiện theo một quy trình khoa học và chính xác. Quy trình này bao gồm thu thập và xử lý dữ liệu địa hình, tạo mô hình số độ cao (DEM), phân tích độ dốc và tạo bản đồ chuyên đề. Việc sử dụng các công cụ và chức năng của Vertical Mapper giúp đơn giản hóa quy trình và nâng cao độ chính xác của kết quả. Theo tài liệu, "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."

3.1. Thu Thập Và Xử Lý Dữ Liệu Địa Hình Cho Vertical Mapper

Dữ liệu địa hình là yếu tố đầu vào quan trọng nhất để xây dựng bản đồ độ dốc. Dữ liệu này có thể được thu thập từ nhiều nguồn khác nhau, như bản đồ địa hình, ảnh vệ tinh, dữ liệu GPS. Dữ liệu cần được xử lý và chuẩn hóa để đảm bảo tính chính xác và phù hợp với Vertical Mapper.

3.2. Tạo Mô Hình Số Độ Cao DEM Từ Dữ Liệu Địa Hình

Mô hình số độ cao (DEM) là biểu diễn số của bề mặt địa hình. Vertical Mapper cung cấp các công cụ để tạo DEM từ dữ liệu địa hình, sử dụng các phương pháp nội suy khác nhau. Việc lựa chọn phương pháp nội suy phù hợp ảnh hưởng đến độ chính xác của DEM.

3.3. Phân Tích Độ Dốc Và Tạo Bản Đồ Chuyên Đề Trong GIS

Sau khi có DEM, Vertical Mapper cho phép phân tích độ dốc và tạo bản đồ chuyên đề. Bản đồ độ dốc thể hiện sự phân bố của các cấp độ dốc khác nhau trên địa hình. Bản đồ này có thể được sử dụng để đánh giá tiềm năng sử dụng đất và lập kế hoạch quản lý tài nguyên.

IV. Ứng Dụng Bản Đồ Độ Dốc Trong Phát Triển Nông Lâm Nghiệp Bền Vững

Bản đồ độ dốc là công cụ hữu ích trong việc định hướng phát triển nông lâm nghiệp bền vững tại huyện Hòa An. Nó giúp xác định các khu vực phù hợp cho các loại cây trồng và vật nuôi khác nhau, cũng như đánh giá nguy cơ xói mòn và suy thoái đất. Việc sử dụng bản đồ độ dốc trong quy hoạch và quản lý đất đai giúp tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và bảo vệ môi trường. Theo nghiên cứu, "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."

4.1. Đánh Giá Tiềm Năng Sử Dụng Đất Nông Nghiệp Dựa Trên Độ Dốc

Bản đồ độ dốc giúp đánh giá tiềm năng sử dụng đất nông nghiệp dựa trên độ dốc địa hình. Các khu vực có độ dốc thấp phù hợp cho trồng lúa và các loại cây ngắn ngày, trong khi các khu vực có độ dốc cao hơn phù hợp cho trồng cây ăn quả và cây công nghiệp.

4.2. Quy Hoạch Phát Triển Lâm Nghiệp Phù Hợp Với Điều Kiện Địa Hình

Trong lâm nghiệp, bản đồ độ dốc giúp quy hoạch phát triển rừng phù hợp với điều kiện địa hình. Các khu vực có độ dốc lớn cần được bảo vệ để tránh xói mòn và sạt lở đất. Các loại cây rừng phù hợp với độ dốc và điều kiện khí hậu của từng khu vực cần được lựa chọn.

4.3. Giải Pháp Canh Tác Bền Vững Trên Đất Dốc Cao Bằng

Để canh tác bền vững trên đất dốc ở Cao Bằng, cần áp dụng các giải pháp kỹ thuật như trồng cây theo đường đồng mức, xây dựng bậc thang, sử dụng phân hữu cơ. Các giải pháp này giúp giảm xói mòn, duy trì độ phì nhiêu của đất và tăng năng suất cây trồng.

V. Kết Quả Nghiên Cứu Ứng Dụng Vertical Mapper Tại Huyện Hòa An

Nghiên cứu ứng dụng Vertical Mapper trong xây dựng bản đồ độ dốc tại huyện Hòa An đã mang lại những kết quả khả quan. Bản đồ độ dốc được xây dựng có độ chính xác cao, cung cấp thông tin chi tiết về độ dốc địa hình trên địa bàn huyện. Kết quả này có thể được sử dụng để hỗ trợ quy hoạch sử dụng đất, phát triển nông lâm nghiệp và quản lý tài nguyên môi trường. Theo tài liệu, "Bản đồ độ dốc xây dựng phải đảm bảo đầy đủ, tính chính xác cao, thuận lợi trong việc lưu trữ và sử dụng."

5.1. Đánh Giá Độ Chính Xác Của Bản Đồ Độ Dốc Được Xây Dựng

Độ chính xác của bản đồ độ dốc được đánh giá bằng cách so sánh với dữ liệu thực địa và các nguồn dữ liệu khác. Các sai số được xác định và điều chỉnh để đảm bảo độ tin cậy của bản đồ. Độ chính xác cao là yếu tố quan trọng để bản đồ có thể được sử dụng trong các quyết định quản lý.

5.2. Phân Tích Hiện Trạng Sử Dụng Đất Theo Các Cấp Độ Dốc

Bản đồ độ dốc được sử dụng để phân tích hiện trạng sử dụng đất theo các cấp độ dốc. Kết quả phân tích cho thấy sự phân bố của các loại hình sử dụng đất khác nhau trên các khu vực có độ dốc khác nhau. Điều này giúp đánh giá tính hợp lý của việc sử dụng đất và đề xuất các giải pháp điều chỉnh.

5.3. Đề Xuất Giải Pháp Quy Hoạch Nông Lâm Nghiệp Dựa Trên Bản Đồ

Dựa trên bản đồ độ dốc và kết quả phân tích hiện trạng sử dụng đất, các giải pháp quy hoạch nông lâm nghiệp được đề xuất. Các giải pháp này nhằm mục đích tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên đất, bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế - xã hội bền vững.

VI. Kết Luận Và Hướng Phát Triển Ứng Dụng Vertical Mapper

Việc ứng dụng Vertical Mapper trong xây dựng bản đồ độ dốc phục vụ phát triển nông lâm nghiệp tại huyện Hòa An là một hướng đi đúng đắn và hiệu quả. Bản đồ độ dốc cung cấp thông tin quan trọng để quy hoạch sử dụng đất, quản lý tài nguyên và bảo vệ môi trường. Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các ứng dụng của Vertical Mapper trong các lĩnh vực khác, như quản lý rủi ro thiên tai và phát triển du lịch sinh thái. Theo tài liệu, "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."

6.1. Tóm Tắt Các Kết Quả Chính Của Nghiên Cứu

Nghiên cứu đã thành công trong việc xây dựng bản đồ độ dốc chi tiết và chính xác cho huyện Hòa An bằng Vertical Mapper. Bản đồ này đã được sử dụng để phân tích hiện trạng sử dụng đất và đề xuất các giải pháp quy hoạch nông lâm nghiệp bền vững.

6.2. Đề Xuất Các Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Vertical Mapper

Các hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc tích hợp Vertical Mapper với các công cụ GIS khác, phát triển các mô hình dự báo xói mòn đất và đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến nông lâm nghiệp.

6.3. Khuyến Nghị Về Ứng Dụng Rộng Rãi Vertical Mapper Trong Nông Lâm

Khuyến nghị các cơ quan quản lý và các nhà khoa học tiếp tục ứng dụng Vertical Mapper trong quy hoạch và quản lý nông lâm nghiệp, cũng như đào tạo nguồn nhân lực có kỹ năng sử dụng phần mềm này.