Ứng dụng GIS trong quản lý cây xanh đường phố tại phường Tô Hiệu, thành phố Sơn La

TẠP CHÍ KHOA HỌC Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Số 8(3/2017) tr. 118 - 125 118 ỨNG DỤNG GIS TRONG QUẢN LÝ CÂY XANH ĐƢỜNG PHỐ TẠI PHƢỜNG TÔ HIỆU, THÀNH PHỐ SƠN LA Nguyễn Tiến Chính15 Trường Đại học Tây Bắc Tóm tắt: Nghiên cứu xác định thành phần loài cây xanh trồng trên 8 tuyến đường chính của phường Tô Hiệu, thành phố Sơn La. Kết quả ghi nhận được 868 cây thuộc 28 loài trong 18 họ thực vật đã được trồng làm cây xanh đường phố. Trong đó, mỗi họ có từ 1 đến 3 loài, họ Bàng (Combretaceae) có số lượng lớn nhất là 222 cây, chủ yếu các loài cây xanh được trồng trên 4 tuyến đường có chiều dài lớn như: Chu Văn Thịnh, Tô Hiệu, Điện Biên và Nguyễn Văn Linh. Ứng dụng GIS xây dựng bản đồ số hệ thống cây xanh đường phố bằng việc tích hợp cơ sở dữ liệu thuộc tính và không gian. Bản đồ số hệ thống cây xanh đường phố có thể cập nhật dữ liệu thường xuyên phục vụ công tác quản lý cây xanh đường phố như: theo dõi sinh trưởng, cắt tỉa, chặt hạ... Từ khóa: Cây xanh đường phố, GIS, Tô Hiệu. 1. Mở đầu Quản lý cây xanh đường phố tại phường Tô Hiệu, thành phố Sơn La đang gặp khó khăn do các hộ gia đình tự phát trồng cây xanh, nhiều tán cây mọc chen lấn ra đường gây cản trở giao thông. Việc điều tra, thống kê và quản lý cây xanh theo phương pháp truyền thống thường tốn kém và không đáp ứng được yêu cầu. Hiện nay, nhiều địa phương đã ứng dụng công nghệ viễn thám với các ảnh kỹ thuật số có độ phân giải cao, cùng với sự hỗ trợ của hệ thống thông tin địa lý (GIS) và thiết bị định vị toàn cầu (GPS) trong công tác thu thập các thông tin về cây xanh theo không gian và thời gian. Trong phạm vi bài báo này, chúng tôi trình bày một số kết quả nghiên cứu về sử dụng các chức năng của phần mềm Mapinfo và GPS để xây dựng bản đồ hệ thống cây xanh đường phố và các ứng dụng của nó trong quản lý cây xanh đường phố tại khu vực nghiên cứu. 2. Phƣơng pháp nghiên cứu - Lựa chọn tuyến đường: Nghiên cứu thực hiện trên 8 tuyến đường chính, chủ yếu là đường cấp 1 tại khu vực nghiên cứu. - Sử dụng tài liệu Thực vật rừng của Lê Mộng Chân, Lê Thị Huyên (2000) [1] và Cây cỏ Việt Nam của Phạm Hoàng Hộ (1999, 2000) [2] để định loại các loài cây xanh đường phố. - Xây dựng cơ sở dữ liệu (CSDL) thuộc tính gồm: Loài cây, đường kính ngang ngực (D1.3), chiều cao cây (Hvn), đường kính tán (DT), chiều cao dưới cành (Hdc) và phân loại chất lượng cây xanh theo 3 mức: Tốt, trung bình và xấu. Trong đó, D1.3 (cm) được xác định bằng thước kẹp kính, Hvn (m) và Ddc (m) được xác định bằng thước đo chiều cao, DT (m) được xác định bằng thước dây, phẩm chất tốt, xấu và trung bình theo tiêu chí sau: + Cây chất lượng tốt (T): Là cây khỏe mạnh, không cong keo, sâu bệnh. + Cây chất lượng trung bình (TB): Cây cong keo, tán lá lệnh, phân cành thấp. 15 Ngày nhận bài: 9/9/2016. Ngày nhận đăng: 20/3/2017 Liên lạc: Nguyễn Tiến Chính, e - mail: chinhngt.vfu@gmail.com 119 + Cây chất lượng xấu (X): Cây cong keo, sâu bệnh, cụt ngọt. - Thu thập CSDL không gian: Sử dụng GPS thu thập cơ sở dữ liệu không gian về các tuyến đường tại khu vực nghiên cứu, vị trí các cây xanh trên các tuyến đường. - Sử dụng phần mềm Mapinfo 11.5 tích hợp CSDL không gian và thuộc tích, xây dựng và biên tập bản đồ cây xanh. Quá trình thực hiện được mô phỏng như sau: 3. Kết quả và thảo luận 3.1. Đặc điểm các tuyến đường tại khu vực nghiên cứu Ứng dụng GPS xác định kích thước các tuyến đường tại khu vực nghiên cứu (Bảng 1). Bảng 1. Kích thƣớc các tuyến đƣờng tại phƣờng Tô Hiệu, Tp Sơn La STT Tên đường Chiều dài (km) Chiều rộng (m) 1 Chu Văn Thịnh 2,30 22,5 2 Cách Mạng Tháng Tám 0,84 17,5 3 Tô Hiệu 2,23 21,5 4 Ngô Quyền 0,55 10,0 5 Điện Biên 2,53 21,0 6 Nguyễn Văn Linh 1,95 25,0 7 Thanh Niên 0,54 17,5 8 Khau Cả 1,50 14,0 Tổng: 12,44 Trung bình: 16,0 Bảng 1 cho thấy tổng chiều dài 8 tuyến đường chính tại khu vực nghiên cứu là 12,44 km. Trong đó, đường Điện Biên có chiều dài lớn nhất 2,53 km, đường Thanh Niên có chiều dài nhỏ nhất 0,54 km. Chiều rộng trung bình của các tuyến đường là 16,6 m, chiều rộng trung bình vỉa hè trên các tuyến đường là 3 m. Xây dựng CSDL CSDL thuộc tính CSDL không gian - Tên loài - Tên họ - D1.3, Hvn, DT, Hdc - Chất lượng cây xanh - Vị trí cây xanh - Cự ly giữa các cây - Lớp giao thông - Các yếu tố xung quanh Tích hợp CSDL thuộc tính và CSDL không gian Bản đồ hệ thống cây xanh đường phố năm 2015 tại phường Tô Hiệu, Thành phố Sơn La 120 3.2. Thành phần loài cây xanh đường phố tại khu vực nghiên cứu Số lượng, thành phần loài thực vật được trồng làm cây xanh đường phố tại khu vực nghiên cứu được thể hiện tại bảng sau: Bảng 2. Thống kê thành phần cây xanh tại khu vực nghiên cứu STT Họ Loài Tên khoa học Số lượng 1 Bàng Bàng Terminalia catappa 221 Bàng Đài Loan Terminalia mantaly 1 2 Bằng lăng Bằng lăng Lagerstroemia speciosa (L.) Pers. 16 3 Bồ hòn Nhãn Dimocarpus longan Lour 49 4 Chua me Khế Averrhoa carambola 1 5 Dâu tằm Đa búp đỏ Ficus elastica 3 Vả Ficus auriculata 1 6 Đào lộn hột Muỗm Mangifera Foetida Lour 4 Sấu Dracontomelon duperreanum Pierre 78 Xoài Mangifera indica L 3 7 Đậu Sưa Bắc bộ Dalbergia tonkinesis Prain 7 Ban tím Bauhinia purpurea Linn 2 Ban trắng Bauhinia variegata 120 8 Xoan Xoan Melia azedarach Linn 26 9 Lộc vừng Lộc vừng Barringtonia acutangula 5 10 Ngọc lan Ngọc lan trắng Michelia alba 11 11 Re Long não Cinnamomum camphora (L.) Presl 3 Bơ Persea americana 4 12 Sim Bạch đàn trắng Eucalyptus camandulensis Dehnh 5 Roi hoa trắng Syzygium samarangense 1 13 Trúc đào Hoa sữa Alstonia scholaris (L.) R.Br 68 14 Thị Hồng ngâm Diospyros kaki Thunb. 1 15 Thầu dầu Nhội Bischofia javanica Blume 125 16 Trứng cá Trứng cá Muntingia calabura 18 17 Xoan Lát Chukrasia tabularis A.Juss 24 18 Vang Phượng Delonix regia 25 Me Tamarindus indica 3 Muồng hoàng yến Cassia fistula 43 Tổng số: 868 121 Hình 1. Thống kê số lƣợng loài theo các họ thực vật Kết quả thống kê số lượng loài cây xanh đường phố theo họ cho thấy: Mỗi họ có khoảng từ 1 đến 3 loài. Trong đó, họ Vang, họ Đậu và họ Đào lộn hột có 3 loài; họ Re, họ Sim, họ Bàng và họ Dâu tằm có 2 loài; các họ còn lại chỉ có 1 loài. Số lượng loài theo từng họ được thể hiện trong hình 1. Kết quả thống kê số lượng cây xanh đường phố theo họ cho thấy: Họ Bàng có số lượng cây lớn nhất 222 cây, họ Đậu có 129 cây, họ Thầu dầu có 125 cây, họ Đào lộn hột có 85 cây, họ Vang có 71 cây, họ Trúc đào có 68 cây. Các họ khác có số lượng cây rất ít như: Họ Chua me đất (1 cây), họ Thị (1 cây), họ Dâu tằm (4 cây), họ Lộc vừng (5 cây), họ Sim (6 cây)... Số lượng cây theo từng họ được thể hiện trong hình 2. Hình 2. Thống kê số lƣợng cây xanh đƣờng phố theo các họ thực vật 122 Hình 2 cho thấy khu vực nghiên cứu được trồng khá nhiều loài cây, nhưng số lượng cây của từng họ có sự chênh lệch rất lớn, cho thấy sự chưa cân đối trong việc lựa chọn các loài cây xanh đường phố trồng các tuyến đường. Phân bố số lượng cây, số lượng loài trên 8 tuyến đường thể hiện như sau: Hình 3. Số lƣợng loài trên từng tuyến đƣờng Hình 4. Số lƣợng cây trên từng tuyến đƣờng Hình 3 cho thấy Đường Chu Văn Thịnh và đường Nguyễn Văn Linh có số lượng loài nhiều nhất 18/28 loài chiếm 64,3% tổng số loài, đường Điện Biên có 14/28 loài chiếm 50%, đường Tô Hiệu có 12/28 loài chiếm 42,9%. Trong khi đó, đường Ngô Quyền có 2/28 loài chiếm 7,1%, đường Cách Mạng Tháng Tám có 4/28 loài chiếm 14,3%. Hình 4 cho thấy đường Nguyễn Văn Linh có số lượng cây lớn nhất gồm 220 cây chiếm 25,3%, đường Chu Văn Thịnh có 217 cây chiếm 25,0%, đường Điện Biên có 194 cây chiếm 22,4%, đường Tô Hiệu có 124 cây chiếm 123 14,3%, đường Khau Cả có 60 cây chiếm 6,9%, đường Thanh niên có 34 cây chiếm 3,9%. Trong khi đó, đường Ngô Quyền có 4 cây chiếm 0,5%, đường Cách mạng Tháng Tám có 15 cây chiếm 1,7%. Kết quả phân tích cho thấy: Các tuyến đường có chiều dài lớn như: Chu Văn Thịnh, Tô Hiệu, Điện Biên và Nguyễn Văn Linh tập trung nhiều loài cây hơn các tuyến đường có chiều dài ngắn như: Cách Mạng Tháng 8, Khau Cả, Thanh Niên và Ngô Quyền. 3.3. Bản đồ hệ thống cây xanh đường phố tại khu vực nghiên cứu Cơ sở dữ liệu cây xanh được tích hợp và quản lý trong phần mềm Mapinfo như sau: Bảng 3. CSDL cây xanh đƣờng phố tại khu vực nghiên cứu TT Tên đường Kinh độ Vĩ độ Tên khoa học D1.3 (cm) Hvn (m) Dt (m) Hdc (m) ST 1 Nguyen Van Linh 386860,3 2358768 Terminalia catappa 29,94 11 5,5 5 T 2 Nguyen Van Linh 386857,7 2358760 Terminalia catappa 31,21 13 6,3 6 T 3 Nguyen Van Linh 386856,5 2358757 Terminalia catappa 31,53 11 5 4,7 T 4 Nguyen Van Linh 386851,5 2358746 Terminalia catappa 20,06 9 6 6 T 5 Nguyen Van Linh 386848,8 2358741 Terminalia catappa 19,43 8,9 6 5,7 TB Hình 5. Vị trí cây xanh tại đƣờng Điện Biên (Trích từ bản đồ hệ thống cây xanh đường phố tại phường Tô Hiệu, thành phố Sơn La) Hình 6. Hình ảnh cây Nhội đƣợc liên kết với bản đồ 3.4. Các ứng dụng của bản đồ cây xanh đường phố - Phục vụ, trợ giúp công tác duy trì và bảo vệ cây xanh: Với một cơ sở dữ liệu lớn và được cập nhật thường xuyên về các thông số chiều cao ngọn cây, đường kính tán cây,... - Dựa vào các thông tin thường xuyên được cập nhật người quản lý có thể căn cứ để đưa ra các phương án cắt tỉa cành, cắt ngọn và có thể theo dõi tiến độ công việc qua bản đồ. 124 - Dễ dàng lập kế hoạch kiểm tra các cây nguy hiểm, xác định mức độ ảnh hưởng của cây đó tới các yếu tố xung quanh để lên kế hoạch thay thế, cắt tỉa - Dựa vào cự ly giữa các cây, cự ly cây xanh với các vật thể xung quanh xác định chính xác phạm vi an toàn bảo vệ cây và rễ cây. - Giúp cho việc lập hồ sơ quản lý cho từng cây xanh: Với trợ giúp của GIS, GPS thì việc lập, theo dõi hồ sơ quản lý cho từng cây xanh được dễ dàng hơn, chính xác hơn. Các cán bộ có thể tìm vị trí một cây xanh cần cắt tỉa rất nhanh chóng bằng việc sử dụng thông tin và tọa độ được chiết xuất từ hệ thống GIS và bản đồ. - Các thông tin về cây xanh được hiển thị trên cửa sổ truy vấn cơ sở dữ liệu (Hình 7). Hình 7. Cửa sổ truy vấn cơ sở dữ liệu cây xanh 4. Kết luận - Nghiên cứu đã xác định được thành phần loài cây xanh đường phố gồm 868 cây thuộc 28 loài trong 18 họ thực vật. - Nghiên cứu đã xây dựng được cơ sở dữ liệu cho 868 cây xanh, hệ thống cơ sở dữ liệu này có thể cập nhật được những thông tin mới nhất của từng cây xanh. - Nghiên cứu đã xây dựng bản đồ hệ thống cây xanh và đề xuất một số ứng dụng cơ bản hỗ trợ việc truy vấn thông tin phục vụ quản lý cây xanh đường phố cho khu vực nghiên cứu. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Mộng Chân, Lê Thị Huyên (2000). Thực vật rừng. Nhà xuất bản Nông Nghiệp. [2] Phạm Hoàng Hộ (1999, 2000). Cây cỏ Việt Nam. Nhà xuất bản Trẻ, Tp. Hồ Chí Minh. [3] Phạm Văn Thành, Trương Thị Cát Tường, Vũ Thị Quỳnh Trang (2010). Xây dựng bản đồ số hệ thống cây xanh ven bờ sông Hương. Tạp chí Nghiên cứu và Phát triển, 2: 79. [4] Phạm Thị Xuân Thọ, Nguyễn Xuân Bắc (2011). Lí thuyết và Thực hành MapInfo. Nhà xuất bản Đại học Sư phạm, Tp. Hồ Chí Minh. 125 AN APPLICATION OF GIS IN STREET-LINED TREES MANAGEMENT IN TO HIEU WARD, SON LA CITY Nguyen Tien Chinh Tay Bac University Abstract: The research identified street-lined tree species that was planted on the eight main roads in To Hieu ward, Son La city. The result shows that street-lined trees system consists of 868 individuals belonging to 28 species in 18 families. Whereas, each family has 1 to 3 species, the biggest number belongs to Combretaceae with 222 trees, almost green trees were planted on the four longest roads, including: Chu Van Thinh, To Hieu, Dien Bien and Nguyen Van Linh. Geographical Information System (GIS) is applied for mapping treet- lined trees through the combination of both attribute databases and spatial databases. This digital map can be updated frequently to support the management of street-lined trees, for example, evaluating the growth of trees, cutting trees down, etc. Key words: Street green tree, GIS, To Hieu.