Ứng dụng quản lý cơ sở dữ liệu và tra cứu đặc điểm thổ nhưỡng tỉnh Bình Phước

1. Đặt vấn đềĐất là tư liệu sản xuất đặc biệt, gắn liền với sản xuất nông lâm nghiệp, là một trong những tiền đề căn bản để phát triển kinh tế xã hội của mỗi địa phương, là nguồn tài nguyên thiên nhiên được hình thành và phát triển dưới tác động của các yếu tố: đá mẹ, mẫu chất, khí hậu, sinh vật và thời gian. Nhưng nguồn tài nguyên này cũng có sự biến đổi liên tục bởi sự biến đổi của khí hậu và những tác động của con người trong hoạt động sản xuất. Sự biến đổi này có thể theo chiều hướng phát triển hoặc theo chiều hướng suy thoái. Trong thực tiễn sản xuất nông lâm nghiệp thì phần lớn tài nguyên đất đã và đang diễn ra theo chiều hướng suy thoái, nên tiềm năng sản xuất của đất cũng có xu hướng giảm dần. Để phát triển bền vững sản xuất nông lâm nghiệp góp phần phát triển bền vững kinh tế - xã hội của tỉnh thì một trong những nhiệm vụ trọng tâm, liên tục của ngành nông lâm nghiệp là bảo vệ, cải thiện được tiềm năng sản xuất nông lâm nghiệp của đất. Mà để bảo vệ, cải thiện được tiềm năng sản xuất nông lâm nghiệp của đất thì trước hết phải nắm rõ được số lượng, đặc điểm và chất lượng của mỗi loại đất của tỉnh một cách có hệ thống. Hay nói cách khác là phải có và khai thác sử dụng thuận lợi cơ sỡ dữ liệu về thổ nhưỡng của tỉnh. Mặt khác, khai thác ứng dụng công nghệ thông tin để nâng cao hiệu quả sản xuất theo định hướng chung của cả nước đã được ngành nông nghiệp xác định là nhiệm vụ có tính chiến lược. Mặc dù hiện nay, tỉnh Bình Phước đã có số liệu về thổ nhưỡng tương đối phong phú, nhưng còn phân tán, chưa hệ thống, chưa được khai thác sử dụng phổ biến, nên khai thác sử dụng tài nguyên đất vẫn còn những hạn chế nhất định. Để góp phần bảo vệ, phát triễn bền vững tài nguyên đất phục vụ cho chiến lược phát triễn bền vững kinh tế - xã hội của tỉnh thì việc “Nghiên cứu phát triển ứng dụng quản lý cơ sở dữ liệu và tra cứu đặc điểm thổ nhưỡng tỉnh Bình Phước” là rất cần thiết. 2. Nội dung và phương pháp thực hiệna) Xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu thổ nhưỡng: Hệ thống cơ sở dữ liệu thổ nhưỡng tỉnh Bình Phước, gồm nhiều hợp phần, trong đó: (1) Bản đồ đất và bản đồ phẩu diện đất được kế thừa từ kết quả nghiên cứu "Phân vùng lập địa phục vụ cho sản xuất lâm nghiệp tỉnh Bình Phước", nghiên cứu này chuẩn hóa, bổ sung các thông tin về đơn vị hành chính, bảng mô tả phẩu diện, ảnh phẩu diện. (2) Mỗi bảng mô tả một phẩu diện được biên tập thành một file có định dạng .doc và tên file được mã hóa theo mã hóa của phẩu diện đó. (3) Mỗi ảnh hình thái của một phẩu diện được biên tập thành một file có định dang .jpg. (4) Mỗi loại đất có một file định dạng .doc mô tả tính chất thổ nhưỡng của loại đất đó và tên file được mã hóa theo tên loại đất. (5) Bảng tổng hợp một số tính chất lý, hóa cơ bản của các loại đất trên địa bàn tỉnh được biên tập thành file có định dạng .doc.b) Xây dựng quy trình phát triển Ứng dụng: Ứng dụng được phát triển tuần tự theo dạng xoắn ốc, gồm các nội dung:(1) Xây dựng ý tưởng về: Ý tưởng được hình thành từ điều kiện thực tế cũng như yêu cầu đối với công tác quản lý, sử dụng và nghiên cứu tài nguyên đất của tỉnh.(2) Thảo luận với các chuyên gia lập địa, thổ nhưỡng, hệ thống thông tin địa lý, lâm học về ý tưởng của ứng dụng, hoàn chỉnh ý tưởng và phác thảo ý tưởng thành sơ đồ chức năng của ứng dụng.(3) Thiết kế các module chức năng: Tùy theo chức năng của module để lập trình bằng ngôn ngữ C# và MapBasic. Thuật toán và các hàm được sử dụng nhiều trong những module này là truy vấn theo điều kiện, loại trừ đối tượng lặp, vẽ đối tượng dạng đường; chuyển định dạng dữ liệu, nhân, chia, làm tròn số. Module được thiết kế có tính tự động hóa cao và dễ sử dụng. Mỗi module thực hiện một hoặc một nhóm chức năng nào đó.(4) Kết nối các module chức năng: Các module chức năng được kết nối với nhau theo sơ đồ tổng thể để tạo nên ứng dụng.(5) Chạy thử nghiệm, đánh giá, đóng gói, cài đặt: (1) Chạy thử nghiệm ứng dụng, phát hiện và điều chỉnh lại ứng dụng cho đến khi đạt mục tiêu đề ra. (2) Tạo file exe cho phần mềm và cài đặt độc lập trên các máy tính cá nhân khác. 3. Kết quảa) Sơ đồ phát triển và chức năng của Ứng dụng - Sơ đồ phát triển Ứng dụng: Sơ đồ phát triển Ứng dụng theo mô hình xoắn ốc, có 6 module chức năng được xếp thành 3 nhóm như Hình 01. Bản đồ thổ nhưỡng Tổng hợp Hướng dẫn Truy xuất bản đồ Tổng hợp thổ nhưỡng Sử dụng Tra cứu đặc điểm thổ nhưỡng Cảnh quan phẩu diện Thoát ứng dụng Hình 01: Sơ đồ chức năng của Ứng dụng b) Cơ sở dữ liệu và chức năng ứng dụng(1) Cơ sở dữ liệu thổ nhưỡng: Nghiên cứu này đã chuẩn hóa, tổng hợp, biên tập được những dữ liệu thổ nhưỡng tỉnh Bình Phước, gồm: (1) Bản đồ đất tỉnh Bình Phước với hệ tọa độ VN2000 múi chiếu 3o, trong đó phân định được 882 thửa đất của 11 loại đất theo ranh giới của các huyện, thị. (2) Bản đồ phân bố phẩu diện với hệ tọa độ VN2000 múi chiếu 3o, trong đó có của 443 phẩu diện. Giá trị thuộc tính của mỗi phẩu diện được gắn với đường dẫn chứa file ảnh hình thái và bảng mô tả phẩu diện đó. (3) Hệ thống ảnh hình thái và bảng mô tả phẩu diện có 432 ảnh hình thái và 443 bảng mô tả phẩu diện được biên tập thành 443 file ảnh và 443 file văn bản. (4) Tính chất thổ nhưỡng của mỗi loại đất được biên tập thành một file văn bản, theo đó có 11 file văn bản mô tả tính chất thổ nhưỡng của 11 loại đất. (4) Bảng tổng hợp một số tính chất lý hóa cơ bản của 11 loại đất. (5) Nghiên cứu này cũng đã tạo ra 2 file có định dạng .KLM để xuất lớp bản đồ ranh giới tỉnh Bình Phước và Bản đồ phân bố phẩu diện lên Google Earth.(2) Chức năng của ứng dụng: Những chức năng cơ bản của ứng dụng này, gồm:- Công cụ truy xuất bản đồ đất: "Công cụ truy xuất bản đồ đất" được viết bằng MapBasic 10.5. Khi khởi động thì Công cụ truy xuất bản đồ sẽ trở thành menu "Tho nhuong Binh Phuoc" trên thanh menu chính của Mapinfo.- Truy xuất bản đồ đất và bản đồ phân bố phẩu diện đất: Khi chọn chức năng Truy xuất bản đồ, chọn nút Mở bản đồ đất thì Ứng dụng sẽ tự động nhúng Công cụ truy xuất bản đồ đất và và Mapinfo vào Ứng dụng. Tiếp tục chọn "Ban do dat Binh Phuoc" và chọn OK thì Ứng dụng sẽ tự đồng truy xuất Bản đồ đất và Bản đồ phân bố phẩu diện đất tỉnh Bình Phước như Hình 03.- Tra cứu đặc điểm thổ nhưỡng theo phẩu diện: Chọn chức năng Phẩu diện, chọn phẫu diện cần tra cứu trong bảng thuộc tính của bản đồ phẩu diện, chọn nút "Ảnh hình thái phẩu diện" thì Ứng dụng sẽ xuất hiện Bản mô tả và ảnh hình thái của phẩu diện đó như ở Hình 02. Từ bảng mô tả và ảnh hình thái phẩu diện, người sử dụng có thể tra cứu đặc điểm thổ nhưỡng của phẩu diện đó qua đó nhận biết được đặc điểm thổ nhưỡng của vùng đất bao quanh vị trí phẩu diện đó.- Tra cứu đặc điểm thổ nhưỡng và giá trị sử dụng của mỗi loại đất: Để biết được khái quát về đặc điểm thổ nhưỡng và giá trị sử dụng của loại đất mình đang tra cứu ở phẩu diện thì chọn nút "Tính chất mỗi loại đất" ở Hình 02, Ứng dụng sẽ truy vấn dữ liệu và xuất hiện đặc điểm thổ nhưỡng của loại đất cần tra cứu như Hình 03. /uploads/news/2020_12/h1_4.png Hình 02: Tra cứu đặc điểm thổ nhưỡng theo phẩu diện /uploads/news/2020_12/h3_2.png Hình 03: Tra cứu đặc điểm thổ nhưỡng và giá trị sử dụng của mỗi loại đất - Tra cứu một số tính chất lý, hóa của các loại đất: Tiếp tục chọn nút "Tổng hợp tính chất các đất" ở Hình 02 thì Ứng dụng sẽ truy xuất bảng tổng hợp một số tính chất lý, hóa của các loại đất trên địa bàn tỉnh như ở Hình 04. /uploads/news/2020_12/h4_1.png Hình 04: Tra cứu một số tính chất lý, hóa của các loại đất- Kết nối Google và quan sát cảnh quan đất đai trên ảnh vệ tinh: Bản đồ ranh giới tỉnh Bình Phước và bản đồ phân bố phẩu diện được xuất lên Google Earth với định dạng .KML. Khi chọn chức năng kết nối Google Earth thì Ứng dụng sẽ tự động kết nối và xuất những file này lên Google Earth.- Tổng hợp diện tích mỗi loại đất theo huyện: Khi chọn nút "Tổng hợp thổ nhưỡng theo huyện", Ứng dụng sẽ truy vấn: Tổng diện tích tự nhiên, tỷ lệ diện tích tự nhiên của mỗi huyện. Diện tích mỗi loại đất có trong mỗi huyện và xuất kết quả tổng hợp lên màn hình như ở Hình 05. /uploads/news/2020_12/h5.png Hình 05: Tổng hợp diện tích mỗi loại đất theo huyện - Vẽ biểu đồ phân bố diện tích mỗi loại đất theo huyện: Để thấy trực quan hơn phân bố mỗi loại đất theo huyện, thì chọn huyện cần xem, Ứng dụng sẽ vẽ biểu đồ phân bố diện tích các loại đất có trong huyện đó. 4. Kết luận - Đã xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu thổ nhưỡng tính Bình Phước tương đối đa dạng nhưng đồng bộ và có tính lô gic.- Đã phát triển công cụ truy xuất bản đồ bằng ngôn ngữ MapBasic, tích hợp với menu chính của Mapinfo.- Đã phát triển Ứng dụng tra cứu đặc điểm thổ nhưỡng tỉnh Bình Phước bằng ngôn ngữ Microsoft Visual c# Profesional 2010 có khả năng: nhúng công cụ của MapBasic; tự động truy xuất bản đồ thổ nhưỡng; tra cứu, truy xuất, tổng hợp đặc điểm thổ nhưỡng tỉnh Bình Phước; quan sát cảnh quan khu vực tra cứu thổ nhưỡng trên ảnh vệ tỉnh của Google Earth.- Nghiên cứu này cần được tiếp tục phát triển để góp phần giải quyết nghiệp vụ chuyên môn có quản lý về đất đai, đồng thời kết nối cơ sở dữ liệu này với cơ sở dữ liệu dùng chung của tinh.