Phần mềm trực tuyến Sinh khí hậu trong Lâm nghiệp.

Trường Đại học Lâm nghiệp là một đơn vị đầu ngành trong lĩnh vực giảng dạy và nghiên cứu khoa học Lâm nghiệp của cả nước, vì vậy việc ứng dụng công nghệ mới vào trong công tác giảng dạy và nghiên cứu khoa học là việc làm cần thiết.
Phần mềm “Sinh khí hậu trong Lâm nghiệp” làm một sản phẩm khoa học nổi bật trong đề tài nghiên cứu cấp bộ “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số nhân tố khí hậu, thủy văn và đất đến thực vật rừng từ đó xây dựng phần mềm Sinh khí hậu”. Phần mềm được xây dựng với hệ thống cơ sở dữ liệu khổng lồ về các chỉ tiêu sinh khí hậu, thủy văn, hải văn, điều kiện lập địa cho các địa phương trên địa bàn cả nước; các thuật toán nội suy theo không gian và thời gian với độ chính xác cao. Phần mềm được đánh giá là một công cụ hỗ trợ đa năng cho công tác giảng dạy, cũng như nghiên cứu khoa học Lâm nghiệp. Nhưng trên thực tế, số người có thể tiếp cận, khai thác và ứng dụng phần mềm chưa nhiều. Nguyên nhân là: Số người biết về phần mềm chưa nhiều, những người biết thì không có điều kiện tiếp cận để khai thác và ứng dụng. Để khắc phục thực trạng trên và góp phần đẩy mạnh việc ứng dụng công nghệ thông tin vào công tác giảng dạy và nghiên cứu khoa học tại trường Đại học Lâm nghiệp, nhóm nghiên cứu của Viện Sinh thái rừng và Môi trường đã đề xuất và thực thực hiện đề tài: "Nghiên cứu ứng dụng trực tuyến phần mềm Sinh khí hậu trong Lâm nghiệp".
Trong bài viết này, tác giả giới thiệu, công bố kết quả nghiên cứu ứng dụng trực tuyến phần mềm "sinh khí hậu trong lâm nghiệp".
II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Phương pháp kế thừa tư liệu
Đề tài kế thừa và phát triển ứng dụng phần mềm “Sinh khí hậu trong Lâm nghiệp” là sản phẩm của đề tài nghiên cứu khoa học cấp Bộ NN&PTNT do PGS.TS. Vương Văn Quỳnh làm chủ trì đề tài.
- Phương pháp chuyên gia
Trong quá trình nghiên cứu và xây dựng giải pháp ứng dụng trực tuyến phần mềm “Sinh khí hậu trong Lâm nghiêp”, nhóm nghiên cứu đã tham vấn ý kiến của các chuyên gia về lập trình Web của Bộ môn Tin học, Trung tâm Thí nghiệm và thực hành Khoa Quản trị, Ban Công nghệ Thông tin trường Đại học Lâm nghiệp.
- Phương pháp thử nghiệm và khảo nghiệm thực tế
Các giải pháp ứng dụng trực tuyến phần mềm “Sinh khí hậu trong Lâm nghiệp” sau khi được thiết kế và xây dựng sẽ được nhóm nghiên cứu khảo nghiệm và thử nghiệm ứng dụng trong thực tế tại Website của Viện Sinh thái rừng và Môi trường, qua đây sẽ phát hiện các lỗi kỹ thuật và giao diện để góp phần hoàn thiện các giải pháp đã được đề xuất và lựa chọn ứng dụng.

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, nhóm nghiên cứu tiến hành nghiên cứu ứng dụng trực tuyến hợp phần tra cứu dữ liệu của phần mềm Sinh khí hậu trong Lâm nghiệp với mục tiêu cung cấp một công cụ hỗ trợ tra cứu thông tin trực tuyến phục vụ các mục tiêu nghiên cứu, giảng dạy và học tập của trường Đại học Lâm nghiệp và những nhà nghiên cứu, quản lý quan tâm đến lĩnh vực Lâm nghiệp.
Với mục tiêu này sẽ có hai giải pháp kỹ thuật có thể được lựa chọn:
Giải pháp I: Nhóm nghiên cứu tiến hành thực hiện lần lượt các modul:
- Xây dựng Website ứng dụng trực tuyến của phần mềm Sinh khí hậu.
- Xây dựng modul liên kết giữa phần mềm Sinh khí hậu với Website.
Với giải pháp này người sử dụng có thể cung cấp các thông tin yêu cầu về dữ liệu theo các form được xây dựng sẵn trên Website, thông tin sẽ được chuyển về phần mềm để xử lý và trích xuất kết quả. Hợp phần liên kết sẽ tự động chuyển kết quả tra cứu lên website và qua email cho người sử dụng.
Theo giải pháp này nhóm nghiên cứu cần có một server riêng để duy trì hoạt động trực tuyến của phần mềm Sinh khí hậu trong Lâm nghiệp một cách thường trực. Đây là một yêu cầu không thể được đáp ứng trong điều kiện hiện nay.
Tuy nhiên theo giải pháp này, nhóm nghiên cứu sẽ có điều kiện mở rộng các ứng dụng trực tuyến cho phần mềm, không chỉ dừng lại ở ứng dụng tra cứu dữ liệu trực tuyến mà tất cả các ứng dụng của phần mềm Sinh khí hậu (cập nhật, tra cứu, tiềm năng khí hậu, loài cây và thời vụ trồng) đều có thể được xây dựng trên Website và vận hành đầy đủ.
Giải pháp II: Toàn bộ hệ thống cơ sở dữ liệu của phần mềm sẽ được chuẩn hóa lại theo định dạng *.Shape file sau đó được chuyển nên hệ thống máy chủ phục vụ duy trì hoạt động trực tuyến của trang tra cứu dữ liệu. Với giải pháp này, nhóm nghiên cứu tiến hành thực hiện các bước công việc:
- Chuẩn hóa toàn bộ hệ thống cơ sở dữ liệu của phần mềm Sinh khí hậu trong Lâm nghiệp theo định dạng *.Shape file.
- Xây dựng trang tra cứu dữ liệu trực tuyến cho hệ thống cơ sở dữ liệu đã được chuẩn hóa.
- Liên kết trang tra cứu dữ liệu với Website của Viện Sinh thái rừng và Môi trường và Trường Đại học Lâm nghiệp.
- Vận hành thử nghiệm và hoàn thiện trang tra cứu.

Trang giao diện trực tuyến ứng dụng phần mềm Sinh khí hậu trong Lâm nghiệp có địa chỉ như sau: http://220.231.117.38:8080/skh/map_default.phtml và có giao diện chính như hình sau:

(1) – Nhóm dữ liệu raster cho phép người sử dụng truy suất với tốc độ cao các hình ảnh của các loại bản đồ về: độ cao, độ dốc, nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm… trong phạm vi toàn quốc;

(2) – Nhóm dữ liệu vector cho phép người sử dụng đồng thời truy xuất hình ảnh bản đồ và hệ thống cơ sở dữ liệu của phần mềm;

Hiện trang tra cứu dữ liệu trực tuyến của phần mềm Sinh khí hậu trong Lâm nghiệp đã được liên kết với Website của Viện Sinh thái rừng và Môi trường và Trường Đại học Lâm nghiệp. Người sử dụng có thể sử dụng ứng dụng theo cách truy cập vào website của Viện theo đường dẫn: http://ifee.edu.vn/ với giao diện.

Khi truy suất vào trang giao diện tra cứu dữ liệu Sinh khí hậu trong Lâm nghiệp, người sử dụng có thể ứng dụng các tùy chọn khác nhau:

Để trích suất dữ liệu người sử dụng chỉ việc click vào lựa chọn mong muốn trong vùng giữ liệu vector để thể hiện các loại dữ liệu mong muốn, sau đó ứng dụng công cụ Tra cứuiđể trích suất xữ liệu. Cửa sổ trích suất dữ liệu có giao diện như sau:

Với trang giao diện này người sử dụng có thể kết xuất dữ liệu ra dưới định dạng *.xls hoặc *.dbf theo tùy chọn trong mục Export result as như hình trên.

Toàn bộ hệ thống cơ sở dữ liệu của phần mềm được xây dựng và cập nhật lên hệ thống lưới ô vuông có kích thước 500 x 500 m trong phạm vi toàn quốc. Chính vì vậy người ứng dụng có thể truy suất các thông tin về sinh khí hậu, lập địa và thổ nhưỡng từ trang web ứng dụng trực tuyến Sinh khí hậu trong lâm nghiệp đến quy mô các khu vực có kích thước 500 x 500 m².

Gải pháp được lựa chọn phục vụ mục tiêu xây dựng ứng dụng trực tuyến phần mềm Sinh khí hậu trong Lâm nghiệp là giải pháp II: Toàn bộ hệ thống cơ sở dữ liệu của phần mềm sẽ được chuẩn hóa lại theo định dạng *.Shape file sau đó được chuyển nên hệ thống máy chủ phục vụ duy trì hoạt động trực tuyến của trang tra cứu dữ liệu.

Nhóm nghiên cứu đã xây dựng và hoàn thiện được website cho phép người sử dụng tra cứu, truy xuất các thông tin về Sinh khí hậu trong Lâm nghiệp trực tuyến dưới dạng *.xls hoặc *.dbf. Các thông tin được cung cấp bao gồm:
- Lượng mưa
- Nhiệt độ
- Độ ẩm
- Chỉ số xói mòn của mưa
- Độ cao
- Độ dốc
- Loại đất
- Bề dày tầng đất
- Nguồn gốc đất

Phần mềm “Sinh khí hậu trong Lâm nghiệp” làm một sản phẩm khoa học nổi bật trong đề tài nghiên cứu cấp bộ “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số nhân tố khí hậu, thủy văn và đất đến thực vật rừng từ đó xây dựng phần mềm Sinh khí hậu”. Phần mềm được xây dựng với hệ thống cơ sở dữ liệu khổng lồ về các chỉ tiêu sinh khí hậu, thủy văn, hải văn, điều kiện lập địa cho các địa phương trên địa bàn cả nước; các thuật toán nội suy theo không gian và thời gian với độ chính xác cao. Phần mềm được đánh giá là một công cụ hỗ trợ đa năng cho công tác giảng dạy, cũng như nghiên cứu khoa học Lâm nghiệp tại trường Đại học Lâm nghiệp nói riêng và cho cả ngành Lâm nghiệp nói chung. Đề tài “Nghiên cứu ứng dụng trực tuyến phần mềm sinh khí hậu trong Lâm nghiệp” đã xây dựng và hoàn thiện các giải pháp công nghệ để cho phép người sử dụng có thể truy suất, ứng dụng và tra cứu, chiết suất các nguồn tư liệu: nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa, độ cao, độ dốc và loại đất thông qua website của Viện Sinh thái rừng và Môi trường (www.ifee.edu.vn).

The Software of "Eco-climate in the Forestry " is a product of the project "Study the impact of climate, hydrology and soil factors on forest vegatation" funded by MARD. Software was built to manage a huge database of climate indicators, hydrographic, oceanographic, local site condition for the whole country; spatial interpolation algorithm and time with high precision. Software is considered as a supported tool for teaching, scientific research for University of Forestry in particular and for the forestry sector in general. Project "Research on online applying eco-climate software in Forestry" has been built and improved technology solutions to allow users to access to search and extract several source data, such as: temperature, humidity, rainfall, elevation, slope and soils through the website of the Institute of forest Ecology and Environment (www.ifee.edu.vn).
Keywords: software, applications, climate in forestry.

---