Quản lý và phân tích dữ liệu PFM Lâm Đồng

- Quản lý và phân tích dữ liệu PFM Lâm Đồng Hoàng Việt Anh & Phùng Đình Trung Hà Nội, tháng 9/2015 Số trang 1.
- Tổng quan về quản lý dữ liệu .
- Tổ chức dữ liệu phân tích .
- Cài đặt R, RStudio, packages Phần mềm R Phần mềm R Studio Quy trình cài đặt .
- Nhập dữ liệu .
- Dữ liệu ô tiêu chuẩn Form nhập liệu Phương pháp nhập .
- Dữ liệu tuyến điều tra Form nhập liệu Phương pháp nhập .
- Xử lý số liệu điều tra bằng R .
- Sử dụng R xử lý số liệu điều tra Trước khi xử lý số liệu, yêu cầu……11 4.3.
- Kết quả xử lý số liệu Kết quả điều tra ô tiêu chuẩn Kết quả điều tra theo từng ô tiêu chuẩn Kết quả điều tra theo chủ rừng và trạng thái rừng .
- Kết quả điều tra Sinh khối .
- Kết quả điều tra ô tiêu chuẩn .
- Kết quả điều tra theo chủ rừng và trạng thái rừng .
- Kết quả điều tra tuyến .
- Biểu đồ N-D Xây dựng biểu đồ phân bố N-D13 theo đơn vị chủ rừng và ô tiêu chuẩn Xây dựng biểu đồ phân bố N-D13 theo đơn vị chủ rừng và ldlr…21 5.2.
- Biểu đồ Loài – Tiết diện ngang .
- Mật độ .
- Tiết diện ngang .
- Lỗi không chạy được phần mềm xuất kết quả ra trang web do một trong các nguyên nhân sau www.snv.org 3 SNV REDD+ Mở đầu Tài liệu này được hoàn thành dưới sự tài trợ của Bộ Môi trường, Bảo tồn Thiên nhiên, Xây dựng và An toàn Hạt nhân (BMUB), Cộng hòa Liên bang Đức, thông qua dự án “Cung cấp đa lợi ích từ REDD+” (MB-REDD), phối hợp với dự án “Phát thải thấp từ rừng khu vực Châu Á” (LEAF) tài trợ bởi Cơ quan Phát triển Quốc tế Hoa Kỳ (USAID).
- Tài liệu kỹ thuật này giới thiệu phương pháp xử lý và hệ thống quản lý dữ liệu được thu thập thông qua hoạt động giám sát rừng có sự tham gia (PFM) thí điểm tại tỉnh Lâm Đồng, cho phép lưu trữ và tự động tính toán các chỉ số đa dạng sinh học trên phạm vi toàn tỉnh.
- công thức tổ thành, tần suất xuất hiện của các loài giám sát, các tác động tới đa dạng sinh học ghi nhận được trên các tuyến điều tra.
- Báo cáo cũng đã xây dựng chủ yếu dựa trên hệ thống phân tích xử lý dựa trên các phần mềm mã nguồn mở, bao gồm: phần mềm R phân tích xử lý số liệu.
- Hệ thống quản lý dữ liệu dựa trên PostGIS cho cơ sở dữ liệu Web và bản đồ trực tuyến.
- Tác giả: Hoàng Việt Anh & Phùng Đình Trung 4 SNV REDD+ www.snv.org Tổng quan về quản lý dữ liệu 1 Trong quá trình giám sát đa dạng sinh học và giám sát rừng có sự tham gia, các chỉ số giám sát được thu thập thông qua các ô tiêu chuẩn và các tuyến điều tra.
- Dữ liệu điều tra là cơ sở để tính toán các chỉ số giám sát, qua đó phản ánh kết quả của hoạt động bảo vệ rừng và đa dạng sinh học.
- Để đảm bảo dữ liệu điều tra phản ánh đúng thực trạng của khu vực cần giám sát, chúng ta cần điều tra với số lượng OTC đủ lớn, đại diện cho các trạng thái rừng khác nhau ở từng khu vực.
- Khi có nhiều nhóm điều tra/giám sát trên nhiều OTC/tuyến điều tra, sẽ thu thập được rất nhiều dữ liệu (hàng trăm OTC với quy mô huyện, hàng ngàn OTC với quy mô tỉnh).
- Vì vậy cần phải có một quy trình và phương pháp để quản lý dữ liệu này một cách hiệu quả, đảm bảo: i) dữ liệu được lưu trữ an toàn, ii) dữ liệu được mô tả với đủ thông tin phụ trợ (để sau này có thể quay lại tái sử dụng hoặc kiểm tra), iii) có phương pháp để tính toán các chỉ số tổng hợp một cách nhanh chóng từ các OTC riêng lẻ.
- Quy trình xử lý dữ liệu của dự án được mô tả trong hình dưới đây.
- Bước 1: Các nhóm tiến hành điều tra thực địa tại các OTC và tuyến, ghi chép thông tin vào phiếu điều tra.
- Kết quả bước này là các phiếu điều tra được ghi chép lên giấy Bước 2: Nhập thông tin từ phiếu điều tra vào file Excel.
- Kết quả của bước này là rất nhiều file Excel, mỗi file chứa thông tin về 1 OTC.
- Bước 3 và 4: Sử dụng phần mềm R để tổng hợp nhiều file Excel thành 1 file duy nhất.
- Kết quả của bước này là 1 file Excel chứa dữ liệu của tất cả các OTC.
- Bước 5 và 6: Sử dụng phần mềm Google Refine để rà soát dữ liệu Excel.
- Kết quả của bước này là File Excel tổng hợp đã được chuẩn hóa.
- Ở bước 5 và 6, người dùng không nhất thiết phải sử dụng phần mềm Google Refine mà có thể mở file và rà soát trực tiếp trên Excel.
- Tuy nhiên sử dụng Google Refine sẽ giúp tiết kiệm rất nhiều thời gian nếu làm việc với lượng dữ liệu lớn.
- Bước 7 và 8: Sử dụng phần mềm R để tạo các biểu tổng hợp cần thiết.
- www.snv.org 5 SNV REDD+ Chuẩn bị 2 2.1 Tổ chức dữ liệu phân tích Dữ liệu phân tích được đặt trong folder “PFM-Lam Dong”, theo đường dẫn C:\ PFM-Lam Dong.
- Cấu trúc cây thư mục PFM-Lam Dong.
- Thư mục Giải thích ý nghĩa Thư mục gốc: chứa số liệu, kết quả phân tích,… Chứa dữ liệu OTC điều tra Chứa dữ liệu tuyến điều tra Chứa kết quả phân tích Chứa file R script Chú ý: không thay đổi cấu trúc và tên thư mục 2.2 Thư mục 01_Data OTC Chứa dữ liệu OTC điều tra 2.3 Thư mục 02_Data Tuyen Chứa dữ liệu các tuyến điều tra: 6 SNV REDD+ www.snv.org 2.4 Thư mục 03_Reports Là thư mục chứa số liệu tổng hợp các ô tiêu chuẩn và kết quả phân tích File từ 1 đến 5 chứa số liệu tổng hợp các ô tiêu chuẩn điều tra.
- File “6.Ket qua phan tich” chứa kết quả phân tích cây gỗ, cây non, cây tái sinh, và tre nứa.
- 2.5 Thư mục 04_Script Thư mục chứa file R script sử dụng để tổng hợp số liệu (PFM_LamDong.Rhtml) và file kết quả dạng html (PFM_LamDong.html).
- 2.6 Thư mục 05_Software • File cài đặt phần mềm R.
- Phần mềm Rstudio.
- www.snv.org 7 SNV REDD+ 2.7 Cài đặt R, RStudio, packages 2.7.1 Cài đặt phần mềm R Bộ cài download tại địa chỉ: https://cran.r-project.org/bin/windows/base File cài đặt phần mềm R được đặt trong thư mục: 05_Software Phiên bản: R-3.2.2.2-win 2.7.2 Cài đặt phần mềm R Studio Bộ cài download tại địa chỉ: https://www.rstudio.com/products/RStudio/#Desktop File cài đặt phần mềm R Studio được đặt trong thư mục: 05_Software Phiên bản: R Studio 0.99.484 cho Windows 2.7.3 Quy trình cài đặt • Window 32 bit: chạy file “@Setup win 32 bit.bat.
- 8 SNV REDD+ www.snv.org Nhập dữ liệu 3 3.1 Nhập dữ liệu ô tiêu chuẩn 3.1.1 Form nhập liệu Là file Excel “01.
- Chu y Nhap lieu Nếu một số lưu ý khi nhập số liệu 1.
- Thong tin OTC Thông tin cơ bản về ô tiêu chuẩn điều tra 2.
- Cay go Nhập thông tin điều tra cây gỗ 3.
- Cay non Nhập thông tin điều tra cây non 4.
- Cay tai sinh Nhập thông tin điều tra cây tái sinh 5.
- Tre nua CUM Nhập thông tin điều tra tre nứa mọc cụm 6.
- Tre nua TAN Nhập thông tin điều tra tre nứa mọc tản 3.1.2 Phương pháp nhập Người dùng chọn ô cần nhập, khi đó sẽ xuất hiện bảng gợi ý cách nhập (hình dưới mô tả gợi ý cách nhập tên đơn vị chủ rừng).
- Với dữ liệu kiểu danh sách (như nhập tên chủ rừng, phẩm chất.
- www.snv.org 9 SNV REDD+ Chi tiết cách thức nhập số liệu ở từng sheet, người dùng chọn sheet cần nhập và làm theo gợi ý nhập liệu ở từng ô.
- 3.2 Dữ liệu tuyến điều tra 3.2.1 Form nhập liệu Có hai mẫu form: 02.
- Thong tin tuyen: nhập thông tin cơ bản về tuyến 2.
- Thuc vat: nhập thông tin điều tra thực vật giám sát/tuyến 3.
- Dong vat: nhập thông tin điều tra động vật/tuyến 4.
- Cac tac dong: nhập thông tin đánh giá tác động/tuyến 03.
- 10 SNV REDD+ www.snv.org Xử lý số liệu điều tra bằng R 4 4.1 Điều kiện áp dụng R script sử dụng để phân tích số liệu PFM-LamDong, ngoài ra còn có thể sử dụng để tính toán các chỉ số đa dạng sinh học ở các đợt điều tra khác khi: Số liệu điều tra được nhập theo mẫu (file Excel) Cấu trúc thư mục lưu trữ được tổ chức theo mục 1.1 4.2 Sử dụng R xử lý số liệu điều tra Trước khi xử lý số liệu, yêu cầu Số liệu được đưa vào thư mục 01_Data OTC và 02_Data Tuyen Phần mềm R, R Studio và các packages đã được cài đặt.
- Quy trình xử lý: Mở file PFM_LamDong.Rhtml trong thư mục C:\PFM-Lam Dong\04_Script Chọn File \ Reopen with Encoding… www.snv.org 11 SNV REDD+ Chọn UTF-8 và tích chọn Set as default encoding for source files.
- Kích chuột chọn nút Quá trình xử lý bắt đầu Kết quả xử lý số liệu xuất ra 2 file.
- File PFM_LamDong.html (hình dưới), cho biết kết quả phân tích một số chỉ tiêu cơ bản về ô tiêu chuẩn điều tra.
- 12 SNV REDD+ www.snv.org • File Excel “6.Ket qua phan tich.xlsx”, có 13 sheet, chứa thông tin chi tiết về kết quả điều tra ô tiêu chuẩn.
- 4.3 Kết quả xử lý số liệu Kết quả xử lý số liệu điều tra gồm: Kết quả ô tiêu chuẩn: cho biết các chỉ số ĐDSH tại khu vực điều tra.
- Kết quả sinh khối: cho biết trữ lượng carbon, trữ lượng CO2 của khu rừng Kết quả tuyến: cho biết chỉ số ĐDSH thực vật, động vật các loài giám sát và mức độ tác động, áp lực đe dọa đến DDSH của khu rừng.
- File lưu kết quả xử lý: File PFM_LamDong.html: trong thư mục 04_Script File “6.Ket qua phan tich.xlsx”: trong thư mục 03_Reports Kết quả phân tích dưới đây trình bày nội dung trong file PFM_LamDong.html.
- 4.3.1 Kết quả điều tra ô tiêu chuẩn Tổng hợp thông tin ô tiêu chuẩn điều tra Là bảng tổng hợp các thông tin cơ bản của các ô tiêu chuẩn điều tra như chủ rừng, ô tiêu chuẩn, ldlr, tiểu khu, khoảnh, lô, tọa độ,… www.snv.org 13 SNV REDD+ Ghi chú: chi tiết xem trong sheet “0.
- Kết quả phân tích mặc định hiển thị 10 dòng đầu tiên, để xem thông tin các dòng còn lại, kích chuột chọn biểu tượng tam giác , sau đó chọn số lượng dòng cần hiển thị .
- Ngoài ra, người dùng có thể sử dụng chức năng Search và Sort để lọc và sắp xếp kết quả tính toán.
- Chức năng Search giúp người dùng lọc kết quả phân tích.
- Ví dụ: lọc ra ô tiêu chuẩn trạng thái rừng thường xanh trung bình (TXB) Ban QLRPH DRAN.
- 4.3.2 Kết quả điều tra theo từng ô tiêu chuẩn Cây gỗ Sử dụng R script, tổng hợp được các chỉ tiêu: tiết diện ngang (m2/ha), mật độ cây 14 SNV REDD+ www.snv.org (cây/ha), số loài (cây/otc), số cây có đường kính trên 30 cm (cây/ha), số cây chết (cây/ha), và tổ thành loài cây theo chỉ số IV% (trong file 6.Ket qua phan tich.xlsx).
- Cây non Phân tích các chỉ tiêu : mật độ (cây/ha), chiều cao bình quân (m), số loài (cây/otc), phẩm chất (cây/ha).
- Cây tái sinh Kết quả phân tích cho biết thông tin mật độ cây non phân theo cấp chiều cao.
- www.snv.org 15 SNV REDD+ Tre nứa mọc tản Tính mật độ cây măng và tỷ lệ cây khỏe mạnh.
- 4.3.3 Kết quả điều tra theo chủ rừng và trạng thái rừng Các chỉ tiêu phân tích tương tự như với trường hợp tính toán theo ô tiêu chuẩn, bao gồm: cây gỗ, cây non, cây tái sinh, tre nứa mọc cụm, tre nứa mọc tản.
- Thông tin kết quả phân tích một số chỉ tiêu cơ bản truy cập file PFM_LamDong.html, Kết quả điều tra ô tiêu chuẩn | Theo chủ rừng và trạng thái rừng.
- 4.4 Kết quả điều tra Sinh khối Chỉ tính riêng cho đối tượng rừng là cây gỗ, không tính sinh khối với rừng tre nứa (do thiếu thông tin đường kính cây).
- 4.5 Kết quả điều tra Sinh khối Xác định sinh khối trên mặt đất, sinh khối dưới mặt đất, tổng sinh khối và trữ lượng carbon, trữ lượng CO2 của cây rừng.
- 16 SNV REDD+ www.snv.org 4.6 Kết quả điều tra theo chủ rừng và trạng thái rừng Các chỉ tiêu phân tích tương tự như với điều tra sinh khối theo ô tiêu chuẩn.
- 4.7 Kết quả điều tra tuyến Thông tin tuyến điều tra Số liệu điều tra tuyến sau khi đưa vào thư mục 02_Data Tuyen, sử dụng Rscript “PFM-LamDong.Rhtml” tổng hợp các thông tin điều tra trên từng tuyến: tên đơn vị chủ rừng, tên tuyến, trạng thái rừng, tiểu khu, tọa độ đầu tuyến, cuối tuyến, độ dài tuyến (m).
- www.snv.org 17 SNV REDD+ 4.8 Thực vật Kết quả giám sát trên tuyến theo đơn vị chủ rừng Kết quả điều tra thực vật theo tuyến phản ánh thông qua các chỉ tiêu: số lượng loài tìm thấy, tỷ lệ loài tìm thấy/ số lượng loài giám sát.
- Kết quả giám sát loài cây theo đơn vị chủ rừng Phản ánh mật độ cây non (cây/ha), mật độ cây gỗ (cây/ha) của từng loài theo đơn vị chủ rừng, tiết diện ngang bình quân (m2/ha), và phẩm chất loài giám sát.
- 18 SNV REDD+ www.snv.org 4.10 Các tác động Theo kiểu tác động Kết quả phân tích tác động cho biết các kiểu tác động, mức độ tác động, số lượng điểm tác động, và vị trí điểm tác động trên tuyến.
- Thực vật xâm lấn Kết quả phân tích cho biết tên loài thực vật xâm lấn/chủ rừng, số tuyến bắt gặp, số lần bắt gặp, mật độ loài xâm lấn (cây/ha).
- www.snv.org 19 SNV REDD+ Tạo biểu đồ bằng Pivot Chart 5 Phần mềm sử dụng: Excel 2013 5.1 Biểu đồ N-D13 Chuẩn bị số liệu: file Excel ‘1.Tong hop cay go.xlsx’ trong thư mục 03_Reports 5.1.1 Xây dựng biểu đồ phân bố N-D13 theo đơn vị chủ rừng và ô tiêu chuẩn Biểu đồ được xây dựng theo các bước.
- Bước 6: Thay đổi tiêu đề: chọn dấu bên phải, phía trên biểu đồ, sau đó chọn Exis Titles (hình dưới) 20 SNV REDD+ www.snv.org Sau khi thay đổi, được biểu đồ mô phỏng phân bố N-D13.
- www.snv.org 21 SNV REDD+ Muốn xác định phân bố số cây theo cỡ đường kính của cây có đường kính từ 30 cm trở lên, kích chọn , sau đó bỏ dấu kiểm cây có cỡ đường kính nhỏ hơn 30 cm.
- Để xây dựng biểu đồ, các trường trong mục “Drag fields between areas below” chọn như hình dưới: 22 SNV REDD+ www.snv.org Được kết quả như sau: Lưu ý: Biểu đồ trên đã được sắp xếp tiết diện ngang từng loài, bằng cách chọn cột mấu xanh trên biểu đồ, sau đó kích chuột phải, chọn .
- www.snv.org 23 SNV REDD+ Ý nghĩa chỉ số đa dạng sinh học 6 6.1 Độ tàn che Là mức độ che phủ của tán rừng đối với đất ở dưới tán rừng.
- 24 SNV REDD+ www.snv.org 6.8 Công thức tổ thành theo IV% Được xác định dựa vào mật độ và tiết diện ngang của lâm phần.
- www.snv.org 25 SNV REDD+ Lỗi và cách khắc phục 7 7.1 Lỗi font chữ Lỗi font chữ khi xuất kết quả như hình bên dưới: a.
- 26 SNV REDD+ www.snv.org 7.2 Lỗi không chạy được phần mềm xuất kết quả ra trang web do một trong các nguyên nhân sau: Nguyên nhân Cách khắc phục Cài đặt phần mềm R, nhưng chưa khởi Khởi động lại máy tính động lại máy tính.
- Chưa cài đặt các packages Chạy file @Packages.bat trong thư mục “05_Software” Windows 64bit nhưng cài đặt file.
- Gỡ phần mềm R, Rstudio, khởi động lại Setup win 32 bit.bat” máy và cài đặt bằng file “@Setup win 64 bit.bat” Windows 32bit nhưng cài đặt file.
- Gỡ phần mềm R, Rstudio, khởi động lại Setup win 64 bit.bat” máy và cài đặt bằng file “@Setup win 32 bit.bat” www.snv.org 27 SNV REDD+ Tổ chức Phát triển Hà Lan SNV Tầng 3, nhà D, khách sạn La Thành, 218 Đội Cấn Hà Nội, Việt Nam ĐT Fax Email: [email protected] View publication stats