Đang tải... (xem toàn văn)
Bước đầu nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS đánh giá hiện trạng không gian xanh tại các quận nội thành thành phố Hà Nội” MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG I. TỔNG QUAN CHUNG VỀ CƠ SỞ THỰC TẬP 3 1.1. Các thông tin chung 3 1.2. Cơ cấu tổ chức, chức năng nhiệm vụ 3 1.2.1. Cơ sở pháp lý 3 1.2.2. Cơ cấu tổ chức 3 1.2.3. Vị trí và chức năng 4 1.2.4. Nhiệm vụ và quyền hạn 4 1.3. Những hoạt động và thành tựu chủ yếu 6 1.4. Một số đề tàidự án trung tâm đã thực hiện 8 CHƯƠNG II. KẾT QUẢ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP 10 2.1. Đối tượng, phạm vi thực hiện chuyên đề thực tập 10 2.2. Mục tiêu và nội dung của chuyên đề 10 2.3. Phương pháp thực hiện chuyên đề 11 2.3.1. Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp 11 2.3.2. Phương pháp điều tra khảo sát thực địa 11 2.3.3. Phương pháp tính chỉ số thực vật NDVI 11 2.4. Kết quả thực hiện chuyên đề 12 2.4.1. Tổng quan cây xanh đô thị 12 2.4.2. Khái quát công nghệ viễn thám và GIS 14 2.4.3. Giới thiệu ảnh vệ tinh Landsat 8 21 2.4.4. Tìm hiểu ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS vào đánh giá hiện trạng không gian xanh các quận nội thành Hà Nội 24 2.4.5. Đánh giá hiện trạng không gian xanh các quận nội thành Hà Nội 43 2.4.6. Đánh giá những ứng dụng của việc xây dựng bản đồ không gian xanh 43 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 PHỤ LỤC 48 Bảng 2.1. Tổng hợp tiêu chuẩn diện tích đất cây xanh sử dụng công cộng 13 Bảng 2.2. Các thế hệ vệ tinh Landsat 21 Bảng 2.3. Đặc điểm ảnh vệ tinh LDCM (Landsat 8) 22 Bảng 2.4. Bảng chỉ dẫn tổ hợp màu thông dụng cho ảnh vệ tinh Landsat 8 28 Bảng 2.5. Điểm mẫu trong quá trình khảo sát thực địa 37 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1. Ranh giới hành chính các quận nội thành Hà Nội 10 Hình 2.2. Nguyên lý thu nhận dữ liệu viễn thám 15 Hình 2.3. Đặc trưng phản xạ phổ của một số đối tượng 16 Hình 2.4. Bộ phần mềm ứng dụng ArcGIS (Nguồn: ESRI) 19 Hình 2.5. Quy trình xây dựng bản đồ không gian xanh 24 Hình 2.6. Giao diện trang web earthexplorer.usgs.gov lúc download ảnh 25 Hình 2.7. Giao diện phần mềm Arcgis khi chuyển hóa tọa độ 26 Hình 2.8. Giao diện phần mềm Arcgis trước khi tiến hành cắt ảnh 27 Hình 2.9. Giao diện phần mềm Arcgis sau khi đã cắt ảnh 27 Hình 2.10. Giao diện phần mềm Arcgis khi tiến hành tổ hợp màu tự nhiên 31 (RGB – 432) 31 Hình 2.11. Giao diện phần mềm Arcgis khi tiến hành tổ hợp màu hồng ngoại (RGB – 543) 31 Hình 2.12. Ảnh tổ hợp màu tự nhiên (RGB – 432) 32 Hình 2.13. Ảnh tổ hợp màu màu hồng ngoại (RGB – 543) 32 Hình 2.14. Giao diện chương trình tính NDVI trên Erdas 33 Hình 2.15. Giao diện hộp thoại Layer properties khi đổi màu ảnh NDVI 34 Hình 2.16. Ảnh phân loại NDVI 34 Hình 2.17. Giao diện phần mềm Arcgis khi nhập tọa độ điểm khảo sát – Công viên Bách Thảo 36 Hình 2.18. Giao diện phần mềm Arcgis khi kiểm tra chỉ số NDVI tại công viên 36 Hình 2.19. Giao diện phần mềm Arcgis khi clip raster 38 Hình 2.20. Kết quả sau khi đã clip raster vùng nghiên cứu 38 Hình 2.21. Giao diện hộp thoại Reclassify để phân lớp cây xanh 39 Hình 2.22. Kết quả sau khi phân lớp cây xanh 39 Hình 2.23. Hộp thoại Raster to Polygon để chuyển đổi dữ liệu sang dạng polygon 40 Hình 2.24. Giao diện Arcgis sau khi đã chuyển đổi dữ liệu sang dạng Polygon 40 Hình 2.25. Giao diện hộp thoại Legend Wizard khi tạo chú thích cho bản đồ 41 Hình 2.26. Hộp thoại Scale Bar Selector khi tạo thước tỷ lệ 41 Hình 2.27. Hộp thoại North Arrow Selector khi tạo hướng bản đồ 42 Hình 2.28. Bản đồ không gian xanh của các quận nội thành Hà Nội 42
ào TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG KHÔNG GIAN XANH TẠI CÁC QUẬN NỘI THÀNH THÀNH PHỐ HÀ NỘI Địa điểm thực tập: Trung tâm Nghiên cứu Khí tượng Thủy văn biển – Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu Người hướng dẫn: ThS Khương Văn Hải – Phòng nghiên cứu đ ộng l ực môi trường đới bờ - Trung tâm Nghiên cứu Khí tượng Thủy văn bi ển – Vi ện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu Sinh viên thực hiện: Trần Hương Trang – Lớp ĐH3QM1 – Khoa Môi trường Hà Nôi, tháng năm 2017 TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG KHÔNG GIAN XANH TẠI CÁC QUẬN NỘI THÀNH THÀNH PHỐ HÀ NỘI Địa điểm thực tập: Trung tâm Nghiên cứu Khí tượng Thủy văn biển – Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu Người hướng dẫn Sinh viên thực (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) Hà Nôi, tháng năm 2017 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập rèn luyện trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội, hướng dẫn, bảo tận tình tâm huyết thầy giáo, cô giáo động viên, chia sẻ bạn bè, em hoàn thành đ ợt th ực t ập tốt nghiệp Báo cáo thực tập “Bước đầu nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám GIS đánh giá trạng không gian xanh quận nội thành thành phố Hà Nội ” hồn thành, cho phép em thể lịng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo, cô giáo khoa Môi trường – trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà N ội giúp đỡ em hoàn thành báo cáo Em xin gửi l ời c ảm ơn đ ặc bi ệt t ới th ầy giáo – Th.S Vũ Văn Doanh, người tận tình hướng dẫn cho em l ời khuyên suốt trình thực tập suốt thời gian hoàn thành báo cáo Em xin chân thành cảm ơn anh, chị Trung tâm Nghiên cứu Khí tượng Thủy văn biển – Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí h ậu tạo điều kiện tốt cho em học hỏi, trau dồi, rèn luy ện nhi ều ki ến thức kỹ giúp đỡ em nhiều để hồn thành báo cáo Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Th.S Khương Văn Hải, người trực tiếp hướng dẫn, tận tình bảo em suốt thời gian thực tập đơn vị Trong tháng thực tập, bên cạnh việc học tập nâng cao ki ến th ức chuyên ngành, em làm việc môi trường chuyên nghiệp Điều giúp em trưởng thành nhiều giúp em nhìn nhận nh ững thi ếu sót, h ạn chế thân Do thời gian thực tập có hạn, nh ki ến th ức k ỹ c sinh viên lần đầu tiếp xúc với công việc thực tế hạn ch ế, cáo cáo ch ắc chắn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận ý kiến đóng góp, giúp đỡ thầy để em hồn thiện báo cáo chuẩn bị thật tốt cho trình làm đồ án tốt nghiệp tới Em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG I TỔNG QUAN CHUNG VỀ CƠ SỞ THỰC TẬP 1.1 Các thông tin chung 1.2 Cơ cấu tổ chức, chức nhiệm vụ 1.2.1 Cơ sở pháp lý 1.2.2 Cơ cấu tổ chức 1.2.3 Vị trí chức .4 1.2.4 Nhiệm vụ quyền hạn 1.3 Những hoạt động thành tựu chủ yếu 1.4 Một số đề tài/dự án trung tâm thực .8 CHƯƠNG II KẾT QUẢ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP .10 2.1 Đối tượng, phạm vi thực chuyên đề thực tập 10 2.2 Mục tiêu nội dung chuyên đề 10 2.3 Phương pháp thực chuyên đề 11 2.3.1 Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp 11 2.3.2 Phương pháp điều tra khảo sát thực địa 11 2.3.3 Phương pháp tính số thực vật NDVI 11 2.4 Kết thực chuyên đề 12 2.4.1 Tổng quan xanh đô thị 12 2.4.2 Khái quát công nghệ viễn thám GIS 14 2.4.3 Giới thiệu ảnh vệ tinh Landsat .21 2.4.4 Tìm hiểu ứng dụng cơng nghệ viễn thám GIS vào đánh giá trạng không gian xanh quận nội thành Hà Nội .24 2.4.5 Đánh giá trạng không gian xanh quận nội thành Hà Nội 43 2.4.6 Đánh giá ứng dụng việc xây dựng đồ không gian xanh 43 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 PHỤ LỤC 48 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CSDL Cơ sở liệu ERTS Kỹ thuật vệ tinh thăm dò Trái đất ESRI Viện nghiên cứu hệ thống môi trường GPS Hệ thống định vị tồn cầu GIS Hệ thống thơng tin địa lý IR Cận hồng ngoại KTNN Khí tượng nông nghiệp LDCM Vệ tinh Landsat NDVI Chỉ số khác biệt thực vật 10 NĐ-CP Nghị định – Chính phủ 11 QCVN Quy chuẩn Việt Nam 12 QĐ-UBND Quyết định - Ủy ban nhân dân 13 QH Quốc hội 14 RGB Đỏ - Lục - Lam 15 TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam 16 TP Hà Nội Thành phố Hà Nội 17 TT-BXD Thông tư – Bộ Xây Dựng 18 TTNCKTTVB Trung tâm Nghiên cứu Khí tượng Thủy văn biển 19 USGS Cơ quan Đo đạc Địa chất Mỹ 20 VKTTVBĐKH Viện Khí tượng Thủy Văn Biến đổi khí hậu DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Tổng hợp tiêu chuẩn diện tích đất xanh sử dụng công cộng 13 Bảng 2.2 Các hệ vệ tinh Landsat 21 Bảng 2.3 Đặc điểm ảnh vệ tinh LDCM (Landsat 8) .22 Bảng 2.4 Bảng dẫn tổ hợp màu thông dụng cho ảnh vệ tinh Landsat 28 Bảng 2.5 Điểm mẫu trình khảo sát thực địa 37 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Ranh giới hành quận nội thành Hà Nội 10 Hình 2.2 Nguyên lý thu nhận liệu viễn thám .15 Hình 2.3 Đặc trưng phản xạ phổ số đối tượng 16 Hình 2.4 Bộ phần mềm ứng dụng ArcGIS (Nguồn: ESRI) 19 Hình 2.5 Quy trình xây dựng đồ không gian xanh 24 Hình 2.6 Giao diện trang web earthexplorer.usgs.gov lúc download ảnh 25 Hình 2.7 Giao diện phần mềm Arcgis chuyển hóa tọa độ 26 Hình 2.8 Giao diện phần mềm Arcgis trước tiến hành cắt ảnh .27 Hình 2.9 Giao diện phần mềm Arcgis sau cắt ảnh .27 Hình 2.10 Giao diện phần mềm Arcgis tiến hành tổ hợp màu tự nhiên 31 (RGB – 432) 31 Hình 2.11 Giao diện phần mềm Arcgis tiến hành tổ hợp màu hồng ngoại (RGB – 543) 31 Hình 2.12 Ảnh tổ hợp màu tự nhiên (RGB – 432) 32 Hình 2.13 Ảnh tổ hợp màu màu hồng ngoại (RGB – 543) 32 Hình 2.14 Giao diện chương trình tính NDVI Erdas 33 Hình 2.15 Giao diện hộp thoại Layer properties đổi màu ảnh NDVI .34 Hình 2.16 Ảnh phân loại NDVI .34 Hình 2.17 Giao diện phần mềm Arcgis nhập tọa độ điểm khảo sát – Công viên Bách Thảo 36 Hình 2.18 Giao diện phần mềm Arcgis kiểm tra số NDVI cơng viên 36 Hình 2.19 Giao diện phần mềm Arcgis clip raster 38 Hình 2.20 Kết sau clip raster vùng nghiên cứu 38 Hình 2.21 Giao diện hộp thoại Reclassify để phân lớp xanh 39 Hình 2.22 Kết sau phân lớp xanh 39 Hình 2.23 Hộp thoại Raster to Polygon để chuyển đổi liệu sang dạng polygon 40 Hình 2.24 Giao diện Arcgis sau chuyển đổi liệu sang dạng Polygon .40 Hình 2.25 Giao diện hộp thoại Legend Wizard tạo thích cho đồ 41 Hình 2.26 Hộp thoại Scale Bar Selector tạo thước tỷ lệ 41 Hình 2.27 Hộp thoại North Arrow Selector tạo hướng đồ 42 Hình 2.28 Bản đồ khơng gian xanh quận nội thành Hà Nội 42 MỞ ĐẦU Ngày này, vấn đề môi trường quan tâm nhiều quốc gia giới, có Việt Nam Trước thực trạng môi trường khu đô th ị bị ô nhiễm tiếng ồn, ô nhiễm không khí, ô nhiễm nguồn nước… người dân ngày mong muốn sống đô thị xanh Theo đánh giá Hội Quy hoạch phát triển đô thị Việt Nam , tiêu chí để xây dựng thị xanh phát triển khơng gian xanh Khơng gian xanh đất đai mà m ột ph ần ho ặc hoàn toàn bao phủ cỏ, cây, bụi thảm thực vật khác Cây xanh khu v ực thị hay cịn gọi khơng gian xanh có ý nghĩa quan tr ọng vi ệc nâng cao chất lượng môi trường sống, tạo cảnh quan đô thị, cải thiện điều kiện tự nhiên vệ sinh cơng cộng như: làm khơng khí khiết, cải thiện ều ki ện khí h ậu, phịng chống khí độc hại, ngăn dẫn gió, giảm tiếng ồn, làm cân sinh thái đô thị…Tuy nhiên, thực tế không gian xanh thị nước ta số lượng, chất lượng, yếu quản lý, bảo vệ, khai thác lại đứng trước xu bê tơng hố ngày nhiều, xanh bị đẩy lùi, ảnh hưởng xấu làm suy thối mơi trường trầm trọng Do nghiên cứu khơng gian xanh thị đặt nhu cầu thiết yếu để hiểu rõ thực trạng phủ xanh đô thị, sở xây dựng hệ thống sách nâng cao diện tích khơng gian xanh cho thị Hà Nội đô thị loại đặc biệt, trung tâm đầu não trị, văn hố khoa học kĩ thuật Hà Nội có tốc độ thị hóa cao vào loại bậc Việt Nam, địa phương nằm tốp đầu phát triển kinh tế - xã hội, cơng nghiệp hóa, đại hóa với tốc độ cao thường xuyên phải đối mặt v ới v ấn n ạn ô nhiễm môi trường Mật độ xây dựng tăng lên đồng nghĩa với đất trống khan hiếm, Hà Nội ngày “ít” xanh Một công cụ đắc lực hỗ trợ việc nghiên cứu không gian xanh sử dụng công nghệ viễn thám GIS Công nghệ viễn thám ngày ứng dụng rộng rãi nhiều ngành, nhiều lĩnh vực từ khí tượng – thủy văn, đ ịa ch ất, môi trường nông – lâm – ngư nghiệp… Kỷ nguyên sử dụng viễn thám để quan sát nghiên cứu trái đất bắt đầu năm 1972 với việc phóng thành cơng tàu Landsat Cho đến nay, hệ vệ tinh Landsat đ ược nghiên c ứu phát triển Vệ tinh hệ thứ - Landsat phóng thành cơng ngày 11/02/2013, có nhiệm vụ cung cấp thơng tin quan trọng nhiều lĩnh vực quản lý tài nguyên môi trường Sử dụng liệu viễn thám hay cụ thể h ơn s d ụng d ữ liệu vệ tinh Landsat giải pháp tối ưu cho nghiên cứu khơng gian thị Chính lý trên, em thực chuyên đề “ Bước đầu nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám GIS đánh giá trạng không gian xanh quận nội thành thành phố Hà Nội” CHƯƠNG I TỔNG QUAN CHUNG VỀ CƠ SỞ THỰC TẬP 1.1 Các thông tin chung - Tên sở: TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN BIỂN - Địa chỉ: Số 23, Ngõ 62 Đường Nguyễn Chí Thanh, Quận Đống Đa - Hà Nội - Điện thoại: (84-4) 37733090 (414) - Fax: (84-4) 38355993 1.2 Cơ cấu tổ chức, chức nhiệm vụ 1.2.1 Cơ sở pháp lý Trung tâm Nghiên cứu Khí tượng Thủy văn biển (TTNCKTTVB) thành lập vào năm 2004, đến trải qua lần đổi tên Các tên gọi trước: Trung tâm Nghiên cứu Ứng dụng Công nghệ , trực thuộc Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Môi trường thành lập đ ịnh 139/QĐ – VKTTV ngày 12 tháng năm 2004 Trung tâm Nghiên cứu biển tương tác biển – khí quyển, trực thuộc Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Môi trường, đời dựa quy ết định đổi tên số 137/QĐ – VKTTVMT ngày 30 tháng năm 2007 Ngày 05 tháng năm 2014, Viện trưởng Viện Khoa học Khí tượng Thủy Văn Biến đổi khí hậu ký định số 230/QĐ - VKTTVBĐKH, quy định chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn cấu tổ chức TTNCKTTVB Giấy phép Đăng ký Hoạt động Khoa học Công nghệ số A - 714, ngày 03-102014 Bộ Khoa học Công nghệ 1.2.2 Cơ cấu tổ chức a) Lãnh đạo TTNCKTTVB có Giám đốc khơng q 02 Phó Giám đốc Giám đốc chịu trách nhiệm trước pháp luật trước Viện trưởng nhiệm vụ phân cơng tồn hoạt động Trung tâm; quy định chức năng, nhiệm vụ đơn vị trực thuộc Trung tâm; xây dựng điều lệ tổ chức hoạt động, quy chế làm việc Trung tâm theo quy định Phó Giám đốc giúp việc Giám đốc, chịu trách nhi ệm tr ước Giám đ ốc trước pháp luật lĩnh vực công tác phân công b) Các đơn vị trực thuộc Trung tâm: ... NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI KHOA MÔI TRƯỜNG BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG KHÔNG GIAN XANH TẠI CÁC QUẬN NỘI THÀNH THÀNH... em hoàn thành đ ợt th ực t ập tốt nghiệp Báo cáo thực tập ? ?Bước đầu nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám GIS đánh giá trạng không gian xanh quận nội thành thành phố Hà Nội ” hồn thành, cho... tối ưu cho nghiên cứu khơng gian thị Chính lý trên, em thực chuyên đề “ Bước đầu nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám GIS đánh giá trạng không gian xanh quận nội thành thành phố Hà Nội? ?? CHƯƠNG