Đánh giá hạn nông nghiệp trên địa bàn tỉnh đắk nông bằng mô hình nơ ron nhân tạo

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM VIÊN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ VÀ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG  - ĐỀ CƯƠNG BÁO CÁO TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ HẠN NÔNG NGHIỆP TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH ĐẮK NÔNG BẰNG MƠ HÌNH NƠ-RON NHÂN TẠO Ngành: QUẢN LÝ ĐẤT ĐAI Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Đạt 19443791 DHQLDD15A Lê Trung Hiếu 19439931 DHQLDD15A GVHD: Ths.NCS Huỳnh Công Lực TP.HCM, tháng 12 năm 2022 ĐỀ CƯƠNG BÁO CÁO TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: (1) Họ tên: Nguyễn Văn Đạt Điện thoại: 0966324734 (2) Họ tên: Lê Trung Hiếu Điện thoại: 0968619868 MSSV: 19443791 Lớp: DHQLDD15A Email: datnguyen140208@gmail.com MSSV: 19439931 Lớp: DHQLDD15A Email: letrunghieu09092k1@gmail.com Ngành: Quản lý đất đai Tên đề tài: Đánh giá hạn nông nghiệp địa bàn tỉnh Đắk Nông phương pháp nơ-ron nhân tạo Giáo viên hướng dẫn: ThS.NCS Huỳnh Công Lực Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên) Nguyễn Văn Đạt Lê Trung Hiếu MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT i DANH MỤC BẢNG ii DANH MỤC HÌNH ẢNH iii GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Phạm vi nghiên cứu 1.5 Ý nghĩa đề tài TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Các nghiên cứu nước 2.2 Các nghiên cứu nước 2.3 Tổng quan khu vực nghiên cứu 2.3.1 Đặc điểm tự nhiên 2.3.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 15 2.3.2.1 Kinh tế 15 2.3.2.2 Xã hội 15 2.3.3 Tình hình hạn hán tỉnh Đắk Nơng 16 2.3.4 Nguyên nhân gây hạn hán tỉnh Đắk Nông 17 2.4 Các khái niệm, mơ hình, phần mềm sử dụng đề tài 17 2.4.1 Tổng quan hạn hán 17 2.4.1.1 Một số khái niệm 17 2.4.1.2 Phân loại hạn hán 18 2.4.1.3 Các nguyên nhân gây hạn hán 18 2.4.2 Tổng quan mơ hình mạng Nơ-ron nhân tạo (Artificial Neural Network - ANN) 19 2.4.3 Tổng quan phần mềm sử dụng đề tài 21 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 3.1 Nội dung nghiên cứu 22 3.2 Phương pháp nghiên cứu 22 3.1.1 Nội dung 22 3.1.2 Nội dung 23 3.1.3 Nội dung 24 KẾT QUẢ DỰ KIẾN 24 KẾ HOẠCH VÀ CÔNG VIỆC THỰC HIỆN 24 TÀI LIỆU THAM THẢO 26 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CHỮ VIẾT TẮT ĐBSCL CLN NỘI DUNG Đồng sông Cửu Long Cây lâu năm i DANH MỤC BẢNG ii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.Bản đồ hành tỉnh Đắk nơng Hình Kiến trúc nơ-ron nhân tạo 20 Hình Mạng nơ-ron lan truyền thẳng 21 Hình Sơ đồ khối khung thực 23 iii GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Hạn hán nông nghiệp tai biến thiên nhiên tái diễn, có ảnh hưởng đến khu vực rộng lớn, mối nguy tự nhiên không cung cấp đủ nước trồng Hạn hán xảy hầu hết chế độ khí hậu có tác động đến tiềm kinh tế - xã hội lĩnh vực môi trường [1] tác động tiêu cực đến đời sống sản xuất nơng nghiệp địa phương Sự thay đổi khí hậu đặc biệt hạn hán làm thay đổi nhiều ngành cơng nghiệp tồn giới, an ninh lương thực, kinh tế ổn định xã hội Hạn hán nông nghiệp mối quan hệ khí tượng, đất hệ thống trồng, gọi liên tục đất - khí thực vật Việc xác định thời điểm bắt đầu kết thúc đợt hạn hán nông nghiệp thường khó khăn khu vực định Hơn nữa, mức độ nghiêm trọng biến thể thời gian khơng gian thay đổi đáng kể theo thời kỳ vùng [2] Việt Nam nước nông nghiệp, phần lớn dân số sinh sống vùng nông thôn, sản xuất xuất nông nghiệp chiếm tỷ trọng cao phát triển kinh tế nước [3] Cho đến nay, có nhiều cơng trình nghiên cứu hạn hán với nhiều phương pháp khác Trong năm gần đây, Đăk Nông tỉnh Tây Nguyên bị ảnh hưởng hạn hán nghiêm trọng, nguồn nước sông suối hồ chứa cạn kiệt, mực nước ngầm xuống thấp, trồng thiếu nước dẫn đến suất sản lượng giảm sút Theo báo cáo tổng kết ngành nông nghiệp phát triển nơng thơn năm 2016, tổng diện tích trồng bị hạn 18.548,58 ha, giá trị thiệt hại vào khoảng 1.200 tỷ đồng [4] Trong số lượng trạm khí tượng để tỉnh có trạm, nên khó khăn để theo dõi dự báo tượng hạn hán phục vụ cho hoạt động sản xuất người dân toàn tỉnh Khí hậu Đắk Nơng chia làm hai mùa rõ rệt, mùa khô tháng 12 năm trước đến tháng năm sau, mùa mưa từ tháng - tháng 10 [4] Sự cân đối lượng mưa năm biến động lớn biên độ nhiệt ngày đêm theo mùa ảnh hưởng lớn đến hoạt động sản xuất nông nghiệp người dân Cho đến có nhiều phương pháp nghiên cứu hạn hán nông nghiệp nước với nhiều phương pháp khác Những phương pháp nghiên cứu truyền thống dựa kết khảo sát thực địa, quan sát từ xa thường không đem lại hiệu quy mô rộng lớn khoảng thời gian dài tốn sức người kinh tế Nhiều nghiên cứu nước quốc tế nghiên cứu hạn hán cho thấy phương pháp sử dụng liệu viễn thám đa thời gian để phân tích, đánh giá trạng hạn hán, đặc biệt trồng nông nghiệp đạt hiệu cao, tiết kiệm chi phí tự động hóa Tuy nhiên, với tốn có khối lượng liệu lớn, nhiều đầu vào, độ xác dự báo cịn hạn chế Hiện nay, mơ hình học máy đề xuất cho cháy rừng, nguy hạn hán chúng làm việc tốt với liệu lớn, có nhiều đầu vào Ở nước ta nay, việc đời mơ hình trí tuệ nhân tạo ứng dụng phát triển nhiều ngành nghề, song việc phát triển mơ hình dự báo sử dụng kỹ thuật học máy đại, đặc biệt học sâu, chưa phát triển rộng rải Nhìn chung, độ xác mơ hình học máy tốt mơ hình thống kê Học sâu, nhánh nghiên cứu học máy dựa mạng nơ ron nhân tạo, trở thành công cụ cốt lõi Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 [5] Trong nghiên cứu này, chúng tơi xây dựng mơ hình mạng nơ-ron (Artificial Neural Network - ANN) sâu cho đánh giá hạn hán nơng nghiệp tỉnh Đắk Nơng nhằm phân tích mối tương quan đánh giá vùng khô hạn nông nghiệp Trước tình hình trên, đề tài “ Đánh giá hạn nông nghiệp địa bàn tỉnh Đắk Nông mơ hình nơ-ron nhân tạo” thực góp phần chứng minh tính hiệu việc áp dụng mơ hình học máy nói chung học sâu nói riêng Cung cấp thông tin, sở khoa học giúp nhà quản lý có biện pháp giám sát, bảo vệ môi trường sinh thái khu vực 1.2 Mục tiêu nghiên cứu - Nhằm đánh giá tác động hạn hán nông nghiệp đến trồng địa bàn tỉnh Đắk Nông ảnh viễn thám áp dụng mô hình mạng Nơ Ron nhân tạo - Đề xuất giải pháp giảm thiểu hạn hán khu vực tỉnh Đắk Nông 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Hạn nông nghiệp khu vực tỉnh Đắk Nông 1.4 Phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Thời gian - Giai đoạn 2012-2022 1.4.2 Không gian - Địa bàn tỉnh Đắk Nông 1.5 Ý nghĩa đề tài 1.5.1 Ý nghĩa khoa học Nghiên cứu thực tảng có kế thừa nghiên cứu trước liên quan đến nhiều lĩnh vực khác nhau: kinh tế, xã hội, loại tài nguyên đặc trưng hạn hán khu vực Kỹ thuật viễn thám giải pháp hữu hiệu nghiên cứu hạn hán hầu hết khu vực nghiên cứu có điều kiện khí tượng - thủy văn - thổ nhưỡng khác Dữ liệu viễn thám kết hợp với hệ thống thông tin địa lý cho phép thu thập thơng tin nhanh chóng đánh giá trạng hạn hán diễn Phương pháp Nơ Ron nhân tạo có đầu mang tính xác hiệu đối việc nghiên cứu hạn hán nơng nghiệp 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn Ngồi ra, cịn có tài ngun phong phú ngun liệu cho sản xuất vật liệu xây dựng đất sét, phân bố rải rác địa bàn số huyện, khai thác cơng nghiệp, sản xuất gạch, ngói phục vụ nhu cầu xây dựng cơng trình kinh tế-xã hội xây dựng dân dụng cho khu vực dân cư địa bàn tỉnh Sét cao lanh làm gốm sứ cao cấp phân bố tập trung huyện Đắk Glong, thị xã Gia Nghĩa; puzơlan làm nguyên liệu cho xi măng, gạch ceramic; đá bazan bọt làm nguyên liệu sản xuất gạch ốp lát cách âm, cách nhiệt, sợi chịu nhiệt v.v Nguồn nước khống có Đắk Mil sâu 180 m khả khai thác lớn, khoảng 570 m3/ngày đêm khí C02 đồng hành khoảng 9,62 tấn/ngàyđêm Hiện khai thác khí C02 Tài nguyên phát triển du lịch: Trên địa bàn tỉnh có nhiều thắng cảnh thiên nhiên đẹp khu rừng nguyên sinh, thác nước hồ chứa nước tự nhiên nhân tạo Các thác nước đẹp, hùng vĩ, nguyên sơ nằm rừng già thác Trinh Nữ, thác Dray H'Linh, Dray Sáp, thác Diệu Thanh, thác Gấu, thác Chuông, thác Diệu Thanh, thác Gấu, thác Ngầm (trong lòng núi), thác Liêng Nung, Đắk GLung v.v Những khu du lịch sinh thái dã ngoại vùng nằm khu bảo tồn thiên nhiên Nam Nung (25.000 ha), Tà Đùng (28.000 ha) thảo nguyên nhỏ trảng Ba Cây rộng km2 phục vụ du lịch thể thao, cưỡi ngựa, sắn bắn, cắm trại Các bon làng đồng bào dân tộc người với nét sinh hoạt văn hóa truyền thống độc đáo hội cồng chiêng, uống rượu cần, lễ hội ăn trâu tiềm cho phát triển du lịch văn hóa, nhân văn Đặc biệt dân tộc M'Nơng có truyền thống văn hóa độc đáo, giàu sắc dân tộc, có sử thi, lễ hội Đây yếu tố khai thác phát triển du lịch Những tiềm du lịch cho phép đẩy mạnh phát triển du lịch với loại hình đa dạng như: du lịch sinh thái tham quan thác nước, suối, hồ, đập, vườn, rừng; du lịch vui chơi giải trí: leo núi, săn bắn, đua ngựa; du lịch văn hóa: tham gia lễ hội đồng bào dân tộc, lễ hội cồng chiêng, lễ hội ăn trâu, v.v 14 Những tiềm điều kiện để hình thành cụm du lịch, tour du lịch tỉnh gắn kết với tuyến du lịch phía Nam tỉnh Đắk Lắk, Bình Thuận, Lâm Đồng, Tp Hồ Chí Minh qua nước bạn Cam Pu Chia tạo nên hành trình du lịch hấp dẫn du khách 2.3.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 2.3.2.1 Kinh tế Năm 2021, mức độ tăng trưởng kinh tế tỉnh Đắk Nông đứng thứ Khu vực Tây Nguyên đứng thứ so với nước Tổng sản phẩm địa bàn (GRDP) năm 2021 theo giá so sánh 2010 ước đạt 20.728 tỉ đồng (tương đương 896,1 triệu USD), tăng 8,63% so với năm trước Thu nhập bình quân đầu người ước đạt 52,1 triệu đồng/người (tương đương 2.225 USD/người) Thu ngân sách Nhà nước địa bàn tỉnh năm 2021 ước đạt 2.847 tỉ đồng, đạt 103,74% dự toán địa phương giao đạt 112,25% so với kỳ năm trước; Chi ngân sách 8.598 tỉ đồng, đạt 121,69% dự toán địa phương giao tăng 12,91% so với năm trước Tổng mức bán lẻ hàng hóa doanh thu dịch vụ tiêu dùng ước tính năm 2021 tăng thấp so với mức tăng năm trước (năm 2021 tăng 4,90%, năm 2020 tăng 6,37%, năm 2019 tăng 10,38% so với kỳ) Về cấu kinh tế năm 2021, khu vực nông, lâm nghiệp thủy sản chiếm 38,11% GRDP; khu vực công nghiệp xây dựng chiếm 18,74%; khu vực dịch vụ chiếm 38,69%; thuế sản phẩm (-) trừ trợ cấp sản phẩm, chiếm 4,46% Tổng sản lượng lương thực năm 2011 đạt 317,5 ngàn tấn, 99,97% kế hoạch Sản lượng cà phê nhân 140.069 tấn, 75% hộ dân cư nông thôn sử dụng nước Giá trị sản xuất 01 canh tác đạt 39,02 triệu, tăng 2,03 triệu so với năm 2010 2.3.2.2 Xã hội Giáo dục: 15 Tính đến thời điểm ngày 30 tháng năm 2011, địa bàn tồn tỉnh Đắk Nơng có 240 trường học cấp phổ, có Trung học phổ thơng (cấp 3) có 22 trường, Trung học sở (cấp 2) có 82 trường, Tiểu học có 136 trường, bên cạnh cịn có 89 trường mẫu giáo[18] Với hệ thống trường học thế, giáo dục địa bàn tỉnh Đắk Nơng tương đối hồn chỉnh, góp phần giảm thiểu nạn mù chữ địa bàn tỉnh Ngoài tỉnh có trường chuyên Trường THPT chuyên Nguyễn Chí Thanh: Số 08 Lê Duẩn, Thành phố Gia Nghĩa Y tế: Theo thống kê y tế năm 2011, địa bàn tồn tỉnh Đắk Nơng có 79 sở khám chữa bệnh trực thuộc Sở Y tế Trong có trạm xá, 71 trạm y tế phường xã, với 1029 giường bệnh 258 bác sĩ, 596 y sĩ, 859 y tá khoảng 483 nữ hộ sinh Đắk Nơng có bệnh viện tuyến tỉnh Bệnh viện Đa khoa tỉnh Đắk Nông, sở vật chất kỹ thuật bệnh viện nhiều mặt hạn chế, thiếu máy móc thiết bị hỗ trợ nên tình trạng bệnh nhân phải chuyển tuyến đến bệnh viện tuyến như: Bệnh viện Chợ Rẫy (Hồ Chí Minh), Bệnh viện Đà Nẵng (Đà Nẵng), Bệnh viện Bạch Mai (Hà Nội), Bệnh viện Đa khoa vùng Tây Nguyên (tỉnh Đắk Lắk) cao Ngành Y tế tỉnh tập trung nhân lực, tìm hiểu kỹ thuật đại, tham gia khóa đào tạo từ bệnh viện tuyến để hạn chế tình trạng 2.3.3 Tình hình hạn hán tỉnh Đắk Nông Do mùa mưa năm 2019 kết thúc sớm, mực nước hồ đập thủy lợi huyện phía Bắc tỉnh Đắk Nơng Krơng Nơ, Cư Jút, Đắk Mil khơng tích đủ dung tích thiết kế Hiện nhiều cơng trình thủy lợi trơ đáy, cạn kiệt, khả cung cấp nước tưới để chống hạn khơng cịn Hàng nghìn diện tích trồng cịn trơng vào nước mưa 16 Tại huyện Krông Nô, Đắk Mil, 260 trồng, chủ yếu cà phê bị khô hạn, cháy lá, rụng trái, mức độ thiệt hại phổ biến từ 30 - 70% Nhiều hồ đập thủy lợi cạn kiệt nước nắng hạn tiếp tục kéo dài, có gần 750 cà phê nằm khu vực cung ứng nước cơng trình thủy lợi huyện Đắk Mil lâm vào cảnh khơng có nước tưới 2.3.4 Nguyên nhân gây hạn hán tỉnh Đắk Nông Những năm qua ảnh hưởng biến đổi khí hậu, nên thời tiết Đắk Nơng diễn biến phức tạp, mùa khô kéo dài, gây hạn hán nghiêm trọng, ảnh hưởng lớn đến sản xuất đời sống người dân Nguyên nhân tình trạng nói trên, ngồi yếu tố thời tiết, hạn hán Đắk Nơng cịn bắt nguồn từ yếu tố khác hệ thống thuỷ lợi kém, sản xuất nơng nghiệp cịn nhiều hạn chế, có loại trồng vỡ quy hoạch, ý thức tiết kiệm nước chưa cao… Do đó, để chống hạn cách hiệu quả, lâu dài, ngành nông nghiệp Đắk Nông cần phải thực đồng nhiều giải pháp, cấu trồng, phát triển hệ thống thuỷ lợi cách quy mô 2.4 Các khái niệm, mô hình, phần mềm sử dụng đề tài 2.4.1 Tổng quan hạn hán 2.4.1.1 Một số khái niệm Hạn hán tượng xuất khắp nơi với đặc điểm khác khu vực Theo tài liệu WMO, có 60 định nghĩa khác nhâu điều kiện khô hạn có tới 150 khái niệm khác hạn Tuy nhiên, định nghĩa đưa kết luận chung hạn hán kết thâm hụt độ ẩm đất, thiếu hụt lượng mưa kéo dài lâu ngày, bốc lớn,… tạo tình trạng thiếu nước thiệt hại cho mùa màng, chăn nuôi hoạt động khác người 17 Cũng theo WMO, số hạn dạng số mơ tả tích lũy thiếu hụt ẩm thời gian dài bất thường Hay nói cách khác, số hạn hàm số nhiều yếu tố khí hậu lượng mưa, bốc hơi, độ ẩm, nhiệt độ, dòng chảy,… Mỗi số hạn có ưu, nhược điểm tính chất phù hợp cho khu vực khác 2.4.1.2 Phân loại hạn hán Theo WMO hạn hán đươc phân chia làm loại: - Hạn khí tượng: Thiếu hụt lượng mưa cán cân lượng mưa - bốc khoảng thời gian định trước Lượng bốc cao góp phần làm hạn gia tăng - Hạn thủy văn: Liên quan đến thiếu hụt nguồn nước mặt nguồn nước mặt phụ Dịng chảy sơng, suối giảm rõ rệt, mực nước tầng chứa nước đất hạ thấp - Hạn nông nghiệp: Thiếu hụt nước mưa dẫn tới cân lượng nước thực tế nhu cầu nước trồng Hạn nông nghiệp thường xảy độ ẩm đất không đáp ứng nhu cầu trồng khoảng thời gian định - Hạn kinh tế - xã hội: Thiếu hụt nguồn nước cấp cho hoạt động kinh tế - xã hội Nhu cầu nước thường có xu tăng tăng dân số, phát triển đất nước, khu vực nhân tố khác 2.4.1.3 Các nguyên nhân gây hạn hán Có nhiều nguyên nhân gây hạn hán, chia thành hai nguyên nhân sau: - Khách quan: Do yếu tố tự nhiên khí hậu (lượng mưa, lượng bốc hơi…) thất thường phân bố không đồng đều, nguồn nước (nước mặt, nước ngầm) cạn kiệt, địa hình thổ nhưỡng không thuận lợi…gây thiếu hụt nước, không đáp ứng nhu 18 cầu người hoạt động sinh hoạt, sản xuất nông nghiệp, kinh tế - xã hội mơi trường Ngồi ra, ảnh hưởng biến đổi khí hậu làm diễn biến thời tiết, thủy văn ngày cực đoan - Chủ quan: Mặc dù hạn hán tượng tự nhiên bị tác động hoạt động người Con người gây hạn hán góp phần làm cho hạn hán thêm nghiêm trọng vì: + Diện tích chất lượng rừng chưa tốt làm nguồn nước ngầm dẫn đến cạn kiệt nguồn nước + Cơ cấu sản xuất không phù hợp với điều kiện nguồn nước, chẳng hạn vùng nước trồng cần nhiều nước (như lúa) làm cho việc sử dụng nước nhiều, dẫn đến việc cạn kiệt nguồn nước + Công tác quy hoạch sử dụng nước, bố trí cơng trình khơng phù hợp, làm cho nhiều cơng trình khơng phát huy tác dụng Vùng cần nhiều nước lại bố trí cơng trình nhỏ, cịn vùng thiếu nước (nguồn nước tự nhiên) lại bố trí xây dựng cơng trình lớn + Nhận thức người dân sử dụng bền vững tài nguyên hạn chế Việc sử dụng nước lãng phí khai thác mức nguồn nước tiếp tục tái diễn + Các hệ thống sách cịn thiếu đồng ràng buộc điều kiện khai thác số hệ thống sơng lớn khơng hợp lí + Hệ thống cơng trình thủy lợi bị xuống cấp nghiêm trọng 2.4.2 Tổng quan mơ hình mạng Nơ-ron nhân tạo (Artificial Neural Network - ANN) Mạng nơ-ron nhân tạo mô toán học mạng nơ-ron sinh học Một mạng nơ-ron nhân tạo xây dựng từ thành phần sở nơ-ron nhân tạo gồm nhiều đầu vào đầu (hình 1) Các đầu vào tiếp nhận kích thích từ đầu nơ-ron khác từ mơi trường Mỗi nơ-ron vào có trọng số nhằm khuếch đại tín hiệu kích thích sau 19 tất cộng lại Tín hiệu sau tiếp tục biến đổi nhờ hàm phi tuyến, thường gọi hàm kích hoạt Và cuối tín hiệu đưa đến đầu nơ-ron để lại trở thành đầu vào nơ-ron khác trở thành tín hiệu tồn mạng Hình Kiến trúc nơ-ron nhân tạo Khi kết hợp nơ-ron lại với ta có mạng nơ-ron nhân tạo Tuỳ theo cách thức liên kết nơ-ron mà ta có loại mạng khác như: mạng truyền thẳng (Hình 2), mạng phản hồi,… Ta xem mạng nơ-ron nhân tạo mơ hình tốn Y=F(X) với X véctơ số liệu đầu vào Y véctơ số liệu đầu Ưu điểm mạng nơ-ron nhân tạo cho phép xây dựng mơ hình tính tốn có khả học liệu cao Có thể coi mạng nơ-ron nhân tạo hộp đen có nhiều đầu vào nhiều đầu có khả học mối quan hệ đầu đầu vào dựa liệu học 20 Hình Mạng nơ-ron lan truyền thẳng 2.4.3 Tổng quan phần mềm sử dụng đề tài - Phần mềm MATLAB: phần mềm cung cấp môi trường tính tốn số lập trình, cơng ty MathWorks thiết kế MATLAB cho phép tính tốn số với ma trận, vẽ đồ thị hàm số hay biểu đồ thông tin, thực thuật toán, tạo giao diện người dùng liên kết với chương trình máy tính viết nhiều ngơn ngữ lập trình khác MATLAB cho phép mơ tính tốn, thực nghiệm nhiều mơ hình thực tế kỹ thuật - Phần mềm Argis dịng sản phẩm hỗ trợ hệ thống thơng tin địa lý (GIS) ESRI hệ thống GIS hàng đầu nay, cung cấp giải pháp toàn diện từ thu thập / nhập số liệu, chỉnh lý, phân tích phân phối thơng tin mạng Internet tới cấp độ khác CSDL địa lý cá nhân hay CSDL doanh nghiệp Về mặt công nghệ, chuyên gia GIS coi 21 cơng nghệ ESRI giải pháp mang tính chất mở, tổng thể hồn chỉnh, có khả khai thác hết chức GIS ứng dụng khác như: desktop (ArcGIS Desktop), máy chủ (ArcGIS Server), ứng dụng Web (ArcIMS, ArcGIS Online), hệ thống thiết bị di động (ArcPAD) có khả tương tích cao nhiều loại sản phẩm nhiều hãng khác NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Nội dung nghiên cứu Nội dung 1: Chuẩn hoá liệu ảnh viễn thám Nội dung 2: Nghiên cứu đánh giá hạn hán tỉnh Đắk Nông mơ hình nơ-ron nhân tạo Nội dung 3: Đưa giải pháp giảm thiểu hạn hán khu vực tỉnh Đắk Nông 3.2 Phương pháp nghiên cứu 3.1.1 Nội dung Phương pháp: Viễn thám Công nghệ viễn thám giúp thu thập thông tin đối tượng bề mặt Trái đất, dựa vào nguyên lý viễn thám đặc trưng phản xạ hay xạ đối tượng tự nhiên tương ứng với giải phổ khác Nghiên cứu sử dụng hai phương pháp xử lý thông tin viễn thám mắt phương pháp xử lý ảnh số phần mềm chuyên dụng ArcGIS hay ENVI Phương pháp xử lí ảnh mắt để chiết tách thơng tin từ tư liệu viễn thám, kết hợp phân ngưỡng giá trị cho đối tượng nghiên cứu nông nghiệp, xem xét phân bố loại lưu vực nông nghiệp tỉnh Đắk Nông Phương pháp xử lý ảnh số số tăng cường/giảm khả phản xạ phổ để chiết tách thông tin đối tượng 22 3.1.2 Nội dung Phương pháp: Nơ-ron nhân tạo Hình Sơ đồ khối khung thực Quy trình thiết lập mơ hình dự báo hạn hán tỉnh Đắk Nơng, bao gồm bước sau: (1) Chuẩn bị liệu: bước này, sở liệu chứa thông số thu thập từ nhiệt độ, lượg mưa, độ ẩm, số thực vật Tập liệu chia ngẫu nhiên thành phần: tập liệu huấn luyện tập liệu kiểm chứng Trong đó, phần huấn luyện chiếm 70% liệu phần kiểm chứng chiếm 30% liệu lại 23 (2) Xây dựng mơ hình: bước thứ hai này, tập liệu huấn luyện sử dụng để đào tạo mơ hình mạng ANN dựa thuật tốn bước OSS (3) Xác thực mơ hình đề xuất: bước cuối này, liệu phần kiểm chứng sử dụng để xác nhận mô hình đề xuất Các số thống kê bao gồm R2, RMSE, MAE sử dụng để đánh giá hiệu suất mơ hình 3.1.3 Nội dung Dựa vào kế phân tích đánh giá nghiên cứu nội dung từ đề xuất giải pháp thích ứng theo mơ hình SWOT - Giải pháp cơng trình - Giải pháp canh tác,… KẾT QUẢ DỰ KIẾN - Ứng dụng mạng Nơron nhân tạo vào việc nghiên cứu khu vực hạn hán; - Đánh giá trạng hạn hán khu vực; - Đánh giá ảnh hưởng hạn hán đến sản xuất nông nghiệp; - Đề xuất giải pháp để giảm hiểu thiệt hại hạn hán đến nơng nghiệp KẾ HOẠCH VÀ CƠNG VIỆC THỰC HIỆN STT Nội dung công việc Thời gian thực 24 Phân công cụ thể Nội dung 1: Chuẩn hoá liệu ảnh viễn Từ 01/2023 – đến Nguyễn Văn Đạt, Lê thám Trung Hiếu 02/2023 Nội dung 2: Nghiên cứu đánh giá hạn Từ 02/2023 – đến Nguyễn Văn Đạt, Lê hán tỉnh Đắk Nơng mơ hình 03/2022 Trung Hiếu Nơron nhân tạo Nội dung 3: Đưa giải pháp giảm Từ 03/2022 – đến Nguyễn Văn Đạt, Lê thiểu hạn hán khu vực tỉnh Đắk 05/2023 Trung Hiếu Nông 25 TÀI LIỆU THAM THẢO [1] Wu, H., and Wilhite, D.A., "An operational agricultural drought risk assessment model for Nebraska Natural Hazards," Natural Hazards, 2004, pp 33, 1-21 [2] Touma, D., Ashfaq, M., Nayak, MA, Kao, SC, Diffenbaugh, NS, "Một mơ hình đa dạng đánh giá đa số đặc điểm hạn hán kỷ 21," J Hydrol, 2015, pp 526, 196-207 [3] Ủy hội Sông Mê Công, "Sự xuất tác động hạn hán Việt Nam”, Báo cáo hợp phần chương trình quản lý giảm nhẹ lũ Ủy hội Sông Mê Công (FMMP)," 2005 [4] Tô Thị Huyền et al., "Theo dõi hạn hán mùa khô số hạn hán NDVI công cụ Google earth engine, thí nghiệm tỉnh Đăk Nơng," in Tạp chí khoa học đo đạc đồ số 46, 2020, pp 49-51 [5] Lê Văn Hưng et al., "Xây dựng mơ hình sâu đánh giá nguy cháy rừng lại Lâm Đồng," 2019, pp 386-389 [6] Nguyễn Văn Thắng et al., "Nghiên cứu đề xuất hệ thống giám sát hạn hán thời gian thực Việt Nam," 2014 [7] Thẩm Thị Ngọc Hân et al., "Ứng dụng viễn thám google earth engine phân tích, đánh giá diễn biến tình hình hạn hán lưu vực sông Ba/Đà Nẵng," in Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường, 2019 [8] Zulifqar Ali et al., "Forecasting drought using multilayer perceptron artificial neural network model," 2017 [9] Puyu Feng et al., "Machine learning-based integration of remotely-sensed rought factors can improve the estimation of agricultural drought in South-Eastern ustralia," in Hệ thống nông nghiệp 173, 2019, pp 303-316 26 BÁO CÁO TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN CHUYÊN NGÀNH Tên đề tài: Đánh giá hạn nông nghiệp địa bàn tỉnh Đắk Nông phương pháp nơ-ron nhân tạo Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Đạt Lê Trung Hiếu Nội dung báo cáo: STT Nội dung công Thời gian việc thực Mức độ hoàn thành xuất Ngày báo cáo:………………… 1.1 … … 2.1 … … … 1.2 Ngày báo cáo: … 3.1 … … … Các ý kiến, kiến nghị, đề 27 Ý kiến GVHD 28