Bài tập lớn môn tin ứng dụng của sinh viên năm thứ 4 ngành môi trường nước các trường Đại học Xây dựng, Đại học Kiến trúc, Đại học Thủy lợi. Nội dung của bài tập lớn là tìm hiểu về các ứng dụng của GIS trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Bài tập lớn là một phần quan trọng trong môn học tin ứng dụng
BÀI TẬP LỚN MÔN TIN HỌC ỨNG DỤNG LỜI MỞ ĐẦU Có thể nói, lĩnh vực khoa học công nghệ thông tin (CNTT) phát triển với tốc độ chóng mặt kể từ đời góp phần vô to lớn vào sống xã hội loài người Ta điểm qua lịch sử phát triển lĩnh vực số thành tựu bật khoa học công nghệ thông tin sau: - Sự đời phát triển CNTT: - Sự đời máy tính - Xử lý liệu điện tử - Cuộc cách mạng điện tử - Ứng dụng thời gian thực - Máy tính cá nhân - Internet - Phần mềm mã nguồn mở - Offshoring - Hội tụ nhiều - Mạng xã hội Một số thành tựu bật CNTT: 1834 phát minh công cụ phân tích Babbage - 1874 phát minh máy đánh chữ Remington - 1884 máy tính cộng Burroughs - 1896 thành lập TMC (tiền thân IBM sau này) - 1937 Máy Turing - máy tính lý thuyết - 1945 máy tính ENIAC , Báo cáo EDVACcủa Von Neumann - 1948 máy giải mã Colossus - 1951 UNIVAC máy tính phục vụ doanh nghiệp LEO phát triển - 1961 máy tính hệ thứ hai - 1965 Thế hệ thứ ba máy tính mạch tích hợp - 1969 Arpanet: tiền thân Internet - 1971 vi xử lý Intel 8008 - 1975 máy vi tính Altair 8800 - 1979 Apple tạo máy tính cá nhân - 1980 Sinclair ZX80 - 1981 IBM PC phát triển - 1994 phát minh World Wide Web - 1994 Windows 95, Lycos, Yahoo!, WebCrawler, công cụ tìm kiếm Alta Vista thành lập BÀI TẬP LỚN MÔN TIN HỌC ỨNG DỤNG - 1997 Deep Blue IBM, RS/6000 32-node siêu máy tính, đánh bại vô địch cờ vua giới Gary Kasparov 1998 Google thành lập 2000 BT cung cấp DSL băng thông rộng 2001 Wikipedia mắt 2001 HewlettРPackard mua Compaq để tạo giới nhóm IT lớn thứ hai (sau IBM) Năm 2001 bùng nổ bong bóng dot com 2001 Apple mắt iPod 2003 phát hành Beta Skype, cung cấp thông tin liên lạc giọng nói miễn phí qua Internet 2003 Intel tích hợp công nghệ không dây Centrino vào vi xử lý Năm 2007, Apple thông báo giới thiệu iPhone 2008 Toshiba công bố để ngăn chặn sản xuất HD-DVD kết thúc chiến định dạng HD với hệ thống Blu-ray Sony Rõ ràng,những thành tựu CNTT vô to lớn Chính việc tìm hiểu, nắm bắt chí nghiên cứu chuyên sâu giúp ích cho người học tập làm việc Là sinh viên đại học – BÀI TẬP LỚN MÔN TIN HỌC ỨNG DỤNG người có hội tiếp cận với kiến thức nhất, tiên tiến xã hội, cần động sáng tạo tiếp thu thành tựu khoa học nhân loại đặc biệt CNTT Trong số thành tựu CNTT nay, công nghệ GIS thể tầm ảnh hưởng với việc ứng dụng rộng rãi khắp lĩnh vực đời sống như: quản lý tài nguyên thiên nhiên, quản lý đất đai, quản lý sở kỹ thuật hạ tầng, du lịch, cảnh báo thiên tai … Đặc biệt, sinh viên ngành cấp thoát nước – em đặc biệt quan tâm tới việc ứng dụng công nghệ GIS việc quản lý mạng lưới cấp nước áp dụng cách có hiệu công ty cấp nước đô thị Do việc tìm hiểu ứng dụng công nghệ GIS lĩnh vực không giúp em có thêm hiểu biết tầm ảnh hưởng mang lại mà giúp ích không nhỏ việc trau dồi kiến thức chuyên môn ghế nhà trường sau làm PHẦN I: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ GIS BÀI TẬP LỚN MÔN TIN HỌC ỨNG DỤNG Giới thiệu sơ lược GIS Hệ thống thông tin địa lý GIS (viết tắt cụm từ tiếng Anh Geographic Information Systems) công cụ tập hợp quy trình dựa máy tính để lập đồ, lưu trữ thao tác liệu địa lý, phân tích vật tượng thực trái đất, dự đoán tác động hoạch định chiến lược.Thuật ngữ biết đến từ năm 60 kỉ 20 Giáo sư Roger Tomlinson giới công nhận cha đẻ GIS Một tập hợp có tổ chức phần cứng, phần mềm, sở liệu người thiết kế để thu nhận, lưu trữ, cập nhật, thao tác phân tích làm mô hình hiển thị tất dạng thông tin địa lý có quan hệ không gian nhằm giải vấn đề quản lý quy hoạch GIS làm thay đổi đáng kể tốc độ mà thông tin địa lý sản xuất, cập nhật phân phối GIS làm thay đổi phương pháp phân tích liệu địa lý, hai ưu điểm quan trọng GIS so với đồ giấy là: - Dễ dàng cập nhật thông tin không gian - Tổng hợp hiệu nhiều tập hợp liệu thành sở liệu kết hợp BÀI TẬP LỚN MÔN TIN HỌC ỨNG DỤNG GIS lưu giữ thông tin giới thực dạng tập hợp lớp chuyên đề liên kết với nhờ đặc điểm địa lý Điều đơn giản vô quan trọng công cụ đa chứng minh có giá trị việc giải nhiều vấn đề thực tế, từ thiết lập tuyến đường phân phối chuyến xe, đến lập báo cáo chi tiết cho ứng dụng quy hoạch, hay mô lưu thông khí toàn cầu Tham khảo địa lý thông tin địa lý chứa tham khảo địa lý (chẳng hạn kinh độ, vĩ độ toạ độ lưới quốc gia), chứa tham khảo địa lý ẩn (như địa chỉ, mã bưu điện, tên vùng điều tra dân số, định danh khu vực rừng tên đường) Mã hoá địa lý trình tự động thường dùng để tạo tham khảo địa lý (vị trí bội) từ tham khảo địa lý ẩn (là mô tả, địa chỉ) Các tham khảo địa lý cho phép định vị đối tượng (như khu vực rừng hay địa điểm thương mại) kiện (như động đất) bề mặt đất phục vụ mục đích phân tích BÀI TẬP LỚN MÔN TIN HỌC ỨNG DỤNG Hệ thống thông tin địa lý làm việc với hai dạng mô hình liệu địa lý khác - mô hình vector mô hình raster Trong mô hình vector, thông tin điểm, đường vùng mã hoá lưu dạng tập hợp toạ độ x,y Vị trí đối tượng điểm, lỗ khoan, biểu diễn toạ độ đơn x,y Đối tượng dạng đường, đường giao thông, sông suối, lưu dạng tập hợp toạ độ điểm Đối tượng dạng vùng, khu vực buôn bán hay vùng lưu vực sông, lưu vòng khép kín điểm toạ độ Mô hình vector hữu ích việc mô tả đối tượng riêng biệt, hiệu miêu tả đối tượng có chuyển đổi liên tục kiểu đất chi phí ước tính cho bệnh viện Mô hình raster ddược phát triển cho mô đối tượng liên tục Một ảnh raster tập hợp ô lưới Cả mô hình vector raster dùng để lưu liệu địa lý với ưu điểm, nhược điểm riêng, Các hệ GIS đại có khả quản lý hai mô hình Nội dung sở liệu GIS 2.1 Cơ sở liệu GIS Cơ sở liệu GIS sở liệu mà lĩnh vực công tác quản lý tài nguyên môi trường cần đến sử dụng chúng Cơ sở liệu GIS phần giao sở liệu công tác quản lý tài nguyên môi trường Cơ sở liệu GIS bao gồm phần BÀI TẬP LỚN MÔN TIN HỌC ỨNG DỤNG - Cơ sở liệu không gian (bản đồ nền) - Cơ sở liệu thuộc tính chung 2.2 Bản đồ Bản đồ đồ bao gồm yếu tố sở địa lý Nó sở để xác định vị trí địa lý đối tượng liệu chuyên nghành Nền sở địa lý đồ tập hợp yếu tố thuỷ văn, giao thông, dân cư, biên giới quốc gia, địa giới hành chính, địa danh địa hình để làm sở thể cách nội dung khác đồ Bản đồ phân thành nhóm: đồ địa lý chung địa lý chuyên đề Bản đồ địa lý chung đồ thể đối tượng, tượng địa lý bề mặt trái đất, bao gồm đầy đủ đối tượng tượng kinh tế, văn hóa, xã hội thủy văn, địa hình, thực vật, đất đai, dân cư, giao thông, công nghiệp, nông nghiệp, lâm nghiệp văn hóa, hành chính-chính trị Tùy thuộc tỷ lệ đồ mà mức độ nội dung đồ địa lý chung chi tiết chi tiết hơn, nguyên tắc BÀI TẬP LỚN MÔN TIN HỌC ỨNG DỤNG đồ địa lý chung thể đối tượng, tượng với mức độ chi tiết, nghĩa không trọng yếu tố hay xem nhẹ yếu tố xét đồ tỉ lệ định Trên đồ địa lý chuyên đề có phân chia nội dung nội dung phụ Nội dung nội dung đồ chuyên đề, nội dung phụ sở yếu tố địa lý hay gọi đồ Nếu có nội dung chuyên đề không tạo thành đồ chuyên đề, đồ chuyên đề thể nội dung chọn lọc mối quan hệ tương hỗ với yếu tố khác cảnh quan môi trường địa lý Cho nên đồ chuyên đề xây dựng dựa nội dung chuyên đề thể đồ Như việc xây dựng sở liệu đồ giai đoạn quan trọng việc thành lập đồ chuyên đề Ứng dụng GIS ngành Vì GIS thiết kế hệ thống chung để quản lý liệu không gian, có nhiều ứng dụng việc phát triển đô thị môi trường tự nhiên là: quy hoạch đô thị, quản lý nhân lực, nông nghiệp, điều hành hệ thống công ích, lộ trình, nhân khẩu, đồ, giám sát vùng biển, cứu hoả bệnh tật Trong phần lớn lĩnh vực này, GIS đóng vai trò công cụ hỗ trợ định cho việc lập kế hoạch hoạt động 3.1 Ứng dụng GIS Môi trường Theo chuyên gia GIS kinh nghiệm có nhiều ứng dụng phát triển tổ chức quan tâm đến môi trường Với mức đơn giản người dùng sử dụng GIS để đánh giá môi trường, ví dụ vị trí thuộc tính rừng Ứng dụng GIS với mức phức tạp dùng khả phân tích GIS để mô hình hóa tiến trình xói mòn đất sư lan truyền ô nhiễm môi trường khí hay nước, phản ứng lưu vực sông ảnh hưởng trận mưa lớn Nếu liệu thu thập gắn liền với đối tượng vùng ứng dụng sử dụng chức phân tích phức tạp mô hình liệu dạng ảnh (raster) có khuynh hướng chiếm ưu BÀI TẬP LỚN MÔN TIN HỌC ỨNG DỤNG 3.2 Ứng dụng GIS Khí tượng thuỷ văn Trong lĩnh vực GIS dùng hệ thống đáp ứng nhanh, phục vụ chống thiên tai lũ quét vùng hạ lưu, xác định tâm bão, dự đoán luồng chảy, xác định mức độ ngập lụt, từ đưa biện pháp phòng chống kịp thời ứng dụng mang tính phân tích phức tạp nên mô hình liệu không gian dạng ảnh (raster) chiếm ưu 3.3 Ứng dụng GIS Nông nghiệp, quản lý đất đai Những ứng dụng đặc trưng: Giám sát thu hoạch, hệ thống quản lý đất đai, dự báo hàng hoá, nghiên cứu đất trồng, kế hoạch tưới tiêu, kiểm tra nguồn nước 3.4 Ứng dụng GIS Dịch vụ tài GIS sử dụng lĩnh vực dịch vụ tài tương tự ứng dụng đơn lẻ Nó áp dụng cho việc xác định vị trí chi nhánh Ngân hàng Hiện việc sử dụng GIS tăng lên lĩnh vực này, công cụ đánh giá rủi ro mục đích bảo hiểm, xác định với độ xác cao khu vực có độ rủi ro lớn hay thấp Lĩnh vực đòi hỏi liệu sở khác hình thức vi phạm luật pháp, địa chất học, thời tiết giá trị tài sản 3.5 Ứng dụng GIS Y tế Ngoại trừ ứng dụng đánh gía, quản lý mà GIS hay dùng, GIS áp dụng lĩnh vực y tế Ví dụ như, lộ trình nhanh vị trí xe cấp cứu bệnh nhân cần cấp cứu, dựa sở liệu giao thông GIS sử dụng công cụ nghiên cứu dịch bệnh để phân tích nguyên nhân bộc phát lây lan bệnh tật cộng đồng 3.6 Ứng dụng GIS cho Chính quyền địa phương Chính quyền địa phương lĩnh vực ứng dụng rộng lớn BÀI TẬP LỚN MÔN TIN HỌC ỨNG DỤNG GIS, tổ chức sử dụng liệu không gian nhiều Tất quan quyền địa phương có lợi từ GIS GIS sử dụng việc tìm kiếm quản lý đất, thay cho việc hồ sơ giấy tờ hành Nhà cầm quyền địa phương sử dụng GIS việc bảo dưỡng nhà cửa đường giao thông GIS sử dụng trung tâm điều khiển quản lý tình khẩn cấp 3.7 Ứng dụng GIS thị trường Bán lẻ Phần lớn siêu thị vùng ngoại ô xác định vị trí với trợ giúp GIS GIS thường lưu trữ liệu kinh tế-xã hội khách hàng vùng Một vùng thích hợp cho việc xây dựng môt siêu thị tính toán thời gian đến siêu thị, mô hình hoá ảnh hưởng siêu thị cạnh tranh GIS dùng cho việc quản lý tài sản tìm đường phân phối hàng ngắn 3.8 Ứng dụng GIS Giao thông GIS có khả ứng dụng đáng kể lĩnh vực vận tải Việc lập kế hoạch trì cở sở hạ tầng giao thông rõ ràng ứng dụng thiết thực, có quan tâm đến lĩnh vực ứng dụng định vị vận tải hàng hải, hải đồ điện tử Loại hình đặc trưng đòi hỏi hỗ trợ GIS 3.9 Ứng dụng GIS cho Các dịch vụ điện, nước, gas, điện thoại Những công ty lĩnh vực người dùng GIS linh hoạt nhất, GIS dùng để xây dựng sở liệu thường nhân tố chiến lược công nghệ thông tin công ty lĩnh vự Dữ liệu vecto thường dùng lĩnh vực ứng dụng lớn lĩnh vực Automated Mapping Facility Management (AM-FM) AM-FM dùng để quản lý đặc điểm vị trí cáp, valve Những ứng dụng đòi hỏi đồ số với độ xác cao Một tổ chức dù có nhiệm vụ lập kế hoạch bảo dưỡng mạng lưới vận chuyền cung cấp dịch vụ nhân lực, hỗ trợ cho chương trình an toàn công cộng hỗ trợ trường hợp khẩn cấp, bảo vệ môi trường, công 10 BÀI TẬP LỚN MÔN TIN HỌC ỨNG DỤNG 40 Hình 4: Bản đồ tài nguyên du lịch khu vực di sản giới Vịnh Hạ Long Qua đồ tài nguyên du lịch khu vực di sản giới vịnh Hạ Long, thấy rõ khu vực có tài nguyên du lịch phong phú đa dạng, bao gồm: hang động Karst, thắng cảnh tự nhiên, bãi tắm, di khảo cổ, nét văn hóa cư dân làng chài, lễ hội truyền thống Đây điều kiện thuận lợi để phát triển du lịch nói chung du lịch cộng đồng nói riêng Cũng qua đồ ta thấy, phần lớn tài nguyên du lịch tập trung phía tây khu vực di sản, nơi giáp ranh hai tỉnh Quảng Ninh Hải Phòng Do quản lý, khai thác du lịch cần có thống hai tỉnh để đảm bảo mục tiêu phát triển bền vững Trong khu vực di sản có làng chài: Ba Hang (Tây Bắc), Hoa Cương (Phía Tây), Cửa Vạn (Tây Nam), Vông Viêng (Trung tâm), Cống Đầm (phía Đông) việc phát triển du lịch cộng đồng nên lấy làng chài làm trung tâm, nhằm khai thác tốt lợi du lịch khu vực Kết luận GIS công cụ đại giúp thiết kế, xây dựng, lưu trữ truy xuất liệu liệu nhanh chóng hiệu quả, đảm bảo mức độ xác cao Các BÀI TẬP LỚN MÔN TIN HỌC ỨNG DỤNG liệu GIS quản lý độc lập lớp liệu việc thay đổi, bổ sung thực dễ dàng thuận tiện mà không ảnh hưởng đến lớp liệu khác hệ thống Cơ sở liệu tài nguyên du lịch khu vực di sản giới vịnh Hạ Long gồm loại: liệu không gian liệu thuộc tính liên kết với cách tự động Từ sở liệu xây dựng, việc biên tập đồ chuyên đề phục vụ nghiên cứu phát triển du lịch nói chung du lịch cộng đồng nói riêng tiến hành nhanh chóng, xác Bản đồ tài nguyên du lịch khu vực di sản giới vịnh Hạ Long cho phép định hướng tổ chức, bố trí sản xuất khai thác du lịch phù hợp với không gian lãnh thổ PHẦN V : ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS TRONG NGÀNH DẦU KHÍ Cơ sở liệu địa lý Các liệu vị trí đường ống, giếng dầu… dễ dàng thu thập, lưu trữ sở liệu địa lý Các thông tin phi không gian khác kèm theo thông tin hợp đồng lắp đặt, ngày lắp đặt vật liệu ống thêm vào liệu thuộc tính Điều hữu ích việc quản lý đường ống bảo trì sửa chữa đường ống lúc có cố xảy Ngoài ra, đồ số xây dựng giúp người điều hành dễ dàng nắm bắt liệu nhanh chóng, giảm thiểu thời gian tìm kiếm thông tin Viễn thám giúp giám sát biến động địa hình Trong ngành công nghiệp dầu mỏ khí đốt, yếu tố an toàn đặt lên hàng đầu, việc giám sát địa hình để lường trước cố việc quan trọng Các vệ tinh InSAR đóng vai trò hiệu việc giám sát ổn định địa hình So với cách quản lý thông thường, việc giám sát thông qua vệ tinh này, giúp việc giám sát liên tục giám sát khu vực lớn Qua đó, người điều hành triển khai nhân viên cách phù hợp, tăng tính an toàn tăng suất đường ống 41 BÀI TẬP LỚN MÔN TIN HỌC ỨNG DỤNG Hình ảnh vệ tinh mô tả nguồn dầu khí Xây dựng tuyến đường ống Trong dự án dầu khí, việc xây dừng tuyến ống dẫn công việc rất nhiều thời gian sử dụng nguồn vốn lớn dự án Trong việc xác định tuyến đường ống tối ưu quan trọng giúp giảm thiểu chi phí xây dựng đường ống trình hoạt động đường ống Đây công việc khó khăn, nhiên đơn giản hóa cách sử dụng tính “tìm kiếm đường đi” tốn chi phí GIS Các nghiên cứu việc phân tích đường dựa vào GIS tìm tuyến đường thân thiện với môi trường đồng thời giảm thiểu khoảng 15% chi phí Ưu điểm việc ứng dụng GIS Dầu mỏ khí đốt nguồn tài nguyên khai thác rộng khắp toàn giới phải đảm bảo hạn chế cố môi trường Việc ứng dụng GIS ngành công nghiệp dầu mỏ khí đốt hỗ trợ nhiều việc nâng cao hiệu quản lý khai thác giúp cho việc cắt giảm chi phí không cần thiết cung cấp thông tin nhanh chóng cố để có hướng giải kịp thời PHẦN VI : 42 BÀI TẬP LỚN MÔN TIN HỌC ỨNG DỤNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS XÂY DỰNG BẢN ĐỒ CẢNH BÁO LŨ QUÉT VÀ SẠT LỞ ĐẤT TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH SƠN LA Đặt vấn đề Trong năm gần địa bàn tỉnh Sơn La chịuảnh hưởng nhiều loại hình thiên tai nguyên nhân gây nên giá rét, tố lốc, áp thấp nhiệt đới, mưa lớn kéo dài, mưa đá đặc biệt lũ ống, lũ quét gây sạt lở đất.Lũ quét loại hình thiên tai phổ biến địa bàn tỉnh Lũ quét tác nhân làm chậm tiến trình phát triển kinh tế xã hội tỉnh Sơn La, không làm thiệt hại tới tài sản nhân dân xã hội mà gây thiệt hại tới tính mạng nhân dân Lũ quét loại lũ có tốc độ lớn, xuất bất ngờ, xảy diện tích hẹp, trì thời gian ngắn, mang nhiều bùn cát có sức tàn phá lớn Nó khác với lũ thống thường có động lực lớn, diễn thời gian ngắn sườn dốc lớn… nên số liệu đo đạc thực tế trận lũ xảy làm cho vấn đề dự báo thời điểm xảy lũ quét tương đối khó khăn Hiện nay, giới xây dựng ứng dụng nhiều phương pháp dự báo, cảnh báo lũ quét mức độ xác chưa cao chi phí tốn thông tin đo đạc tương đối đầy đủ Ở Việt Nam đặc biệt Sơn La tỉnh miền núi nghèo, thiếu thông tin khó áp dụng phương pháp đại giới Phương pháp GIS phương pháp đại ứng dụng nhiều Việt Nam cho kết cảnh báo chấp nhận số liệu đảm bảo cho việc dụng công nghệ này.Việc xây dựng đồ phân vùng lũ quét sạt lở đất địa bàn tỉnhSơn La góp phần giảm đến mức thấp thiệt hại người tài sản xảy lũ quét sạt lở đất Xây dựng đồ phân vùng cảnh báo lũ quét sạt lở đất sở để xây dựng quy hoạch ngành kinh tế khác quy hoạch tái định cư, quy hoạch phát triển giao thông sở hạ tầng khác góp phần quan trọng bảo đảm phát triển bền vững kinh tế- xã hội, bảo đảm quốc phòng, an ninh, trật tự an toàn xã hội tỉnh Các phương pháp xây dựng đồ cảnh báo lũ quét trượt lở đất Để xây dựng đồ cảnh báo lũ quét trượt lở đất có nhiều phương pháp, kể đến phương pháp như: - Phương pháp phân tích nhân tố: việc xây dựng đồ dựa bước: 43 BÀI TẬP LỚN MÔN TIN HỌC ỨNG DỤNG Xác định nhận tố tổng hợp phương pháp phân tích nhân tố + Xác định số định lượng tổng hợp + Xác định biên phân vùng dựa số định lượng + Phân vùng nguy lũ quét - Phương pháp tổng hợp địa lý: phương pháp chủ yếu dựa độ lớn lũ, độ dốc lòng sông để phân vùng nguy xảy lũ quét - Phương pháp chồng chập đồ: phương pháp gần giống với phương pháp phân tích nhân tố Tuy nhiên, phương pháp cho nghiên cứu quan hệ không gian theo chiều thẳng đứng, tìm trùng hợp lãnh thổ, tạo tổng hợp thể lãnh thổ có đồng hai hay nhiều yếu tố Đối với việc chồng xếp lớp đồ đa giác có hình thức khác nhau,đem lại kết khác Ứng dụng công nghệ GIS xây dựng đồ cảnh báo lũ quét sạt lở đất địa bàn tỉnh Sơn La Để xây dựng đồ cảnh báo lũ quét sạt lở đất sử dụng phương pháp chồng chập đồ với trợ giúp công nghệ GIS phần mềm ARCGIS 9.1 Dựa phương pháp GIS việc phân tích nhân tố chịu ảnh hưởng, xây dựng đồ cảnh báo nguy xảy lũ quét sạt lở đất với mức độ khác từ nguy xảy đến mức độ nguy xảy cao cho khu vực địa bàn tỉnh 3.1.Giới thiệu công nghệ GIS phần mềm ARCGIS 9.1 Công nghệ GIS công nghệ tích hợp từ công nghệ máy tính công nghệ đồ Từ đời, ứng dụng GIS ngày phổ biến nhiều lĩnh vực khác sống việc ứng dụng công nghệ việc xây dựng đồ phân vùng cảnh báo ArcGIS phần mềm đuợc sử dụng phổ biến giới, với ứng dụng chủ yếu phân tích, khai thác thông tin địa lý ArcGIS công cụ thật mạnh việc thành lập đồ chuyên nghiệp, tập hợp phân tích liệu Nhằm đáp ứng yêu cầu giải quyết các bài toán đa dạng GIS, các ứng dụng chuyên biệt chạy nền ArcGIS Desktop ArcGIS Desktop Extension là các ứng 44 BÀI TẬP LỚN MÔN TIN HỌC ỨNG DỤNG dụng chuyên biệt cho chuyển đổi, thống kê, phân tích dữ liệu, phân tích ba chiều, v.v… được thiết kế cho nhiều bài toán GIS 3.2 Các nguồn thông tin tài liệu Các tài liệu dùng để nghiên cứu, phân tích phân vùng lũ quét bao gồm: - Tài liệu điều tra, khảo sát trận lũ quét trượt lở đất năm qua địa bàn tỉnh Sơn La - Tài liệu đo đạc lương mưa trạm khí tượng địa bàn tỉnh Sơn La - Tài liệu mặt đệm bao gồm: + Thảm phủ thực vật + Độ dốc địa hình + Đất: Độ bở rời khả liên kết đất + Địa chất: mức độ phong hóa đất Các đồ có tỷ lệ 1: 50.000 Trung tâm tư liệu đo đạc đồ cấp nên chất lượng đồ tương đối tốt Vì vậy, loại đồ hoàn toàn đủ độ tin cậy làm số liệu đầu vào phục vụ cho việc xây dựng đồ cảnh báo nguy xảy lũ quét trượt lở đất Những thông tin, tài liệu thu thập dựa vào phân tích chủ yếu biểu thị điều kiện tự nhiên Các điều kiện địa phương, đặc thù định khả xuất hiện, tính chất lũ quét cần phải nghiên cứu bổ sung 3.3 Kỹ thuật phủ thông tin khu vực nghiên cứu Tài liệu khí tượng lượng mưa thu thập trạm rời rạc, phân bố không theo không gian cần phải xây dựng đồ phân vùng hay đồ đường đồng mức Ở đây, lượng mưa ngày lớn xây dựng dạng đường đồng mức Trên sở đồ xây dựng, kỹ thuật phủ thông tin khu vực nghiên cứu tiến hành cách: - Chọn đặc trưng biểu thị - Phân cấp đặc trưng 45 BÀI TẬP LỚN MÔN TIN HỌC ỨNG DỤNG - Tính đặc trưng theo cấp gán đặc trưng vào ô lưới với kích thước ô lưới 30 x 30 m 3.4 Phân cấp nhân tố Các đặc trưng phân làm cấp theo mức độ ảnh hưởng đến trình hình thành lũ quét khác Các đồ sử dụng là: - Bản đồ đẳng trị lượng mưa ngày lớn - Bản đồ độ dốc bề mặt - Bản đồ trạng thảm phủ thực vật - Bản đồ đất - Bản đồ phong hóa đất a Lượng mưa ngày lớn nhất: + Xác lập ngưỡng mưa sinh lũ quét: Theo kết tổng hợp 10 năm khảo sát điều tra lũ quét: thời khoảng (giờ)1,3,6,12,24 tương ứng ngưỡng mưa sinh lũ quét 100,120,140,180,200,220 mm Ngưỡng mưa gây lũ quét Xq, giới hạn lượng mưa ngày lớn mà từ tốc độ dòng chảy lũ hay tốc độ xói mòn đất tăng đột biến Xq = f (kết cấu đất đá, độ dốc địa hình, tầng thảm phủ…) Giá trị Xq có quan hệ với số xói mòn mưa R R đặc trưng định lượng tiềm xói mòn mưa R tích số động mưa E(J/m2) cường độ mưa lớn 30phút, I30 mm/h (KJ/m2.mm/h » N/h) tính R cho lưu vực nghiên cứu xói mòn lập quan hệ X1max=f(R) cho ngưỡng mưa gây lũ quét lưu vực đó: Xqmin = 150 mm/ngày Xqmax = 250 mm/ngày Có thể coi Xqmin = 150 mm/ngày giá trị ngưỡng mưa nhỏ gây lũ quét làm giới hạn 46 BÀI TẬP LỚN MÔN TIN HỌC ỨNG DỤNG + Phân cấp lượng mưa ngày lớn nhất: Lượng mưa lớn khả sinh lũ quét cao Có thể phân cấp lượng mưa ngày lớn theo cấp sau: Cấp 1: X1max ≥ 250 mm Cấp 2: 200 < X1max < 250 mm Cấp 3: 150 < X1max < 200 mm Cấp 4: X1max