ỨNG DỤNG GIS THÀNH lập bản đồ PHÂN LOẠI SINH KHÍ hậu KHU vực QN HP PHỤC vụ ĐÁNH GIÁ tài NGUYÊN DU LỊCH CHO PHÁT TRIỂN bền VỮNG

Chuyên đề: ỨNG DỤNG GIS THÀNH LẬP BẢN ĐỒ PHÂN LOẠI SINH KHÍ HẬU KHU VỰC QN -HP PHỤC VỤ ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN DU LỊCH CHO PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG Người hướng dẫn : PGS.TS Nguyễn Đình Dương Người thực : NCS Nguyễn Đăng Tiến Hà Nội - 2013 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU NỘI DUNG Tổng quan hệ thông tin địa lý - GIS 1.1 Định nghĩa GIS .2 1.2 Các thành phần GIS .2 1.3 Các chức GIS .5 1.4 Ứng dụng GIS Ứng dụng GIS (phần mềm Mapinfo 9.0 Arcgis 9.3) thành lập đồ phân loại sinh khí hậu khu vực Quảng Ninh – Hải Phòng 2.1 Xây dựng tiêu chí tiêu khí hậu để xây dựng đồ 2.2 Cơ sở liệu xây dựng đồ 10 2.3 Cơ sở toán học đồ 10 2.4 Sử dụng chương trình Mapinfo 9.0 Arcgis 9.3 thành lập đồ 11 2.4.1 Xây dựng đồ thành phần 11 2.4.1.1 Quy trình ứng dụng Mapinfo Arcgis xây dựng đồ thành phần .11 2.4.1.2 Các bước thực Mapinfo 9.0 ArcGis 9.3 .12 2.4.2 Xây dựng đồ sinh khí hậu cách chồng xếp đồ thành phần 16 2.4.2.1 Quy trình ứng dụng Arcgis chồng xếp đồ 16 2.4.2.2 Các bước thực chương trình Arcgis 9.3 .16 2.4.3 Kết ứng dụng 18 KẾT LUẬN 19 Tài liệu tham khảo .20 LỜI MỞ ĐẦU Sự phát triển không ngừng công nghệ thông tin đưa tin học ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khoa học đời sống, mở giai đoạn q trình phát triển khoa học Hệ thống thơng tin địa lý – GIS ứng dụng có giá trị cơng nghệ tin học ngành địa lý, điều tra bản, quy hoạch đô thị cảnh báo môi trường Kỹ thuật GIS bắt đầu sử dụng rộng rãi nước giới Việt Nam với tính ưu việt, ứng dụng nhiều lĩnh vực nghiên cứu quản lý, đặc biệt quản lý quy hoạch sử dụng khai thác nguồn tài nguyên cách bền vững hợp lý Khí hậu nhân tố quan trọng ảnh hướng lớn đến hoạt động người Đối với hoạt động du lịch, khí hậu xem xét khía cạnh: phù hợp điều kiện sức khỏe người ảnh hưởng điều kiện khí hậu thời tiết triển khai hoạt động du lịch Trong đánh giá tài nguyên khí hậu du lịch, việc thành lập đồ sinh khí hậu du lịch có ý nghĩa khoa học thực tiễn cao Sử dụng đồ để đánh giá mức độ thuận lợi điều kiện sinh khí hậu lãnh thổ cụ thể việc tổ chức hoạt động du lịch Bài báo trình bày ý nghĩa, vai trò việc thành lập đồ phân loại sinh khí hậu việc đánh giá tài nguyên khí hậu phục phụ phát triển du lịch bền vững khu vực Quảng Ninh - Hải Phòng NỘI DUNG Tổng quan hệ thông tin địa lý - GIS 1.1 Định nghĩa GIS Hệ thông tin địa lý (Geographic Information System- gọi tắt GIS) nhánh công nghệ thông tin, hình thành vào năm 60 kỷ trước phát triển mạnh mẽ năm gần GIS sử dụng nhằm xử lý đồng lớp thông tin không gian (bản đồ) gắn với thơng tin thuộc tính, phục vụ nghiên cứu, quy hoạch quản lý hoạt động theo lãnh thổ Ngày nay, GIS trở thành công cụ trợ giúp định hầu hết hoạt động kinh tế-xã hội, quốc phòng nhiều quốc gia giới Có nhiều quan niệm khác định nghĩa GIS "Hệ thông tin địa lý hệ thống thông tin bao gồm số hệ (subsystem) có khả biến đổi liệu địa lý thành thơng tin có ích" theo Calkin Tomlinson, 1977 "Hệ thông tin địa lý hệ thống quản trị sở liệu máy tính để thu thập, lưu trữ, phân tích hiển thị khơng gian" ( theo định nghĩa National Center for Geographic Information and Analysis, 1988) Theo định nghĩa ESRI (Environmental System Research Institute) " Hệ thơng tin địa lý tập hợp có tổ chức bao gồm phần cứng, phần mềm máy tính, liệu địa lý người, thiết kế nhằm mục đích nắm bắt, lưu trữ, cập nhật, điều khiển, phân tích kết xuất“ Cho đến nay, thống quan niệm chung là: GIS hệ thống kết hợp người hệ thống máy tính thiết bị ngoại vi để lưu trữ, xử lý, phân tích, hiển thị thông tin địa lý để phục vụ mục đích nghiên cứu định 1.2 Các thành phần GIS 1.2.1 Hệ thống phần cứng Bao gồm hệ thống máy tính thiết bị ngoại vi có khả thực chức vào, xử lý thông tin phần mềm 1.2.2 Hệ thống phần mềm Đi kèm với hệ thống thiết bị GIS hệ mềm có tối thiểu nhóm chức sau đây: - Nhập thơng tin khơng gian thơng tin thuộc tính từ nguồn khác - Lưu trữ, điều chỉnh, cập nhật tổ chức thông tin không gian thông tin thuộc tính - Phân tích biến đổi thơng tin sở liệu nhằm giải tốn tối ưu mơ hình mơ khơng gian- thời gian - Hiển thị trình bày thơng tin dạng khác nhau, với biện pháp khác Phần mềm phân thành ba lớp : hệ điều hành, chương trình tiện ích đặc biệt chương trình ứng dụng 1.2.3 Cơ sở liệu GIS phải bao gồm sở liệu chứa thông tin không gian (thông tin địa lý) thơng tin thuộc tính liên kết chặt chẽ với tổ chức theo ý đồ chuyên ngành định Cấu trúc liệu CSDL GIS: Có hai dạng cấu trúc liệu GIS Đó liệu khơng gian liệu thuộc tính Đặc điểm quan trọng tổ chức liệu GIS là: liệu không gian (bản đồ) liệu thuộc tính lưu trữ CSDL có quan hệ chặt chẽ với Bảng thuộc tính Đồng mức Hành Đường Rộng 01 24 Đường Thủy văn Khu dân cư Sử dụng đất Dân cư 15 Số Sử dụng đất tích NN LN Diện CSD 100 150 300 Thơng tin thuộc tính Thông tin không gian * Dữ liệu không gian: Dữ liệu không gian liệu phản ánh phân bố, vị trí hình dạng đối tượng địa lý Dữ liệu khơng gian có hai dạng cấu trúc Đó dạng raster dạng vector - Cấu trúc raster Chia bề mặt không gian theo lớp thành phần tử nhỏ lưới điều hòa gồm hàng cột, tính theo thứ tự đỉnh phía trái Những phần tử nhỏ gọi những pixel hay cell Mỗi pixel mang giá trị đơn Một mặt phẳng chứa đầy pixel tạo thành raster Cấu trúc thường áp dụng để mô tả đối tượng, tượng phân bố liên tục không gian, dùng để lưu giữ thông tin dạng ảnh (ảnh mặt đất, hàng không, vũ trụ ) Cấu trúc vector raster Ưu điểm cấu trúc liệu dạng raster dễ thực chức xử lý phân tích Tốc độ tính tốn nhanh, thực phép tốn đồ dễ dàng Dễ dàng liên kết với liệu viễn thám Cấu trúc raster có nhược điểm xác vị trí khơng gian đối tượng Khi độ phân giải thấp (kích thước pixel lớn) sai lệch tăng - Cấu trúc vector Cấu trúc vector mơ tả vị trí phạm vi đối tượng không gian tọa độ kết hợp hình học gồm nút, cạnh, mặt quan hệ chúng Về mặt hình học, đối tượng phân biệt thành dạng : đối tượng dạng điểm (point), đối tượng dạng đường (line) đối tượng dạng vùng (region) Cấu trúc vector có ưu điểm vị trí đối tượng định vị xác (nhất đối tượng điểm, đường đường bao); Cấu trúc giúp cho người sử dụng dễ dàng biên tập đồ, chỉnh sửa, in ấn Tuy nhiên cấu trúc có nhược điểm phức tạp thực phép chồng xếp đồ Có thể chuyển đổi liệu từ cấu trúc raster sang vector ngược lại thông qua chức phần mềm GIS * Dữ liệu thuộc tính Dữ liệu thuộc tính dùng để mơ tả đặc điểm đối tượng Dữ liệu thuộc tính định tính - mơ tả chất lượng định lượng Về nguyên tắc, số lượng thuộc tính đối tượng khơng có giới hạn Để quản lý liệu thuộc tính đối tượng địa lý CSDL, GIS sử dụng phương pháp gán giá trị thuộc tính cho đối tượng thơng qua bảng số liệu Mỗi ghi đặc trưng cho đối tượng địa lý, cột bảng tương ứng với kiểu thuộc tính đối tượng Các liệu GIS thường lớn lưu trữ dạng file khác nên tương đối phức tạp 1.2.4 Phần người Có hai nhóm, người trực tiếp sử dụng GIS người quản lý sử dụng Hai nhóm tham gia vào việc thành lập, khai thác bảo trì hệ thống cách gián tiếp hay trực tiếp 1.3 Các chức GIS 1.3.1.Nhập biến đổi liệu địa lý Đây trình biến đổi dạng liệu từ dạng đồ giấy, từ tài liệu, văn khác thành dạng số để sử dụng GIS Với liệu văn bản, tài liệu thơng tin thuộc tính nhập qua bàn phím qua chương trình xử lý quản trị số liệu Còn với liệu khơng gian (bản đồ) số hố bàn vẽ (Digitizer), quét vào máy (Scanner) số hoá tự động bán tự động hình máy tính chuột Ngồi nhập từ nguồn liệu GIS có từ nguồn ảnh viễn thám Sau nhập số liệu đồ vào máy tính, khâu tiền xử lý cho phép hồn thiện liệu-bản đồ máy với nội dung như: - Gắn thuộc tính cho đối tượng đồ : thực chất liên kết liệu khơng gian liệu thuộc tính Có thể gán thuộc tính cho đối tượng tay (chọn đối tượng gán thuộc tính) dùng chương trình (yêu cầu bảng số liệu đối tượng đồ tương ứng phải có số chung để liên kết) - Xây dựng cấu trúc topo - Biên tập lớp thơng tin trình bày đồ - Chuyển đổi hệ quy chiếu - Chuyển đổi khuôn dạng, cấu trúc liệu đồ 1.3.2 Quản lý liệu Trong GIS, liệu xếp theo lớp (layer), theo chủ đề, theo không gian (khu vực), theo thời gian (năm tháng) theo tầng cao lưu trữ thư mục cách hệ thống Chức quản lý liệu GIS thể quan nội dung sau : - Lưu trữ liệu CSDL GIS - Khôi phục liệu từ CSDL - Tổ chức liệu theo dạng cấu trúc liệu thích hợp - Thực chức lưu trữ khôi phục thiết bị lưu trữ - Truy nhập cập nhật liệu GIS tìm kiếm đối tượng thỏa mãn điều kiện cho trước cách dễ dàng xác Có thể chọn lọc đối tượng theo tiêu chuẩn cho trước để từ thực tổng quát hóa tự động 1.3.3 Xử lý phân tích liệu GIS cho phép xử lý máy tính hàng loạt phép phân tích đồ số liệu cách nhanh chóng xác, phục vụ u cầu xây dựng đồ phân tích quy hoạch lãnh thổ GIS thực phép biến đổi đồ bản, chồng xếp đồ, xử lý liệu khơng gian theo mơ hình Những kỹ thuật phân tích xử lý bao gồm: - Các phép đo đếm diện tích, chiều dài; thống kê diện tích tự động theo loại biểu thiết kế - Các phân tích theo vùng lựa chọn, thống kê vùng biên theo mục tiêu : phạm vi thu hút mạng đường vận chuyển, vùng nguyên liệu cho nhà máy, phân loại, phân lớp cho đồ vùng - Các phép nội suy tạo đường đẳng trị, phân tích địa hình (độ dốc, hướng dốc, phân tích hệ thuỷ), mơ khơng gian, mơ tả theo hướng nhìn - Chồng xếp đồ theo tiêu chuẩn mơ hình tính tốn để tạo đồ chun đề Đưa mơ hình liệu thực toán định, toán quy hoạch, phân vùng, dự báo khuynh hướng phát triển 1.3.4 Xuất trình bày liệu Đưa kết phân tích tổng hợp số liệu dạng bảng biểu, đồ, hình vẽ phương tiện khác (màn hình, đĩa, giấy ) với chất lượng, độ xác khả tiện dụng cao 1.4 Ứng dụng GIS Lĩnh vực Ứng dụng GIS Hỗ trợ quản lý -Hỗ trợ định vị ống ngầm, cáp ngầm -Hỗ trợ qui hoạch -Trong mạng lưới dịch vụ viễn thông -Trong quy hoạch theo dõi sử dụng lượng Quản lý tài nguyên -Nghiên cứu thích hợp mùa vụ môi trường -Trong quản lý đất nông nghiệp, quản lý rừng, nguồn nước đất ẩm ướt -Phân tích tác động môi trường -Giám sát thảm hoạ thiên nhiên giảm nhẹ ảnh hưởng -Giám sát chất thải môi trường Lĩnh vực Ứng dụng GIS Mạng lưới giao thông -Hướng dẫn, điều khiển giao thơng (lịch trình, tuyến đường) -Vị trí nhà đường -Lựa chọn khu vực -Dịch vụ y tế -Quy hoạch giao thông Qui hoạch xây dựng -Qui hoạch thị -Qui hoạch vùng -Tuyến, vị trí xa lộ -Phát triển dịch vụ công cộng Hệ thống thơng tin -Quản lý địa đất -Thuế -Quy hoạch sử dụng đất -Hiệu sử dụng đất Ứng dụng GIS (phần mềm Mapinfo 9.0 Arcgis 9.3) thành lập đồ phân loại sinh khí hậu khu vực Quảng Ninh – Hải Phòng 2.1 Xây dựng tiêu chí tiêu khí hậu để xây dựng đồ Trong công tác đánh giá, việc quan trọng xác định mục tiêu đối tượng đánh giá Đối tượng đánh giá mối quan hệ chủ thể đánh giá khách thể đánh giá dựa mối quan hệ để xác định tiêu đánh giá Đánh giá điều kiện SKH cho mục đích phát triển du lịch chủ thể đánh giá điều kiện khí hậu, khách thể đánh giá người điều kiện tổ chức hoạt động du lịch Việc đánh giá điều kiện khí hậu du lịch cần phải dựa vào tiêu sinh học, sinh lí người, điều kiện cho tổ chức hoạt động du lịch theo đặc trưng khí hậu, đặc biệt yếu tố nhiệt - ẩm Qua phân tích, đánh giá tiêu điều kiện khí hậu cho mục đích du lịch nghỉ dưỡng khu vực QN-HP, tác giả sử dụng chủ yếu hai yếu tố nhiệt ẩm với hai tiêu chí nhiệt độ khơng khí trung bình năm tổng lượng mưa năm Ngoài ra, nằm khu vực nhiệt đới gió mùa, có khí hậu phân hóa theo hai mùa rõ rệt, tiểu vùng du lịch Quảng Ninh - Hải Phòng nơi chịu ảnh hưởng đợt khơng khí lạnh cực đới tràn về, tiêu chí nhiệt - ẩm lại phân chia chi tiết thông qua độ dài mùa lạnh độ dài mùa khô Cụ thể tiêu chí để đánh giá điều kiện SKH khu vực QN-HP sau: Chỉ tiêu nhiệt độ trung bình năm Nhiệt độ yếu tố khí hậu ảnh hưởng trực tiếp đến thể người Cơ thể người cảm thấy mát nóng khơng khí xung quanh có nhiệt độ cao hay thấp Cơ thể người điều tiết để phù hợp với mơi trường ngồi gọi điều hòa thân nhiệt Con người cảm thấy dễ chịu không cần phải tăng giảm tiếp xúc thể với nhiệt độ bên ngồi hay nói cách khác, chức điều hồ thân nhiệt thể khơng phải làm việc Dựa vào kết nghiên cứu trên, theo quy luật giảm nhiệt độ theo độ cao địa hình, qua phân tích số liệu quan trắc thực tế địa điểm cụ thể khu vực QN-HP, phân chia nhiệt độ trung bình năm thành cấp tương ứng với mức độ cảm nhận nhiệt chung thể người (bảng 1) Bảng 1: Chỉ tiêu phân cấp nhiệt độ trung bình năm Cấp I II III IV Mức đánh giá Hơi nóng Ấm Mát Hơi lạnh Nhiệt độ trung bình năm (0C) T0 ≥ 220C 220C > T0 ≥ 200C 200C > T0 ≥ 180C T0 < 180C Độ cao địa hình (m) ≤ 100 m 100 - 500 m 500 - 900 m > 900 m Mã hóa Chỉ tiêu lượng mưa trung bình năm Yếu tố mưa ảnh hưởng lớn hoạt động du lịch, nơi mưa nhiều thường có nhiều ngày mưa, thuận lợi cho sức khỏe người cho du lịch Để đánh giá phân hóa ẩm lãnh thổ lưa chọn tổng lượng mưa năm, thông qua phân bố lượng mưa cao hay thấp phần thấy phân hóa độ ẩm khơng khí; lượng mưa với yếu tố nhiệt độ có ảnh hưởng lớn đến sức khỏe người Đồng thời, lượng mưa phản ánh điều kiện để tố chức hoạt động du lịch Đối với khách du lịch, không muốn du lịch khu vực mưa nhiều, khí hậu ẩm ướt Một số hình thái mưa mưa lớn, mưa phùn… làm tăng tính rủi ro việc tổ chức, triển khai thành công hoạt động du lịch Dựa kết nghiên cứu sở phân tích số liệu tổng lượng mưa nhiều năm trạm khí tượng, thủy văn khu vực QN-HP, tổng lượng mưa chia thành cấp với mức độ đánh giá khác (bảng 2) Bảng 2: Chỉ tiêu phân cấp lượng mưa trung bình năm Cấp A B Mức đánh giá Mưa nhiều Mưa nhiều Lượng mưa năm (Rn: mm) Rn ≥ 2500 mm 2500 > Rn ≥ 2000 mm Mã hóa C D Mưa vừa Ít mưa 2000 > Rn ≥ 1500 mm Rn < 1500 mm Chỉ tiêu độ dài mùa lạnh Để nghiên cứu phân hóa ảnh hưởng mùa đông lạnh QN-HP sức khỏe người với hoạt động du lịch, lựa chọn số tháng lạnh năm (tháng lạnh tháng có nhiệt độ trung bình tháng 18C Độ dài mùa lạnh có ảnh hưởng lớn đến hoạt động du lịch, thời tiết lạnh ảnh hướng đến sức khỏe người chi phối đến thời gian triển khai hoạt động du lịch Dựa vào số liệu thống kê số tháng lạnh trạm khu vực, phân tích phân bố nhiệt độ (đã nội ngoại suy theo độ cao địa hình), tiêu chí độ dài mùa lạnh phân chia thành cấp tương ứng với số lượng tháng lạnh năm sau (bảng 3): Bảng 3:Chỉ tiêu phân cấp độ dài mùa lạnh Cấp Mức đánh giá Số tháng lạnh/năm Độ cao địa hình (m) ≤ 500 m Mùa lạnh ngắn N < tháng Mùa lạnh trung N : - tháng 500 - 900 m bình Mùa lạnh dài N > tháng > 900 m Chỉ tiêu độ dài mùa khơ (số tháng khơ/năm) Mã hóa Trong hoạt động du lịch, độ dài mùa khô phản ánh điều kiện thời gian tổ chức triển khai hoạt động du lịch Bên cạnh đó, độ dài mùa khô phản ánh mức ẩm theo thời gian có tác động đến sức khỏe người, đến việc tổ chức số loại hình du lịch đặc trưng nghỉ dưỡng, chữa bệnh Theo kết nghiên cứu số liệu thống kê số tháng khô khu vực nghiên cứu Độ dài mùa khô phân chia thành cấp tương với thời gian mùa khô dài ngắn khác (bảng 4) Bảng 4: Chỉ tiêu phân cấp độ dài mùa khô Cấp a b c Thời Mã hóa Mức đánh giá Số tháng khô/năm Mùa khô ngắn n ≤ tháng Mùa khơ trung bình n: – tháng Mùa khơ dài n ≥ tháng tiết, khí hậu tác động lên thể người cách tổng hợp – thực chất kết hợp nhiều yếu tố khí tượng, khí hậu có liêu quan chặn chẽ với nhau, chi phối lẫn Do vậy, đánh giá cần đánh giá tổng hợp yếu tố, nói cách khác cần xây dựng hệ tiêu tổng hợp theo tiêu chí đánh giá Hệ tiêu tổng hợp để xây dựng đồ SKH khu vực QN-HP thể dạng ma trận tổ hợp tiêu phân chia nhiệt - ẩm độ dài mùa lạnh mùa khô (bảng 5) Bảng 5: Bảng ma trận hệ tiêu tổng hợp đánh giá điều kiện SKH Lượng mưa TB năm (mm) Ẩm Nhiệt Nhiệt độ TB năm (0C) Độ dài mùa khô (n) Độ dài mùa lạnh (N) I- Nóng T0 ≥ 220C II- Ấm 220C>T0≥ 200C III- Mát 200C>T0≥ 180C IV- Lạnh T0 < 180C 1- Mùa lạnh ngắn A- Mưa nhiều Rn≥ 2500 mm B- Mưa nhiều C- Mưa vừa D- Ít mưa 2500>Rn≥2000 mm 2000>Rn≥1500 mm Rn tháng 2.2 Cơ sở liệu xây dựng đồ - Dữ liệu đồ Bản đồ số địa hình khu vực QN-HP số hóa đồ địa hình tỉ lệ 1: 50.000 - Dữ liệu thống kê Để xây dựng đồ SKH phục vụ đánh giá tài nguyên khí hậu cho phát triển du lịch khu vực QN-HP, báo phân tích đặc trưng thống kê khí hậu tính tốn dựa số liệu trạm khí tượng tất điểm đo mưa khu vực QN-HP, giai đoạn 1981- 2010 Với độ dài chuỗi số liệu quan trắc 30 năm, đặc trưng khí hậu thống kê coi chuẩn khí hậu với độ xác đáng tin cậy 2.3 Cơ sở toán học đồ Xuất phát từ nội dung lãnh thổ nghiên cứu để xác định tỷ lệ đồ phép chiếu đồ Các đồ thành phần đồ SKH khu vực QN-HP phục vụ phát triển du lịch bền vững lựa chọn với tỷ lệ đồ 1:100.000 Lưới chiếu 10 lựa chọn lưới chiếu UTM sở hệ quy chiếu VN-2000 nhà nước công bố 2.4 Sử dụng chương trình Mapinfo 9.0 Arcgis 9.3 thành lập đồ 2.4.1 Xây dựng đồ thành phần 2.4.1.1 Quy trình ứng dụng Mapinfo Arcgis xây dựng đồ thành phần Để thành lập đồ phân loại sinh khí hậu sức khỏe người dựa tiêu chí, tiêu xác lập cần xây dựng đồ thành phần bao gồm:Bản đồ phân bố nhiệt trung bình năm khu vực QN-HP; Bản đồ phân bố lượng mưa trung bình năm khu vực QN-HP; Bản đồ phân bố số tháng lạnh khu vực QNHP; Bản đồ phân bố số tháng khô khu vực QN-HP Dữ liệu GIS - Điểm độ cao - Đai cao - Hành Chuyển liệu (Convert) Số liệu thống kê - Nhiệt độ - Lượng mưa - Số tháng khô - Số tháng lạnh Nhập liệu Tạo DEM (Interpolate to Raster) Phân loại (Reclassify) Bđ phân hóa nhiệt Dữ liệu khác GIS Chuyển dạng (Raster to Features) Bđ phân hóa mưa Bđ phân hóa mùa lạnh Bđ phân hóa mùa khơ Sơ đồ 1: Quy trình xây dựng đồ thành phần ứng dụng GIS - Xây dựng đồ phân hóa nhiệt độ khu vực QN-HP dựa số liệu thống kê nhiệt độ trung bình năm trạm Đặc biệt yếu tố nhiệt độ phụ thuộc vào độ cao địa hình nên trình xây dựng để thể xác phân hóa nhiệt độ lãnh thổ nghiên cứu cần phân tích đến yếu tố đai cao thơng qua đồ địa hình - Xây dựng đồ phân hóa lượng mưa dựa số liệu đo mưa trạm khí tượng, điểm đo mưa toàn lãnh thổ Ngoài ra, yếu tố mưa phụ thuộc vào địa hình nên q trình thành lập phân tích đến yếu tố địa hình (phân tích hướng di chuyển tác nhân gây mưa mối quan hệ với độ cao, hướng sườn địa hình khu vực nghiên cứu) 11 - Xây dựng đồ phân hóa thời gian mùa khô, thời gian mùa lạnh dựa số liệu khí hậu trạm phân tích thơng qua yếu tố địa hình, yếu tố nhiệt phân bố lượng mưa 2.4.1.2 Các bước thực Mapinfo 9.0 ArcGis 9.3 - Bản đồ phân hóa lượng mưa trung bình năm Dữ liệu đầu vào: + Dữ liệu thống kê: Tọa độ địa lý tất điểm đo mưa lãnh thổ, giá trị lượng mưa trung bình năm qua năm lưu dạng excel + Dữ liệu đồ: liệu điểm độ cao, đai cao ranh giới hành khu vực QN-HP dạng Mapinfo Bước Tạo lớp điểm thể vị trí trạm đo mưa dựa tọa độ địa lý (X, Y) Từ Mapinfo thực lệnh Table/ Create Points/ Bước 2: Chuyển lớp liệu Mapinfo sang Arcgis Sử dụng công cụ chuyển đổi mapinfo thực lệnh: Tools/ Universal Translator 12 Bước 3: Tạo DEM cho lớp trạm đo mưa theo giá trị lượng mưa trung bình năm Views/ Toolsbar/ 3D Analyst/ xuất hộp điều khiển công cụ 3D Analyst 3D Analyst/ Interpolate to Raster/lựa chọn kiểu nội suy (Natural Neighbour) + Input points: chọn file điểm đo mưa + Z- Value field: chọn trường liệu lượng mưa trung bình năm + Output rasters: chọn thư mục đặt file đặt tên file + Ok Bước 4: Để phân chia lại khoảng giá trị lượng mưa tiêu định - 3D Analyst/ Reclassify…/ xuất hộp thoại phân loại + Input raster: chọn file Dem vừa nội suy + Classify : lựa chọn số khoảng phân chia + Old values: sửa giá trị mưa theo tiêu định + New values: điền giá trị cho khoảng Bước 5: Chuyển file vừa Reclassify dạng vecter AcrToolbox/ conversion Tools/ from Raster/ Raster to Polygon/xuất hộp thoại + Input rasters: chọn file vừa reclassify + Output polygon features: chọn nơi save file + 0k 13 Bước 6: Chồng lớp địa hình nên đồ phân hóa mưa để chỉnh sửa vòng đai mưa cho phù hợp với quy luật địa lý phân hóa mưa đai cao địa hình, hướng sườn đón gió, khuất gió…nhằm đảm bảo tính hợp lý xác - Bản đồ phân hóa nhiệt độ trung bình năm Dữ liệu đầu vào: Vị trí trạm khí tượng giá trị nhiệt độ trung bình năm, liệu điểm độ cao đai cao Do số lượng trạm khí tượng ít, phân bố không lãnh thổ phụ thuộc chặt chẽ nhiệt độ độ cao địa hình nên, việc xác định phân hóa đai nhiệt theo tiêu định dựa vào nội suy thay đổi nhiệt theo đai cao (phân cấp đai cao) Bước 1: Tạo chuyển liệu Thực lệnh tương tự như bước 1, Bước 2: Chuyển đối tượng (từ dạng đường dạng điểm) - Chuyển lớp đường bình độ thành điểm độ cao ArcToolbox/ Data managemet tools/ Features/ Feature Vertices to Point/ Xuất cửa sổ Feature vertices to Point 14 + Trong Input Ferture: chọn file đường đai cao + Trong Output Ferture: chọn thư mục đặc file chuyển đặt tên file + Ok/ Bước 3: Gộp điểm độ cao vừa tạo với điểm đỉnh độ cao ArcToolbox/ Data managemet tools/ General/ Merge/ xuất hộp thoại + Input Datasets: chọn file điểm cần gộp + Output Datasets: chọn thư mục đặt file gộp đặt tên file + Ok Bước 4: Tạo DEM độ cao địa hình Thứ tự thực lệnh phần tạo DEM bước chọn file điểm độ cao vừa gộp Bước 5: Phân cấp độ cao tương tứng với đai nhiệt theo tiêu chí Thực lệnh tương tự bước phân cấp chia khoảng liệu theo tiêu nhiệt độ đưa Bước 6: Chuyển định dạng liệu Thực lệnh chuyển đổi tương tự bước - Bản đồ phân hóa thời gian khơ lạnh làm bước tương tự để xác định vòng đai thời gian khơ thời gian lạnh Tất đồ xây dựng xong phầm mềm GIS kết hợp với phương pháp hỏi ý kiến chuyên gia để phân tích yếu tố địa phương cho phù hợp với thực tế quy luật địa lý khu vực 2.4.2 Xây dựng đồ sinh khí hậu cách chồng xếp đồ thành phần 15 2.4.2.1 Quy trình ứng dụng Arcgis chồng xếp đồ Phép chồng ghép lớp đồ cơng cụ phân tích khơng gian có lợi yếu tố quan trọng đứng phía sau phát triển công nghệ GIS Chồng ghép gộp chung liệu khơng gian thuộc tính hai hay nhiều lớp liệu công cụ số phép phân tích liệu phổ biến có sức mạnh lớn GIS ABCDE1234 Bđ phân hóa nhiệt Bđ phân hóa mưa Thuộc tính đồ Bđ phân hóa mùa lạnh Bđ phân hóa mùa khơ Dữ liệu khơng gian Chồng xếp (Overlay-Intersect) ABCDE1234 Bản đồ Overlay Thuộc tính cộng Gộp thuộc tính (Field Calculator) ABCDE1234 Các loại Sinh khí hậu Bản đồ phân loại sinh khí hậu GIS Sơ đồ 2: Quy trình thực chồng xếp đồ thành phần Arcgis Bản đồ phân loại SKH sức khỏe người khu vực QN-HP phục vụ phát triển du lịch bền vững xây dựng sở chồng xếp lớp thông tin - đồ thành phần thành lập Các đơn vị SKH xây dựng với tiêu chí, tiêu phân chia theo mức độ thuận lợi sức khỏe người phản ánh tác động tổng hợp mức độ thuận lợi đơn vị sinh khí hậu người hoạt động du lịch 2.4.2.2 Các bước thực chương trình Arcgis 9.3 Dữ liệu đầu vào: bao gồm lớp thông tin xây dựng kết Bước Chồng xếp đồ Arcgis 16 Thực lệnh AreToolbox/ Analysis Tools/ Overlay/ Intersect/ xuất hộp thoại + Input Features: chèn lớp thông tin + Output Features: chọn thư mục save đặt tên file + Ok Bước Phân loại loại sinh khí hậu cách gộp liệu dựa vào giá trị yếu tố khí hậu bảng thuộc tính - Tạo trường (cột) thuộc tính với tên Loai_SKH + Open Attribute table/ + Opition/ Add Field/ - Nhập loại sinh khí hậu cho trường Loai_SKH Tại trường Loai_SKH/ chuột phải /Field Calculator/ xuất hộp thoại Field Calculator Nhập công thức tốn tử hộp Loai_SKH có dạng [Giá trị nhiệt]&[Giá trị mưa] & [Giá trị mùa khô]&[Giá trị mùa lạnh] Các cặp giá trị lấy theo bảng ma trận 17 Bước 3: Biên tập đồ để in Đối với phần mềm Mapinfo ArcGIS, chương trình có ưu việt riêng nên cần kết hợp hai phần mềm Tính ưu việt ArcGIS phân tính khơng gian, Mapinfo thể đồ Chính vậy, cần chuyển liệu sang Mapinfo để thể đồ - Chuyển liệu bước phần thành lập đồ thành phần - Trong Mapinfo cần biên tập thông tin như: Chú giải loại sinh khí hậu, khung đồ, lưới chiếu, lớp ranh giới hành chính, tên hành chính, tên loại sinh khí hậu cuối chuyển sang trang Layout (F5), chọn tỷ lệ thực in ấn 2.4.3 Kết ứng dụng Kết ứng dụng công nghệ GIS (phầm mềm Mapinfo 9.0 ArcGIS 9.3) thành lập đồ thành phần dựa tiêu tiêu nội dung đồ Từ đồ thành phần, công cụ chồng xếp đồ ArcGIS xây dựng đồ sinh khí hậu sức khỏe người khu vực Quảng Ninh – Hải Phòng phục vụ đánh giá tài nguyên khí hậu cho phát triển du lịch khu vực Bản đồ xây dựng tỷ lệ 1:100.000 với 13 loại sinh khí hậu khác 18 KẾT LUẬN Cùng với phát triển mạnh mẽ xã hội, cơng nghệ thơng tin ngày có bước tiến lĩnh vực lĩnh vực đồ, cơng cụ hỗ trợ nhằm giảm thiểu chi phí, thời gian nhân lực mức độ xác an tồn liệu cao Vì việc ứng dụng cơng nghệ để xây dựng đồ chuyên đề cần thiết thời đại công nghệ số nay, thuận lợi cho việc cập nhật, chỉnh sửa nguồn liệu đầu vào, lưu trữ, truy vấn hiển thị thông tin chuyên đề thể đồ Nghiên cứu xây dựng đồ phân loại sinh khí hậu khu vực QN-HP sở xem xét mối quan hệ mật thiết điều kiện khí hậu lãnh thổ với điều kiện sinh lý người điều kiện để tổ chức hoạt động du lịch có ý nghĩa quan trọng mặt khoa học ứng dụng thực tiễn Bản đồ phân loại SKH thành lập theo nguyên tắc, phương pháp, quy trình cụ thể đảm bảo tính xác khoa học Nội dung xây dựng dựa hệ tiêu sinh khí hậu sức khỏe người nhằm mục đích phát triển du lịch Kết ứng dụng GIS thành lập đồ phân loại SKH sức khỏe người khu vực QN-HP tỷ lệ 1:100.000 với 13 loại SKH Ý nghĩa khoa học ứng dụng thực tiễn đơn vị SKH mà đồ đưa dùng đơn vị sở, tiêu tổng hợp cụ thể (đã phân loại mức độ thích hợp…) nghiên cứu, đánh giá điều kiện tự nhiên nói chung khí hậu nói riêng với phát triển du lịch thơng qua mức độ thích nghi thể người với điều kiện sinh khí hậu khu vực có tiềm tổ chức hoạt động Cách thực phần mềm kết đồ nghiên cứu sinh thực trình thực đề tài luận án Do tiếp cận công nghệ, khả thân nhiều hạn chế, mong nhận ý kiến đóng góp q báu từ thầy Tài liệu tham khảo 19 Lâm Quang Dốc, Phạm Ngọc Đĩnh, Lê Huỳnh (1995) Bản đồ học, NXB ĐH Sư phạm Hà Nội, Hà Nội Nguyễn Đình Dương (1998) Bài giảng: Kỹ thuật phương pháp viễn thám Viện Địa lý, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Phạm Văn Duyệt (1999) Du lịch & Sức khỏe NXB Y học, Hà Nội Lê Huỳnh, Lê Ngọc Nam, Vũ Bích Vân (2003) Bản đồ học chuyên đề NXB Giáo dục, Hà Nội Đặng Kim Nhung, Mai Trọng Thông, Nguyễn Khanh Vân, Nguyễn Thị Hiền, Vũ Thị Hòa, Hồng Thu Thủy (1998) Đánh giá điều kiện sinh khí hậu phục vụ cơng tác điều dưỡng số vùng núi Việt Nam Tuyển tập cơng trình nghiên cứu địa lý, Viện Địa lý, NXB Khoa học kỹ thuật Đào Ngọc Phong (1984) Một số vấn đề sinh khí tượng NXB Khoa học & Kỹ thuật Hà Nội Phạm Ngọc Toàn, Phan Tất Đắc, Phạm Huy Tiến (1980) Khí hậu với đời sống: Những vấn đề sở sinh khí hậu học NXB Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Ngọc Thạch nnk (2003), Viễn thám GIS ứng dụng Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Nguyễn Khanh Vân (2003) Đặc điểm sinh khí hậu khu vực Hạ long – Cát bà phục vụ quy hoạch phát triển du lịch Tuyển tập cơng trình nghiên cứu địa lý, Viện Địa lý, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 10 Nguyễn Khanh Vân Giáo trình (2006) Cơ sở sinh khí hậu NXB Đại học Sư phạm, Hà Nội 11 Nguyễn Khanh Vân, Nguyễn Thị Hiền (1999) Các phương pháp phân loại sinh khí hậu có Việt Nam Tạp chí khoa học trái đất, 3/1999 20 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT Từ viết tắt Cơ sở liệu Hệ thống thông tin địa lý Quảng Ninh - Hải Phòng Sinh khí hậu Ký hiệu CSDL GIS QN-HP SKH DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ SƠ ĐỒ Stt Tên nội dung bảng Trang Bảng 1: Chỉ tiêu phân cấp nhiệt độ trung bình năm Bảng 2: Chỉ tiêu phân cấp lượng mưa trung bình năm Bảng 3:Chỉ tiêu phân cấp độ dài mùa lạnh Bảng 4: Chỉ tiêu phân cấp độ dài mùa khô Bảng Bảng ma trận hệ tiêu tổng hợp đánh giá điều kiện SKH Sơ đồ 1: Quy trình xây dựng đồ thành phần ứng dụng GIS Sơ đồ 2: Quy trình thực chồng xếp đồ thành phần Arcgis ... Các loại Sinh khí hậu Bản đồ phân loại sinh khí hậu GIS Sơ đồ 2: Quy trình thực chồng xếp đồ thành phần Arcgis Bản đồ phân loại SKH sức khỏe người khu vực QN- HP phục vụ phát triển du lịch bền vững. .. gồm :Bản đồ phân bố nhiệt trung bình năm khu vực QN- HP; Bản đồ phân bố lượng mưa trung bình năm khu vực QN- HP; Bản đồ phân bố số tháng lạnh khu vực QNHP; Bản đồ phân bố số tháng khô khu vực QN- HP. .. dựng đồ - Dữ liệu đồ Bản đồ số địa hình khu vực QN- HP số hóa đồ địa hình tỉ lệ 1: 50.000 - Dữ liệu thống kê Để xây dựng đồ SKH phục vụ đánh giá tài nguyên khí hậu cho phát triển du lịch khu vực QN- HP,