Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) để xây dựng bản đồ tiềm năng nước dưới đất tỉnh kon tum, tỷ lệ 1 100 000

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Trần Duy Phiên ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) ĐỂ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ TIỀM NĂNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT TỈNH KONTUM, TỶ LỆ : 100.000 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Trần Duy Phiên ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) ĐỂ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ TIỀM NĂNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT TỈNH KONTUM, TỶ LỆ : 100.000 Chuyên ngành: Địa chất học Mã số: 60 440 201 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Đặng Xuân Phong Hà Nội – Năm 2014 Lời cảm ơn ! Luận văn hoàn thành hướng dẫn TS Đặng Xuân PhongViện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Qua đây, học viên muốn gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới TS Đặng Xuân Phong, người tận tình hướng dẫn để học viện thực thành công luận văn giúp cho học viên tiếp cận làm chủ phương pháp nghiên cứu tài nguyên nước đất Về sở đào tạo, học viên gửi xin gửi lời cám ơn chân thành tới thầy cô Ban Chủ nhiệm Khoa Địa chất, phận phụ trách Sau Đại học Khoa Địa chất, thầy Khoa Địa chất; cán Phòng Sau Đại học - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội tạo điều kiện tốt cho học viên trình học tập trình thực luận văn Về quan công tác, học viên muốn gửi lời cảm ơn chân thành tới TS Lê Thị Thanh Tâm, chun gia Địa chất thủy văn, người ln có góp ý nhận xét quý báu giúp học viên thực luận văn Ngoài ra, học viên xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo, cán nghiên cứu Viện Địa lý đặc biệt cán Phòng Tài nguyên nước đất hỗ trợ, giúp đỡ động viên để học viên hoàn thành luận văn Hà Nội, tháng 05 năm 2014 Học viên Trần Duy Phiên MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .3 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT MỞ ĐẦU *Tính cấp thiết đề tài: *Mục tiêu đề tài: *Nhiệm vụ đề tài: .7 *Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài nghiên cứu: *Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 10 1.1 Lịch sử nghiên cứu ĐCTV khu vực nghiên cứu 10 1.2 Bản đồ ĐCTV truyền thống 14 1.3 Khả ứng dụng GIS nghiên cứu tài nguyên nước đất 17 Chương 2: ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN – KINH TẾ XÃ HỘI CỦA TỈNH KON TUM 20 2.1 Đặc điểm tự nhiên 20 2.1.1 Vị trí địa lý 20 2.1.2 Đặc điểm địa hình 22 2.1.3 Đặc điểm địa chất 27 2.1.4 Đặc điểm khí hậu 33 2.1.5 Đặc điểm thuỷ văn 36 2.1.7 Đặc điểm tài nguyên rừng 38 2.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 40 2.2.1 Dân số dự báo phát triển dân số 40 2.2.2 Lao động, trình độ nguồn nhân lực 41 2.2.3 Thành phần dân tộc tôn giáo .42 2.2.4 Cơ cấu kinh tế 44 2.2.5 Hiện trạng khai thác nước đất nhu cầu sử dụng nước 45 Chương 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 48 3.1 Phương pháp GIS thành lập đồ tiềm nước đất 48 3.1.1 Cơ sở phương pháp GIS thành lập đồ tiềm nước đất 48 3.1.2 Qui trình xây dựng đồ tiềm nước đất mơ hình tích hợp GIS MCE 50 3.2 Các yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến tiềm nước đất 51 3.2.1 Yếu tố địa chất 51 3.2.2 Yếu tố địa hình 56 3.2.3 Yếu tố lượng mưa .58 3.2.4 Yếu tố lượng bốc 59 3.2.5 Yếu tố thảm thực vật 59 3.2.6 Các yếu tố khác 61 3.3 Trọng số yếu tố ảnh hưởng đến tiềm nước đất 62 3.3.1 Phương pháp AHP đánh giá vai trò yếu tố .62 3.3.2 Xác định trọng số yếu tố .68 3.3.3 Phân cấp yếu tố cho điểm .70 Chương 4: THÀNH LẬP BẢN ĐỒ TIỀM NĂNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT TỈNH KON TUM 89 4.1 Chuẩn hóa liệu đồ .89 4.1.1 Hệ tọa độ, kích thước ô raster 89 4.1.2 Chuẩn hóa định dạng liệu 89 4.1.3 Sửa lỗi hình học 92 4.2 Thành lập đồ tiềm nước đất GIS 93 4.3 Độ xác đồ tiềm nước đất thành lập GIS 97 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 107 TÀI LIỆU THAM KHẢO 108 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Bản đồ phân vùng mức độ chứa nước đất tỉnh Kon Tum 13 Hình 2.1 Bản đồ hành tỉnh Kon Tum 21 Hình 2.2 Bản đồ mơ hình số độ cao DEM tỉnh Kon Tum 23 Hình 2.3 Mơ hình số độ cao DEM tỉnh Kon Tum khơng gian ba chiều 24 Hình 2.4 Bản đồ độ dốc địa hình tỉnh Kon Tum 25 Hình 2.5 Bản đồ địa chất tỉnh Kon Tum 31 Hình 2.6 Bản đồ lưu vực sông địa bàn tỉnh Kon Tum 37 Hình 2.7 Bản đồ thảm thực vật Tỉnh Kon Tum 39 Hình 3.1 Quy trình xây dựng đồ tiềm nước đất GIS 50 Hình 3.2 Xác định mật độ đứt gãy 53 Hình 3.3 Sơ đồ cấu trúc thứ bậc (Saaty, T.L., 1980) 62 Hình 3.4 Thang điểm phân cấp tiềm 70 Hình 3.5 Sơ đồ phân vùng tiềm nước đất tỉnh Kon Tum theo đặc điểm thạch học 78 Hình 3.6 Sơ đồ phân vùng tiềm nước đất tỉnh Kon Tum theo độ dốc địa hình 80 Hình 3.7 Sơ đồ phân vùng tiềm nước đất tỉnh Kon Tum theo mật độ đứt gãy 81 Hình 3.8 Sơ đồ phân vùng tiềm nước đất tỉnh Kon Tum theo lượng mưa trung bình năm 83 Hình 3.9 Sơ đồ phân vùng tiềm nước đất tỉnh Kon Tum theo lượng bốc tiềm trung bình năm 85 Hình 3.10 Sơ đồ phân vùng tiềm nước đất tỉnh Kon Tum theo thảm thực vật 88 Hình 4.1 Một số lỗi hình học 92 Hình 4.2 Mơ hình chồng chập lớp thông tin yếu tố thành phần 94 Hình 4.3 Cửa sổ giao diện chức Raster Calculator ArcGIS 95 Hình 4.4 Chức ModelBuilder ArcGIS 95 Hình 4.5 Bản đồ tiềm nước đất tỉnh Kon Tum 96 Hình 4.6 Mơ hình chồng chập Bản đồ tiềm nước đất tỉnh Kon Tum Bản đồ phân vùng mức độ chứa nước đất tỉnh Kon Tum 99 Hình 4.7 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ diện tích nhóm giá trị tiềm I theo bốn mức độ chứa nước 101 Hình 4.8 Bản đồ phân vùng tiềm nước đất tỉnh Kon Tum 102 Hình 4.9 Bản đồ vị trí sai lệch Bản đồ phân vùng tiềm nước đất tỉnh Kon Tum Bản đồ phân vùng mức độ chứa nước đất tỉnh Kon Tum 106 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Diện tích tự nhiên huyện, thành phố tỉnh Kon Tum 20 Bảng 2.2 Thống kê diện tích khoảng độ dốc địa hình .22 Bảng 2.3 Nhiệt độ khơng khí trung bình tháng năm, (0C) .33 Bảng 2.4 Số nắng qua tháng năm, (giờ) .34 Bảng 2.5 Lượng mưa tháng năm, (mm) 34 Bảng 2.6 Độ ẩm khơng khí trung bình tháng năm (%) 35 Bảng 2.7 Dân số huyện, thành phố năm 2005-2009 40 Bảng 2.8 Dự báo phát triển dân số lao động tỉnh Kon Tum,(nghìn người, %) 41 Bảng 2.9 Diễn biến chuyển dịch cấu lao động Kon Tum qua năm 42 Bảng 2.10 Các dân tộc địa bàn tỉnh Kon Tum 43 Bảng 2.11 Diễn biến chuyển dịch cấu theo ngành kinh tế (%) 44 Bảng 2.12 Diễn biến chuyển dịch cấu theo thành phần kinh tế (%) 44 Bảng 2.13 Lượng nước khai thác tỉnh Kon Tum .46 Bảng 2.14 Nhu cầu sử dụng nước cho mục đích khác theo năm 46 Bảng 3.1 Mối quan hệ loại đứt gãy tiềm nước đất .54 Bảng 3.2 Triển vọng nước đất số cấu trúc địa chất 56 Bảng 3.3 Chỉ tiêu Saaty so sánh cặp đôi yếu tố (aij) 65 Bảng 3.4 Tra giá trị RI .67 Bảng 3.5 So sánh cặp tầm quan trọng yếu tố 68 Bảng 3.6 Tính tốn vectơ trọng số W 69 Bảng 3.7 Điểm đánh giá ảnh hưởng đặc điểm thạch học 73 Bảng 3.8 Điểm đánh giá ảnh hưởng độ dốc địa hình 79 Bảng 3.9 Điểm đánh giá ảnh hưởng mật độ đứt gãy 79 Bảng 3.10 Điểm đánh giá ảnh hưởng lượng mưa trung bình năm 82 Bảng 3.11 Điểm đánh giá ảnh hưởng lượng bốc trung bình năm .84 Bảng 3.12 Điểm đánh giá ảnh hưởng thảm thực vật 86 Bảng 4.1 Các tài liệu đồ thu thập nguồn tài liệu 90 Bảng 4.2 Các tài liệu qua xử lý chuyển định dạng raster 91 Bảng 4.3 Thống kê diện tích nhóm giá trị tiềm I theo bốn mức độ chứa nước (Rất nghèo(A), Nghèo(A), Trung bình(A), Giàu(A)) 100 Bảng 4.4 Phân chia mức độ chứa nước theo giá trị tiềm I 101 Bảng 4.5 Diện tích trùng nhóm mức độ chứa nước tương ứng hai đồ 104 Bảng 1.1 Ý nghĩa hệ số Kappa 104 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT KÍ HIỆU GIẢI THÍCH AHP Analytic Hierarchy Process – Phân tích thứ bậc DEM Digital Elevation Model – Mơ hình số độ cao ĐCTV Địa chất thủy văn GIS Geographic Information System-Hệ thống thông tin địa lý NDĐ Nước đất MCE Multi-Criteria Evaluation – Đánh giá đa tiêu chuẩn MỞ ĐẦU *Tính cấp thiết đề tài: Kon Tum tỉnh miền núi nằm khu vực cửa ngõ phía Bắc vùng Tây Nguyên, có đường biên giới chung với hai nước Lào Campuchia (có ngã ba biên giới Việt Nam - Lào - Campuchia) nằm tuyến hành lang kinh tế Đơng Tây Do vị trí địa lý đặc biệt nên Tỉnh khơng có vị địa trị, an ninh quốc phòng quan trọng mà nhân tố chủ đạo phát triển kinh tế vùng Tây Nguyên nói riêng nước nói chung [26] Ngồi ra, tỉnh Kon Tum trình đẩy mạnh cơng nghiệp hố, đại hố, chuyển dịch cấu kinh tế theo hướng tích cực với việc phát huy tối đa lợi tỉnh như: lâm nghiệp, nông nghiệp, thủy sản, thủy điện,…nhiều khu công nghiệp triển khai xây dựng, hoạt động giao thương biên giới phát triển, tất điều mở hội lớn cho việc phát triển kinh tế - xã hội Tỉnh Tuy nhiên, với hàng loạt thách thức cần phải giải như: vấn đề nguồn nhân lực, tình hình di dân, thị hóa…đặc biệt giải nhu cầu nước Tỉnh vốn cấp thiết Tỉnh nằm khu vực đánh giá khó khăn nước khu vực Tây Nguyên [ 3] Để đảm bảo nhu cầu nước, nguồn nước bao gồm: nước mặt, nước đất, nước mưa cần kết hợp sử dụng hợp lý Trong đó, nguồn nước đất ý cả, nguồn có khả cung ổn định bị nhiễm bẩn Từ đó, hoạt động tìm kiếm, thăm dò nước nước đất địa bàn Tỉnh đặc biệt quan tâm Thông thường để đánh giá điều kiện - đặc điểm địa chất thủy văn (ĐCTV) khu vực nghiên cứu đó, thường phải tiến hành cơng tác để thành lập đồ ĐCTV khu vực Đây dạng đồ chun mơn mà thể nhiều thơng tin chun mơn có giá trị như: mức độ chứa nước tầng chứa nước, chất lượng nước, mối quan hệ thủy lực tầng chứa nước, mặt cắt ĐCTV…Tuy nhiên, để xây dựng đồ (đảm bảo qui định hành) đòi hỏi nguồn kinh phí lớn, tốn nhiều nhân lực cơng sức, nhiều thời gian đặc biệt khu vực nghiên cứu có diện tích rộng đồ xây dựng có tỷ lệ lớn Do đó, có phương pháp với chi phí thấp lại nhanh chóng xác định vị trí có khả chứa nước đất cao (với độ xác chấp nhận được), sau tiến hành cơng tác nghiên cứu ĐCTV chi tiết khu vực có khả cao tiết kiệm nhiều thời gian, cơng sức chi phí Do tiềm nước đất phụ thuộc đồng thời vào nhiều yếu tố (địa chất, địa hình, lượng mưa, lượng bốc hơi, thủy văn, thảm thực vật…) mối quan hệ tuân theo qui luật định nên có sở khoa học để đánh giá cách bán định lượng mối quan hệ Từ đó, xây dựng lớp thông tin tiềm nước đất khu vực nghiên cứu Do đó, đề tài “Ứng dụng Hệ thống thông tin địa lý (GIS) để xây dựng đồ tiềm nước đất tỉnh Kon Tum, tỷ lệ : 100 000” lựa chọn nhằm làm sáng tỏ khả ứng dụng đánh giá tiềm nước đất *Mục tiêu đề tài: - Xây dựng đồ tiềm nước đất tỉnh Kon Tum, tỷ lệ : 100 000 với độ xác chấp nhận - Hỗ trợ cho cơng tác tìm kiếm thăm dò tài nguyên nước đất, đặc biệt khu vực thiếu tài liệu ĐCTV *Nhiệm vụ đề tài: Thu thập, xử lý chuẩn hóa liệu đồ liên quan sở liệu thống (cùng hệ tọa độ, định dạng liệu chuẩn ArcGIS) Sử dụng phương pháp MCE (Multi-Criteria Evaluation) kết hợp với phân tích liệu liên quan để đánh giá cách bán định lượng mức độ ảnh hưởng yếu tố ảnh hưởng đến tiềm chứa nước đất (địa chất, địa hình, mạng lưới đứt gãy, lượng mưa, lớp phủ thực vật, thủy văn, ) tỉnh Kon Tum, nói cách khác tính tốn trọng số yếu tố ảnh hưởng đến tiềm nước đất Hình 4.5 Bản đồ tiềm nước đất tỉnh Kon Tum 96 4.3 Độ xác đồ tiềm nước đất thành lập GIS *Lựa chọn đồ dùng làm tham chiếu để so sánh: Nội dung Bản đồ tiềm nước đất tỉnh Kon Tum (Hình 4.5) thành lập phương pháp GIS kết hợp với phương pháp đánh giá đa tiêu chuẩn MCE thể cách tương đối khả chứa nước tầng chứa nước Do đó, để đánh giá mức độ xác đồ cần so sánh với đồ khác có nội dung tương ứng có độ tin cậy cao Trong đó, Bản đồ phân vùng mức độ chứa nước đất tỉnh Kon Tum (được biên tập từ Bản đồ ĐCTV tỉnh Kon Tum tỷ lệ 1: 100 000) (Hình 1.1) thể hiện trạng thực tế mức độ chứa nước tầng chứa, thành lập sở phân tích tổng hợp nhiều tài liệu có độ tin cậy cao (tài liệu khảo sát thực địa, thí nghiệm trường, địa vật lý, quan trắc động thái nước đất…) nên hồn tồn dùng đồ làm đồ chuẩn để so sánh *Lựa chọn tiêu chuẩn để so sánh: Trên Bản đồ phân vùng mức độ chứa nước đất tỉnh Kon Tum, độ chứa nước chia thành bốn mức: Rất nghèo(A), Nghèo(A), Trung bình(A), Giàu(A) Trong đó, Bản đồ tiềm nước đất tỉnh Kon Tum, khả chứa nước lại thể dạng giá trị số từ 1,056 – 7,626 (điểm số cao khả chứa nước lớn, Hình 4.5) Do đó, để đồng tiêu chuẩn so sánh, Bản đồ tiềm nước đất tỉnh Kon Tum chia thành bốn mức độ chứa nước: Rất nghèo(B), Nghèo(B), Trung bình(B), Giàu(B) để thành lập Bản đồ phân vùng tiềm nước đất tỉnh Kon Tum (Hình 4.8) Tuy nhiên, ngưỡng giá trị tiềm I để phân mức độ chứa nước (Rất nghèo(B), Nghèo(B), Trung bình(B), Giàu(B) cần lựa chọn cho tỷ lệ phần trăm phần diện tích trùng mức độ chứa nước tương ứng hai đồ (Rất nghèo(A) với Rất nghèo(B); Nghèo(A) với Nghèo(B); Trung bình(A) với Trung bình(B); Giàu(A) với Giàu (B)) lớn chúng xác định từ 97 toán ngược, tức sử dụng Bản đồ phân vùng tiềm nước đất tỉnh Kon Tum làm tham chiếu *Độ xác đồ Bản đồ tiềm nước đất tỉnh Kon Tum: Rõ ràng nội dung thể mức độ chứa nước Bản đồ phân vùng tiềm nước đất tỉnh Kon Tum Bản đồ phân vùng mức độ chứa nước đất tỉnh Kon Tum “giống nhau” độ xác Bản đồ tiềm nước đất tỉnh Kon Tum cao Sự “giống nhau” thể thơng qua tỷ lệ phần diện tích trùng nhóm mức độ chứa nước tương ứng hai đồ (Rất nghèo(A) với Rất nghèo(B); Nghèo(A) với Nghèo(B); Trung bình(A) với Trung bình(B); Giàu(A) với Giàu (B)) tỷ lệ coi độ xác Bản đồ tiềm nước đất tỉnh Kon Tum Cụ thể qui trình kỹ thuật GIS sử dụng trình tính tốn độ xác Bản đồ tiềm nước đất tỉnh Kon Tum :100 000 thực sau: Bước 1: Chuẩn hóa liệu Bản đồ phân vùng mức độ chứa nước đất tỉnh Kon Tum: - Sử dụng chức Merge ArcGIS với Bản đồ phân vùng mức độ chứa nước đất tỉnh Kon Tum để gộp đối tượng có mức độ chứa nước thành đối tượng Như vậy, lớp thông tin mức độ chứa nước đồ bốn đối tượng ứng với bốn mức độ chứa nước: Rất nghèo(A), Nghèo(A), Trung bình(A), Giàu(A) - Sở dĩ bước thực nhằm tăng tốc độ q trình tính tốn ArcGIS nâng cao độ xác kết quả, Bản đồ phân vùng mức độ chứa nước đất tỉnh Kon Tum ban đầu có đến 800 đối tượng nên làm chậm trình tính tốn nhiều lỗi phát sinh trình xử lý liệu 98 Bước 2: Tính tốn giá trị ngưỡng phù hợp, từ thành lập Bản đồ phân vùng tiềm nước đất tỉnh Kon Tum (sử dụng toán ngược): - Sử dụng chức Zonal Histrogram ArcGIS với thông số đầu vào Bản đồ tiềm nước đất tỉnh Kon Tum Bản đồ phân vùng mức độ chứa nước đất tỉnh Kon Tum Chức chồng chập hai đồ lên (Hình 4.6), tính tốn đưa bảng thống kê diện tích nhóm giá trị tiềm I theo bốn mức độ chứa nước Bản đồ phân vùng mức độ chứa nước đất tỉnh Kon Tum (Rất nghèo(A), Nghèo(A), Trung bình(A), Giàu(A)) (Bảng 4.3) Bản đồ phân vùng mức độ chứa nước đất tỉnh Kon Tum Bản đồ tiềm nước đất tỉnh Kon Tum Hình 4.6 Mơ hình chồng chập Bản đồ tiềm nước đất tỉnh Kon Tum Bản đồ phân vùng mức độ chứa nước đất tỉnh Kon Tum 99 Bảng 4.3 Thống kê diện tích nhóm giá trị tiềm I theo bốn mức độ chứa nước (Rất nghèo(A), Nghèo(A), Trung bình(A), Giàu(A)) Bản đồ phân vùng mức độ chứa nước đất tỉnh Kon Tum Bản đồ tiềm nước đất tỉnh Kon Tum Nhóm giá trị I Giá trị I Rất nghèo (A) (km2) Nghèo (A) (km2) Trung bình(A) (km2) Giàu(A) (km2) [1,0 - 1,2] 0,3771 0,0000 0,0000 0,0000 (1,2 - 1,4] 2,1312 0,0000 0,0000 0,0000 (1,4 - 1,6] 5,0508 0,0000 0,0000 0,0000 (1,6 - 1,8] 18,1008 0,0000 0,0000 0,0000 (1,8 - 2,0] 32,9022 0,0000 0,0000 0,0000 (2,0 - 2,2] 82,8324 0,0000 0,0000 0,0000 (2,2 - 2,4] 200,7666 0,3636 0,0000 0,0000 (2,4 - 2,6] 190,9620 3,9375 0,0000 0,0000 (2,6 - 2,8] 308,3319 9,7380 0,0000 0,0000 10 (2,8 - 3,0] 444,7476 46,1790 0,0000 0,0000 11 (3,0 - 3,2] 433,9629 86,1291 0,0000 0,0000 12 (3,2 - 3,4] 584,3556 177,1641 0,0000 0,0000 13 (3,4 - 3,6] 395,5833 260,6994 0,0054 0,0000 14 (3,6 - 3,8] 484,3134 295,1613 0,0378 0,0000 15 (3,8 - 4,0] 311,5134 391,0248 0,1764 0,0000 16 (4,0 - 4,2] 239,1723 598,4748 0,6543 0,0000 17 (4,2 - 4,4] 83,8062 573,5619 1,4058 0,0000 18 (4,4 - 4,6] 51,2298 583,2729 9,4599 0,0000 19 (4,6 - 4,8] 21,7791 437,3487 10,2969 0,0027 20 (4,8 - 5,0] 13,6800 490,6692 43,9164 0,0099 21 (5,0 - 5,2] 2,0853 291,1041 32,3082 0,0315 22 (5,2 - 5,4] 3,4083 248,1138 189,8019 0,0495 23 (5,4 - 5,6] 0,2844 96,4809 121,4352 0,0153 24 (5,6 - 5,8] 0,0000 75,9762 155,2158 0,1485 25 (5,8 - 6,0] 0,0000 23,2578 132,0507 0,1566 26 (6,0 - 6,2] 0,0000 15,5286 118,1133 0,7848 27 (6,2 - 6,4] 0,0000 5,0112 99,6444 0,2241 28 (6,4 - 6,6] 0,0000 0,9351 50,6952 42,8652 29 (6,6 - 6,8] 0,0000 1,5309 38,2131 4,6350 30 (6,8 - 7,0] 0,0000 0,0000 7,7967 4,7430 31 (7,0 - 7,2] 0,0000 0,0171 1,6776 0,2538 32 (7,2 - 7,4] 0,0000 0,0000 0,7839 0,0540 33 (7,4 - 7,6] 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 34 (7,6 - 7,8] 0,0000 0,0000 0,0027 0,0000 Tổng diện tích (km2) 3911,3766 4711,6800 1013,6916 53,9739 100 - Từ Bảng 4.3, xây dựng đồ thị biểu diễn mối quan hệ diện tích nhóm giá trị tiềm I theo bốn mức độ chứa nước (Hình 4.7) Hình 4.7 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ diện tích nhóm giá trị tiềm I theo bốn mức độ chứa nước Dựa đồ thị này, lựa chọn giá trị ngưỡng để phân Bản đồ tiềm nước đất tỉnh Kon Tum thành bốn mức độ chứa nước khác (Bảng 4.4) Từ đó, thành lập Bản đồ phân vùng tiềm nước đất tỉnh Kon Tum (Hình 4.8) Bảng 4.4 Phân chia mức độ chứa nước theo giá trị tiềm I Mức độ chứa nước Giá trị tiềm I Rất nghèo(B) [1,0 – 4,0] Nghèo(B) (4,0 – 5,2] Trung bình(B) (5,2 – 6,4] Giàu(B) (6,4 – 7,8] 101 Hình 4.8 Bản đồ phân vùng tiềm nước đất tỉnh Kon Tum 102 Bước 3: Tính tốn độ xác Bản đồ tiềm nước đất tỉnh Kon Tum: - Như trình bày trên, độ xác Bản đồ tiềm nước đất tỉnh Kon Tum coi tỷ lệ phần diện tích trùng nhóm mức độ chứa nước tương ứng Bản đồ phân vùng tiềm nước đất tỉnh Kon Tum Bản đồ phân vùng mức độ chứa nước đất tỉnh Kon Tum (Rất nghèo(A) với Rất nghèo(B); Nghèo(A) với Nghèo(B); Trung bình(A) với Trung bình(B); Giàu(A) với Giàu (B)) - Để tính phần diện tích trùng này, tiếp tục sử dụng chức Zonal Histrogram với Bản đồ phân vùng tiềm nước đất tỉnh Kon Tum Bản đồ phân vùng mức độ chứa nước đất tỉnh Kon Tum (bản chất chức sử dụng phân tích chéo Crossing), kết thu được trình bày Bảng 4.5 - Có thể hiểu cách đơn giản cách thức làm việc chức Zonal Histrogram sau: chức chồng bốn vùng mức độ chứa nước: Rất nghèo (A), Nghèo(A), Trung Bình(A), Giàu(A) Bản đồ phân vùng mức độ chứa nước đất tỉnh Kon Tum (Hình 1.1) lên bốn vùng mức độ chứa nước: Rất nghèo(B), Nghèo(B), Trung bình(B), Giàu(B) Bản đồ phân vùng tiềm nước đất tỉnh Kon Tum, tính tốn phần diện tích giao nhóm mức độ chứa nước Lấy ví dụ cụ thể với vùng Rất nghèo (A) sau: vùng Rất nghèo (A) chồng lên Bản đồ phân vùng tiềm nước đất tỉnh Kon Tum phần giao vùng Rất nghèo (A) với vùng Rất nghèo(B), Nghèo(B), Trung bình(B), Giàu(B) máy tính xác định diện tích Kết cụ thể sau:  Rất nghèo(A) với Rất nghèo(B) là: 3495,9312 km2;  Rất nghèo(A) với Nghèo(B) là: 411,7527 km2;  Rất nghèo(A) với Trung bình(B) là: 3,6927 km2;  Rất nghèo(A) với Giàu(B) là: 0,0000 km2; Những giá trị diện tích vừa tính bên giá trị thể cột thứ ba Bảng 4.5 Đối với nhóm khác tính cách tương tự 103 Bảng 4.5 Diện tích trùng nhóm mức độ chứa nước tương ứng hai đồ Bản đồ phân vùng mức độ chứa nước đất tỉnh Kon Tum Bản đồ phân vùng tiềm nước đất tỉnh Kon Tum Rất nghèo (A) Nghèo (A) Trung bình (A) Tổng (km2) Giàu (A) Rất nghèo (B) 3495,9312 1270,3968 0,2196 0,0000 4766,5476 Nghèo (B) 411,7527 2974,4316 98,0415 0,0441 3484,2699 Trung bình (B) 3,6927 464,3685 816,2613 1,3788 1285,7013 Giàu (B) 0,0000 2,4831 99,1692 52,5510 154,2033 3911,3766 4711,6800 1013,6916 53,9739 9690,7221 Tổng (km2) Từ Bảng 4.5, để đánh giá độ xác Bản đồ tiềm nước đất tỉnh Kon Tum, tác giả sử dụng đồng thời hai thông số để đánh giá độ xác tổng quát (Overall Accuracy - kí hiệu α) hệ số Kappa (kí hiệu K)  Độ xác tổng quát α: Được tính theo cơng thức sau: (4.2) α= 𝟑𝟒𝟗𝟓,𝟗𝟑𝟏𝟐 + 𝟐𝟗𝟕𝟒,𝟒𝟑𝟏𝟔 +𝟖𝟏𝟔,𝟐𝟔𝟏𝟑+ 𝟓𝟐,𝟓𝟓𝟏𝟎 𝟗𝟔𝟗𝟎,𝟕𝟐𝟐𝟏 104 = 75,734 (%)  Hệ số Kappa: Kappa hệ số thống kê dùng để đánh giá tỷ lệ phần trăm tương đồng hai phương pháp sau loại bỏ yếu tố ngẫu nghiên Được tính theo cơng thức sau: Kết tính tốn cho giá trị K = 0.604 Bảng 4.6 Ý nghĩa hệ số Kappa Như vậy, với độ xác tổng quát α = 75,734%, hệ số Kappa K = 0.604 cho thấy kết đạt nghiên cứu tiềm nước đất tỉnh Kon Tum phương pháp GIS kết hợp với đánh giá đa tiêu chuẩn MCE khả quan Ngoài ra, để có nhìn trực quan vị trí mà mức độ chứa nước tương ứng hai đồ trùng vị trí sai lệch chúng, ArcGIS thực phép trừ Bản đồ phân vùng tiềm nước đất tỉnh Kon Tum cho Bản đồ phân vùng mức độ chứa nước đất tỉnh Kon Tum, kết phép tốn thể Hình 4.9 - Bản đồ vị trí sai lệch Bản đồ phân vùng tiềm nước đất tỉnh Kon Tum Bản đồ phân vùng mức độ chứa nước đất tỉnh Kon Tum 105 Hình 4.9 Bản đồ vị trí sai lệch Bản đồ phân vùng tiềm nước đất tỉnh Kon Tum Bản đồ phân vùng mức độ chứa nước đất tỉnh Kon Tum 106 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ  Một số kết đạt được:  Trên sở phân tích, đánh giá ảnh hưởng yếu tố (đặc điểm thạch học, mật độ đứt gãy, độ dốc, lượng mưa, lượng bốc hơi, thực vật…) đến tiềm nước đất sử dụng phương pháp GIS kết hợp với phương pháp đánh giá đa tiêu chuẩn MCE xây dựng Bản đồ tiềm nước đất tỉnh Kon Tum - tỉ lệ 1: 100.000  Bản đồ tiềm nước đất tỉnh Kon Tum - tỉ lệ 1:100.000 kiểm chứng cách so sánh với Bản đồ phân vùng mức độ chứa nước đất tỉnh Kon Tum cho kết tin cậy (với độ xác tổng quát  = 75,734 % hệ số Kappa K = 0.604)  Chỉ ra khu vực có tiềm NDĐ cao mà đồ ĐCTV Những khu vực thường nằm dọc theo hệ thống đứt gãy  Bản đồ tiềm nước đất tỉnh Kon Tum tỉ lệ : 100.000 giúp nhanh chóng đánh giá sơ tiềm NDĐ khu vực nghiên cứu Từ đó, phục vụ định hướng cho cơng tác tìm kiếm thăm dò NDĐ, đặc biệt khu vực miền núi có tài liệu khảo sát ĐCTV  Một số tồn tại:  Quá trình đánh giá mang tính chất chủ quan người làm  Mức độ hiểu biết mối quan hệ yếu tố thành phần đến tiềm NDĐ chưa đầy đủ nên q trình đánh giá mang tính chất trung bình hóa  Một số yếu tố khác ảnh hưởng đến tiềm NDĐ thiếu số liệu  Hướng nghiên cứu tiếp theo:  Cần tiếp tục nghiên cứu sâu mối quan hệ yếu tố với tiềm nước đất nhằm tìm qui luật biến đổi sát với thực tế  Tham khảo kiến thức nhiều chuyên gia nhằm hạn chế đánh giá cách chủ quan;  Bổ sung, khai thác sử dụng thêm số tài liệu có giá trị như: trạng sử dụng đất, trạng khai thác nước, mật độ lineament, ;  Kết hợp phương pháp GIS-MCE với phương pháp ngồi thực địa như: lộ trình khảo sát, khoan, thí nghiệm trường (bơm hút), địa vật lý để kiểm chứng hoàn thiện phương pháp  Nâng cao trình độ GIS nhằm làm hạn chế sai lệch kết lỗi kỹ thuật 107 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Công nghiệp (2000), Quy chế lập đồ Địa chất thủy văn tỷ lệ 1:50.000 (1:25.000), Hà Nội Bộ Tài nguyên môi trường (2004), Quy chế điều tra, đánh giá nước đất, Hà Nội Đoàn Văn Cánh (2005), Nghiên cứu xây dựng sở khoa học đề xuất giải pháp bảo vệ sử dụng hợp lý tài nguyên nước vùng Tây Nguyên (Mã số KC.08.05), Thuộc chương trình nghiên cứu trọng điểm cấp nhà nước “Bảo vệ mơi trường phòng tránh thiên tai ” giai đoạn 2001- 2005, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội Nguyễn Tứ Dần (2008), “Ứng dụng công nghệ GIS để thành lập đồ nhậy cảm trượt lở đất tỉnh biên giới Tây Bắc Việt Nam”, Tạp chí Khoa học Trái đất, 30 (1), tr 12 - 20 Trần Thị Mỹ Dung (2012), “Tổng quan phương pháp phân tích thứ bậc quản lý chuỗi cung ứng”, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 21(a), tr 180 - 189 Lê Cảnh Định (2011), “Tích hợp GIS phân tích định nhóm đa tiêu chuẩn đánh giá thích nghi đất đai”, Tạp chí Nơng nghiệp Phát triển Nơng thơn, tr 82 - 89 Hồng Tiến Hà (2009), Ứng dụng công nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS) để dự báo xói mòn đất huyện Sơn Động – tỉnh Bắc Giang, Luận văn thạc sĩ, Trường đại học Nông Lâm – Đại học Thái Nguyên, Thái Nguyên Trần Thanh Hà (2008), “Tai biến địa động lực ngoại sinh khu vực miền núi Việt Nam (trường hợp nghiên cứu Lào Cai)”, Kỷ yếu hội thảo quốc tế Việt Nam học lần thứ 3, tr 480-486 Bùi Học (1999), Kết thực dự án nước ngầm thị xã Kon Tum năm 1998, thuộc Dự án “Điều tra đánh giá trữ lượng, chất lượng tình trạng nhiễm nước ngầm thị xã Kon Tum để phục vụ bảo vệ khai thác sử dụng”, Trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội 108 10 Vũ Ngọc Kỷ (2001), Địa chất thủy văn đại cương, Nhà xuất giao thông vận tải, Hà Nội 11 Đỗ Thị Lan (2011), Nghiên cứu khả thấm giữ nước tiềm tàng đất rừng nhằm góp phần hạn chế xói mòn dự báo lũ rừng cho huyện Định Hoá, tỉnh Thái Nguyên, Đề tài cấp bộ, Đại học Nông Lâm Thái Nguyên 12 Trần Mạnh Liểu, “Một vài phương pháp đánh giá định tính định lượng vai trò yếu tố hình thành phát triển tai biến địa chất”, Viện chuyên ngành Địa kỹ thuật – Viện KHCN Xây Dựng 13 Nguyễn Văn Ngư (2005), Đánh giá tiềm nước đất phục vụ khai thác sử dụng quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội thị trấn Kon Plong – huyện Kon Plong tỉnh Kon Tum, Đoàn ĐCTV-ĐCCT 701 14 Nguyễn Văn Ngư (2005), Đánh giá tiềm năng, trữ lượng, chất lượng nước đất phục vụ quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội thị trấn Plei Kần – huyện Ngọc Hồi, tỉnh Kon Tum, Đoàn ĐCTV-ĐCCT 701 15 Trần Vĩnh Phước (2001), GIS - Một số vấn đề chọn lọc, Nhà xuất giáo dục, Hà Nội 16 Nguyễn Ngọc Thạch, Dương Văn Khảm (2012), Địa thông tin ứng dụng, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 17 Nguyễn Thám, Nguyễn Đăng Độ, ng Đình Khanh (2012), “Xây dựng đồ nguy trượt lở đất tỉnh Quảng Trị phương pháp tích hợp mơ hình phân tích thứ bậc (AHP) vào GIS”, Tạp chí khoa học Đại học Huế, 74B (5), tr 143-155 18 Hồ Minh Thọ (2003), Điều tra đánh giá trữ lượng, chất lượng, trạng sử dụng định hướng khai thác, bảo vệ tài nguyên nước tỉnh Kon Tum, Liên đoàn ĐCTV-ĐCCT Miền Trung, Nha Trang 19 Trần Thục (2008), Xây dựng đồ hạn hán mức độ thiếu nước sinh hoạt Nam Trung Bộ Tây Nguyên, Viện Khoa học khí tượng thuỷ văn Mơi trường, Hà Nội 20 Đỗ Minh Tồn (2008), Bài giảng Địa chất cơng trình Việt Nam, Bộ mơn ĐCCT, ĐH Mỏ Địa chất Hà Nội 109 21 Nguyễn Diệu Trinh, Nguyễn Tá (2007), “Sử dụng Hệ thông tin địa lý (GIS) thành lập đồ phân vùng tiềm nước đất lưu vực sông Ba, tỷ lệ 1: 500 000”, Tạp chí khoa học trường Đại học Sư phạm Hà Nội, (1), tr 152 - 159 22 Nguyễn Diệu Trinh (2012), Nghiên cứu, đánh giá tài nguyên nước vùng sinh thái đặc thù Bình - Trị - Thiên phục vụ khai thác sử dụng hợp lý, Luận án Tiến sĩ Địa lý, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam 23 Nguyễn Diệu Trinh, Trần Duy Phiên (2013), “Đánh giá cơng trình khai thác nước đất Kon Tum”, Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Địa lý toàn quốc lần 7, Hội Địa lý Việt Nam, tr 414 - 420 24 Ủy ban nhân dân tỉnh Kon Tum (2010), Quy hoạch bảo vệ môi trường tỉnh Kon Tum đến 2020, định hướng đến năm 2025, Kon Tum 25 Ủy ban nhân dân tỉnh Kon Tum, Niên giám thống kê tỉnh Kon Tum, từ 2000 - 2010, Kon Tum 26 Ủy ban nhân dân tỉnh Kon Tum (2011), Quy hoạch tổng thể phát triển ngành công thương tỉnh Kon Tum giai đoạn 2011-2015, định hướng đến năm 2025, Kon Tum 27 Lương Văn Vấn (2006), Đánh giá tiềm nước đất phục vụ khai thác, sử dụng quy hoạch phát triển kinh tế xã hội thị trấn Sa Thầy huyện Sa Thầy – tỉnh Kon Tum, Đoàn ĐCTV-ĐCCT 701 28 Nguyễn Trọng Yêm (2006), Nghiên cứu đánh giá trượt lở, lũ quét-lũ bùn đá số vùng nguy hiểm miền núi Bắc bộ, kiến nghị giải pháp phòng tránh, giảm nhẹ thiên tai, Thuộc Chương trình KC-08, Viện Địa chất, Viện Hàn Lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Tiếng Anh 29 Nguyen Ngoc Thach (2013), “Application of multimedia methology for investigation of karst waster in highland regions of Ha Giang Province, Viet Nam”, Environmental Earth Sciences, Volume 70, Issue 2, pp 531-542 30 SARP Gülcan (2005), Lineament analysis from satellite images, North – West of Ankara, Middle East Technical University, Ankara-Turkey 110 ... lớp thông tin tiềm nước đất khu vực nghiên cứu Do đó, đề tài Ứng dụng Hệ thống thông tin địa lý (GIS) để xây dựng đồ tiềm nước đất tỉnh Kon Tum, tỷ lệ : 10 0 000 lựa chọn nhằm làm sáng tỏ khả ứng. .. - Trần Duy Phiên ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) ĐỂ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ TIỀM NĂNG NƯỚC DƯỚI ĐẤT TỈNH KONTUM, TỶ LỆ : 10 0 .000 Chuyên ngành: Địa chất học Mã số: 60 440 2 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ... 10 1 Hình 4.8 Bản đồ phân vùng tiềm nước đất tỉnh Kon Tum 10 2 Hình 4.9 Bản đồ vị trí sai lệch Bản đồ phân vùng tiềm nước đất tỉnh Kon Tum Bản đồ phân vùng mức độ chứa nước đất tỉnh Kon Tum