Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 161 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
161
Dung lượng
46,9 MB
Nội dung
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -* - HOÀNG VĂN TÙNG ỨNG DỤNG GIS TRONG XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU HẠ TẦNG ĐÔ THỊ PHỤC VỤ GIẢM THIỂU TAI BIẾN NGẬP LỤT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI - 2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN HOÀNG VĂN TÙNG ỨNG DỤNG GIS TRONG XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU HẠ TẦNG ĐÔ THỊ PHỤC VỤ GIẢM THIỂU TAI BIẾN NGẬP LỤT Chuyên ngành: Bản đồ viễn thám hệ thông tin địa lý Mã số: 60440214 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Nguyễn Hữu Xuân TS Bùi Quang Thành XÁC NHẬN HỌC VIÊN ĐÃ CHỈNH SỬA THEO Ý KIẾN CỦA HỘI ĐỒNG Giáo viên hướng dẫn Chủ tịch Hội đồng chấm luận văn Thạc sĩ khoa học TS Bùi Quang Thành Hà Nội - 2018 PGS TS Đinh Thị Bảo Hoa LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực, đầy đủ chưa sử dụng để bảo vệ học vị Tôi xin cam đoan, giúp đỡ cho việc nghiên cứu thực tế địa phương để thực luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Tác giả luận văn HỒNG VĂN TÙNG LỜI CẢM ƠN Để hồn thành luận văn này, trước hết, xin chân thành cảm ơn TS Bùi Quang Thành, Khoa Địa lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên TS Nguyễn Hữu Xuân, Khoa Địa lý, Đại học Quy Nhơn trực tiếp hướng dẫn suốt thời gian thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn góp ý chân thành thầy, cô giáo khoa Địa lý, khoa Sau Đại học - Trường Đại học Khoa học tự nhiên Đại học quốc gia Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi cho thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn Phòng Quản lý Đơ thị - UBND Thành phố Phủ Lý giúp đỡ thời gian nghiên cứu, thực đề tài Trong nghiên cứu có sử dụng số kết tham gia nhóm nghiên cứu thực đề tài cấp Nhà nước "Nghiên cứu kết hợp ảnh viễn thám quang học radar thành lập đồ chuyên đề quân sự, hỗ trợ đánh giá địa hình lãnh thổ Việt Nam vùng phụ cận phục vụ nhiệm vụ quốc phòng" (mã số VT-UD.05/16-20 thuộc Chương trình KHCN Vũ trụ giai đoạn 2016-2020 TS Hoàng Minh Ngọc, Cục Bản đồ/BTTM làm Chủ nhiệm đề tài) Xin chân thành cám ơn Nghiên cứu tài trợ Quỹ phát triển khoa học công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) đề tài mã số 105.99-2016.05 TS Bùi Quang Thành làm chủ nhiệm Xin trân trọng cám ơn Tôi xin chân thành cảm ơn tới người thân gia đình đồng nghiệp khích lệ, tạo điều kiện tốt cho tơi q trình thực đề tài Một lần xin trân trọng cảm ơn! Tác giả luận văn HOÀNG VĂN TÙNG MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC HÌNH 8 DANH MỤC BẢNG 10 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 11 Tính cấp thiết đề tài 13 Mục tiêu nghiên cứu, câu hỏi nghiên cứu: 2.1 Mục tiêu nghiên cứu: 14 14 2.2 Câu hỏi nghiên cứu: 14 Nhiệm vụ nghiên cứu 15 Phƣơng pháp nghiên cứu 15 CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 17 1.1 Các ứng dụng GIS đô thị giới Việt Nam 17 1.1.1 Lịch sử xu phát triển GIS đô thị 17 1.1.2 Các ứng dụng GIS đô thị giới 19 1.1.3 Các ứng dụng GIS đô thị Việt Nam 20 1.2 Giới thiệu hệ thống GIS đô thị 25 1.2.1 Thông tin hạ tầng đô thị 25 1.2.2 Định nghĩa hệ thống thông tin địa lý (GIS) 32 1.2.3 Các nguyên lý GIS 36 1.3 Quy trình nghiên cứu ứng dụng GIS quản lý hạ tầng đô thị phục vụ giảm thiểu tai biến ngập lụt 43 CHƢƠNG TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU VÀ THIẾT KẾ, XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIS HẠ TẦNG ĐÔ THỊ 45 2.1 Tổng quan điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, sở hạ tầng Thành phố Phủ Lý, tỉnh Hà Nam 45 2.1.1 Điều kiện tự nhiên 45 2.1.2 Điều kiện kinh tế xã hội 47 2.1.3 Điều kiện sở hạ tầng 49 2.2 Cơ sở xây dựng GIS hạ tầng đô thị 53 2.2.1 Quy trình ứng dụng công nghệ GIS quản lý hạ tầng đô thị 2.2.2 Đánh giá trạng nhu cầu sử dụng GIS hạ tầng đô thị 54 2.2.3 Cơ sở xác định khung thông tin lựa chọn chuẩn GIS hạ tầng đô thị 2.3 Thiết kế hệ thống GIS hạ tầng đô thị 57 2.3.1 Xác định mục tiêu 57 2.3.2 Thiết kế mô hình tổng thể GIS hạ tầng thị 57 2.3.3 Thiết kế cấu trúc lớp liệu GIS hạ tầng đô thị 58 2.4 Thu thập xây dựng hệ thống GIS hạ tầng đô thị 69 2.4.1 Nguồn phương pháp thu thập liệu đô thị 69 2.4.2 Triển khai khảo sát thu thập liệu hạ tầng đô thị 72 2.4.3 Quy trình xử lý, biên tập xây dựng CSDL GIS 74 2.4.4 Chuyển đổi liệu sẵn có vào CSDL GIS hạ tầng thị 2.4.5 Tích hợp hồn thiện CSDL GIS hạ tầng thị 2.5 Tổ chức quản lý hệ thống GIS hạ tầng đô thị 2.5.1 CSDL GIS đô thị 82 83 84 2.5.2 CSDL GIS hạ tầng giao thông đô thị 87 2.5.3 CSDL GIS cấp nước đô thị 90 2.5.4 CSDL GIS nước xử lý nước thải thị 93 2.5.5 CSDL GIS chất thải rắn vệ sinh môi trường đô thị 96 2.5.6 CSDL GIS xanh đô thị 99 2.5.7 CSDL GIS hạ tầng kỹ thuật đô thị khác 102 CHƢƠNG KHAI THÁC SỬ DỤNG GIS HẠ TẦNG ĐÔ THỊ 103 3.1 Các chức phân tích GIS hạ tầng thị 103 3.2 Tra cứu hiển thị thông tin hạ tầng đô thị 3.3 Lập báo cáo trạng hạ tầng đô thị 107 3.3.1 Lập báo cáo sử dụng đất đô thị 107 3.3.2 Lập báo cáo giao thông đô thị 110 3.3.3 Lập báo cáo hạ tầng đô thị khác 111 104 53 78 55 3.4 Các ứng dụng phân tích tổng hợp GIS hạ tầng đô thị 3.4.1 Đánh giá nguy môi trường đô thị 112 112 3.4.2 Quản lý xây dựng 113 3.4.3 Điều chỉnh lập quy hoạch đô thị 114 3.5 Ứng dụng CSDL đô thị nghiên cứu ngập lụt 114 3.5.1 Quản lý giảm thiểu nguy ngập lụt đô thị 115 3.5.2 Không gian mức độ ảnh hưởng ngập lụt 116 3.5.3Xác định thành lập đồ phạm vi ảnh hưởng ngập lụt 118 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 124 TÀI LIỆU THAM KHẢO 126 PHỤ LỤC 129 A KẾT QUẢ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ 129 B MỘT SỐ VỊ TRÍ ĐO GPS VÀ HÌNH ẢNH THỰC ĐỊA TẠI THÀNH PHỐ PHỦ LÝ – TỈNH HÀ NAM 136 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Các ứng dụng đa dạng công nghệ GIS (Nguồn: ESRI) 18 Hình 1.2: Xu công nghệ GIS tăng cường khả chia sẻ tính tiện dụng cho người dùng (Nguồn: ESRI) 19 Hình 1.3: Quy trình nghiên cứu quy hoạch hệ thống sở hạ tầng đô thị 28 Hình 1.4: Tháp thơng tin đô thị với luồng thông tin tổng hợp sách đưa vào hoạt động 30 Hình 1.5: Các thành phần tạo nên hệ thống thông tin địa lý (GIS) 33 Hình 1.6: Các chức GIS hạ tầng kỹ thuật đô thị [24]. 34 Hình 1.7: Mơ hình thể đối tượng địa lý lớp đồ GIS (Nguồn: ESRI) 37 Hình 1.8: Mơ hình liệu vector raster (Nguồn: ESRI) 38 Hình 1.9: Các lớp liệu GIS cần đưa hệ tọa độ thực Hình 1.10: Các thơng số Hệ tọa độ quốc gia VN2000 39 40 Hình 1.11: Mơ hình CSDL quan hệ bảng liệu thuộc tính GIS 41 Hình 1.12: Mơ hình CSDL quan hệ khơng gian 42 Hình 1.13: Quy trình nghiên cứu ứng dụng GIS quản lý hạ tầng đô thị phục vụ giảm thiểu tai biến ngập lụt 43 Hình 2.1: Quy trình ứng dụng công nghệ GIS quản lý hạ tầng thị Hình 2.2: Quy định hành quản lý hạ tầng đô thị 56 Hình 2.3: Mơ hình tổng thể GIS hạ tầng đô thị TP Phủ Lý 58 Hình 2.4: Mơ hình quản lý CSDL GIS tích hợp cấp đô thị ArcGIS 54 59 Hình 2.5: Nguồn thơng tin liệu hạ tầng đô thị 71 Hình 2.6: Quy trình xử lý, biên tập xây dựng CSDL hạ tầng đô thị 74 Hình 2.7: Mơ hình chuyển đổi liệu vào phần mềm ArcGIS 78 Hình 2.8: Cập nhật liệu hạ tầng đô thị từ khảo sát GPS 79 Hình 2.9:Cập nhật đồ hạ tầng đô thị từ liệu đo vẽ 79 Hình 2.10: Cách chuyển đổi liệu từ AutoCAD sang định dạng ArcGIS Hình 2.11: Ảnh vệ tinh khu vực phường Châu Sơn, TP Phủ Lý 81 Hình 2.12: Cập nhật liệu giao thông đô thị TP Phủ Lý từ ảnh vệ tinh Hình 2.13: Cây thư mục CSDL GIS hạ tầng đô thị TP Phủ Lý 80 82 81 132 133 134 135 B MỘT SỐ VỊ TRÍ ĐO GPS VÀ HÌNH ẢNH THỰC ĐỊA TẠI THÀNH PHỐ PHỦ LÝ – TỈNH HÀ NAM 136 Điểm đo: GPS 01 -Khu vực Vườn hoa Nam Điểm đo: GPS 02 -UBND TP Phủ Lý, tỉnh Hà Nam Cao Điểm đo: GPS 04 -Khu vực Đường 3/7 Điểm đo: GPS 03 -Khu vực Hồ Chùa Bàu Điểm đo: GPS 05 -Khu vực Đường 3/7 137 Điểm đo: GPS 06 -Ngõ khu dân cư, gần hồ Nam Trần Hưng Đạo Điểm đo: GPS 07 -Ngõ khu dân cư, gần hồ Nam Trần Hưng Đạo Điểm đo: GPS 08 -Ngõ khu dân cư, gần hồ Nam Trần Hưng Đạo Giam Điểm đo: GPS 09 -Đường dẫn vào hồ Trại 138 ... kiện sở hạ tầng 49 2.2 Cơ sở xây dựng GIS hạ tầng đô thị 53 2.2.1 Quy trình ứng dụng công nghệ GIS quản lý hạ tầng đô thị 2.2.2 Đánh giá trạng nhu cầu sử dụng GIS hạ tầng đô thị. .. ứng dụng GIS quản lý hạ tầng đô thị phục vụ giảm thiểu tai biến ngập lụt 43 Hình 2.1: Quy trình ứng dụng cơng nghệ GIS quản lý hạ tầng thị Hình 2.2: Quy định hành quản lý hạ tầng. .. nhật liệu thị từ ảnh vệ tinh; Tích hợp hồn thiện CSDL GIS hạ tầng đô thị Phương pháp đồ:Với sở liệu hạ tầng đô thị xây dựng liệu chuẩn hóa Từ xây dựng đồ phục vụ cho quản lý hạ tầng đô thị Thành