Nghiên cứu xây dựng cơ sở dữ liệu gis phục vụ quản lý môi trường huyện đan phượng, thành phố hà nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN PHÚ GIANG NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS PHỤC VỤ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG HUYỆN ĐAN PHƯỢNG, THÀNH PHỐ HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN PHÚ GIANG NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS PHỤC VỤ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG HUYỆN ĐAN PHƯỢNG, THÀNH PHỐ HÀ NỘI Ngành : Kỹ thuật trắc địa - đồ Mã số : 60520503 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Vƣơng Trọng Kha HÀ NỘI - 2015 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân Các số liệu, kết trình bày luận văn thật chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Hà Nội, ngày 12 tháng năm 2015 Tác giả Nguyễn Phú Giang MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục Danh mục chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình MỞ ĐẦU Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội khu vực huyện Đan Phƣợng 1.1.1 Điều kiện tự nhiên 1.1.2 Thực trạng phát triển kinh tế - xã hội 13 1.2 Hiện trạng sử dụng đất huyện Đan Phƣợng 17 Chƣơng 2: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƢƠNG PHÁP LUẬN NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU PHỤC VỤ QUẢN LÝ MÔI TRƢỜNG 20 2.1 Khái niệm chung môi trƣờng thách thức môi trƣờng nƣớc ta 20 2.1.1 Khái niệm chung môi trƣờng 20 2.1.2 Những thách thức môi trƣờng nƣớc ta 20 2.2 Khái niệm chung sở liệu 22 2.2.1 Khái niệm hệ sở liệu 22 2.2.2 Mơ hình sở liệu 22 2.3 Giới thiệu chung GIS 24 2.3.1 Khái niệm GIS 24 2.3.2 Các thành phần GIS 26 2.3.3 Các nhiệm vụ GIS 28 2.3.4 Mơ hình liệu GIS 31 2.3.5 Cấu trúc liệu GIS 32 2.4 Tổng quan sở liệu GIS 35 2.4.1 Khái niệm sở liệu GIS 35 2.4.2 Ngôn ngữ xây dựng sở liệu GIS 36 2.4.3 Cấu trúc sở liệu GIS 37 2.4.4 Tổ chức sở liệu GIS 48 2.4.5 Chuẩn sở liệu GIS 50 2.5 Xây dựng sở liệu GIS phục vụ quản lý môi trƣờng – Lựa chọn giải pháp 52 2.5.1 Sự cần thiết phải xây dựng sở liệu môi trƣờng 52 2.5.2 Các giải pháp công nghệ GIS 53 2.5.3 Tích hợp tƣ liệu viễn thám xây dựng sở liệu GIS 57 2.5.4 Nguyên tắc gắn kết liệu khơng gian thuộc tính phân tích liệu 57 2.5.5 Quy trình xây dựng sở liệu GIS 58 2.5.6 Chiết tách thông tin lớp phủ bề m t từ tƣ liệu ảnh vệ tinh Landsat 63 Chƣơng 3: XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS PHỤC VỤ QUẢN LÝ MÔI TRƢỜNG KHU VỰC HUYỆN ĐAN PHƢỢNG - THÀNH PHỐ HÀ NỘI 65 3.1 Nguyên tắc chung xây dựng sở liệu GIS phục vụ quy hoạch quản lý môi trƣờng 65 3.2 Xây dựng sở liệu địa lý 66 3.3 Kết xây dựng sở liệu địa lý 79 3.3.1 Dữ liệu thủy hệ 80 3.3.2 Dữ liệu phủ bề m t 80 3.4 Cơ sở liệu GIS phục vụ quản lý môi trƣờng 83 3.4.1 Vai trò sở liệu GIS phục vụ quản lý môi trƣờng 83 3.4.2 Căn phân chia nhóm chuyên đề mơi trƣờng 84 3.4.3 Các nhóm liệu chuyên đề môi trƣờng 85 3.5 Xây dựng sở liệu GIS chuyên đề mơi trƣờng 86 3.5.1 Nhóm chun đề 1: MoiTruongNuoc 87 3.5.2 Nhóm chuyên đề 2: MoiTruongKhongKhi 90 3.6 Kết xây dựng sở liệu GIS môi trƣờng 91 3.6.1 Dữ liệu chuyên đề môi trƣờng nƣớc 91 3.6.2 Dữ liệu chuyên đề mơi trƣờng khơng khí 92 3.7 Phát triển ứng dụng GIS 92 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt BĐĐH BVMT CSDL HTTĐL TCVN TNMT DBMS (Database Management System) ESRI (Environmental System Research Institute) GIS (Geographic Information System) GEMS (Global Environmental Monitoring System) GML (Geography Markup Language) GFM (General Feature Model) UML (Unified Modeling Language) XML (eXtensible Markup Language) ISO (International Organization fo Standanrdization) RS – Remote Sensing Chữ viết đầy đủ Bản đồ địa hình Bảo vệ mơi trƣờng Cơ sở liệu Hệ thông tin địa lý Tiêu chuẩn Việt Nam Tài nguyên môi trƣờng Hệ quản trị sở liệu Viện nghiên cứu hệ thống môi trƣờng Hệ thống thông tin địa lý Hệ thống quan trắc tồn cầu Ngơn ngữ đánh dấu địa lý mở rộng Mơ hình đối tƣợng địa lý tổng qt Ngơn ngữ mơ hình hóa thống Ngôn ngữ đánh dấu mở rộng Tổ chức Quốc tế tiêu chuẩn hóa Viễn thám DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang Bảng 1.1 Các loại đất huyện Đan Phƣợng 10 Bảng 1.2 Giá trị sản xuất ngành kinh tế địa bàn huyện Đan Phƣợng theo giá cố định 1994 13 Bảng 1.3 Cơ cấu giá trị sản xuất ngành kinh tế huyện Đan Phƣợng 14 Bảng 1.4 Cơ cấu GDP ngành kinh tế huyện Đan Phƣợng 15 Bảng 1.5 Tình hình biến động dân số huyện Đan Phượng qua số năm 15 Bảng 1.6 Hiện trạng sử dụng đất huyện Đan Phƣợng năm 2013 18 Bảng 2.1 Ví dụ định nghĩa kiểu đối tƣợng sở liệu GIS 35 Bảng 2.2 Ví dụ phân lớp đối tƣợng địa lý 41 Bảng 2.3 Các nguyên tắc topology 43 Bảng 2.4 Một số chức thƣờng dùng GIS 55 Bảng 2.5 Giá trị Lmax, Lmin, M L , AL kênh ảnh dải sóng đỏ, cận hồng ngoại ảnh LANDSAT TM, ETM+, LANDSAT 63 Bảng 3.1 Gộp nhóm liệu 67 Bảng 3.2 Các lớp liệu địa lý 71 Bảng 3.3 Chi tiết topology với đối tƣợng nhóm lớp 72 Bảng 3.4 Dữ liệu thuộc tính đối tƣợng địa lý 75 DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang Hình 1.1 Vị trí địa lý huyện Đan Phƣợng Hình 1.2 Cơ cấu giá trị sản xuất ngành kinh tế huyện Đan Phƣợng năm 2013 14 Hình 1.3 Hiện trạng sử dụng đất huyện Đan Phƣợng năm 2013 19 Hình 2.1 Mơ hình liệu phân cấp 23 Hình 2.2 Mơ hình mạng 23 Hình 2.3 Sơ đồ tổ chức hệ thống GIS 26 Hình 2.4 Mơ hình lớp liệu vector 32 Hình 2.5 Cấu trúc liệu raster vector 33 Hình 2.6 Biểu diễn thông tin dạng điểm, đƣờng, vùng theo cấu trúc Vector 39 Hình 2.7 Minh họa thơng tin raster 40 Hình 2.8 Liên kết liệu khơng gian thuộc tính 48 Hình 2.9 Sơ đồ tổ chức sở liệu – Geodatabase 49 Hình 2.10 Sơ đồ quy trình xây dựng sở liệu GIS 61 Hình 2.11 Mơ hình tổ chức sở liệu GIS quản lý môi trƣờng 62 Hình 3.1 Mơ hình tổ chức liệu sở liệu GIS môi trƣờng huyện Đan Phƣợng 66 Hình 3.2 Mơ hình sở liệu địa lý 70 Hình 3.3 Thiết kế Geodatabase chuẩn 79 Hình 3.4 Nội dung liệu thủy hệ 80 Hình 3.14 Bản đồ phân bố lớp phủ thực vật ngày 02 – 12 – 2013 80 Hình 3.5 Nội dung liệu phủ bề m t 81 Hình 3.6 Nội dung liệu giao thơng 81 Hình 3.7 Nội dung liệu địa hình 82 Hình 3.8 Nội dung liệu biên giới địa giới 82 Hình 3.9 Nội dung liệu chun đề mơi trƣờng nƣớc m t 91 Hình 3.10 Nội dung liệu chun đề mơi trƣờng khơng khí 92 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Huyện Đan Phƣợng nằm phía Tây Thành phố Hà Nội, cách trung tâm thành phố khoảng 18km, có vị trí chiến lƣợc quan trọng trị, kinh tế, văn hóa, xã hội Hà Nội đất nƣớc Nơi có hệ thống giao thông quan trọng nhƣ QL 32, t nh lộ 79, t nh lộ 83 chạy qua địa bàn huyện tạo điều kiện cho huyện mở rộng tiếp cận thị trƣờng dễ dàng thuận lợi Đan Phƣợng đ c biệt có lợi vị trí gần trung tâm kinh tế thị trƣờng lớn thủ Hà Nội, khu cơng nghệ cao Hịa Lạc chuỗi đô thị Xuân Mai – Miếu Môn – Hòa Lạc – Sơn Tây, đồng thời trục kinh tế sôi động hội nhập kinh tế khu vực giới Với lợi huyện ven đô “nhất cận thị, nhị cận giang”, năm qua, Đan Phƣợng không ngừng tận dụng, phát huy tối đa tiềm năng, mạnh cho phát triển kinh tế - xã hội Tốc độ tăng trƣởng kinh tế cao (13,3%/năm, mức tăng bình quân t nh 9,8%/năm), cấu kinh tế chuyển dịch ngày hợp lý toàn diện, đời sống ngƣời dân đƣợc cải thiện rõ rệt Với thuận lợi m t địa lý, ngày Đan Phƣợng phát triển mạnh công nghiệp, thƣơng mại dịch vụ, với tốc độ phát triển gần 30%/năm, tập trung vào ngành chế biến lâm sản, thực phẩm, đồ uống, dệt may sản xuất vật liệu xây dựng Để đẩy mạnh việc phát triển cơng nghiệp, Đan Phƣợng tích cực triển khai xây dựng cụm, điểm công nghiệp: Cụm công nghiệp Tân Lập, cụm công nghiệp thị trấn Phùng, điểm cơng nghiệp Đan Phƣợng, Phƣơng Đình, Liên Hà, Liên Trung, Tân Hội… Huyện lị Phùng cách trung tâm Hà Nội 22 km quốc lộ 32, gần sông Đáy, vị trí thuận lợi cho Đan Phƣợng việc giao lƣu, trao đổi hàng hoá với vùng miền lân cận 83 3.4 Cơ sở liệu GIS phục vụ quản lý mơi trƣờng 3.4.1 Vai trị sở liệu GIS phục vụ quản ý môi trường Trong phát triển công nghệ tin học, viễn thám hệ thông tin địa lý (GIS), việc xử lý thơng tin tích hợp liệu từ nhiều nguồn khác phục vụ quản lý môi trƣờng thực trở thành nhu cầu cấp thiết Việt Nam nhiều năm qua Những liệu đầu dạng số lƣu phần mềm máy tính khác nhau, đƣợc tích hợp mơ hình tốn học chung giúp ích nhiều cho việc lƣu trữ quản lý môi trƣờng, nhƣ dự báo xu hƣớng, diễn biến môi trƣờng Ứng dụng GIS vào quản lý mơi trƣờng địi hỏi nghiên cứu sâu khả ứng dụng công nghệ cho truy cập, quản lý, theo dõi, đánh giá dự báo xu hƣớng, biến động xấu môi trƣờng tƣơng lai Việc ứng dụng mơ hình quản lý tổng thể có tham gia liệu viễn thám giúp ích nhiều cho khả dự báo hạn chế tác động gây nhiễm mơi trƣờng, suy thối tài ngun sau Để xây dựng mơ hình đánh giá nhƣ dự báo xu hƣớng diễn biến môi trƣờng GIS, vấn đề tiên nhƣ sau cần đƣợc lƣu ý: - Đối với mơ hình đƣa vào GIS: + Cơ sở phƣơng pháp luận chủ yếu, cơng thức tốn học + Quy mơ mơ hình + Những thông số cần thiết để xác định mô hình + Những liệu cần thiết để chạy mơ hình + Điều kiện cụ thể cho mức độ quan trọng thông số ho c liệu đƣa vào mơ hình + Những sai số xử lý theo mơ hình 84 - u cầu GIS: + Dữ liệu đƣợc đƣa vào mơ hình phải chuẩn không gian địa lý nhƣ kết cấu + Dữ liệu cần đầy đủ m t nội dung + Dữ liệu cho phép ch nh sửa đƣợc mơ hình dự báo đánh giá + Khả thay ho c chuyển đổi từ liệu khác cần thiết + Khả nhận biết chất liệu thông qua kết sau q trình mơ hình hóa + Khả thơng tin chất lƣợng mức độ sai số liệu + Tính linh hoạt liệu đầu vào nhƣ mơ hình trƣờng hợp cần thay GIS Nhƣ quản lý môi trƣờng dựa sở liệu GIS, việc xây dựng sở liệu đóng vai trị quan trọng Các lớp thong tin môi trƣờng huyện Đan Phƣợng đƣợc chuyển đổi, truy cập phần mềm ArcVIEW nhăm phục vụ cho mơ hình phân tích để đánh giá tốt trạng môi trƣờng huyện Tổ chức liệu phụ thuộc vào độ lớn liệu, mục tiêu sử dụng phƣơng pháp lƣu trữ Độ lớn liệu xác định phƣơng tiện dùng để lƣu trữ (media for storage) Mục tiêu sử dụng xác định cấu trúc dạng kết nối với trung tâm lƣu trữ Phƣơng thức lƣu trữ liệu nhƣ dạng mạng đƣợc chia thành liệu tập trung (centralized) hay liệu phân tán (distributed) Đối với sở liệu GIS phục vụ quản lý môi trƣờng ch lập theo mục tiêu xác định nên độ lớn liệu dạng trung bình nhỏ, liệu kết nối mạng theo thể tập trung, có liên kết hệ mở cho phép cập nhật thƣờng xuyên 3.4.2 ăn phân chia nhóm chu ên đề môi trường Thiết kế liệu chuyên đề hệ thống thông tin địa lý môi trƣờng xác định rõ mối quan hệ, cấu trúc liệu tổ chức chúng 85 logic để đáp ứng đƣợc nhu cầu thơng tin phục vụ công tác quản lý môi trƣờng Trên thực tế, có số liệu đƣợc gắn kết với liệu mơi trƣờng Ví dụ nhƣ thủy hệ, ranh giới hành chính, địa hình, sở hạ tầng … liệu đƣợc coi nhƣ liệu Còn số liệu chuyên đề liệu vấn đề mơi trƣờng cụ thể, ví dụ nhƣ số liệu trạm quan trắc chất lƣợng nƣớc m t, chất lƣợng nƣớc ngầm, chất lƣợng khơng khí, tình hình suy thoái đất … sở liệu HTTDL Quốc gia môi trƣờng phải đƣa vào đủ loại liệu Để đáp ứng đƣợc mục tiêu đảm bảo tính logic cấu trúc liệu, việc phân chia nhóm sở liệu chuyên đề cần dựa số cứ: Phản ánh vấn đề môi trƣờng Việt Nam Cơ sở liệu hệ thống thông tin địa lý Quốc gia tài nguyên – môi trƣờng Tƣơng thích với ch thị tài nguyên – môi trƣờng Việt Nam Khả thu thập đƣợc liệu Tham khảo tài liệu dự án sở liệu HTTĐL nƣớc, chuẩn sở liệu HTTĐL số nƣớc, tổ chức dự án Quốc tế Đáp ứng yêu cầu việc thiết kế sở liệu nhƣ phân cấp, tính linh hoạt, khả mở rộng, phù hợp công nghệ, khả phân tích liệu 3.4.3 Các nhóm liệu chu ên đề môi trường Dựa phân chia nhóm liệu chun đề mơi trƣờng, đồng thời tham khảo số tài liệu khác; sở liệu GIS chuyên đề môi trƣờng huyện Đan Phƣợng đƣợc chia thành nhóm: Chuyên đề 1: Nhóm CSDL MoiTruongDat Chuyên đề 2: Nhóm CSDL MoiTruongNuoc Chuyên đề 3: Nhóm CSDL MoiTruongKhongKhi 86 3.5 Xây dựng sở liệu GIS chuyên đề môi trƣờng Việc xây dựng sở liệu GIS chuyên đề môi trƣờng đƣợc làm theo quy trình chung Phần ch nêu đ c trung riêng cần ý cho nhóm liệu chun đề mơi trƣờng Cơ sở thiết kế Mơ hình liệu chun đề mơi trƣờng đƣợc xây dựng dựa trên: - Cơ sở liệu địa lý - Các nhóm liệu chuyên đề môi trƣờng thiết kế - Tài liệu trạng môi trƣờng huyện Đan Phƣợng - Dựa vào mục đích phục vụ quản lý mơi trƣờng huyện Đan Phƣợng Nguồn liệu Để đánh giá đƣợc trạng môi trƣờng huyện Đan Phƣợng cần thu thập số liệu trạm quan trắc chất lƣợng nƣớc m t, nƣớc ngầm, mẫu nƣớc thải, chất lƣợng khơng khí, tình hình suy thối đất huyện Đan Phƣợng - Địa điểm thu thập: phịng Tài ngun Mơi trƣờng huyện Đan Phƣợng - Số liệu thu thập đƣợc: vị trí quan trắc, số liệu quan trắc phân tích thành phần hóa học mơi trƣờng nƣớc (nƣớc m t, nƣớc ngầm), chất lƣợng khơng khí, tình hình suy thối đất Số liệu sau đƣợc thu thập đƣợc đƣợc tổng hợp, xử lý dƣới dạng biểu đồ, bảng biểu tổng hợp để làm sở đánh giá trạng môi trƣờng vực huyện Đan Phƣợng Thiết kế Geodatabase Trong phần mềm ArcGIS, việc quản lý liệu đƣợc thao tác ArcCatalog, Personal Geadatabase có tên DANPHUONG_MOITRUONG với 87 Feature dataset thuộc nhóm liệu GIS chun đề mơi trƣờng đƣợc trình bày cụ thể nhƣ sau: 3.5.1 Nhóm chu ên đề 1: MoiTruongNuoc - Phân tích gồm nhóm lớp: QuanTracNuocMat, QuanTracNuocNgam, QuanTracNuocSinhHoat Tên lớp Dạng Loại đối tƣợng biểu thị QuanTracNuocMat Điểm Vị trí điểm quan trắc nƣớc QuanTracNuocNgam Điểm Vị trí điểm quan trắc nƣớc QuanTracNuocSinhHoat Điểm Vị trí điểm quan trắc nƣớc - Các ràng buộc toàn vẹn liệu không gian (quan hệ topology) Dữ liệu thuộc nhóm chuyên đề đề dạng nút, liên hệ với quan hệ khơng gian thực tế lớp hồn tồn độc lập với - Thơng tin thuộc tính nhóm chun đề 2: Bảng thuộc tính đối tƣợng dạng điểm Tên trƣờng liệu Độ rộng trƣờng liệu (byte) Kiểu liệu Nội dung thông tin nhập QuanTracNuocMat MADOITUONG 10 Text Mã nhận dạng điểm POINT_X Double Tọa độ X POINT_Y Double Tọa độ Y VITRIQUANTRAC 50 Text Tên điểm quan trắc PH Double Hàm lƣợng pH BOD Double Nhu cầu oxy sinh hóa COD Double Nhu cầu oxy hóa học TSS Double Hàm lƣợng chất rắn lơ lửng 88 Tên trƣờng liệu Độ rộng trƣờng liệu (byte) Kiểu liệu Nội dung thông tin nhập FE Double Hàm lƣợng sắt PB Double Hàm lƣợng chì NH4 Double Hàm lƣợng Amoni NO2 Double Hàm lƣợng Nitrit CrVI Double Hàm lƣợng Crom ZN Double Hàm lƣợng kẽm MN Double Hàm lƣợng Mangan SN Double Hàm lƣợng Thiếc AS Double Hàm lƣợng ASEN DAUMO Double Hàm lƣợng dầu mỡ NO3 Double Hàm lƣợng Nitrat COLIFORM Double Hàm lƣợng vi khuẩn CO Double Hàm lƣợng monoxide HCBVTV Double Hóa chất bảo vệ thực vật HG Double Hàm lƣợng thủy ngân DO Double Nồng độ oxi hòa tan MADOITUONG 10 Text Mã nhận dạng điểm POINT_X Double Tọa độ X POINT_Y Double Tọa độ Y VITRIQUANTRAC 50 Text Tên điểm quan trắc PH Double Hàm lƣợng pH TSS Double Hàm lƣợng chất rắn lơ lửng casrbon QuanTracNuocNgam 89 Tên trƣờng liệu Độ rộng trƣờng liệu (byte) Kiểu liệu Nội dung thông tin nhập F Double Hàm lƣợng Flour DOCUNG Double Độ cứng nƣớc CrVI Double Hàm lƣợng Crom ZN Double Hàm lƣợng kẽm MN Double Hàm lƣợng Mangan NO3 Double Hàm lƣợng Nitrat CL Double Nồng độ Clorua CD Double Hàm lƣợng Cadimi MADOITUONG 10 Text Mã nhận dạng điểm POINT_X Double Tọa độ X POINT_Y Double Tọa độ Y VITRIQUANTRAC 50 Text Tên điểm quan trắc PH Double Hàm lƣợng pH BOD Double Nhu cầu oxy sinh hóa COD Double Nhu cầu oxy hóa học TSS Double Hàm lƣợng chất rắn lơ lửng FE Double Hàm lƣợng sắt PB Double Hàm lƣợng chì NH4 Double Hàm lƣợng Amoni PHENOL Double Hàm lƣợng Phenol CrVI Double Hàm lƣợng Crom MN Double Hàm lƣợng Mangan SN Double Hàm lƣợng Thiếc QuanTracNuocSinhHoat 90 Độ rộng trƣờng liệu (byte) Tên trƣờng liệu Kiểu liệu Nội dung thông tin nhập AS Double Hàm lƣợng ASEN DAUMO Double Hàm lƣợng dầu mỡ TONGN Double Hàm lƣợng tổng Ni tơ COLIFORM Double Hàm lƣợng vi khuẩn CO Double Hàm lƣợng monoxide SUNFUA Double Hàm lƣợng khí Sunfua casrbon 3.5.2 Nhóm chu ên đề 2: MoiTruongKhongKhi - Phân tích gồm nhóm lớp: QuanTracKhongKhi Tên lớp Dạng QuanTracKhongKhi Điểm Loại đối tƣợng biểu thị Các điểm quan trắc nƣớc - Các ràng buộc tồn vẹn liệu khơng gian (quan hệ topology) Dữ liệu thuộc nhóm chun đề có quan hệ hồn tồn độc lập - Thơng tin thuộc tính nhóm chun đề 2: Bảng thuộc tính đối tƣợng dạng điểm Tên trƣờng liệu Độ rộng Kiểu trƣờng liệu liệu Nội dung thông tin nhập (byte) QuanTracKhongKhi MADOITUONG 10 Text Mã nhận dạng điểm POINT_X Double Tọa độ X 91 POINT_Y Double Tọa độ Y VITRIQUANTRAC 50 Text Tên điểm quan trắc H2S Double Hàm lƣợng Sunfua hydro NO2 Double Hàm lƣợng Nitrit SO2 Double Hàm lƣợng Lƣu huỳnh dioxit CO Double Hàm lƣợng Carbon Monoxide BUI Double Hàm lƣợng bụi TIENGON Double Tiếng ồn 3.6 Kết xây dựng sở liệu GIS môi trƣờng 3.6.1 Dữ liệu chu ên đề môi trường nước Dữ liệu môi trƣờng nƣớc huyện Đan Phƣợng đƣợc trình bày nhƣ sau: Hình 3.9 Nội dung liệu chuyên đề môi trƣờng nƣớc mặt 92 3.6.2 Dữ liệu chu ên đề môi trường không khí Dữ liệu mơi trƣờng khơng khí huyện Đan Phƣợng đƣợc trình bày nhƣ sau: Hình 3.10 Nội dung liệu chun đề mơi trƣờng khơng khí 3.7 Phát triển ứng dụng GIS Một phát triển ứng dụng GIS phân tích liệu, chức quan trọng mang đ c điểm khác biệt ƣu điểm hẳn so với hệ thống thơng tin khác Phân tích liệu khơng gian bao gồm việc sử dụng phép toán để xếp liệu đố nhƣ liệu thuộc tính có liên quan Các phép tốn khơng gian sử dụng liên tiếp để giải vấn đề Trong GIS, việc phân tích hay khai thác liệu đƣợc thực mức độ khác nhƣ sau: - Dữ liệu thuộc tính bảng đƣợc xếp lại để trình bày báo cáo hay sử dụng hệ máy tính khác - Các thao tác đƣợc thực liệu hình học hay chế độ tìm kiếm hay mục đích tính tốn 93 - Các thao tác logic, số học thống kê đƣợc thực bảng thuộc tính - Hình học thuộc tính đƣợc dùng chung để lập liệu dựa thuộc tính gốc phát sinh, hay lập liệu dựa mối quan hệ địa lý Nói cách khác, phân tích liệu GIS đƣợc xếp thành nhóm: hỏi đáp sở liệu, lập đồ phát sinh mơ hình hóa q trình Hỏi đáp đơn tìm kiếm thơng tin có sẵn sở liệu Lập đồ phát sinh trình tạo lớp liệu từ lớp liệu cũ Ví dụ nhƣ sở liệu có lớp trạng sử dụng đất hai thời điểm, ta chồng xếp để có đƣợc lớp đồ phát sinh lớp biến động trạng sử dụng đất 94 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Phƣơng pháp tích hợp tƣ liệu GIS viễn thám có nhiều ƣu điểm so với phƣơng pháp nghiên cứu truyền thống mang lại hiệu quan trọng xây dựng sở liệu môi trƣờng, phục vụ công tác quản lý, đánh giá giám sát chất lƣợng môi trƣờng Trong đề tài tổng hợp vấn đề quản lý mơi trƣờng, sử dụng ứng dụng dự báo, khắc phục cố môi trƣờng Thiết lập đƣợc quy trình xây dựng sở liệu GIS khu vực huyện Đan Phƣợng, xây dựng đƣợc mơ hình tổ chức sở liệu GIS phục vụ công tác quản lý môi trƣờng huyện Đan Phƣợng Kết trình nghiên cứu xây dựng đƣợc sở liệu địa hình sở liệu chuyên đề môi trƣờng khu vực huyện Đan Phƣợng Việc xây dựng sở liệu GIS đƣợc thực dựa thao tác chuyển đổi liệu gốc từ dạng DGN sang ArcGIS Kết trình chuyển đổi đƣợc tổ chức theo Geodatabase – hệ tổ chức liệu khoa học chuẩn giới theo phƣơng pháp tổ chức liệu GIS Cơ sở liệu địa hình sở liệu chuyên đề môi trƣờng đƣợc xây dựng với chuẩn: chuẩn định dạng liệu, chuẩn project, chuẩn topology chuẩn liệu thuộc tính Tình trạng mơi trƣờng đƣợc phân tích đánh giá cách định lƣợng theo giá trị thông số mơi trƣờng tiêu chí cụ thể theo phân bố không gian thời gian Trên sở phân tích liệu quan trắc mơi trƣờng từ sở liệu lập, đƣa nhận định đánh giá tình hình nhiễm mơi trƣờng nói chung q trình cơng nghiệp hóa nói riêng tác động vào mơi trƣờng sống ngƣời; từ làm sở đƣa giải pháp xử lý để giảm thiểu ô nhiễm môi trƣờng góp phần tích cực vào cơng tác quản lý mơi trƣờng khu vực huyện Đan Phƣợng 95 Cơ sở liệu GIS môi trƣờng đƣợc xây dựng với số chức nhƣ trình bày liệu, lập đồ chuyên đề môi trƣờng… cung cấp nhiều thông tin trạng môi trƣờng huyện Đan Phƣợng góp phần thiết thực phục vụ cơng tác quản lý môi trƣờng chung, hƣớng tới mục tiêu phát triển bền vững Kiến nghị Do điều kiện thời gian, thơng tin khu vực nghiên cứu cịn hạn chế nên đề tài ch xây dựng sở liệu GIS chun đề mơi trƣờng mang tính tổng qt với nhóm lớp mơi trƣờng nƣớc, khơng khí mà chƣa tích hợp đƣợc với sở liệu GIS mơi trƣờng đầy đủ để đƣa phân tích sâu Do cần tiếp tục nghiên cứu để xây dựng đƣợc sở liệu GIS môi trƣờng với mức độ chi tiết đầy đủ Trong đề tài dừng lại việc sử dụng tƣ liệu ảnh vệ tinh quang học độ phân giải trung bình Landsat, nhiên, ảnh Landsat thƣờng phù hợp với quy mô nghiên cứu cấp t nh, cấp vùng Do vậy, hƣớng nghiên cứu đề tài tích hợp tƣ liệu ảnh vệ tinh độ phân giải cao siêu cao nhằm chiết tách thơng tin địa hình, lớp phủ, môi trƣờng phục vụ xây dựng sở liệu môi trƣờng TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2008), Quyết định QĐ 06/07 – BTNMT việc ban hành quy định áp dụng chuẩn thông tin địa lý sở quốc gia, Hà Nội Cục Công nghệ thông tin – Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2009), Hướng dẫn sử dụng phần mềm ArcGIS Cục Đo đạc Bản đồ Việt Nam – Bộ Tài nguyên Môi trƣờng (2009), Hướng dẫn số hóa biên tập đồ địa hình tỷ lệ 1:10.000 Nguyễn Văn Đài (2002), Cơ sở viễn thám, Nhà xuất ĐHQG Hà Nội Võ Chí Mỹ (2009), Bài giảng Xây dựng sở liệu GIS môi trường, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất Võ Chí Mỹ (2014), Bài giảng Quy hoạch môi trường, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất Võ Chí Mỹ (2014), Bài giảng Đánh giá tác động môi trường đánh giá môi trường chiến lược, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất Võ Chí Mỹ (03/2014), Geomatic engineering for environmental research, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất Võ Chí Mỹ (2014), Environmental monitoring, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất 10 Nguyễn Thế Thận (2003), Cơ sở hệ thống thông tin địa lý GIS, nhà xuất Khoa học kỹ thuật 11 Nguyễn Trƣờng Xuân (2012), Cơ sở liệu môi trường, Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất 12 Chavez P.S (1996), “Image-based atmospheric corrections–revisited and improved”, Photogrammetric Engineering and Remote Sensing 62(9): pp.1025-1036 13 Chavez P.S (1988), “An improved dark-object subtraction technique for atmospheric scattering correction of multispectral data”, Remote Sensing of Environment 24: pp.459-479 14 National Aeronautics and Space Administration (NASA), LANDSAT Science data user’s Handbook 15 http://glovis.usgs.gov ... tƣ liệu ảnh vệ tinh Landsat 63 Chƣơng 3: XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU GIS PHỤC VỤ QUẢN LÝ MÔI TRƢỜNG KHU VỰC HUYỆN ĐAN PHƢỢNG - THÀNH PHỐ HÀ NỘI 65 3.1 Nguyên tắc chung xây dựng sở liệu. .. phố Hà Nội? ?? cần thiết sát với thực tế phát triển Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu sở khoa học phƣơng pháp luận để xây dựng sở liệu GIS phục vụ quản lý môi trƣờng huyện Đan Phƣợng – thành phố Hà Nội. .. vấn đề môi trƣờng Xây dựng sở liệu GIS để phục vụ việc quản lý môi trƣờng huyện Đan Phƣợng – thành phố Hà Nội Ứng dụng tƣ liệu ảnh vệ tinh đa thời gian Landsat phục vụ xây dựng hoàn thiện liệu