BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - A CHT Trơng Thị Hồng Thảo xây dựng sở liệu phục vụ công tác quản lý ti nguyên khoáng sản tỉnh bắc kạn LUN VN THC S KỸ THUẬT Hà Nội - 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT Tr−¬ng Thị Hồng Thảo xây dựng sở liệu phục vụ công tác quản lý ti nguyên khoáng sản tỉnh bắc kạn Chuyờn ngnh: K Thut Trc a Mó s: 60.52.85 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HC TS Đinh Công ho H Ni - 2010 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Hà nội, ngày 10 tháng năm 2010 Tác giả luận văn Trương Thị Hồng Thảo MỤC LỤC Trang bìa phụ Lời cam đoan Môc lôc Danh mục thuật ngữ Danh môc hình vẽ MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài Phạm vi nghiên cứu đề tài Nội dung nghiên cứu đề tài Phương pháp nghiên cứu 10 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 10 Cấu trúc luận văn 11 chơng 1: Khái quát điều kiện tự nhiên, kinh tế, x hội ti nguyên khoáng sản tỉnh bắc kạn 12 1.1 Vị trí địa lý, Ranh giới diƯn tÝch, Ph©n chia vïng 12 1.2 Vị trí trị, kinh tế khống sản tỉnh 13 chơng 2: điều kiƯn tù nhiªn, kinh tÕ x∙ héi cã liªn quan đến công tác quản lý ti nguyên khoáng sản - trạng hoạt động khoáng sản bắc kạn 16 2.1 Điều kiện tự nhiên 16 2.1.1 Địa hình 16 2.1.2 Khí hậu 16 2.1.3 Thủy văn tài nguyên nước 18 2.1.4 Tài nguyên đất 18 2.1.5 Sinh vật tài nguyên sinh vật 19 2.2 Điều kiện kinh tế xã hội 19 2.2.1 Diện tích dân số 21 2.2.2 Văn hóa giáo dục 22 2.2.3 Công nghiệp 24 2.2.4 Nông nghiệp 25 2.2.5 Lâm nghiệp 25 2.2.6 Giao thông vận tải 26 2.2.7 Thông tin liên lạc 26 2.3 Hiện trạng hoạt động khoáng sản tỉnh Bắc Kạn Mạng lưới tổ chức hoạt động khoáng sản Bắc Kạn 26 ch−¬ng 3: mét sè vấn đề hệ thống toạ độ v xây dựng hƯ thèng chun ®ỉi mapinfo 44 3.1 Một số hệ thống toạ độ Việt Nam 44 3.2 Phép chiếu lưới chiếu 47 3.3 Elipsoid hệ quy chiếu tọa độ India 1960, Hn-72 vµ VN-2000 52 1.Hệ quy chiếu, hệ tọa độ HN-72 52 Hệ VN- 2000 52 chơng 4: xây dựng v quản lý sở liệu thông tin công tác quản lý ti nguyên khoáng sản mapinfo 55 4.1 Phương pháp xây dựng quản lý sở liệu (CSDL) 55 4.2 Khái quát GIS 61 4.2.1 Định nghĩa 61 4.2.2 Cấu trúc Gis 61 4.2.3 Các chức Gis 65 4.2.4 Khả ứng dụng Gis cơng tác quản lý tài ngun khống sản 67 4.2.5 Lựa chọn phần mền 68 Vào liệu (Input) 68 Hiển thị liệu 69 Cập nhật sửa chữa liệu 70 Tra cứu thông tin Mapinfo 70 Nhập, xuất liệu từ phần mềm khác Mapinfo 72 In ấn 74 4.3 Xây dựng sở liệu Quản lý tài nguyên khoáng sản tỉnh Bắc Kạn………………………………………………………………………75 4.3.1 Xây dựng sở liệu địa hình tỉnh Bắc Kạn 75 4.3.2 Cơ sở tốn học để xây dựng đồ địa hình 77 4.4 Các thuật toán chuyển đổi 82 4.5 Cơ Sở liệu quản lý tài nguyên khoáng sản 87 4.6 phần Thực Nghiệm 94 Múi chiếu 97 Hệ quy chiếu 99 KẾT LUẬN 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT VIẾT TẮT CSDL GIS ĐT-NB QL TQ GIẢI THÍCH Cơ sở liệu Geographic Information System Đông Tây- Nam Bắc Quốc Lộ Thân Quặng DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Vị trí tỉnh Bắc Kạn 10 Hình 3.1: Phép chiếu Gauss - Kruger 46 Hình 3.2: Hệ toạ độ vng góc phẳng Gauss- Kruger 47 Hình 3.3: Phép chiếu UTM .47 Hình 3.4: Hệ toạ độ vng góc phẳng UTM .49 Hình 4.1: File tên trường liệu………………………………………….53 Hình 4.2: File xố trường liệu…………………………………………54 Hình 4.3: File thay tên Table mới……………………………………55 Hình 4.4: File nén cơng cụ Table…………………………………………55 Hình 4.5: File cập nhật thơng tin vào CSDL………………….… …… 56 Hình 4.6: File cập nhật thơng tin tự động vào CSDL…………………… 56 Hình 4.7: File tính hàm…………………………………… ………57 Hình 4.8: File thơng tin đồ hoạ……………………………………………58 Hình 4.9: File danh sách liệu cần nhập……………………… …… 59 Hình 4.10: Biểu diễn khái niệm GIS…………………………… ………60 Hình 4.11: File chuyển liệu Mapinfo……………………………70 Hình 4.12 File nhập liệu Import………………….………… ……….71 Hình 4.13 File Save liệu sau Import………… ………… … …74 Hình 4.14: Bản đồ địa hình tỉnh Bắc Kạn………… ……… … …73 Hình 4.15: Tính chuyển toạ độ Geosoft…………….…………… …83 Hình 4.16: Nhập số liệu Geosoft…………… ……….… …….……83 Hình 4.17: Sơ đồ khối modul…………………………………… ………84 Hình 4.18: Hộp thoại Modify………………………….………… ……86 Hình 4.19: Bảng tạo trường ………………………………… ……88 Hình 4.20: Bảng tên trường……………………………………… …… 88 Hình 4.21: Bảng min, max……… ……………………………… … 89 Hình 4.22: Bảng chọn trường…… ………… ……….…89 Hình 4.23: Bảng thuộc tính mới… ………… …………………… ….89 Hình 4.24: Bảng số liệu thuộc tính …………………………………….…90 Hình 4.25: Bảng số liệu thuộc tính……………….…………………….…90 Hình 4.26: Bảng tìm tra cứu thuộc tính mới…………………… … … 91 Hình 4.27: Bảng hàm……………………… .91 Hình 4.28: Bản đồ địa chất khống sản tỉnh Bắc Kạn……………….……92 Hình 4.29: Mở lớp trường thuộc tính…………………………… ……93 Hình 4.30: Trường thuộc tính mỏ-điểm quặng…… ………… … …94 Hình 4.31: Tra cứu thuộc tính thơng tin……… .………… .… 94 Hình 4.32: Thơng tin tất trường……………….…………… … 94 Hình 4.33: Bản đồ địa chất KS huyện Chợ Mới…… …… ………… 97 Hình 4.34: Phần mền Geosoft chuyển múi chiếu, hệ quy chiếu……….…97 Hình 4.35: Nhập file chuyển đổi……………………………… …….… 98 Hình 4.36: BĐ địa chất múi chiếu…………………………… 99 Hình 4.37: Chuyển đổi hệ quy chiếu HN-72 sang VN-2000……… …100 Hình 4.38: Bản đồ kết qu tớnh chuyn HN_72- VN_200 101 Mở Đầu Tính cấp thiết đề tài Tỉnh Bắc Kạn nằm phía Bắc nước ta Là tỉnh có nhiều loại khống sản có nhiều mỏ nằm dải khắp địa bàn tỉnh Vùng Ngân Sơn có nhiều mỏ vàng, bạc, chì, kẽm Vùng Chợ Đồn, Pắc Nậm có nhiều mỏ nhiều loại khống sản đặc biệt chì, kẽm Nhưng vấn đề quản lý cập nhật thông tin lưu trữ thông tin cịn gặp nhiều bất cập Tài ngun khống sản nguồn lợi quan trọng quốc gia để phát triển kinh tế xã hội nguồn tài nguyên không tái tạo nên cần bảo vệ sử dụng hợp lý Khai thác khoáng sản mang lại giá trị kinh tế lớn cho xã hội để lại hậu phức tạp cho môi trường sinh thái Do để bảo vệ, khai thác sử dụng hợp lý cần điều tra, thăm dò nhằm nhận biết loại khống sản có, vị trí phân bố, mức độ điều tra, trữ lượng khả sử dụng chúng Vì vấn đề quản lý khai thác khống sản tỉnh cịn gặp nhiều khó khăn Chính tơi chọn đề tài “ Xây dựng sở liệu phục vụ công tác quản lý tài nguyên khoáng sản tỉnh Bắc Kạn” giúp quan quản lý nhà nước, ban ngành có liên quan cập nhật, tra cứu thông tin quản lý cách nhanh chóng xác Để làm tốt nội dung, yêu cầu đề tài đặt Tôi lựa chọn hệ thống thông tin địa lý GIS (Geogaphical Information - Sytem) hệ thống thông tin địa lý phần cơng nghệ thơng tin hình thành vào năm 1960 phát triển rộng rãi vào năm gần Hệ thống thơng tin GIS có khả đánh giá trạng trình, thực thể tự nhiên, kinh tế xã hội thông qua chức thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích tích hợp thơng tin trợ giúp cho nhà quản lý Do việc ứng dụng hệ 91 Chọn đường viền giới hạn vẽ Hình 4.21: Bảng chọn min,max Chọn thuộc tính: Vào Window/ New Bowser Window có bảng: Hình 4.22: Bảng Chọn trường Khi nhập thuộc tính cho trường lên bảng thuộc tính trường Ví dụ Trường - Mỏ Điểm Quặng lên thuộc tính nằm trường này: Hình 4.23: Bảng tạo thuộc tính 92 Muốn tìm thuộc tính trường ta vào Window/ New Browser Window lên tất trường hiển thị thuộc tính nằm Trong trường mỏ điểm quặng đặt thuộc tính: Toạ độ X,Y Trữ lượng Quy mô Hiện trạng khai thác Mức độ điều tra Hình 4.24: Bảng số liệu thuộc tính Hình 4.25: Bảng số liệu thuộc tính 93 Ta cần tìm, tra thuộc tính trường: Table/ Update Column/ Xuất bảng Hình 4.26: Bảng tìm, tra cứu thuộc tính Table to update: Vn_Song_BacKanCD5000 trường Sông Column to Update: Chieudai ta cần xem thông số Chiều dài nơi, nhánh Value: Vào Assist xuất bảng: Hình 4.27: Bảng đơn vị toán học hàm Dựa vào số liệu điều tra, thăm dò, đánh giá… Ta dựa phần mền Mapinfo nhập thuộc tính trường giống bảng để ta tìm kiếm thơng tin cần thiết 94 Bản đồ khoáng sản với phần mền Mapinfo giúp quan thuộc sở tài ngun mơi trường tỉnh, huyện, phịng biết thông tin điểm mỏ tương lai 4.6 Phần Thực Nghiệm Bản đồ địa chất khống sản tỉnh Bắc Kạn Hình 4.28: Bản đồ địa chất khoáng sản tỉnh Bắc Kạn Mở lớp “ Tên mỏ - điểm quặng” File/Open/Mo_diemquang_BacKan 95 Hình4.29: Mở lớp trường thuộc tính Hình 4.30: Trường thông tin Mỏ- điểm quặng Hiện lên Bản đồ điểm mỏ khu vực 96 Tra cứu trường thơng tin, thuộc tính kiểm tra vào: Với trường Tên mỏ- điểm quặng thông số nhập vào như: Số hiệu, Tọa độ, vị trí, nguồn gốc, đặc điểm hình thái, Trữ lượng_TNDB, mức độ điều tra, Quy mô, HT_KT, HD_SD Kiểm tra thơng tin trường thuộc tính này: vào biểu tượng Ta kích đúp vào điểm thơng số lên thông tin cần sửa ta kích đúp trực tiếp vào để thay đổi lại Hình4.31: Bảng Tra cứu thơng tin trường thuộc tính Muốn tra cứu tất thông tin mỏ- điểm quặng ta vào Table/Update Column/ lên bảng: Hình 4.32: Tìm1 trường lên tất thơng tin tổng hợp trường 97 * Từ Bản đồ địa hình khu vực huyện Định Hố huyện Chợ Mới tỉnh Bắc Kạn tỷ lệ 1:5000 Hình 4.33: Bản đồ địa chất khoáng sản huyện Chợ Mới Chuẩn Múi Chiếu Vì khu vực thực nghiệm huyện Chợ Mới có nhièu khống sản Xi măng, Đá Vơi xin khoanh vùng thực nghiệm huyện Định Hoá tỉnh Thái Nguyên giáp với huyện Chợ Mới tỉnh Bắc Kạn Bản đồ địa chất khoáng sản huyện Chợ Mới dải khoáng sản lớn nối liền với huyện Định Hố tỉnh có múi chiếu khác quy múi chiếu Huyện Định Hoá tỉnh Thái Nguyên có múi chiếu 1050 00 múi chiếu huyện Chợ Mới 1050 45 Vì chuyển múi chiếu huyện Định Hoá múi chiếu Chợ Mới 1050 45 Hình4.34: Phần mền Geosoft chuyển múi chiếu, hệ quy chiếu 98 Để thực việc chuyển đổi liệu, từ đồ cần chuyển đổi, xuất liệu đồ hoạ Mapinfo thông qua tệp tin *.DXF, *.MIF *.MID Thông qua phần mềm theo nguyên tắc chuyển liệu không gian thông qua toạ độ điểm X,Y sang B,L múi chiếu ban đầu, từ B,L chuyển sang X,Y múi chiếu cần chuyển đến Hình 4:35: Nhập file chuyển đổi 99 Hình 4.36: BĐĐC múi chiếu Chuẩn múi chiếu tỉnh Bắc Kạn 1050 45 Chuẩn Hệ Quy Chiếu Bản đồ địa chất khoáng sản huyện Chợ Mới tỉnh Bắc Kạn xây dựng từ năm trước dùng hệ quy chiếu HN - 72 cần chuyển hệ quy chiếu VN - 2000 để phù hợp với liệu Để chuyển đổi, sử dụng nguyên tắc biến đổi đa thức sở điểm song trùng để chuyển liệu từ hệ HN-72 sang VN-2000 ngược lại Các điểm song trung xác định thơng qua đo đạc ngồi thực địa, nhiên lĩnh vưc địa chất, đồ tỷ lệ nhỏ, xác định toạ độ điểm song trùng dựa vào phần mềm GeoTool Bộ tài nguyên môi trường xây dựng Từ điểm song trùng tìm hệ số chuyển đổi, từ tính chuyển cho tất điểm đồ khu vực Phần mềm chuyển đổi sau: 100 Hình 4.37: Chuyển đổi Hệ quy chiếu HN_ 72 - VN_2000 101 Kết chuyển đổi tệp tin *MIF *.MID, chuyển lên phần mềm Mapinfo sau: Hình 4.38: Bản đồ tính chuyển hệ toạ độ HN72 VN2000 102 KẾT LUẬN Quá trình thực luận văn với đề tài: “Xây dựng sở liệu phục vụ công tác quản lý tài nguyên khoáng sản tỉnh Bắc Kạn” với lý thuyết thực nghiệm, xin rút số kết luận sau: Về hệ thống thông tin địa lý (GIS) công nghệ mới, đại, kết hợp mạnh mẽ với cơng nghệ thơng tin, tích hợp liệu địa lý với nhiều loại thông tin liệu khác Cơ sở liệu phục vụ công tác quản lý tài nguyên khoáng sản đảm bảo yêu cầu có tài liệu sử dụng, cung cấp nhiều thơng tin nhanh chóng, xác đưa định hoạt động khoáng sản địa bàn tỉnh Đề tài triển khai thực sở tiếp cận phát triển hệ thống thông tin địa lý tỉnh Bắc Kạn Các loại đồ số địa chất, tài nguyên khoáng sản, khu vực hoạt động khoáng sản, loại liệu thành phần cần thiết để tiến đến xây dựng sở liệu nhiều người dùng triển khai ứng dụng GIS phạm vi tác nghiệp tỉnh Do việc ứng dụng công nghệ GIS để tổ chức quản lý CSDL địa lý thuận tiện, phù hợp với xu tin học hoá xã hội yêu cầu phát triển kinh tế xã hội ngày Về chuẩn hoá sở liệu: Việc xây dựng đồ địa chất khoáng sản thực nhiên khơng có thống CSDL cách quản lý nên dẫn đến khó khăn cho người sử dụng Do CSDL địa lý thống tổ chức hợp lý cập nhật thường xuyên làm sở để xây dựng loại đồ chuyên đề phục vụ cơng tác nghiên cứu quản lý mà cịn đảm bảo thoả mãn yêu cầu thông tin cho dự án phát triển kinh tế, xã hội, quốc phịng… 103 Các liệu chuẩn hố quản lý GIS tiện lợi cho người sử dụng dễ truy cập, tìm kiếm, chỉnh sửa cập nhật thông tin Hiện việc chuẩn hoá CSDL cấp, nghành quan tâm bước đầu tiến hành triển khai thí điểm xây dựng vài địa phương, nhiên Bộ quy định chuẩn q trình hồn thiện Do kết nghiên cứu đề tài cịn nhiều thiếu sót Rất mong đóng góp, chia sẻ thầy, bạn để nội dung luận văn hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn TS Đinh Cơng Hồ hướng dẫn tận tình chi tiết trình làm luận văn Đồng thời em xin cảm ơn chân thành tới thầy, cô Bộ môn Trắc Địa phổ thông bạn đồng nghiệp giúp đỡ em hoàn thành luận văn 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ tài nguyên Môi trường (2004) Hướng dẫn sử dụng phần mềm quản lý đồ -GIS Hà Nội Cục đo đạc đồ nhà nước (1976) Quy phạm thành lập đồ địa hình tỷ lệ 1:500, 1:1000, 1:2000 1:5000 Hà Nội Đinh Công Hoà Phần mền ứng dụng” Xử lý số liệu trắc địa” Thành lập đồ vẽ mặt cắt địa hình- Xây dựng Quản lý địa hình thơng tin Địa chính” Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà nội Nguyễn Trọng San, Đào Quang Hiếu, Đinh Công Hồ (2002) Giáo trình trắc địa sở tập 1,2 Đại học Mỏ - Địa Chất Phạm Hoàng Lân, Nguyễn Văn châu (1999), Giáo trình trắc địa cao cấp phần trắc địa mặt cầu, trường Đại học Mỏ - Địa chất, Hà Nội Sở tài nguyên môi trường tỉnh Bắc Kạn (1999) Bản đồ địa hình địa chất khoáng sản tỉnh Bắc Kạn Tổng cục Địa (1999), Xây dựng hệ quy chiếu hệ toạ độ quốc gia, Báo cáo khoa học, Hà Nội Trung tâm công nghệ thông tin trường Đại học Mỏ- Địa Chất Hướng dẫn sử dụng phần mềm Mapinfo 105 ... tiêu đề tài Đề xuất quy trình chuẩn hố sở liệu địa hình liệu tài nguyên khoáng sản, khu vực hoạt động khoáng sản tỉnh Bắc Kạn Đề xuất xây dựng hệ thống quản lý sở liệu địa lý khoáng sản nhằm... quan quản lý nhà nước quản lý tài nguyên cách khoa học thuận tiện Phạm vi nghiên cứu đề tài Tổng hợp tài liệu sở liệu địa lý tỉnh Bắc Kạn Tổng hợp liệu thông tin tài nguyên khoáng sản mỏ khoáng sản. .. xuất liệu từ phần mềm khác Mapinfo 72 In ấn 74 4.3 Xây dựng sở liệu Quản lý tài nguyên khoáng sản tỉnh Bắc Kạn? ??……………………………………………………………………75 4.3.1 Xây dựng sở liệu địa hình tỉnh Bắc