Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT PHẠM QUỐC ĐẢM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS TRONG VIỆC BỐ TRÍ ĐỘI HÌNH PHỤC VỤ CHO CHiÕN ĐÊU PHÁO BINH LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2010 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT PHẠM QUỐC ĐẢM ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS TRONG VIỆC BỐ TRÍ ĐỘI HÌNH PHỤC VỤ CHO CHIẾN ĐẤU PHÁO BINH Chuyên ngành: Kỹ thụât trắc địa Mã số: : 60.52.85 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: PGS TS TRẦN ĐÌNH TRÍ HÀ NỘI - 2010 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu kết nêu luận văn hoàn toàn trung thực Tác giả luận văn Phạm Quốc Đảm Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only MỤC LỤC Mục lục Lời cam đoan Lời cảm ơn Danh mục ký hiệu viết tắt Danh mục hình vẽ, đồ thị Mở đầu CHƯƠNG : KHÁI QUÁT CHUNG VỀ ĐỊA HÌNH VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐỘI HÌNH CHIẾN ĐẤU PHÁO BINH TRONG TÁC CHIẾN HIỆN ĐẠI 1.1 Khái quát chung địa hình tính chất chiến thuật chúng…… 1.2 Nghiên cứu, đánh giá địa hình, lựa chọn đội hình chiến đấu pháo binh vấn đề cần giải 17 CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GIS VÀ ỨNG DỤNG CỦA NÓ TRONG QUÂN SỰ 2.1 Nghiên cứu tổng quan công nghệ GIS 25 2.2 Ứng dụng công nghệ GIS quân 41 CHƯƠNG : ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ GIS TRONG VIỆC CHUẨN BỊ CHO TÁC CHIẾN HIỆN ĐẠI VÀ BỐ TRÍ ĐỘI HÌNH CHIẾN ĐẤU PHÁO BINH 3.1 Ứng dụng công nghệ GIS khả sử dụng chúng pháo binh 46 3.2 Đặc điểm huấn luyện chiến đấu pháo binh tiêu chí, giải pháp kỹ thuật để lựa chọn đội hình chiến đấu pháo binh .50 3.3 Một số Modul phần mềm ArcGIS chức Modul Spatialyst .64 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only CHƯƠNG : ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS ĐỂ LỰA CHỌN VỊ TRÍ, TRẬN ĐỊA BẮN CHO TIỂU ĐỒN PHÁO CHIẾN THUẬT TRONG CHIẾN ĐẤU TIẾN CÔNG TRÊN VÙNG SƠN TÂY 4.1 Đặc điểm khu vực thực nghiệm 70 4.2 Xác định tiêu chí xây dựng lớp thơng tin vùng thực nghiệm 72 4.3 Tình hình tư liệu 77 4.4 Thực nghiệm biên tập kết đầu 78 Kết luận kiến nghị 96 Tài liệu tham khảo 99 Phô lôc .100 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only DANH mục hình vẽ, ®å thÞ Hình 2.1 Các thành phần hệ thống GIS… 27 Hình 2.2 Mơ hình liệu khơng gian 29 Hình 2.3 Mơ hình liệu Raster 31 Hình 2.4.Sơ đồ thành lập hệ thống thông tin địa lý .34 Hình 2.5 Quá trình đại số đồ 36 Hình 2.6 Chu trình tổng quát xây dựng DEM 40 Hình 2.7 Ví dụ hiệu tích hợp GIS - GPS - RS 44 Hình 3.1 Pháo lựu 122 - M30 mm 53 Hình 3.2 Pháo lựu 105 mm .54 Hình 3.3 Pháo 130 - M46 54 Hình 3.4 Pháo 152 Д 74 55 Hình 3.5 Pháo BM 21 55 Hình 3.6 Quy trình sử lý liệu GIS .63 Hình 4.1 Sơ đồ quy trình ứng dụng GIS xây dựng đồ lựa chọn đội hình chiến đấu pháo binh 78 Hình 4.2.Lựa chọn lớp thơng tin cần sử dụng 85 Hình 4.3.Mơ hình TIN thành lập từ điểm độ cao đường bình độ .85 Hình 4.4 Tạo độ dốc .86 Hình 4.5 Phân loại tính điểm độ dốc cơng cụ Reclassify 86 Hình 4.6 Chọn mức điểm cho lớp độ dốc 87 Hình 4.7 Bản đồ phân mức độ dốc vùng thực nghiệm 87 Hình 4.8 Tạo Raster tới vùng dân cư 88 Hình 4.9 Phân loại tính điểm cho khoảng cách tới vùng dân .88 Hình 4.10 Bản đồ phân mức khoảng cách tới vùng dân cư 89 Hình 4.11 Tạo Raster mật độ thủy văn 89 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only Hình 4.12 Phân loại tính điểm cho mật độ thủy văn công cụ Reclassify .90 Hình 4.13 Bản đồ mật độ thủy văn vùng thực nghiệm 90 Hình 4.14 Tạo Raster cho lớp giao thơng .91 Hình 4.15 Chọn chất liệu đường 92 Hình 4.16 Bản đồ phan mức giao thông vùng thực nghiệm 92 Hình 4.17 Tạo Raster độ che phủ thực vật 92 Hình 4.18 Phân loại tính điểm cho lớp thực vật công cụ Reclassify 93 Hình 4.19 Bản đồ kết phân mức che phủ thực vật .93 Hình 4.20 Bản đồ phân mức thuận lợi cho lựa chọn trận địa bắn tiểu đoàn pháo Lựu 122 - M30 đưa khái lược vị trí bố trí địch 94 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only LỜI CẢM ƠN Để hồn thành luận văn tơi nhận nhiều giúp đỡ, động viên thầy cô giáo bạn bè, đồng nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS TS Trần Đình Trí người ln dẫn dắt tơi suốt trình nghiên cứu, thực vấn đề khoa học suốt trình thực luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Ban Giám Hiệu, phịng Đại học sau đại học, Khoa trắc địa, môn Trắc địa ảnh giúp đỡ tạo điều kiện cho nhiều trình học tập trường trình thực luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn Binh chủng Pháo binh, Trường Sỹ quan pháo binh bạn đồng nghiệp giúp tơi hồn thành luận văn Mặc dù cố gắng trình thực luận văn thời gian có hạn nên luận văn khơng thể tránh khỏi sai sót Tơi mong nhận đóng góp tận tình thầy giáo bạn đồng nghiệp cho luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn! Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Địa hình ln tiềm ẩn giá trị khả tiềm tàng cho hoạt động quân đặc biệt có hoạt động phân đội Pháo binh Việc nghiên cứu đánh giá địa hình để lựa chọn vị trí tối ưu cho việc bố trí đội hình chiến đấu Pháo binh (ĐHCĐPB) nội dung quan trọng huấn luyện, rèn luyện thực hành chiến đấu quan tham mưu, huy phân đội Pháo binh Theo dòng lịch sử dân tộc ta trở trước, cách 1000 năm Ngô quyền tướng lĩnh nghiên cứu, tận dụng đánh giá xác thiên hiểm địa hình sơng Bạch Đằng, phán đốn ý định giặc, biết vận dụng, cải tạo địa hình lập lên chiến cơng oanh liệt đánh tan quân Nam Hán Hay năm 981 với việc nghiên cứu đánh giá địa hình ải Chi Lăng cách xác, tồn diện Lê Hồn bày binh bố trận tiêu diệt tướng Hầu Nhân Bảo Gần chiến dịch Điện Biên Phủ, quân dân ta đánh giá xác địa hình vùng lịng chảo Điên Biên vùng lân cận có kế sách cải tạo địa hình, đào hàng trăm kilomet giao thơng hào hàng nghìn hầm ngầm, tạo trận hầm hào chằng chịt mạng nhện vây lấy quân địch Các lực lượng Pháo Binh cải tạo địa hình xây dựng đường kéo pháo vượt độ cao hàng ngàn mét vào sát địch, nhả loạt đạn xác, đạt hiệu cao góp phần to lớn cho thắng lợi chiến dịch Điện Biên Phủ Trên thực tế địa hình ln tồn cách khách quan, có ảnh hưởng nhiều đến hành động ta địch Khi ta nghiên cứu đánh giá địa hình địch tìm cách để nắm địa hình, tranh thủ lợi dụng tính chất chiến thuật địa hình Bởi việc nghiên cứu đánh giá địa hình Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only cịn có tác dụng phán đoán thủ đoạn dự kiến hành động địch để giành quyền chủ động tác chiến tình đồng thời biết khai thác địa hình cách triệt để, cải tạo địa hình cho phù hợp với tình hình, nhiệm vụ khả phân đội pháo binh để làm sở cho việc lựa chọn vị trí tối ưu đội hình chiến đấu pháo binh sở để hoàn thành nhiệm vụ Trong năm gần đây, việc huấn luyện cho sỹ quan phân đội Pháo binh nội dung nghiên cứu đánh giá địa hình để lựa chọn đội hình chiến đấu pháo binh thường tiến hành theo phương pháp truyền thống tức người sỹ quan sau nhận nhiệm vụ từ cấp giao cho, vào tâm chiến đấu người huy, tình hình địch, tình hình ta, nhiệm vụ cụ thể Pháo binh; quan tham mưu, sỹ quan huy tác nghiệp đội hình chiến đấu lên đồ, tính tốn, phân tích, đánh giá yếu tố quan trọng có ảnh hưởng trực tiếp đến nhiệm vụ Pháo binh Trong lên yếu tố: địa hình, giao thơng, thủy văn, thực vật, dân cư… rút kết luận thuận lợi, khó khăn cho ta địch đưa định lựa chọn vị trí tối ưu, có lợi cho đội hình chiến đấu Pháo binh bất lợi cho địch tạo điều kiện tốt cho Pháo binh giành thắng lợi chiến đấu Với phương pháp nghiên cứu đánh giá địa hình để lựa chọn đội hình chiến đấu Pháo binh vừa nêu tốn nhiều thời gian công sức đội, độ xác thấp, hiệu khơng cao Mặt khác lưu trữ liệu, văn kiện khó khăn, cồng kềnh, phức tạp cần vận chuyển xa, cần cập nhật biến đổi kết xuất tư liệu cịn hạn chế Bên cạnh với phát triển mạnh mẽ nhiều lĩnh vực khoa học Trắc địa đồ có hệ thống thông tin địa lý (GIS), cho nhiều ứng dụng nhiều lĩnh vực khác Đặc biệt việc ứng dụng chúng để Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 86 Một số hình ảnh mơ tả q trình xử lý liệu giải toán chồng xếp đồ việc ứng dụng phần mềm ArcGIS 9.1 tìm vị trí tối ưu cho trận địa bắn tiểu đoàn Pháo ứng dụng luận văn : H×nh 4.2 Lùa chän lớp thông tin cần sử dụng Hình 4.3 Mô hình TIN thàh lập từ điểm độ cao đ-ờng bình ®é Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 87 Hình 4.4 Tạo bn độ dốc Hình 4.5 Phân loại tính điểm độ dốc công cụ Reclassify Generated by Foxit PDF Creator â Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 88 H×nh 4.6 Chän møc ®iĨm cho tõng líp ®é dèc H×nh 4.7 Ảnh hưởng độ dốc tới việc bố trí trận dịa pháo Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 89 Hình 4.8 Tạo Raster tới vùng dân c- Hình 4.9 Phân loại tính điểm cho khoảng cách tíi vïng D©n c- Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 90 Hình 4.10 Phân mức khoảng cách tới vùng Dân c- Hình 4.11 Tạo raster mật độ Thuỷ văn Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 91 H×nh 4.12 Phân loại tính điểm cho mật độ Thuỷ văn công cụ Reclassify Hình 4.13 nh hng ca mng li thủy văn Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 92 Hình 4.14 Tạo raster cho lớp Giao thông Hình 4.15 Chọn chất liệu đ-ờng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 93 H×nh 4.16 Ảnh hưởng mạng lưới giao thụng Hình 4.17 Tạo raster độ che phủ Thực vËt Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 94 Hình 4.18 Phân loại tính điểm cho lớp Thực vật công cụ Reclassify Hình 4.19 Ảnh hưởng che phủ thực vật Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 95 Hình 4.20 Phân cp mức thuận lợi cho lựa chọn trận địa bắn tiểu đoàn pháo Lựu 122- M30 đ-a khái l-ợc vị trí bố trí địch Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 96 4.4.2 KÕt qu¶ thùc nghiƯm 4.4.2.1 Kết thực nghiệm : Từ mô hình thực nghiệm trình giải toán lựa chọn vị trí đ-ợc phân tích phần trên, sản phẩm thực nghiệm mà luận văn đ-a : - Mức độ ảnh h-ởng địa hình đến lựa chọn ví trí ĐHCĐPB - Mức độ ảnh h-ởng dân c- đến lựa chọn ví trí ĐHCĐPB - Mức độ ảnh h-ởng giao thông đến lựa chọn ví trí ĐHCĐPB - Mức độ ảnh h-ởng thủy văn đến lựa chọn ví trí ĐHCĐPB - Mức độ ảnh h-ởng thực vật đến lựa chọn ví trí ĐHCĐPB - Phân cấp mức thuận lợi cho lựa chọn ĐHCĐPB đ-a khái quát vị trí bố trí địch dự kiến vùng đệm xác định vị trí lựa chọn trận địa bắn Tiểu đon Pháo Lựu 122 - M30 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 97 Kết luận kiến nghị Quá trình nghiên cứu khả ứng dụng GIS để xây dựng giải toán lựa chọn vị trí tối -u cho ĐHCĐPB Trên sở ứng dụng phần mềm ArcGIS tạo đồ dự kiến vị trí bố trí đội hình chiến đấu hỗ trợ cho ng-ời huy định h-ớng nghiên cứu có ý nghĩa khoa học thực tiễn Đề tài đà trang bị cho cách hoàn chỉnh hệ thống sở lý luận GIS nh- kiến thức huấn luyện chiến đấu pháo binh Việc xây dựng hệ thống tiêu chí nghiên cứu lựa chọn vị trí ĐHCĐPB hoàn toàn khả thi Kết đề tài đà tạo hệ thống ®å cã th«ng tin ®é tin cËy cao cho ng-êi huy nhanh chóng định bố trí ĐHCĐPB Đề tài đà xây dựng đ-ợc quy trình ứng dụng GIS nghiên cứu đánh giá địa hình lựa chọn ĐHCĐPB cách hoàn chỉnh Kết đạt đ-ợc đề tài đồ dự kiến vị trí bố trí ĐHCĐPB đem so sánh với ph-ơng pháp lựa chọn truyền thống hoàn toàn có t-ơng đồng đáp ứng đ-ợc yêu cầu đề Với ph-ơng pháp nghiên cứu kết đạt đ-ợc đề tài thấy vận dụng vào thực tiễn huấn luyện chiến đấu đơn vị Pháo binh toàn quân Trong chiến tranh đại địch sử dụng vũ khí công nghệ cao nên ®ái hái thêi gian hÕt søc khÈn tr-¬ng; viƯc øng dụng phần mềm ArcGIS giải toán tác chiến pháo binh giúp cho quan tham m-u ng-ời huy tiết kiệm đ-ợc thời gian, giảm đ-ợc quân số, linh hoạt giải đ-ợc tình xảy nhanh chóng hiệu Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 98 Những nội dung nghiên cứu ứng dụng GIS ứng dụng huấn luyện chiến đấu pháo binh lần đ-ợc nghiên cứu Việt Nam đặc biệt việc giải toán chồng xÕp ta đưa träng sè vào, cã ý nghÜa gợi mở cho ứng dụng tích hợp Viễn thám - GIS giải nhiều toán quân phi quân Với thời gian ngắn lĩnh vực hoàn toàn học viên đà cố gắng nghiên cøu c¬ së lý ln cđa GIS cịng nh- lý luận huấn luyện chiến đấu pháo binh, xác định đ-a đ-ợc hệ thống tiêu chí - hàm mục tiêu cần đạt đ-ợc lựa chọn ĐHCĐPB Học viên có số kiến nghị sau: Mặc dù học viên đà đ-a đ-ợc hệ thống tiêu chí nhiên hệ thống tiêu chí cần đ-ợc nghiên cứu thêm để đ-ợc hoàn thiện Cần nghiên cứu xây dựng đ-ợc sở liệu pháo binh cách hoàn chỉnh để ®¸p øng cho c¸c nhiƯm vơ hn lun chiÕn ®Êu có ứng dụng công nghệ cao Trong phần thực nghiệm, hệ thống tiêu chí áp dụng để giải toán dừng lại áp dụng cho vùng mà học viên lựa chọn, t- liệu viễn thám đ-ợc sử dụng luận văn dừng lại với mục đích cung cấp thêm thông tin bổ sung, cập nhật cho vùng thùc nghiƯm Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 99 Tài liệu tham khảo Bộ tổng Tham m-u (2001), Công tác trận địa pháo binh mặt đất, NXBQĐND Bộ Quốc phòng (2004), Từ điển bách khoa quân Việt Nam, NXBQĐND Bộ t- lệnh Pháo binh (1996), Từ điển Pháo binh Bộ tổng Tham m-u (2001), Công tác trận địa pháo binh mặt đất, NXBQĐND Cục Bản đồ - BTTM (1987), Địa hình quân Học viện quân cấp cao (1984), Địa lý quân Việt Nam Vị Hn, (2/2008), C«ng nghƯ GIS chiÕn tranh có sử dụng vũ khí công nghệ cao, Bản tin địa hình quân Vũ Huấn (2/2008), ảnh h-ởng yếu tố địa hình hoạt động tình báo ảnh chiến tranh địch sử dụng vũ khí ph-ơng tiện công nghệ cao số giải pháp phòng chống, Bản tin địa hình quân Vũ Huấn (2007), Viễn thám quân sự, Sách địa hình quân sù 10.Vị hn (3/2004), øng dơng cđa hƯ th«ng tin địa lý quân sự, Tài liệu tham khảo địa hình quân 11 Tr-ờng sỹ quan Lục quân I (2001), Giáo trình Địa lý quân Việt Nam, NXBQĐND 12 Tr-ờng Sỹ quan Pháo binh (2000), Giáo trình Trinh s¸t ph¸o binh 13 Tr-êng sü quan Ph¸o binh (2001), Giáo trình Địa hình pháo binh 14 Tr-ờng sỹ quan Ph¸o binh (2001), Binh khÝ ph¸o Lùu 122 – M30 15 Phạm Vọng Thành, Nguyễn Tr-ờng Xuân(2003), Giáo trình công nghệ viễn thám, Dành cho học viên cao học ngành Trắc địa tr-ờng Đại học Mỏ - Địa Chất, Hà Néi Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 100 16 Phạm Vọng Thành (2004), Mô hình số độ cao nghiên cứu tài nguyên môi tr-ờng, NXB khoa học kỹ thuật 17 Phạm Vọng Thành (2000), Bài giảng sở hệ thống thông tin địa lý, Dành cho học viên cao học ngành đồ, Tr-ờng Địa học Mỏ - Địa ChÊt, Hµ Néi ... Ứng dụng công nghệ GIS quân 41 CHƯƠNG : ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ GIS TRONG VIỆC CHUẨN BỊ CHO TÁC CHIẾN HIỆN ĐẠI VÀ BỐ TRÍ ĐỘI HÌNH CHIẾN ĐẤU PHÁO BINH 3.1 Ứng dụng công nghệ GIS khả sử dụng. .. ĐHCĐPB binh đội Pháo binh gồm đội hình chiến đấu phân đội Pháo binh, Đài huy quan sát Đài quan sát binh đội (cụm), Sở huy, vị trí bố trí hậu cần binh đội Trong tác chiến hiệp đồng ĐHCĐPB phận đội hình. .. địa hình lựa chọn đội hình chiến đấu pháo binh cho người huy phân đội, sở tính kỹ thuật cơng nghệ GIS Mục tiêu dề tài nghiên cứu khả ứng dụng cơng nghệ GIS để lựa chọn đội hình chiến đấu Pháo binh