Download miễn phí Luận văn


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT v
DANH MỤC CÁC HÌNH vi
DANH MỤC CÁC BẢNG viii
MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Tình hình nghiên cứu 3
3. Mục tiêu nghiên cứu 7
4. Nhiệm vụ nghiên cứu: 7
5. Phương pháp nghiên cứu 8
6. Dự kiến kết quả nghiên cứu 9
7. Tài liệu tham khảo: 9
8. Kết cấu của ĐA/KLTN 9
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 13
1.1. Hệ thống thông tin địa lý 13
1.1.1. Ứng dụng 14
1.1.2. Các cách nhìn 15
1.1.3. Cơ sở dữ liệu địa lý 16
1.2 Viễn thám. 20
1.2.1. Giới thiệu khái quát về viễn thám 20
1.2.1.1. Hệ thống thông tin ảnh 20
1.2.1.2. Hệ thống thông tin không ảnh gồm: 21
1.2.2. Xử lý thông tin viễn thám 21
1.2.3. Giới thiêu một số vệ tinh 22
1.2.3.1. Các đặc trưng kỹ thuật của vệ tinh Landsat 22
1.2.3.2. Vệ tinh TERRA-MODIS 23
1.2.4. Các tham số chính của viễn thám về các quá trình xảy ra trên bề mặt trái đất 24
1.2.4.1. Các đặc trưng quang phổ thực vật 24
2.1.4.2. Bức xạ bề mặt và phản xạ (Albedo) 26
2.1.4.3. Bốc thoát hơi 26
2.1.4.4. Nhiệt độ bề mặt đất 26
2.1.4.5. Độ ẩm đất 27
2.1.4.6. Xác định lượng mưa 27
1.3.1. Điểm mới của ArcGIS 10.0 28
1.3.2. GPS – Hệ thống định vị toàn cầu qua vệ tinh 33
1.3.3. Triển vọng của viễn thám ở Việt Nam 36
1.4. Một số nghiên cứu liên quan: 39
1.4.1. Một số nghiên cứu trên Thế giới 39
1.4.2 Một số nghiên cứu ở Việt Nam: 41
1.5. Dữ liệu và các phần mềm sử dụng 46
1.5.1. Các khái niệm cơ bản 46
1.5.1.1. Bề mặt (Surface) 46
1.5.1.2. Mô hình hóa bề mặt (Terrain Model) 46
1.5.1.3. Mô hình DEM 47
1.5.1.4. TRMM tính toán lượng mưa 47
1.5.2. Các phép tính trong công cụ CALCULUS cua Sufer 47
1.5.2.1. Phép tính độ dốc (Terrain Slope) 47
1.5.2.2. Phép tính hướng sườn (Terrain Aspect) 48
1.5.2.3. Phép tính độ cong bề mặt theo phương ngang (Plan Curvature) 48
1.5.2.4. Phép tính độ cong bề mặt theo phương thẳng đứng (Profile Curvature) 49
1.5.2.5. Phép tính độ cong bề mặt tiếp tuyến (Tangential Curvature) 49
1.5.2.6. Toán tử Laplacian (Tangential Curvature) 50
1.5.3. Phép tính thể tích của Surfer 50
1.5.4. Cơ sở khoa học thành lập bản đồ ngập lụt 53
1.5.4.1. Khái niệm về bản đồ ngập lụt 53
1.5.4.2 . Yêu cầu khi thành lập bản đồ ngập lụt 53
1.5.4.3. Nguyên tắc thành lập bản đồ ngập lụt 54
1.5.4.4. Nội dung và các phương pháp thể hiện nội dung bản đồ ngập lụt 55
1.5.4.4.1. Nội dung bản đồ ngập lụt 55
1.5.4.4.2. Phương pháp thể hiện 56
1.5.4.5. Các phương pháp thành lập bản đồ ngập lụt 56
1.5.4.5.1. Phương pháp đo đạc trực tiếp ngoài thực địa 56
1.5.4.5.2. Phương pháp nghiên cứu cơ chế và biến trình lũ thông qua các mô hình dự báo lũ dưới góc nhìn của thuỷ văn học 57
1.5.4.5.3. Phương pháp dựa vào nghiên cứu tai biến lũ lụt trên quan điểm địa mạo 57
1.5.4.5.4. Phương pháp ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS 57
1.5.5. Nhu cầu thành lập bản đồ ngập lụt 59
1.5.6. Phương pháp ước tính thiệt hại 61
1.5.7. Các quan điểm và phương pháp nghiên cứu 62
1.5.7.1. Những quan điểm khoa học vận dụng trong nghiên cứu thành lập bản đồ ngập lụt 62
1.5.7.2. Các phương pháp khoa học sử dụng trong nghiên cứu thành lập bản đồ ngập lụt 62
1.5.8. Các phần mềm sử dụng 64
1.5.8.1. ArcGIS 10 64
1.5.8.2 . Idrisi 65
1.5.9. Các dữ liệu sử dụng 66
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 70
2.1. Điều kiện tự nhiên tỉnh Quảng Nam 70
2.1.1. Vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên của Tỉnh Quảng Nam 70
2.1.2. Dân số Quảng Nam 72
2.1.3 . Tài nguyên thiên nhiên 72
2.2. Điều kiện kinh tế - xã hội tỉnh Quảng Nam 76
2.2.1. Nông, lâm, ngư nghiệp 76
2.2.2. Ngành Thương mại và Du lịch 78
2.2.3. Ngành Sản xuất công nghiệp 80
2.2.4. Lực lượng lao động 81
2.3. Phương pháp thực hiện 85
2.3.1. Các bước thực hiện với ảnh SRTM 85
2.3.1.1. Tăng cường chất lượng ảnh, nắn chỉnh và ghép ảnh SRTM bằng phần mềm IDRISI 85
2.3.1.2. Cắt vùng cần nghiên cứu và xuất ra dạng file GEOTIFF 86
2.3.1.3. Tiến hành phân tích bề mặt với phần mềm IDRISI 86
2.3.1.4. Chuyển ảnh GEOTIFF vùng nghiên cứu sang phần mềm Global Mapper. 86
2.4.1.5. Phân tích tầm nhìn (Viewshed) với Global Mapper 87
2.3.1.6. Vẽ lát cắt địa hình với Global Mapper 87
2.3.1.7. Lập mô hình 3D với Global Mapper 87
2.3.1.8. Chuyển từ ảnh GEOTIFF sang dạng file lưới Surfer (*.grd) 87
2.3.2. Tính toán lượng mưa 87
2.3.3. Thiết kế và xây dựng cơ sở toán học bản đồ ngập lụt ở Quảng Nam 89
Xây dựng nền cơ sở địa lý 89
2.3.3.1. Nắn chỉnh hình học ảnh vệ tinh SPOT 5 và ảnh ALOS PALSAR 90
2.3.3.2. Chiết tách và chồng ghép thông tin 90
2.3.3.2.1. Chiết tách thông tin lớp phủ mặt đất từ ảnh quang học. 90
2.3.3.2.2. Xử lý ảnh radar chiết tách thông tin vùng ngập lụt. 90
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 93
3.1. Các kết quả phân tích địa hình của Quảng Nam 93
3.2. Các kết quả phân tích lượng mưa của tỉnh Quảng Nam: 98
3.3. Chồng lớp dữ liệu DEM và lượng mưa 100
3.4. Đánh giá ảnh hưởng thiệt hại do lũ gây ra: 101
3.4.1. Về dân sinh 101
3.3.1.1. Thiệt hại về người 101
3.3.1.2. Về nhà cửa 101
3.3.2. Về sản xuất nông nghiệp 101
3.3.3. Về giao thông: 102
3.3.4. Về thủy lợi 103
3.5. Xây dựng kịch bản phòng ngừa 109
3.5.1. Tình hình thiên tai năm 2010. 109
3.5.2. Công tác chuẩn bị trước mùa mưa bão năm 2010. 110
3.5.3. Công tác chỉ đạo ứng phó với thiên tai. 112
3.5.4. Công tác chỉ đạo khắc phục hậu quả do thiên tai gây ra. 113
3.5.4.1. Về dân sinh 113
3.5.4.2. Về nông nghiệp 113
3.5.4.3. Về giao thông 114
3.5.4.4. Về thủy lợi. 114
3.5.5. Một số bài học kinh nghiệm về công tác phòng, chống và giảm nhẹ thiên tai trên địa bàn tỉnh. 114
3.5.5.1. Nâng cao nhận thức cộng đồng về công tác PCLB tại các địa phương 115
3.5.5.2. Sự tham gia của hệ thống chính trị và toàn xã hội: 115
3.5.5.3. Thực hiện tốt phương châm 5 tại chỗ: 115
3.5.6. Một số vấn đề tồn tại. 116
3.5.7. Phương hướng, nhiệm vụ công tác PCLB năm 2011. 117
3.5.7.1. Dự báo tình hình thiên tai năm 2011. 117
3.5.7.2. Một số nhiệm vụ trọng tâm về công tác PCLB năm 2011: 117
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 119
Kết luận 119
Kiến nghị 120
TÀI LIỆU THAM KHẢO 122


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Ngập lụt là một hiện tượng tai biến thiên nhiên, kết quả của quá trình tập trung nước với khối lượng lớn và tràn vào các vùng địa hình thấp, gây ngập lụt trên diện rộng, không chỉ gây tổn hại nặng nề về người và của ở thời điểm đó mà còn tác động tiêu cực rất lâu dài đến môi trường sinh thái, ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống và các hoạt động kinh tế xã hội con người.
Trong khoảng chục năm trở lại đây, những trận lũ lụt xảy ra ngày càng tăng với cường độ mạnh như ở Trung Quốc (1998), Tây Âu (1998, 2000), CH Séc (2002), Bangladesh (2001), vùng Viễn Đông thuộc nước Nga (2002), Italia (2006), Philippin (2007).
Việc nghiên cứu các giải pháp phòng lũ lụt được nhiều Quốc gia quan tâm và hướng tiếp cận là sự kết hợp giữa giải pháp công trình và phi công trình. Giải pháp công trình thường được sử dụng là xây dựng các hồ chứa, đê điều, cải tạo lòng sông…Các giải pháp phi công trình là trồng rừng, bảo vệ rừng; xây dựng và vận hành các phương án phòng tránh lũ và di dân lúc cần thiết khi có thông tin dự báo và thông báo chính xác. Việc dự báo và thông báo ngập lụt sẽ là một biện pháp rất cần thiết có thể giảm thiểu tối đa thiệt hại về người và tài sản.
Nước ta là một nước có nhiều đồi núi, địa hình phức tạp (độ cao, độ dốc, hướng, khe suối thung lũng…), điều kiện khí tượng, khí hậu, thuỷ văn diễn biến khó lường. Cùng với sự ấm lên của khí hậu toàn cầu các hiện tượng thời tiết bất thường như hạn hán, lũ lụt ngày càng gia tăng, mức độ gây tổn hại ngày càng lớn, nhiệt độ tăng cao kết hợp với hạn hán dẫn tới nguy cơ cháy rừng, sự phát sinh phát triển của sâu bệnh đối với mùa màng ngày càng trầm trọng.
Quảng Nam là một tỉnh ven biển thuộc vùng phát triển kinh tế trọng điểm miền Trung. Phía Bắc giáp thành phố Đà Nẵng; phía Đông giáp biển Đông với trên 125 km bờ biển; phía Nam giáp tỉnh Quảng Ngãi; phía Tây giáp tỉnh Kon Tum và nước Cộng hoà dân chủ nhân dân Lào.
Địa hình tỉnh Quảng Nam tương đối phức tạp, thấp dần từ Tây sang Đông, hình thành 3 vùng sinh thái: vùng núi cao, vùng trung du, vùng đồng bằng và ven biển; mặt khác bị chia cắt theo các lưu vực sông Vu Gia, Thu Bồn, Tam Kỳ,... đã tạo nên các tiểu vùng có những nét đặc thù như:
► Vùng đồng bằng nhỏ, hẹp thuộc hạ lưu các sông Vu Gia, Thu Bồn, Tam Kỳ, được phù sa bồi đắp hàng năm, nhân dân có truyền thống thâm canh lúa nước và cây công nghiệp ngắn ngày, cây thực phẩm.
► Vùng ven biển đa phần là đất cát, sản xuất chủ yếu là hoa màu, trồng rừng chống cát bay, nuôi trồng và đánh bắt hải sản,... Trong quá trình công nghiệp hoá thì vùng này có lợi thế về mặt bằng xây dựng thuận lợi, gần các sân bay, bến cảng, các hệ thống giao thông đường bộ, đường sắt và lưới điện quốc gia.
Hiện tại, công tác quản lý lũ lụt, đưa ra các chương trình phòng ngừa, ứng phó khi có lũ xảy ra của các nhà quản lý vẫn còn nhiều bất cập do thiếu thông tin, thiếu sự liên kết giữa các ngành và đặc biệt là thiếu các công cụ hỗ trợ.
Ngày nay, với kỹ thuật GPS và GIS, Viễn thám càng ngày càng có rất nhiều ứng dung thực tế cụ thể trong nhiều lĩnh vực. Trong đó, không thể không kể đến các ứng dụng của Viễn thám trong nghiên cứu các lĩnh vực thuộc Khoa học Trái Đất, đặc biệt là Môi trường. Trong lĩnh vực quản lý môi trường, công nghệ viễn thám được coi như một công cụ quan trắc hữu ích nhằm theo dõi những biến động của môi trường theo thời gian, phát hiện kịp thời những ảnh hưởng bất lợi của các hiện tượng thiên nhiên và tác động của con người lên môi trường: lũ lụt, phát hiện cháy rừng, nghiên cứu động đất.... và thành lập bản đồ chuyên đề (đặc biệt là các bản đồ biến động môi trường). Trong thành lập bản đồ, viễn thám cung cấp thông tin bao quát trên diện rộng, chi phí lại thấp, giảm bớt được một khối lượng lớn công việc mà trước đây khi xây dựng bản đồ lũ phải đo đạc, quan trắc và khảo sát thực địa nhưng kết quả lại không cao.
Vì vậy việc sử dụng các thông tin viễn thám tích hợp với hệ thống thông tin địa lý (GIS) và hệ thống định vị toàn cầu (GPS) cùng với các quan trắc thu được từ bề mặt sẽ đáp ứng khách quan và đa dạng các thông tin cần thiết phục vụ công tác lập bản đồ chuyên đề nghiên cứu giám sát và dự báo khí tượng thuỷ văn, khí tượng nông nghiệp và môi trường mà đặc biệt là phục vụ cho công tác giám sát và thông báo tác hại của thiên tai để có các biện pháp phòng tránh và ứng cứu kịp thời.
Từ những lý do trên mà đề tài: “Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt- áp dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam” được hình thành nhằm góp một phần vào việc kiểm soát lũ, giảm bớt được thiệt hại do lũ gây ra đồng thời cung cấp một công cụ hỗ trợ các nhà quản lý trong quá trình ra quyết định, lên kế hoạch phòng ngừa ứng phó và từ đó nâng cao tầm của công tác quản lý môi truờng, thiên tai nhằm hướng đến phát triển bền vững.
2. Tình hình nghiên cứu
Nghiên cứu trong và ngoài nước
1. Nghiên cứu trong nước
Ở nước ta đã có nhiều dự án, đề tài nghiên cứu khoa học về lũ lụt và cách phòng tránh trên các lưu vực ở các sông lớn như đồng bằng sông Hồng, sông Cửu Long và các hệ thống sông ở Trung Bộ Việt Nam.. Có thể kể ra một số đề tài dự án đã được thực hiện như sau:
Đề tài 1: “Điều tra nghiên cứu và thông báo ngập lụt phục vụ phòng tránh thiên tai ở các lưu vực sông miền Trung” do Viện Khí tượng Thủy văn thực hiện năm 1999-2002.
Nội dung: Lập bản đồ ngập lụt cho 4 lưu vực sông chính: Hương (Thừa Thiên-Huế), Thu Bồn (Quảng Nam), Vệ (Quảng Ngãi) và Kôn-Thanh (Bình Định).
Loại bản đồ đã lập: Bản đồ hiện trạng lũ 1999 và các bản đồ ngập úng với các chu kỳ tái hiện khác nhau.
Phương pháp lập: Sử dụng số liệu đo thực và điều tra bổ sung sau đó sử dụng mô hình DEM để xây dựng bản đồ ngập.
Nhược điểm: Số liệu các vết lũ ít nên không phản ánh chi tiết các khu vực ngập. Chưa được kiểm tra thực địa.
Đề tài 2: “Nghiên cứu cơ sở khoa học cho các giải pháp tổng thể dự báo phòng tránh ngập lụt ở các tỉnh miền Trung” do Viện Địa lý, Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia thực hiện năm 2000-2001.
Nội dung: Lập bản đồ ngập lụt cho các lưu vực sông chính: Hương (Thừa Thiên-Huế), Thu Bồn (Quảng Nam), Vệ (Quảng Ngãi) và Kôn-Thanh (Bình Định), sông Cái (Khánh Hòa).
Loại bản đồ đã lập: Bản đồ hiện trạng lũ năm 1999 và một số bản đồ ngập úng với các chu kỳ tái hiện.
Phương pháp lập: Sử dụng số liệu đo thực và điều tra bổ sung.
Nhược điểm: Số liệu các vết lũ ít nên không phản ánh chi tiết các khu vực ngập.
Đề tài 3: “Nghiên cứu xây dựng tập bản đồ ngập lụt tỉnh Thừa Thiên-Huế” do Viện Địa lý, Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia thực hiện năm 1999-2001.
Nội dung: Lập bản đồ ngập lụt cho các lưu vực sông Hương (Thừa Thiên-Huế).
Loại bản đồ đã lập: Bản đồ hiện trạng lũ năm 1999 tỷ lệ 1:50.000 và bản đồ thông báo ngập cho khu vực sông Hương.
Phương pháp lập: Sử dụng số liệu đo thực và điều tra bổ sung.
Nhược điểm: Sử dụng bản đồ tỷ lệ nhỏ, số liệu các vết lũ ít nên không phản ánh chi tiết các khu vực ngập.
Đề tài 4: “Xây dựng bản đồ phân vùng ngập lụt và phương án thông báo nguy cơ ngập lụt hạ lưu sông Hương, sông Bồ tỉnh Thừa Thiên-Huế” do Đài Khí tượng Thủy văn Khu vực Trung Trung Bộ thực hiện năm 1999-2001.

https://mega.nz/#!QY00WLSI!ynOAiqW1laXy ... TPvxbos01g

---