Tài liệu Tiểu luận ứng dụng gis và viễn thám trong quản lý môi trường

  • Số trang: 14 |
  • Loại file: DOC |
  • Lượt xem: 226 |
  • Lượt tải: 0
tailieuonline

Đã đăng 39799 tài liệu

Mô tả:

Báo cáo tiêu luận môn học: Ứng dụng GIS và viễn thám trong quản lý môi trường. ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BÁO CÁO TIỂU LUẬN MÔN HỌC: ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM TRONG QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG ĐỀ TÀI: NHẬN XÉT VIỆC SỬ DỤNG “KỸ THUẬT VIỄN THÁM (REMOTE SENDING) VÀ GIS ĐỂ THEO DÕI LŨ LỤT VÀ ĐÁNH GIÁ THIỆT HẠI CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU CỦA TỈNH SINDH, PAKISTAN” Tp. HCM, tháng 11/2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA BÁO CÁO TIỂU LUẬN MÔN HỌC: ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM TRONG QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG ĐỀ TÀI: NHẬN XÉT VIỆC SỬ DỤNG “KỸ THUẬT VIỄN THÁM (REMOTE SENDING) VÀ GIS ĐỂ THEO DÕI LŨ LỤT VÀ ĐÁNH GIÁ THIỆT HẠI CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU CỦA TỈNH SINDH, PAKISTAN” GV: PGS. TS. Lê Văn Trung SV: Đỗ Thị Thu Thi MSHV: 12260680 Lớp: Cao học Quản lý môi trường 2012 Tp. HCM, tháng 11/2012 MỤC LỤC TỔNG QUAN....................................................................................................................1 I.1 Giới thiệu đề tài........................................................................................................1 I.2. Mục đích đề tài........................................................................................................2 I.3 Phạm vi nghiên cứu:.................................................................................................2 I.4 Phương pháp nghiên cứu:........................................................................................2 II. GIẢI PHÁP THỰC HIỆN..........................................................................................4 III. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT:......................................................................................5 III.1 Kết luận.................................................................................................................5 III.1.1 Kết quả phân tích..............................................................................................5 III.1.1 Đánh giá thiệt hại..............................................................................................9 III.2 Đề xuất:................................................................................................................ 10 tài liệu tham khảo.............................................................................................................11 Báo cáo tiêu luận môn học: Ứng dụng GIS và viễn thám trong quản lý môi trường. TỔNG QUAN I.1 Giới thiệu 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 tếxã 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). Trên thế giới hiện nay, việc áp ụng GIS và viễn thám là một xu hướng phát triển bắt buộc mà các quốc gia có tham vọng trở thành nước hàng đầu trong lĩnh vực quản lý dữ liệu không gian đều phải quan tâm sâu sắc. Cùng với tốc độ phát triển của khoa học công nghệ nói chung và công nghệ GIS, viễn thám nói riêng, việc áp dụng GIS và viễn thám trong các lĩnh vực khác nhau mang lại những lợi ích vô cùng to lớn, cụ thể GIS và RS được sử dụng để quản lý rừng, lưu vực sông, quản lý đất đai, dân số, quản lý xói mòn đất,..đặc biệt là việc theo dõi lũ lụt và đánh giá những thiệt hại do lũ lụt gây ra. Trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng, đặc biệt là lũ lụt ở khu vực Trung Bộ là một trong những tai biến tự nhiên thường xuyên đe doạ cuôc sống của người dân và sự phát triển kinh tế xã hội trong vùng. Nhìn chung, 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. Do đó, việc áp dụng các kỹ thuật Viễn thám và GIS vào để theo dõi lũ lụt và đánh giá thiệt hại do lũ lụt gây ra là điều cấp thiết và có tính giá trị cao. Vì vậy, Tôi tìm hiểu đề tài nghiên cứu về việc sử dụng Kỹ thuật Viễn thám và GIS để theo dõi lũ lụt và đáng giá thiệt hại ở tỉnh Sindh, Pakistan. 1 Báo cáo tiêu luận môn học: Ứng dụng GIS và viễn thám trong quản lý môi trường. I.2. Mục đích đề tài Giám sát lũ lụt sử dụng dữ liệu vệ tinh để chứng tỏ được cái nhìn tổng quan nhanh chóng và chính xác của các vùng ngập lũ. Nhằm phân tích kịp thời và chi tiết bằng cách sử dụng RS & GIS để định vị và xác định các khu vực bị ảnh hưởng lũ lụt. Từ đó, dự toán thiệt hại. I.3 Phạm vi nghiên cứu: Vùng nghiên cứu gồm 1 phần của phiá Nam kéo dài đến phía Bắc khoảng 579 km từ Đông sang Tây khoảng 442 với diện tích 140.915 km2 (hình 1) Figure 1. khu vực được khảo sát Hình ảnh lựa chọn Lượng mưa trung bình hàng năm ở Sindh vào khoảng 15-18 cm tập trung chủ yếu vào tháng 7 và tháng 8. Khu vực nghiên cứu nằm giữa mùa mưa và gió mùa của phía nam Ấn độ dương và phía bắc gió mùa chuyển hướng ngược lại, bị cản trở bởi ngọn núi Himalayan, khu vực khan hiếm nước được cung cấp bởi vùng ngập lụt của con sông Indus trong 2 lần trong năm, bởi tuyết tan vào mùa xuân và mùa hè của dãy núi Himalayan và lượng mưa trong mùa mưa. I.4 Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp luận 2 Báo cáo tiêu luận môn học: Ứng dụng GIS và viễn thám trong quản lý môi trường. MODIS hình ảnh được thu thập từ trang wed của NASA website: http://lancemodis.eosdis.nasa.gov/imagery/subsets/?project=other&subset=Pakistan và tiêu chuẩn giám sát tối đa hóa khả năng phân loại của các hình ảnh che phủ của tỉnh Sindh đã thực hiện phân lớp thành nhiều dữ liệu khác nhau. Tiếp tục chỉnh sửa các các hình ảnh được giải thích trực quan (vùng ứ đọng nước thể hiện trên hình màu xanh đậm, vùng nước chảy có màu xanh dương) của những vùng ngập nước bằng kiến thức chuyên môn. Sau đó, Bản đồ địa hình được giao nhau với các dử liệu đã được phân tích trước đó của các vùng ngập lụt các loại khac nhau của các lớp thông tin để dánh giá thiệt hại. sơ đồ khối các phương pháp này được thể hiện ở hình 2. Figure 2. Flow chart of methodology. Figure options 3 Báo cáo tiêu luận môn học: Ứng dụng GIS và viễn thám trong quản lý môi trường. II. GIẢI PHÁP THỰC HIỆN Bản đồ địa hình đã được sử dụng để trích xuất các loại khác nhau của các lớp thông tin: địa giới hành chính, sông, hồ, đường giao thông, tuyến đường sắt, khu vực thảm thực vật và các loại đất khác bao gồm vùng đất sử dụng / vùng đất bị che phủ. Kỹ thuật MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectro) đo độ bức xạ của hình ảnh được chụp trên tàu vũ trụ TERRA và AQUA với độ phân giải 250 m và 7 bands (250 m resolution comprising bands 7) 2 và 1 đã được thu thập và sử dụng như là đầu vào chủ yếu để lập bản đồ các khu vực bị ảnh hưởng lũ lụt. Các hình ảnh MODIS của vùng nghiên cứu được cung cấp miễn phí bởi NASA tại website http://lancemodis.eosdis.nasa.gov/imagery/subsets/? project=other&subset=Pakistan Mật độ dân số của quận được sử dụng để ước tính những người bị ảnh hưởng các dữ liệu được cung cấp bởi văn phòng thống kê liên bang, Pakistan. Điểm trên hình 5 được ghép lại và sử dụng để xác định lũ lụt Phần mềm được sử dụng xử lý và phân tích ảnh là ENVI 4.5 and ArcGIS 9.3 4 Báo cáo tiêu luận môn học: Ứng dụng GIS và viễn thám trong quản lý môi trường. III. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT III.1 Kết luận III.1.1 Kết quả phân tích Trong thời gian lũ lụt, việc báo cáo tình hình kịp thời và chi tiết cho cơ quan quản lý thiên tai để xác định vị trí, và khu vực bị ảnh hưởng nhằm giảm thiểu thiệt hại tương ứng, đây là một loại hình tinh tế nhất vì nó liên quan đến hoạt động cứu hộ tính mạng cung như tài sản của người dân. Về vấn đề này bản đồ mức độ tích luỹ và thời gian lũ lụt đã được chuẩn bị. nó chỉ ra rằng lũ lụt nghiêm trọng xảy ra ở Badin và chiếm tới 61% tổng số vùng ngập lụt trong số 23 huyện của Sindh. Hình 3 cho thấy các vùng bị ngập ở các vùng khác nhau trên các vùng huyện khác nhau, trong khi hình 4a, hình 4b, hình 4c và hình 4d hiển thị mà vùng bị ngập tích lũy ở tỉnh Sindh. Figure 3. Cumulative flood extent of different districts. Figure options 5 Báo cáo tiêu luận môn học: Ứng dụng GIS và viễn thám trong quản lý môi trường. Figure 4a. (a) MODIS image showing the inundated area on Aug 20, 2011. Figure options Figure 4b. (b) MODIS image showing the inundated area on Aug 31, 2011. Figure options 6 Báo cáo tiêu luận môn học: Ứng dụng GIS và viễn thám trong quản lý môi trường. Figure 4c. (c) MODIS image showing the inundated area on Sept 04, 2011. Figure options Figure 4d. (d) MODIS image showing the inundated area on Sept 15, 2011. Figure options 7 Báo cáo tiêu luận môn học: Ứng dụng GIS và viễn thám trong quản lý môi trường. Theo quan sát ghi nhận được lũ lụt có nguồn gốc chủ yếu là do lượng mưa của gây ra bởi gió mùa ở tỉnh Sindh bắt đầu từ tháng 11/8/2011 đến 11/9/2011. Vì vậy các vùng bị ngập tăng tướng ứng với lượng mưa và chấm dứt vào 15 tháng 9. 2011. Sau 15/9/2011 lượng ngập lụt đã giảm tỷ lệ trung bình 167km2/ngày. Đồ thị dưới dây cho thấy sự suy giảm vùng bị ngập và bảng 1 biểu thị cho lượng mưa Table 1. Data had been taken from website of Pakistan Meteorological Department (Pakmet, 2011). Date Aug-11 Sep-11 District Badin Umerkoat Hyderabad Jacobabad Larkana Therparkar S. Benazeerabad Nausheroferoz Sukkur Thatta Dadu Mirpurkhas 11 148 129 104 0 0 291 5 12 147 7 23 0 0 60 108 30 22 19 4 0 0 42 55 31 7 57 15 4 71 0 70 1 15 6 2 99 40 3 19 2 24 5 27 0 37 43 67 4 19 11 0 0 0 12 70 7 73 55 2 0 16 225 25 8 20 84 12 0 8 137 37 9 11 8 12 0 0 100 27 13 60 56 153 99 40 57 75 1 0 58 0 120 0 0 7 0 125 8 0 43 0 12 238 66 0 130 5 10 33 0 2 4 57 28 6 48 50 0 4 0 0 50 0 4 9 0 1 18 0 6 66 166 2 0 0 9 122 42 4 73 115 190 14 0 0 0 82 21 0 6 Total 546 437 354 185 193 970 564 0 376 12 151 4 206 108 478 0 845 Table options Figure 5. Graph showing the recession of the inundated area from Sept 15, 2011. Figure options 8 Báo cáo tiêu luận môn học: Ứng dụng GIS và viễn thám trong quản lý môi trường. III.1.1 Đánh giá thiệt hại. Tổng diện tích bị ngập lụt lên đến 21.201km2. ảnh hưởng đến 5,88 triệu người, 5329 khu dân cư, hệ thống đường bộ với 150.044km, 38.205km duong sắt, 49.847 km2 rừng và 1644048 km2 đất nông nghiệp. Bảng 2 cho thấy dánh giá thiệt hại Table 2. Statistical analysis of flood-affected land cover/land use categories based on MODIS data. S. District name 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Badin Dadu Ghotki Hyderabad Jacobabad Jamshoro Kashmore Khairpur Larkana Matiari Mirpurkhas Nousheroferoz Sanghar Shahdadkot ShaheedBenazirabad Shikarpur Sukkur TandoAllahyar Tando M. Khan Tharparkar Thatta Umerkot Total No Affected Affected settlements people 967 261 237 7 349 59 194 144 68 24 544 243 657 316 328 248 49 75 83 43 133 300 5329 853993 373386 189753 80951 520535 42096 243371 49886 158712 91215 869569 323765 427972 375152 298067 389847 54282 138732 163307 13779 83069 139619 5881056 Affected agricultural land/Km2 1219.05 1483.94 880.43 25.07 1371.07 327.29 690.38 314.01 219.36 91.45 1852.84 630.46 2203.68 1196.09 823.27 807.03 188.42 329.38 270.34 193.07 437.52 886.35 16440.48 Affected forests/Km2 12.64 12.14 83.04 5.67 0.00 47.62 28.69 34.29 1.65 85.09 4.18 32.19 0.00 0.00 8.82 19.88 2.05 0.00 4.71 115.81 0.00 498.47 Affected roads/km Affected railway/km 146.09 168.08 29.04 5.96 71.81 43.14 31.04 36.09 23.64 11.21 196.12 48.71 268.21 79.23 110.17 38.82 6.13 14.52 21.54 4.19 42.07 104.64 1500.44 14.65 31.76 14.55 4.08 58.64 42.37 11.63 19.03 12.86 4.00 18.18 36.83 19.87 13.25 28.60 23.24 9.01 3.64 1.64 0.00 0.00 14.21 382.05 Table options Giám sát lũ lụt sử dụng dữ liệu vệ tinh đã chứng tỏ là một phương pháp hiệu quả để có được cái nhìn tổng quan nhanh chóng và chính xác của các vùng ngập lũ. Trong nghiên cứu, phân tích kịp thời và chi tiết đã được thực hiện bằng cách sử dụng RS & GIS để định vị và xác định các khu vực bị ảnh hưởng lũ lụt cùng với các tính năng bao gồm vùng đất sử dụng đất / vùng đất bị ngập lụt. Nó được tìm thấy rằng phương pháp này yêu cầu xử lý hình ảnh vệ tinh sau đó được thêm vào các dữ liệu mật độ dân số và bao gồm các bản đồ vùng đất sử dụng /vùng đất dự toán thiệt hại. Quá trình chỉ yêu cầu một vài giờ. Phương pháp được sử dụng trong nghiên cứu này có khả năng thực hiện đánh giá thiệt hại nhanh chóng. 9 Báo cáo tiêu luận môn học: Ứng dụng GIS và viễn thám trong quản lý môi trường. III.2 Đề xuất: 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 RS và GIS, Viễn thám càng ngày càng có rất nhiều ứng dung thực tế cụ thể trong nhiều lĩnh vực, 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) 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 cảnh báo tác hại của thiên tai để có các biện pháp phòng tránh và ứng cứu kịp thời. Đồng thời, Thông qua việc tìm hiểu đề tài nghiên cứu của tỉnh Sindh, pakistan về việc sử dụng kỹ thuật RS và Gis vào việc theo dõi lũ lụt và đánh giá thiệt hại, tôi thấy Việt Nam ta nên triển khai nhanh chóng và áp dụng rông rãi trên toàn cả nước để có thể đưa ra các chương trình phòng ngừa, ứng phó khi có lũ xảy ra, nhằm giảm bớt những thiệt hại đáng kể do lũ lụt gây ra. tài liệu tham khảo 10 Báo cáo tiêu luận môn học: Ứng dụng GIS và viễn thám trong quản lý môi trường. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S111098231200021X http://lance-modis.eosdis.nasa.gov/imagery/subsets/?project=other&subset=Pakistan 11
- Xem thêm -