Chương 6: ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM TRONG QUẢN LÝ TN&MT

Chia sẻ: Nguyễn Lê Huy | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:35

Thêm vào BST

Báo xấu

642
lượt xem 153
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Vai trò của GIS trong quản lý tài nguyên và môi trường 6.2 Tầm quan trọng của dữ liệu GIS tài nguyên và môi trường 6.3 Tích hợp Viễn thám và GIS để xây dựng dữ liệu 6.4 Xác định mục tiêu và các phương pháp phân tích GIS ứng dụng trong TN&MT 6.5 Nghiên cứu diễn biến môi trường (GIS and Environmental Change) 6.6 Nghiên cứu qui hoạch phân vùng sử dụng đất hợp lý (GIS and Planning and Zonation)

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chương 6: ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM TRONG QUẢN LÝ TN&MT

Chöông 6: ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM TRONG QUẢN LÝ TN&MT 6.1 Vai trò của GIS trong quản lý tài nguyên và môi trường 6.2 Tầm quan trọng của dữ liệu GIS tài nguyên và môi trường 6.3 Tích hợp Viễn thám và GIS để xây dựng dữ liệu 6.4 Xác định mục tiêu và các phương pháp phân tích GIS ứng dụng trong TN&MT 6.5 Nghiên cứu diễn biến môi trường (GIS and Environmental Change) 6.6 Nghiên cứu qui hoạch phân vùng sử dụng đất hợp lý (GIS and Planning and Zonation) 6.7 GIS trong đánh giá tác động môi trường (GIS and EIA) 1 6.8 Các ứng dụng GIS TRONG QU N LÝ TNMT
6.1 Vai trò c a GIS trong qu n lý TN&MT V n đ qu n lý Các ho t đ ng c a con ngư i tác đ ng đ n môi trư ng gây xáo tr n các thành ph n và thư ng di n bi n khó d báo d n đ n vi c s d ng tài nguyên môi trư ng quá m c t i cho phép, không thích h p và t đó d n đ n vi c môi trư ng b thay đ i nh hư ng đ n môi trư ng s ng c a con ngư i. Các y u t môi trư ng thành ph n phân b ngoài không gian t nhiên có th đư c xem xét dư i d ng đi m, mang tính đ a phương ho c dư i d ng phân b r ng c p vùng, c p qu c gia ho c liên qu c gia mang tính vùng. Cho dù v i ph m vi nào thì các y u t thành ph n c a môi trư ng cũng có m i quan h ph c t p và ch t ch v i nhau và mang tính t ng h p. ph m vi nh c c b tính ph c t p th p hơn so v i ph m vi r ng do có ít thông tin và các yêu 2 c u x lý thông tin không nhi u, tính ph c t p gia tăng theo ph m GIS TRONG QU N LÝ TNMT vi không gian c n qu n lý.
6.1 Vai trò c a GIS trong qu n lý TN&MT Vai trò c a GIS&VT Qu n lý TN&MT mang tính liên ngành, đa ngành và có nh ng b công c tr giúp cho công tác qu n lý. Trong s này thư ng đư c nói đ n là công c đánh giá, đi u tra cơ b n, qu n lý k t h p và các công c v chính sách. Các công c này đư c s d ng nh m ngăn ng a và gi m thi u các r i ro v môi trư ng, s d ng b n v ng ngu n tài nguyên. Đ có th hi u bi t và đánh giá đúng m c v TN&MT trong đi u ki n thông tin đa d ng, ph c t p, các thông tin này c n ph i c p nh t liên t c do nh ng bi n đ i theo th i gian thì ch có k thu t GIS&VT m i có th đáp ng đư c nhu c u này, đ c bi t là đ i tư ng quan tâm có ph m vi không gian r ng. Ngoài các ch c năng thông thư ng c a m t h GIS là thu nh n, lưu tr , c p nh t và hi n th thông tin thì h GIS còn có kh năng liên k t các d li u, thông tin nhi u d ng khác nhau v m t đ nh d ng chung c a h GIS đ phân tích. GIS có th gi vai trò quan tr ng cho phân tích và hình thành các k ho ch mang tính d báo, phân tích các m i quan h không gian – thu c tính, các m i quan h c a các y u t khác nhau. Ngoài ra, GIS có th đư c coi như là m t phương ti n giao ti p cu i cùng v m t 3 công b các thông tin MT đ n v i công chúng. GIS TRONG QU N LÝ TNMT
6.1 Vai trò c a GIS trong qu n lý TN&MT GIS là công c h u hi u cho các phân tích và qui ho ch MT, do có th lưu tr các d li u không gian c a môi trư ng dư i d ng s . Các l p thông tin khác nhau có th đư c ch ng l p đ phân tích và xác đ nh v các m i quan h . Chính k thu t này cho phép nh ng ngư i làm công tác nghiên c u qu n lý TN&MT hi u bi t t t hơn v các đ c đi m t nhiên và m i quan h nh hư ng đ n m t đi u ki n môi trư ng c th nào đó, phù h p v i cách ti p c n h th ng trong qu n lý TN&MT. Ngoài ra GIS còn có ch c năng hi n th và phân tích, trích l c thông tin tr c ti p t các nh vi n thám. V i ch c năng này, vi c k t h p gi a vi n thám và GIS đã giúp cho các nghiên c u v MT tr nên hi u qu và khách quan hơn. M t b công c GIS đ y đ có th giúp cho vi c qui ho ch và QLMT. Đánh giá các nguy cơ r i ro nói chung là n n t ng cho vi c ra các quy t đ nh v qui ho ch và các ho t đ ng gi m thi u tác đ ng, nh m vào m c tiêu cu i cùng là Qui ho ch và Giám sát MT. 4 GIS TRONG QU N LÝ TNMT
6.2 T m quan tr ng c a d li u GIS TN&MT D li u không gian Các y u t đi u ki n t nhiên, môi trư ng và tài nguyên t n t i và phân b trong m t không gian đ a lý th c, chúng có các tính ch t và đ c đi m khác nhau. Trong th c t , các thông tin thu c tính này ph i g n k t v i m t đ i tư ng c th nào đó ngoài th gi i th c. V trí và ph m vi phân b không gian c a các y u t này đư c th hi n trên các b n đ chuyên đ các c p t l khác nhau ho c trong m t h GIS. Các y u t này có th so sánh đ i chi u và phân tích tìm các m i quan h . Xét trên khía c nh qu n lý TN&MT, các thông tin c n ph i có không ch là các thông tin v tính ch t, v trí, phân b hay các d li u thu c tính nói chung, mà các thông tin này còn ph i đư c th hi n và trình bày trên b n đ đ có th ch ra đư c m i quan h không gian gi a các lo i khác nhau trong m t y u t , ho c gi a các y u t v i nhau. N u ch có các thông tin thu c tính đơn thu n thì công tác qu n lý TN&MT ch m i th c hi n đư c m t ph n nào, m t m c đ qu n lý đơn gi n nào đó thì đi u này có th 5 đáp ng đư c. GIS TRONG QU N LÝ TNMT
6.2 T m quan tr ng c a d li u GIS TN&MT D li u thu c tính MT và các v n đ liên quan đ n MT th c ch t là liên quan đ n nhi u chuyên ngành khác nhau. Đ nghiên c u v MT c n ph i có r t nhi u thông tin khác nhau, ph i h p liên ngành và đa ngành. Ch riêng d li u không gian nhưng không có d li u thu c tính đi kèm, ho c có r t ít cũng ch đáp ng đư c nhu c u qu n lý m c r t th p. Khi phân tích riêng l toàn b d li u thu c tính, nhà qu n lý MT cũng ch có th hình dung ra đư c và gi i quy t đư c cho m t v trí th c nào đó. Trong khi đó các y u t này không ch t n t i m t v trí mà là còn có s m r ng v không gian theo các hư ng khác nhau, có th l p l i m t v trí nào đó trên trái đ t v i m t vài thay đ i v tính ch t, có quan h v i các y u t khác t i cùng v trí và v i các y u t khác phân b lân c n. Chính đi u này n y sinh ra v n đ c n ph i có d li u và thông tin c a các ngành khác nhau đ cùng gi i quy t m t ho c nhi u m c tiêu liên quan đ n MT. K t h p c hai lo i d li u không gian và thu c tính, nh m tr l i cho các câu h i Cái gì, đâu và Như th nào. c p đ cao hơn có th tr l i cho câu h i Các y u t đó quan h v i nhau như th nào, S như th nào N u 6 như và T i sao. GIS TRONG QU N LÝ TNMT
6.2 T m quan tr ng c a d li u GIS TN&MT Ngu n d li u B n đ : Ngu n d li u chính và quan tr ng ban đ u chính là các b n đ đ a hình và các b n đ chuyên đ đã đư c thành l p t trư c. Các thông tin và d li u c n thi t có th trích l c t các lo i b n đ này. nh hàng không: là m t d ng c a d li u vi n thám, có đư c là do các máy bay ti n hành bay ch p đ cao t m th p. nh v tinh: thư ng là d ng nh s , đư c thu nh n đ cao 600 – 1000 km. Các đ i tư ng trên m t đ t đư c ghi nh n dư i d ng ph n x các kênh ph trong d i sóng ánh sáng nhìn th y ho c sóng h ng ngo i ph n x và h ng ngo i b c x . Ngoài ra các đ i tư ng trên b m t trái đ t còn có th đư c ghi nh n b ng sóng radar ch đ ng, ho c b ng k thu t quét nh laser D li u quan tr c đo đ c t i th c đ a: Các d li u đư c đo đ c ngoài th c t , quan sát mô t ho c l y m u v phòng thí nghi m đ phân tích. D li u th ng kê: Đây cũng là m t trong nh ng ngu n d li u quan tr ng trong các phân tích GIS ng d ng cho qu n lý TN&MT. 7 GIS TRONG QU N LÝ TNMT
6.2 T m quan tr ng c a d li u GIS TN&MT Tính th i gian c a các ngu n d li u Các d li u TN&MT thư ng ch có giá tr trong m t kho ng th i gian nh t đ nh. Có nh ng d li u c a m t vài y u t có th s d ng trong kho ng th i gian dài do tính n đ nh cao, ít thay đ i; nhưng có nh ng y u t thay đ i liên t c và tính n đ nh v tính ch t và đ c đi m th p. Vì lý do này, các d li u và thông tin khi thu th p trư c khi s d ng c n ph i đư c xác đ nh thu c nhóm n đ nh cao hay th p và th i gian xây d ng d li u. Giá tr c a thông tin và các k t qu phân tích GIS tùy thu c nhi u vào tính ch t này c a d li u. Đ i v i các d li u nh v tinh và nh hàng không c n ph i có thông tin v th i gian thu nh n nh. Th i đi m thu nh n nh cho bi t hi n tr ng các đ i tư ng đư c thu nh n t i th i đi m đó và ch cho th i đi m đó mà thôi. 8 GIS TRONG QU N LÝ TNMT
6.3 Tích h p VT&GIS đ xây d ng d li u nh v tinh thư ng đư c lưu tr dư i d ng nh s v i nhi u kênh ph khác nhau và thư ng là đã có đăng ký và n n chuy n v h t a đ chung (ch ng h n như h t a đ UTM datum WGS-84) nên có th tích h p ngay vào h GIS đ trích thông tin. So v i nh hàng không, nh v tinh có l i th là do có nhi u kênh ph khác nhau nên có th trích l c nhi u thông tin, ph m vi ph 1 nh r ng. H n ch c a nh v tinh là đ phân gi i không gian (cao nh t hi n nay là 0,5 m) và ch có th xây d ng m i b n đ chi ti t tương đương t l 1/5000 ho c c p nh t b n đ đã có t l 1/2000. K t h p gi a k thu t VT&GIS trong nghiên c u qu n lý TN&MT có th th c hi n theo t ng giai đo n ho c đ ng b . Trong trư ng h p theo t ng giai đo n thì các nh vi n thám nói chung ph i đư c gi i đoán đ l y thông tin theo m c tiêu c n thi t, k t qu gi i đoán này s đư c chuy n qua h GIS đ k t h p v i các d li u khác cho phân tích. Vi c k t h p gi a vi n thám và GIS cho phép trích l c thông tin c n thi t tr c ti p t nh vi n thám ho c có nh ng phân tích so sánh gi a d li u 9 đã có trong h GIS v i nh vi n thám. GIS TRONG QU N LÝ TNMT
6.4Xác định mục tiêu và phương pháp phân tích GIS ứng dụng trong TN&MT M c tiêu Trong các nghiên c u v TN&MT có ng d ng GIS&VT, bên c nh m c tiêu ch đ o là qu n lý môi trư ng, phân b s d ng tài nguyên có hi u qu thì c n ph i xác đ nh các m c tiêu c th nh m xác đ nh phương pháp và ngu n d li u GIS thích h p c n s d ng. B n đ hoá các d li u thu c tính Các d li u thu c tính c a m t lo i đ i tư ng nào đó khi đư c thu th p thư ng đư c bi u di n, minh ho dư i các d ng đi m ho c đư ng r i r c không liên t c, trong khi các lo i đ i tư ng này có ki u phân b ngoài không gian th c là liên t c. Đi u này đ c bi t quan tr ng đ i v i các y u t môi trư ng. Các thay đ i tính ch t c a m t lo i đ i tư ng t giá tr này qua giá tr khác thư ng là m t bi n đ i kiên t c, r t ít có trư ng h p mà các giá tr có kho ng cách r i r c. Các y u t sau khi đư c thu th p c n ph i đư c th hi n thành b n đ . Trên cơ s các b n đ này m i có th xây d ng thành d li u GIS đ ph c v các phân tích. Chú ý r ng v trí, phân b các đi m kháo sát s nh hư ng đ n k t qu xây d ng b n đ cho dù có s d ng thu t toán n i suy nào đi n a thì k t 10 qu cũng hoàn toàn ph thu c vào các d li u đ uTRONG QU N LÝ TNMT GIS vào.
6.4Xác định mục tiêu và phương pháp phân tích GIS ứng dụng trong TN&MT Mô hình hoá và các thu t toán n i suy trong xây d ng b n đ các y u t môi trư ng Các ng d ng c a GIS trong MT thì vi c xây d ng các d li u không gian b m t là yêu c u đ u tiên c a các phân tích GIS. T m quan tr ng c a bư c này nh m t o thông tin cơ s , d a trên các d li u b m t thì các phân tích không gian c a GIS s giúp tr l i các câu h i cái gì? th nào? … Mô hình hoá trong GIS nh m th hi n tr l i các y u t ngoài không gian th c, có th là m t y u t đơn tính nào đó như đ a hình, nhi t đ , lu ng mưa, đ m n, d pH ho c là m t mô hình v các m i quan h gi a các y u t ngoài t nhiên th c. Mô hình hoá các d li u th c thông qua phân tích các d li u GIS. Các d li u thu c tính trong các d li u GIS đư c coi như d li u chi u th ba (d li u chi u Z) so v i hai chi u mô t t a đ phân b không gian c a đ i tư ng (hai chi u X và Y). Đi n hình cho lo i phân tích d li u này là phân tích xây d ng mô hình đ cao s (DEM-digital elevation model) hay phân tích 3 chi u (3D). 11 GIS TRONG QU N LÝ TNMT
6.4Xác định mục tiêu và phương pháp phân tích GIS ứng dụng trong TN&MT Slope map of Binh Phuoc province 12 GIS TRONG QU N LÝ TNMT
6.4Xác định mục tiêu và phương pháp phân tích GIS ứng dụng trong TN&MT Phương pháp phân tích n i suy s d ng trong GIS là m t trong các phương pháp thư ng đư c s d ng nhi u nh t nh m chuy n đ i d li u kh o sát ngoài th c t , đ c bi t là đ i v i các lo i d li u đư c kh o sát l y m u đo đ c theo đi m, thành d ng d li u liên t c đ th hi n thành b n đ vùng các giá tr . Các thu t toán s d ng thông thư ng trong phương pháp n i suy bao g m Kriging, IDW, TIN, Trend, lư i đa giác (Thiessen). TIN (Triangulated Irregular Network): là m t trong các phương pháp n i suy uy n chuy n thư ng s d ng trong phân tích GIS đ xây d ng l i các giá tr b m t, thư ng là đ cao. D li u s d ng có th d ng đi m, đư ng, thư ng ng d ng đ l p mô hình v đ a hình. IDW (Inverse Distance Weighted): là phương pháp n i suy d a trên vi c gán tr ng s cho các đi m trên b m t có giá tr và m i quan h nh hư ng c a đi m này t i đi m khác s suy gi m theo kho ng cách. Kriging: d a trên các tính toán th ng kê (các khác bi t và các quan h c a b d li u s d ng cho phân tích) xây d ng các giá tr m i, ư c lư ng – mang tính d báo theo nhi u tham s . 13 GIS TRONG QU N LÝ TNMT
6.4Xác định mục tiêu và phương pháp phân tích GIS ứng dụng trong TN&MT Trend: gán m t đơn v b m t cho m t đi m có d li u theo các thu t toán h i qui đa th c và th c hi n n i suy trên di n r ng. Các y u t r i r c bao g m các y u t t nhiên như đi m đ cao, đ sâu c a đ a hình; mô hình phân b nư c ng m; các tính ch t hoá h c c a môi trư ng nư c như đ pH, đ m n, TSS, n ng đ các ch t ô nhi m trong nư c…; các y u t nhi t đ không khí, lư ng mưa…. Phân tích ch ng l p các l p thông tin môi trư ng – các y u t môi trư ng đơn tính Đây là phân tích k t h p không gian và thu c tính c a GIS và là th m nh c a GIS. Tích h p các lo i d li u l i v i nhau dư i hình th c tích h p theo l p nh m phân tich m i quan h c a các đ i tư ng có các tính ch t khác nhau. Trong phân tích ch ng l p các phép toán đ i s , lu n lý Boolean đư c s d ng nhi u, tùy thu c vào m i quan h c a các đ i tư ng đó v i nhau mà ngư i phân tích xác đ nh. 14 GIS TRONG QU N LÝ TNMT
6.4Xác định mục tiêu và phương pháp phân tích GIS ứng dụng trong TN&MT Sö dông ®Êt thÝch hîp nhÊt hî ®¸nh gi¸ ®¸nh gi¸ t¸c ®éng m«i tr−êng ®éng m« tr− ®¸nh gi¸ ®¸nh gi¸ vÒ chÝnh s¸ch x· héi s¸ x· ®¸nh gi¸ ®¸nh gi¸ vÒ kinh tÕ ®¸nh gi¸ ®¸nh gi¸ vÒ kh¶ n¨ng thÝch nghi kh¶ ng Nguå n−í Nguån n−íc −íc HiÖ tr¹ sö HiÖn tr¹ng sö dông ®Êt Thæ nh−ì Thæ nh−ìng −ìng hË KhÝ hËu B¶n ®å nÒn 15 GIS TRONG QU N LÝ TNMT
6.4Xác định mục tiêu và phương pháp phân tích GIS ứng dụng trong TN&MT 16 Study on coastal zone environment management with emphasis on mangrove ecosystem GIS TRONG QU N LÝ TNMT
6.5 Nghiên cứu diễn biến môi trường Nghiên c u di n bi n và giám sát môi trư ng Trong nghiên c u giám sát MT, các b n đ phân vùng các y u t r i ro các c p đ khác nhau thư ng đư c thành l p nh m phòng tránh các tai bi n MT gây thi t h i. Ch ng h n xây d ng b n đ các vùng nh y c m ven b bi n, phân vùng các khu v c có kh năng tai bi n trư t l đ t vùng núi, phân vùng xói mòn đ t ti m năng nh m qu n lý s d ng TN đ t có hi u qu . Di n bi n t nhiên và các di n bi n không mong mu n Các tai bi n có th là các tr n đ ng đ t, sóng th n, trư t đ t vùng núi, xói l b bi n, lũ l t ho c h n hán. H u qu c a các tai bi n hay thiên tai dư i các d ng khác nhau gây ra các bi n đ i v môi trư ng và tác đ ng m nh đ n kinh t -xã h i. Có nh ng tai bi n hoàn toàn là t nhiên và có nh ng tai bi n không toàn toàn là t nhiên vì con ngư i còn là m t trong nh ng tác nhân gây nên tai bi n. GIS và xây d ng mô hình d báo di n bi n v không gian – th i gian Đ xây d ng mô hình d báo di n bi n v không gian v m t y u t nào đó thì c n có DL c a y u t đó các th i đi m trư c kia (y u t l ch s ) ho c ph i là m t chu i các DL đ dài đ có th xác đ nh các m i quan h c a y u 17 t c n d báo v i các y u t MT và các y u t có GIS TRONG khác. LÝ TNMT liên quan QU N
BUILDING SENSITIVE INDEX MAP Define dimension of each cell to create Sensitive Index Map. Sensitive Index Map was created. Visibility result of Sensitive Index Map. 18 GIS TRONG QU N LÝ TNMT
6.5 Nghiên cứu diễn biến môi trường 19 GIS TRONG QU N LÝ TNMT
6.5 Nghiên cứu diễn biến môi trường Riverbank change prediction 20 GIS TRONG QU N LÝ TNMT