« Home « Kết quả tìm kiếm

ỨNG DỤNG ĐỊA TIN HỌC TRONG NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI ĐỊA HÌNH VÀ ĐÔ THỊ HÓA THỦ ĐÔ HÀ NỘI BẰNG MÔ HÌNH 3 CHIỀU


Tóm tắt Xem thử

- H| Nội, Thủ đô của Việt Nam, l| một trong những th|nh phố ph{t triển nhanh nhất trong c{c nước Đông Nam Á.
- Trước thế kỷ XIX, H| Nội gồm nhiều ao hồ, được hình th|nh từ sự biến động của sông Hồng.
- Trong những năm đầu thế kỷ XX, phần lớn chúng đã không còn trên c{c bản đồ.
- Liên quan đến vấn đề thay đổi đô thị n|y đã được Sukurai v| Shibayama *2007+, Yonezawa v| Shibayama *2007+ cùng một số t{c giả kh{c đề cập khi sử dụng công nghệ hệ thông tin địa lý (GIS) v| viễn th{m (RS)..
- Thứ nhất, kế hoạch v| sự ph{t triển đô thị của Chính phủ Ph{p cuối thế kỷ XIX.
- Thứ hai, địa hình v| môi trường tự nhiên của H| Nội.
- H| Nội trong vùng có nhiều ngập lụt thuộc đồng bằng sông Hồng, ở độ cao trung bình dưới 10m.
- Dựa trên c{c bản đồ được th|nh lập bởi người Ph{p, cuối thế kỷ XIX, H| Nội đã có hệ thống đê bao lớn.
- Đ}y l| vấn đề rất quan trọng để miêu tả sự thay đổi về địa hình H| Nội, tuy nhiên sẽ không dễ khi chỉ sử dụng mô hình 2 chiều..
- Yonezawa *2008+ đã đề xuất công nghệ 3 chiều cho nghiên cứu đô thị, với 3 loại dữ liệu:.
- bề mặt địa, địa hình v| địa hình của từng khu vực nhỏ.
- Bằng c{ch tương tự, chúng ta có thể {p dụng nghiên cứu cho c{c vùng kh{c.
- B|i b{o tập trung giới thiệu sự thay đổi địa hình của H|.
- Viện Nghiên cứu Con người v| Thiên nhiên, Nhật Bản..
- Trung t}m Nghiên cứu Đông Nam Á, Nhật Bản..
- Đại học Tổng hợp Th|nh phố Osaka, Nhật Bản..
- Sự thay đổi đô thị Hà Nội.
- Theo nghiên cứu của Haruyama [2004], hệ thống đê ở H| Nội l| yếu tố lớn nhất để nhận thức về diện mạo H| Nội.
- H| Nội được x}y dựng trong vùng có độ cao trung bình dưới 10m, đã nhiều lần bị ngập lụt g}y ra bởi sông Hồng.
- Đê kè ngo|i việc bảo vệ được th|nh phố khỏi bị ngập lụt còn góp phần tạo nên c{c hồ, kênh rạch tại những nơi uốn cong của sông Hồng.
- Hồ T}y v| hồ Ho|n Kiếm l| những một trong những ví dụ điển hình được th|nh tạo như vậy.
- Đê có thể bị vỡ v| tr|n một số lần lụt trong lịch sử v| sau lần đó, đê lại được cải tạo cao hơn..
- Những bằng chứng về x}y dựng cơ sở hạ tầng cho điều tiết lũ lụt có thể tìm thấy từ rất sớm ở H| Nội..
- Bằng những t|i liệu lịch sử, GS Sakurai, GS Shibayama *2007+, đã chỉ ra được những thay đổi của H| Nội trong thời kỳ nh| Nguyễn (c{c năm 1802 - 1945).
- Những thay đổi đó liên quan đến kế hoạch ph{t triển đô thị của Chính phủ Ph{p khi đô hộ Việt Nam (trong c{c năm 1887 - 1954).
- Cơ quan chỉ huy qu}n đội Ph{p đặt tại vị trí chiến lược trong Cấm Th|nh xưa (thuộc trung t}m H| Nội ng|y nay).
- Đầu tiên, người Ph{p cho x}y dựng nhiều đơn vị qu}n sự trong Cấm Th|nh v| ng|y c|ng ph{t triển rộng hơn.
- Sự ph{t triển n|y duy trì cho đến năm 1930.
- Cùng với sự ph{t triển đó, rất nhiều hồ ao bị san lấp.
- Vấn đề n|y đã được c{c nhóm m| đại diện Yonezawa, Shibayama [2007+ v| Duan, Shibayama *2008+ nghiên cứu bằng c{c phương ph{p kh{c nhau như lịch sử, thông tin khu vực học, hoặc công nghệ thông tin, GIS v| RS.
- Vậy ph}n tích sự thay đổi địa mạo 3 chiều l| cần thiết.
- Do đó, DEM có thể l| giải ph{p tốt cho ph}n tích biến đổi đô thị..
- Với những số liệu hiện có, khó có thể x}y dựng DEM độ ph}n giải cao ở Việt Nam.
- Tuy nhiên, để nghiên cứu, chúng tôi đã đưa ra DEM có độ ph}n giải cao dựa trên những dữ liệu kh{c nhau: từ SRTM (Shuttle Radar Topographi Mission), c{c dữ liệu đo thực địa v| bản đồ địa hình đã có..
- (a) Dữ liệu độ cao xung quanh Hà Nội được xây dựng bằng SRTM-3.
- (b) Dữ liệu độ cao của Hà Nội được xây dựng bằng SRTM-3.
- Hướng đối tượng của dữ liệu SRTM-3.
- Sử dụng SRTM.
- Dữ liệu số độ cao của SRTM l| một trong những công nghệ mới nhất về DEM, quỹ đạo của nó bao phủ to|n Tr{i Đất.
- Theo độ ph}n giải, dữ liệu DEM bao gồm 2 mô hình: độ ph}n giải của SRTM-3 khoảng 90m, của SRTM-30 l| 900m.
- Như vậy SRTM-3 rất thích hợp cho ph}n tích môi trường tự nhiên v| ph{t triển dự {n tại khu vực m| c{c dữ liệu tạo DEM rất khó thu thập..
- Dữ liệu SRTM-3 cho vùng rộng lớn bao quanh H| Nội được thể hiện ở hình 1a, ghép nối từ 4 ảnh.
- Những dữ liệu n|y có thể tải miễn phí từ trang Web của NASA.
- Tuy nhiên, chúng ta không thể nhìn thấy sự thay đổi nhỏ trong trường hợp địa hình bằng phẳng.
- Bởi vì độ ph}n giải của ảnh n|y còn qu{ thấp, vậy cần thiết phải sử dụng DEM có độ ph}n giải cao hơn..
- Sử dụng dữ liệu khảo sát.
- C{c kết quả khảo s{t thực địa được thực hiện bởi Trường Đại học Mỏ - Địa chất H| Nội.
- Hình 2a l| một ví dụ thể hiện khảo s{t độ cao đã được đưa lên bản đồ.
- Khu vực khảo s{t có diện tích 25km 2 (5 x 5km) với 8.015 điểm độ cao (hình 2b)..
- Khảo sát dữ liệu độ cao tại Hà Nội.
- (a) Những điểm khảo sát tại khu phố cổ (b) Ví dụ về thành lập DEM với đường đồng mức cách nhau 0,5m.
- Thành lập DEM cho khu phố cổ.
- Các bước thành lập DEM:.
- (2) Ước lượng bề mặt địa hình bằng ph{t triển phần mềm..
- Bề mặt địa hình được ước lượng từ (x, y, z) dựa trên phương ph{p ước lượng bề mặt l|.
- BS-Horizon, sử dụng h|m Cub-B-Spline *Nonogaki v| nnk, 2008+..
- Bản đồ DEM vùng nghiên cứu.
- Kết quả th|nh lập DEM khu phố cổ được dẫn ra ở hình 3b với độ ph}n giải 2m, khoảng c{ch giữa c{c đường đồng mức 0,5m.
- Hình 4b l| bản đồ đường đồng mức địa hình với c{c đường c{ch nhau 0,5m.
- Kết quả n|y đã khắc phục tốt những bất cập khi sử dụng dữ liệu SRTM v| viễn th{m..
- Một ví dụ về kết quả mô hình 3 chiều DEM được thể hiện ở hình 5 khi chúng tôi sử dụng công cụ trực quan NVIZ trong phầm mềm GRASS GIS..
- Bản đồ địa hình năm 1950 Hình 7.
- Kết quả thành lập DEM bằng phương pháp STRIPE.
- Sử dụng nhiều bản đồ địa hình.
- Bản đồ địa hình bằng giấy năm 1950, tỷ lệ 1:4000.
- Từ bản đồ n|y đã th|nh lập DEM với độ ph}n giải 2m bằng phương ph{p STRIPE (hình 7) *Noumi, 2003+.
- Phương ph{p STRIPE có hiệu suất trung bình cho th|nh lập DEM từ bản đồ địa hình đã có.
- Độ cao được thể hiện bởi h|m f (x p , y p ) v| tại điểm (x, y) trong không gian giữa hai đường đồng mức h v| H phải thoả mãn:.
- Dựa trên cơ sở n|y, chúng ta có thể nhanh chóng x}y dựng DEM bằng c{ch đưa ra sự kh{c nhau về độ cao của từng điểm trong không gian giữa c{c đường đồng mức đã biết.
- chúng ta chỉ có thể sử dụng hai bản đồ năm 1950 v| 2005 để nghiên cứu.
- Tuy nhiên kết quả DEM của hai bản đồ n|y l| kh{ tốt cho ph}n tích về đô thị ho{ của H| Nội..
- Nơi có m|u tối l| khu vực có độ cao năm 2005 lớn hơn so với năm 1950.
- Hai điểm nhấn ở hình 8a l| thứ nhất độ cao của đê hai năm 2005 v| 1950 chênh nhau 2m.
- Hình 8b l| bản đồ chồng ghép từ bản đồ kh{c với bản đồ hình 8a.
- Nơi có m|u tối l| khu vực thấp hơn so với năm 1950.
- Độ cao trung bình của khu phố cổ l| 9m tại thời điểm 2005.
- Trong nghiên cứu n|y, DEM được th|nh lập từ c{c kết quả khảo s{t thực địa v| bản đồ địa hình.
- Thông tin về độ cao kh{c nhau không thể có được từ ảnh vệ tinh m| chỉ có thể thu thập tốt từ thông tin DEM.
- Những DEM có độ ph}n giải cao không những phù hợp cho ph}n tích những biến đổi đô thị H| Nội m| còn phục vụ cho nghiên cứu ph{t triển bền vững như cải thiện v| phòng ngừa thiên tai.
- Nội m| còn cung cấp những thông tin về sự thay đổi đó trong khoảng gian nhất định (ví dụ trong khoảng 50 năm, theo số liệu đã có để nghiên cứu của chúng tôi).
- Có hai sự thay đổi đ{ng kể: (1) Sự tôn tạo tuyến đê.
- (2) Sự thay đổi địa hình khu phố cổ v| kề cận.
- Trong tương lai, nghiên cứu về tương quan giữa lụt v| tuyến đê sẽ l| vấn đề rất cần thiết cho H| Nội.
- Thêm v|o đó, nghiên cứu n|y bước đầu đã chỉ ra được vết tích của những sông cổ, những vùng bị san (bồi) lấp bằng DEM.
- Đồng thời, kết quả của đề t|i l| minh chứng về sự tương quan giữa sự ph{t triển đô thị v| sự thay đổi bề mặt địa hình.