Luận văn thạc sĩ quản lý tài nguyên và môi trường ứng dụng công nghệ gis và ảnh vệ tinh modis để đánh giá sự thay đổi hàm lượng bụi pm2 5 trong môi trường không khí ở miền bắc việt nam

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật phân tích quản lý tài nguyên và môi trường ứng dụng công nghệ gis và ảnh vệ tinh modis để đánh giá sự thay, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất

• Tác giả: Trần Đăng Hùng
• Người hướng dẫn: PGS. TS. Doãn Hà Phong
• Trường học: Trường Đại Học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Khoa Học Môi Trường
• Đề tài: Đánh Giá Sự Thay Đổi Bụi PM2.5 Ở Miền Bắc Việt Nam Bằng Công Nghệ GIS Và Ảnh Vệ Tinh MODIS
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CÁM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Hệ thống thông tin địa lý (GIS)
• 1.2. Sử dụng công nghệ viễn thám trong nghiên cứu ô nhiễm môi trường không khí
• 1.2.1. Tổng quan sử dụng công nghệ viễn thám trong nghiên cứu môi trường
• 1.2.2. Các loại ảnh viễn thám ứng dụng nghiên cứu môi trường không khí
• 1.2.3. Một số tài liệu viễn thám ứng dụng trong nghiên cứu ô nhiễm
• 1.2.4. Ảnh MODIS và thông số kỹ thuật của ảnh MODIS
• 1.2.5. Tổng quan về bụi PM2.5 trong nghiên cứu ô nhiễm môi trường không khí
• 1.2.6. Khái niệm bụi PM2.5 và tác hại của bụi PM2.5
• 1.2.7. Dữ liệu ảnh vệ tinh MODIS
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 2.1. Vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu
• 2.2. Chế độ khí hậu, điều kiện kinh tế xã hội môi trường khu vực nghiên cứu
• 2.2.1. Điều kiện kinh tế xã hội
• 2.2.2. Thực trạng ô nhiễm bụi ở miền Bắc
• 3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG GIS ĐÁNH GIÁ SỰ GIA TĂNG HÀM LƯỢNG BỤI PM2.5 Ở KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 3.1. Xác định hàm lượng bụi PM2.5 từ ảnh vệ tinh MODIS
• 3.2. Phương pháp nghiên cứu
• 3.2.1. Giới thiệu về mô hình GEOS-Chem
• 3.2.2. Dữ liệu độ dày quang học (AOD)
• 3.2.3. Mô phỏng các thông số ảnh hưởng đến mối liên hệ giữa dữ liệu MODIS
• 3.2.4. Thành lập bản đồ phân bổ ô nhiễm bụi ở miền Bắc Việt Nam (2005, 2010, 2015)
• 3.2.5. Phân tích, đánh giá kết quả giá trị hàm lượng bụi PM2.5
• 3.2.6. Giải pháp kỹ thuật để nâng cao chất lượng số liệu
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tính cấp thiết của đề tài

Nghiên cứu về bụi PM2.5 tại miền Bắc Việt Nam là một vấn đề cấp thiết trong bối cảnh ô nhiễm không khí đang gia tăng. Theo báo cáo của Đại học Yale, Việt Nam nằm trong top 11 quốc gia ô nhiễm bụi nhất thế giới. Chất lượng không khí ở các đô thị lớn như Hà Nội và Hải Phòng đã có dấu hiệu ô nhiễm nghiêm trọng, đặc biệt là với bụi PM2.5, loại bụi có thể xâm nhập vào sâu trong hệ hô hấp. Sự gia tăng ô nhiễm không khí đã dẫn đến nhiều tác động tiêu cực đến sức khỏe con người, gây ra các bệnh về hô hấp và tim mạch. Do đó, việc giám sát và đánh giá mức độ ô nhiễm không khí là nhiệm vụ cấp bách. Công nghệ GIS và ảnh vệ tinh MODIS cung cấp công cụ hữu hiệu để theo dõi và phân tích sự biến đổi của bụi PM2.5 trong không khí, từ đó đưa ra các giải pháp ứng phó kịp thời.

II. Ứng dụng công nghệ GIS và ảnh vệ tinh MODIS

Công nghệ GIS cho phép tích hợp và phân tích dữ liệu không gian, từ đó tạo ra các bản đồ phân bố ô nhiễm không khí. Ảnh vệ tinh MODIS cung cấp thông tin về bụi PM2.5 với độ phân giải cao và khả năng quan trắc liên tục. Việc sử dụng ảnh vệ tinh MODIS giúp xác định hàm lượng bụi PM2.5 một cách chính xác và theo dõi sự biến động theo thời gian. Các nghiên cứu trước đây cho thấy rằng việc kết hợp giữa GIS và MODIS có thể cung cấp cái nhìn tổng quan về tình hình ô nhiễm không khí, từ đó hỗ trợ các nhà quản lý môi trường trong việc đưa ra các quyết định chính xác hơn. Sự phát triển của công nghệ viễn thám đã mở ra hướng đi mới cho việc giám sát môi trường, giúp nhận diện các khu vực ô nhiễm nặng và đề xuất các biện pháp can thiệp phù hợp.

III. Phân tích không gian và đánh giá tác động

Phân tích không gian trong nghiên cứu này sử dụng dữ liệu từ ảnh vệ tinh MODIS để đánh giá nồng độ bụi PM2.5 tại các khu vực khác nhau ở miền Bắc Việt Nam. Kết quả cho thấy sự biến đổi nồng độ bụi PM2.5 có mối liên hệ chặt chẽ với các hoạt động kinh tế - xã hội trong khu vực. Các khu vực có mật độ dân cư cao và hoạt động công nghiệp phát triển thường xuyên ghi nhận nồng độ bụi PM2.5 cao hơn. Việc phân tích này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về nguyên nhân gây ô nhiễm mà còn chỉ ra những tác động tiêu cực đến sức khỏe cộng đồng. Thông qua việc đánh giá tác động, nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng cho các chính sách quản lý môi trường và sức khỏe cộng đồng tại miền Bắc Việt Nam.

IV. Giải pháp và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu, các giải pháp giảm thiểu ô nhiễm không khí cần được triển khai một cách hiệu quả. Việc áp dụng công nghệ GIS và ảnh vệ tinh MODIS trong giám sát và đánh giá ô nhiễm không khí là rất cần thiết. Các cơ quan chức năng cần xây dựng hệ thống quan trắc môi trường đồng bộ, kết hợp với việc tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng về tác hại của ô nhiễm không khí. Đồng thời, cần có các biện pháp quản lý chặt chẽ đối với các nguồn gây ô nhiễm như giao thông, công nghiệp và xây dựng. Việc áp dụng các công nghệ mới trong quản lý môi trường sẽ góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng và cải thiện chất lượng không khí tại miền Bắc Việt Nam.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam hiện nằm trong nhóm các quốc gia có mức độ ô nhiễm không khí cao nhất thế giới, đặc biệt là ô nhiễm bụi mịn PM2.5. Theo báo cáo của Đại học Yale, Việt Nam đứng thứ 170/180 quốc gia về chất lượng không khí với điểm số 54,76/100, nằm trong top 11 quốc gia ô nhiễm bụi nhất toàn cầu. Ô nhiễm bụi PM2.5 là một trong những nguyên nhân chính gây ra các bệnh về hô hấp, tim mạch và ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe cộng đồng. Tại miền Bắc Việt Nam, tình trạng ô nhiễm bụi PM2.5 ngày càng nghiêm trọng do sự phát triển công nghiệp, giao thông và các hoạt động xây dựng.

Luận văn tập trung ứng dụng công nghệ GIS và ảnh vệ tinh MODIS để đánh giá sự thay đổi hàm lượng bụi PM2.5 trong môi trường không khí khu vực miền Bắc Việt Nam trong các năm 2005, 2010 và 2015. Mục tiêu chính là xác định mức độ ô nhiễm bụi PM2.5 thông qua dữ liệu vệ tinh, xây dựng bản đồ phân bố ô nhiễm và phân tích xu hướng biến động theo thời gian. Phạm vi nghiên cứu bao gồm toàn bộ khu vực miền Bắc với diện tích khoảng 200.000 km², tập trung vào các vùng đô thị và công nghiệp trọng điểm.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp dữ liệu giám sát ô nhiễm không khí với độ phân giải cao, hỗ trợ công tác quản lý môi trường và xây dựng các chính sách giảm thiểu ô nhiễm. Việc ứng dụng công nghệ GIS và ảnh vệ tinh MODIS giúp khắc phục hạn chế của mạng lưới quan trắc truyền thống, cung cấp thông tin nhanh chóng, liên tục và toàn diện về chất lượng không khí.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính: Hệ thống thông tin địa lý (GIS) và công nghệ viễn thám (Remote Sensing - RS). GIS được định nghĩa là hệ thống tổ chức gồm phần cứng, phần mềm, dữ liệu địa lý và con người, nhằm thu thập, lưu trữ, phân tích và hiển thị thông tin liên quan đến vị trí địa lý. GIS cho phép phân tích không gian, chồng xếp dữ liệu và mô hình hóa các hiện tượng môi trường.

Công nghệ viễn thám sử dụng ảnh vệ tinh để thu thập dữ liệu về bề mặt Trái Đất và khí quyển. Ảnh vệ tinh MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) có 36 kênh phổ với độ phân giải không gian từ 250m đến 1000m, thu nhận dữ liệu hai lần mỗi ngày từ vệ tinh Terra và Aqua. MODIS cung cấp thông tin về độ dày quang học aerosol (Aerosol Optical Depth - AOD), một chỉ số quan trọng để ước tính hàm lượng bụi PM2.5 trong không khí.

Ba khái niệm chính được sử dụng trong nghiên cứu gồm:

• Bụi PM2.5: Các hạt bụi có đường kính nhỏ hơn hoặc bằng 2,5 micromet, có khả năng xâm nhập sâu vào phổi và gây hại sức khỏe.
• Độ dày quang học aerosol (AOD): Thước đo lượng ánh sáng bị tán xạ và hấp thụ bởi các hạt aerosol trong cột khí quyển, liên quan mật thiết đến nồng độ bụi PM2.5.
• Mô hình GEOS-Chem: Mô hình mô phỏng 3D toàn cầu về sự vận chuyển và biến đổi các thành phần khí quyển, được sử dụng để hiệu chỉnh và mô phỏng mối quan hệ giữa AOD và PM2.5.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm 365 ảnh vệ tinh MODIS mỗi năm trong các năm 2005, 2010 và 2015, thu thập từ vệ tinh Terra và Aqua. Dữ liệu được xử lý bằng phần mềm VERTICAL MAPPER, GLOBAL MAPPER để giải đoán và tính toán hàm lượng bụi PM2.5 từ AOD. Phần mềm ARCMAP được sử dụng để xây dựng bản đồ phân bố ô nhiễm và phân tích không gian.

Cỡ mẫu nghiên cứu là toàn bộ ảnh MODIS trong 3 năm khảo sát, tương ứng với khoảng 1.095 ảnh vệ tinh, đảm bảo tính liên tục và đại diện cho biến động bụi PM2.5 theo thời gian. Phương pháp chọn mẫu là lấy toàn bộ dữ liệu ảnh vệ tinh có sẵn trong các năm nghiên cứu nhằm đảm bảo độ chính xác và tính toàn diện.

Mô hình GEOS-Chem được áp dụng để mô phỏng các yếu tố ảnh hưởng đến mối quan hệ giữa AOD và PM2.5, giúp hiệu chỉnh dữ liệu vệ tinh và tăng độ tin cậy của kết quả. Ngoài ra, phương pháp chuyên gia tư vấn được sử dụng để đánh giá và hiệu chỉnh các kết quả phân tích.

Timeline nghiên cứu kéo dài từ năm 2014 đến 2016, bao gồm các bước thu thập dữ liệu, xử lý ảnh, phân tích GIS, mô phỏng mô hình và tổng hợp kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Gia tăng hàm lượng bụi PM2.5 theo thời gian: Kết quả phân tích cho thấy nồng độ bụi PM2.5 tại miền Bắc Việt Nam tăng trung bình khoảng 15% từ năm 2005 đến 2015. Bản đồ phân bố ô nhiễm thể hiện rõ sự gia tăng ở các khu vực đô thị lớn như Hà Nội, Hải Phòng và các vùng công nghiệp trọng điểm.

2. Phân bố không đồng đều của bụi PM2.5: Nồng độ bụi PM2.5 cao nhất tập trung ở các khu vực đồng bằng sông Hồng với mức trung bình năm khoảng 35-40 µg/m³, vượt ngưỡng tiêu chuẩn quốc gia (25 µg/m³). Vùng Tây Bắc và Đông Bắc có mức độ ô nhiễm thấp hơn, dao động từ 15-25 µg/m³.

3. Mối quan hệ chặt chẽ giữa AOD và PM2.5: Mô hình GEOS-Chem cho thấy hệ số tương quan giữa AOD và nồng độ PM2.5 đạt khoảng 0,75, cho thấy ảnh vệ tinh MODIS có khả năng phản ánh chính xác biến động bụi mịn trong không khí.

4. Ảnh hưởng của các yếu tố tự nhiên và nhân tạo: Phân tích cho thấy các yếu tố như khí hậu, địa hình, hoạt động công nghiệp và giao thông là nguyên nhân chính làm tăng hàm lượng bụi PM2.5. Các khu vực có mật độ dân cư và công nghiệp cao có mức ô nhiễm bụi PM2.5 cao hơn 30% so với vùng nông thôn.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân gia tăng bụi PM2.5 được giải thích bởi sự phát triển nhanh chóng của các khu công nghiệp, gia tăng phương tiện giao thông và hoạt động xây dựng tại miền Bắc. So với các nghiên cứu trước đây, kết quả này phù hợp với xu hướng ô nhiễm không khí gia tăng tại các đô thị lớn ở Việt Nam.

Việc sử dụng ảnh vệ tinh MODIS kết hợp mô hình GEOS-Chem đã khắc phục được hạn chế của mạng lưới quan trắc truyền thống, cung cấp dữ liệu liên tục và có độ phân giải không gian cao. Biểu đồ phân bố nồng độ PM2.5 theo từng năm và từng vùng cho thấy sự biến động rõ rệt, giúp nhận diện các điểm nóng ô nhiễm.

Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc hỗ trợ các cơ quan quản lý môi trường xây dựng các chiến lược giảm thiểu ô nhiễm bụi PM2.5, đồng thời nâng cao nhận thức cộng đồng về tác hại của bụi mịn.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường giám sát ô nhiễm không khí bằng công nghệ GIS và viễn thám: Cơ quan quản lý môi trường cần triển khai hệ thống giám sát bụi PM2.5 dựa trên dữ liệu vệ tinh MODIS kết hợp GIS để theo dõi liên tục và kịp thời các biến động ô nhiễm. Thời gian thực hiện: trong vòng 1-2 năm tới.

2. Phát triển các khu vực xanh và giảm thiểu nguồn phát thải: Các địa phương cần thúc đẩy trồng cây xanh, xây dựng các khu vực cách ly ô nhiễm và kiểm soát chặt chẽ hoạt động công nghiệp, giao thông nhằm giảm phát thải bụi. Chủ thể thực hiện: chính quyền địa phương và các doanh nghiệp.

3. Nâng cao nhận thức cộng đồng về ô nhiễm bụi PM2.5: Tổ chức các chương trình truyền thông, giáo dục về tác hại của bụi mịn và biện pháp phòng tránh cho người dân, đặc biệt tại các khu vực đô thị. Thời gian: liên tục hàng năm.

4. Xây dựng chính sách và quy chuẩn môi trường nghiêm ngặt hơn: Bộ Tài nguyên và Môi trường cần cập nhật và hoàn thiện các tiêu chuẩn về chất lượng không khí, đặc biệt là giới hạn hàm lượng PM2.5, đồng thời tăng cường kiểm tra, xử lý vi phạm. Thời gian: trong 3 năm tới.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cơ quan quản lý môi trường: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng hệ thống giám sát ô nhiễm không khí hiện đại, lập kế hoạch giảm thiểu ô nhiễm và đánh giá hiệu quả các chính sách môi trường.

2. Các nhà nghiên cứu và học thuật: Tham khảo phương pháp ứng dụng GIS và ảnh vệ tinh MODIS trong nghiên cứu ô nhiễm không khí, phát triển các mô hình phân tích và dự báo chất lượng không khí.

3. Doanh nghiệp công nghiệp và xây dựng: Hiểu rõ tác động của hoạt động sản xuất đến môi trường không khí, từ đó áp dụng các biện pháp giảm phát thải bụi và tuân thủ quy định môi trường.

4. Cộng đồng dân cư và tổ chức xã hội: Nâng cao nhận thức về ô nhiễm bụi PM2.5, áp dụng các biện pháp bảo vệ sức khỏe và tham gia giám sát môi trường tại địa phương.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao bụi PM2.5 lại nguy hiểm hơn các loại bụi khác?
   Bụi PM2.5 có kích thước nhỏ hơn 2,5 micromet, có thể xâm nhập sâu vào phổi và máu, gây viêm nhiễm, bệnh tim mạch và ung thư phổi. Ví dụ, các nghiên cứu y tế đã chỉ ra mối liên hệ giữa phơi nhiễm PM2.5 và tăng tỷ lệ tử vong do bệnh hô hấp.

2. Ảnh vệ tinh MODIS có thể thay thế mạng lưới quan trắc mặt đất không?
   MODIS cung cấp dữ liệu liên tục với độ phân giải không gian cao, giúp bổ sung và mở rộng phạm vi quan trắc. Tuy nhiên, nó không hoàn toàn thay thế được mạng lưới quan trắc mặt đất do hạn chế về độ chính xác tuyệt đối và ảnh hưởng của điều kiện thời tiết.

3. Mô hình GEOS-Chem đóng vai trò gì trong nghiên cứu này?
   GEOS-Chem mô phỏng sự vận chuyển và biến đổi các thành phần khí quyển, giúp hiệu chỉnh dữ liệu AOD từ vệ tinh để ước tính chính xác hơn nồng độ PM2.5 thực tế trên mặt đất.

4. Phạm vi nghiên cứu có bao gồm toàn bộ miền Bắc Việt Nam không?
   Phạm vi nghiên cứu bao gồm toàn bộ khu vực miền Bắc với diện tích khoảng 200.000 km², tập trung vào các vùng đô thị và công nghiệp trọng điểm trong các năm 2005, 2010 và 2015.

5. Làm thế nào để giảm thiểu ô nhiễm bụi PM2.5 tại các đô thị lớn?
   Các giải pháp bao gồm kiểm soát phát thải từ giao thông và công nghiệp, phát triển không gian xanh, nâng cao ý thức cộng đồng và áp dụng công nghệ giám sát hiện đại để kịp thời xử lý các nguồn ô nhiễm.

Kết luận

• Ứng dụng công nghệ GIS và ảnh vệ tinh MODIS hiệu quả trong giám sát và đánh giá biến động hàm lượng bụi PM2.5 tại miền Bắc Việt Nam.
• Nồng độ bụi PM2.5 có xu hướng gia tăng rõ rệt trong giai đoạn 2005-2015, đặc biệt tại các khu vực đô thị và công nghiệp.
• Mối quan hệ chặt chẽ giữa AOD và PM2.5 được mô hình GEOS-Chem xác nhận, nâng cao độ tin cậy của dữ liệu vệ tinh.
• Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho các chính sách quản lý và giảm thiểu ô nhiễm không khí.
• Đề xuất triển khai hệ thống giám sát hiện đại, tăng cường truyền thông và hoàn thiện chính sách môi trường trong thời gian tới.

Luận văn khuyến khích các cơ quan quản lý, nhà nghiên cứu và cộng đồng cùng phối hợp để nâng cao chất lượng không khí, bảo vệ sức khỏe cộng đồng và phát triển bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TONG QUAN VỀ VAN ĐÈ NGHIÊN CUU 1. Hệ thắng thông a lý (GIS) 1. Định nghĩa GIS ‘Theo ESRI: Hệ thống thông tin địa lý (GIS ~ Geographic information System) là một tập hợp có tổ chức, bao gồm hệ thống phan cứng, phn mém máy tinh, dữ liệu địa lý và con người, được thiết kế nhằm mục đích nắm bắt, lưu trữ, cập nhật, điều khiển, phân tích, và hiển thị tit cả các dang thông tin liên quan đến vị tí địa lý pom Hình 1.1: Hệ thống thông tn da lý “Từ định nghĩa trên ta thấy rõ ba vấn dé sau của GIS. Thứ nhất, GIS có quan hệ với ứng dung CSDL.

Toàn bộ thông tin trong GIS đều liên kết với tham chiếu không gian. Có những CSDL chứa thông tin vị trí (địa chi đường phố.) nhưng CSDL GIS sử dụng. tham chiếu không gian như phương tiện chính để lưu trữ và xâm nhập thông tin. Thứ hai, GIS là công nghệ tích hợp.

Hệ GIS day đủ có đầy đủ kha năng phân tích, bao gồm. phân tích ảnh may bay, ảnh vệ tỉnh hay tạo mô hình thống ké, vẽ bản đồ. Cuối cũng GS được xem như tiến trình không chỉ là phần cứng, phần mềm rồi rae mà GIS côn được sử dung vào trợ giúp quyết định. Cách thức nhập, lưu trữ, phân tích, dữ liệu trong GIS phải phan ánh đúng cách thức thông tin sẽ được sử dung trong công việc lập quyết định hay nghiên cứu cụ thể 1.2, Céu trúc của GIS Hệ thống GIS gồm có năm thành tổ chỉnh, bao gdm: con người, phần cứng, phần mém, phương pháp và dữ liệu.

hương pháp Hình L2: Cúc thành phin của GIS = Phần cứng. Phin cứng gồm máy vĩnh, các thiết bị ngoại vi như bin số hóa (Digitizer), máy quết (Scanner), máy in (Printer), máy vẽ (Plotter), dia CD. CDROM PRINTER DIGITIZER PERSONAL COMPUTER PLOTTER Hình 1.3: Các thiết bi phần cứng phục vụ GIS độc lập. Neiy nay, phần mém GIS chạy được trên nhiều loại phần cổng kh c nhau, từ các mấy chủ trung tâm (Computer servers) đến các may tram hoạt động độc lập hoặc liên kết mạng, ~ Phin mềm Phần mềm là tập hợp các câu lệnh, chỉ thị nhằm điều ki sn phan cứng của máy tính thực biện một nhiệm vụ xác định, phin mém GIS có thé lä một hoặc tổ hợp các phần mềm máy tinh, Phin mém được sử dung trong kỹ thuật GIS phải bao gồm các tính năng cơ bản sau: + Nhập và lễm tra dữ liệu: bao gi tất cả các khía cạnh về bin đối dỡ liệu đã ở dạng "bản đồ, trong lĩnh vực quan sát vào một số dang tương thích.

Đây là giai đoạn rit quan trọng trong việc xây dựng cơ sở dữ liệu địa lý + Lưu trữ và quản lý cơ sở dữ liệu: lưu trữ và quản lý cơ sở dữ liệu dé cập đến phương. hấp kết nổi thông tn vĩ tí (opotogy) và thông tin thuộc tính (atibulex) của các đối tượng đị lý, Ha thông tin này được tổ chức và liên hệ qua các thao tác tiên mấy inh bởi người sử dụng hệ thống. + Xuất dữ liệu: dữ liệu đưa ra là các báo cáo kết quả quá trình phân tích tới người sử ‘dung, có thé bao gồm các dang: bản đồ (Map), bảng biểu (Table), biểu đỏ (Figure) cđược thể hiện trên máy tính, máy in, may vẽ. + Biến đỗi dữ iệu: biến đối dữ liệu nhằm mục dich khắc phục lỗi từ dữ liệu và cập nhật chúng.

Biển đổi dữệu có thé được thực hiện rên dữ lu không gian và thông tin thuộc tính một cách tách biệt hoặc tổng hợp cả hai. + Tương tác với người dùng: tương tác với người dùng là yếu tố quan trọng nhất của bất kỳ hệ thống thông tin nào. Các giao điện người dùng ở một hệ thống thông tin cđược thiết kế phụ thuộc vào mục đích của ứng dụng đó, Các phần mềm được sử dụng phổ biển hiện may là: Are/Info, Maplnfo, WinGis, Spans.Trong đó + Phần mm dùng cho lưu trữ, xữ lý số liê thông tin dia lý: Are Info, Span, MGE/MicroStation + Phần mềm ding cho lưu trữ, xử lý và quản lý cúc thông tin địa lý: ArcView, Maplnfo Tay theo yêu clu và khả năng ứng dụng trong công việc cũng như khả năng kính phí cia don vị, việc lựa chọn một phần mm mắy tỉnh sẽ khắc nhau = Con người “Công nghệ GIS sẽ bị hạn chế nếu không cổ cơn người tham gia quản lý hệ thống và phát triển những ứng dụng GIS trong thực tế. Người sử dụng GIS có thể là những chuyên gia kỳ thuật, người thiết kế và duy trì hệ thống hoặc những người sử đụng GIS để giải quyết các vẫn đề trong công việc.

~ Phương pháp Phương pháp là việc phân tích dữ liệu không gian như tạo ving đệm, phân tích ving lần cận, phân tích thống ké không gian. phân tích và ghỉ các dữ liệu thuộc tính về biển. Ngoài ra, GIS còn sử dụng các phương pháp nội suy không gian dựa trên điểm, đường, vùng.sử dụng phương pháp do và tính oán, chuyển hệ toa độ nhằm mục dich trả lời những câu hỏi được đặt ra hay bài toán cần giải quyết - Dữ liệu Bao gồm dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính + Dữ liệu không gian: Dữ liệu không gian là loại dữ liệu thể hiện chính xác vi trí tong không gian thực của đối tượng và quan hệ giữa các đổi tượng. Các dữ liệu không gian thể hiện các đối tượng qua 3 yếu tổ hình học cơ bản là diém, đường, ving.

Thông tin vị tí các đối tượng luôn phải kèm theo các thông tin về quan hệ không gian (Topology) được thể hiện qua 3 kiểu quan hé liên thông ké nhau, nằm trong hoặc bao nhau, Dữ liệu không gian cung cấp các thông tin có tính đồ họa chỉ rõ hình dạng, vị tri, kích thước và các nét đặc trưng của đối tượng trong thể giới thực tiền mặt đất Dữ liệu không gian có 2 dang là + Bản đồ, inh chụp từ máy bay, ảnh viễn thắm: + Số liệu thống ké tọa độ điểm theo 1 hệ quy chiễu nhất định (19a độ, độ cao), số liệu do đạc (đo góc, khoảng cách) bing máy kinh vĩ điện tử, toàn đạc điện tử. + Dữ liệu thuộc tính Là dữ liệu định tính hoặc định lượng ở dạng văn bản hoặc các số liệu thông kê, số liệu phân tích trong phòng thí nghiệm được lưu trữ đưới dạng các tệp tin, chữ, dạng số có thể nhập trực tiếp hoặc gián tiếp vào hệ thống GIS. Dữ liệu thuộc tinh cung cấp nhiều thông tin quan trọng về tinh chất của đối tượng được nghiên cứu. Các chức năng cơ bản của GIS - Nhập dữ liệu Trước khi dit liêu địa lý có thể dùng cho GIS thì dữ liệu này phải được chuyển sang dang số thích hợp, được biên tập và chỉnh sửa cho phủ hợp với mục đích sử dụng.

Quá trình chuyén đổi dữ liệu từ bản dé giấy sang các file di liệu dạng số gọi là quá trình số hóa. Công nghệ GIS hiện đại có thể tự động một phần quá tình này với công nghệ “quét ảnh cho các đối tượng lớn, những đối tượng nhỏ hơn đồi hỏi phải cố một số quả trình số hóa thủ công (dùng bản số hóa). - Chuyển đổi dữ liệu “Có nhiều trường hợp dữ liệu đồi hỏi phải được chuyển dang (format) và thao tác theo một số cách để có thể tương thích với bệ thông nhất định. Trước khi các thông tin này.

dược liên kết với nhau, chúng phải được chuyển về cũng một tỷ lệ (mức chính xác hoặc mức chi tiếu, Đây có thể chi 14 sự chuyển dạng tam thời cho mục đích hiển thị bố định cho yêu cầu phân ích. GIS cưng cấp các công cụ để thực hiện các mục đích này. - Thao tác dữ “Công nghệ GIS cung cắp nhiễu công cụ cho các thao tác trên dữ liệu không gian và loại bỏ các dữ liệu không cần thiết. Các chức năng phục vụ cho mục đích sửa chữa, biên tập là các công cụ tủy chọn như: bổ sung, sao chép, xóa, dich chuyển dữ liệu.Bên cạnh đó còn có các công cụ xây dựng các cấu trúc topology và biên tập dữ liệu thuộc tính.

~ Quan lý dữ liệu Đối với các mô hình GIS nhỏ có thể lưu các dữ liệu không gian va dữ liệu thuộc tinh cưới dạng các file đơn giản. Tuy nhiên, khi kích thước dữ liệu trở nên lớn hơn và cấu trúc phúc tap hon thì cách tốt nhất là sử đụng hệ quản lý cơ sở đữ liệu không gian (GeoDBMS) để giáp cho việc lưu tr, tổ chức và quản lý thông tin. Một GeoDBMS chỉ đơn giản làn t phiin mém quản lý cơ sở dữ. “Trong nhi cấu trúc GooDBMS khác nhau, cấu trúc quan hệ rong GIS tỏ r hữu hiệu nhắc.

Trong cấu trúc quan hệ, dỡ liệu được lưu trữ ở dạng bảng. Các trường thuộc tinh chung trong các bảng khác nhau được dùng dé liền kết các bing nảy với nhau. hoạt nên cấu trúc đơn giản này được sử dụng và tiển khai khá rộng ri trong các ứng dụng cả trong và ngoài GIS. - Hỏi đáp và phân tích không gian.

GIS cung cấp khả năng hỏi đáp với các công cụ phân tích tinh vi để cung cap thông tin cho những người quản lý và phân tích. Các hệ GIS hiện đại có nhiễu công cụ phân tích hiệu quả, trong đỏ có công cụ đặc bit để chẳng xép dữ liệu địa lý ‘Chéng xếp là quá trình tích hợp các thông tin khác nhau. Thao tác phân tích thông tin đôi hỏi một hoặc nhiều lớp dữ liệu phải được iên kết. Để rit ra các thông tin cần có ce tháo tác tính toán số học va các phép logie được vận dụng trên các lớp thông kin khác nhau được nhập vào.

Ching xếp các dữ liệu khác nhau này được thực hiện theo một quá trình bậc thang biết thông tin của lớp dit liệu khác sẽ được thực hiện thông qua phép, 10 phân tích bảng chéo. Phép toán được thiết k trên mỗi giá trị của lớp dữ liệu thứ nhất và giá tri tương ứng của lớp dữ liệu thứ hai, Việc tiến hành phép phân tích bảng chéo. lớp dữ liệu cần biết thông tin khác với từng lớp dữ liệu cần lấy thông tin. Cuối cùng ta được thông tin tổng hợp liên quan đến dữ liệu ban đầu.

Do vậy, phép phân tích quan hệ không gian này giúp làm rõ mdi quan hệ giữa các đổi tượng cin nghiên cứu với các tượng khác.