Luận Văn Thạc Sĩ: Ứng Dụng Mô Hình Markov Cellular Automata Dự Báo Biến Đổi Lớp Phủ Mặt Đất Huyện Kiến Thụy, Hải Phòng

• Tác giả: Phạm Huy Hoàng
• Người hướng dẫn: TS. Bùi Quang Thành
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên - Đại Học Quốc Gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Địa Chính
• Đề tài: Ứng Dụng Mô Hình Markov – Cellular Automata Dự Báo Biến Đổi Lớp Phủ Mặt Đất Huyện Kiến Thụy, Thành Phố Hải Phòng
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỔI LỚP PHỦ MẶT ĐẤT VỚI SỰ TRỢ GIÚP CỦA VIỄN THÁM VÀ GIS
• 1.1. KHÁI NIỆM VÀ MỘT SỐ HỆ PHÂN LOẠI LỚP PHỦ MẶT ĐẤT
• 1.1.1. Khái niệm về lớp phủ mặt đất
• 1.1.2. Hệ phân loại lớp phủ mặt đất
• 1.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ MẶT ĐẤT
• 1.2.1. Biến động lớp phủ mặt đất
• 1.2.2. Các nguyên nhân gây ra biến động
• 1.2.3. Các phương pháp đánh giá biến động lớp phủ mặt đất
• 1.3. VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỔI LỚP PHỦ MẶT ĐẤT
• 1.3.1. Công nghệ viễn thám
• 1.3.2. Khái niệm viễn thám
• 1.3.3. Đặc tính cơ bản của tư liệu viễn thám
• 1.3.4. Đặc tính phản xạ phổ của các đối tượng tự nhiên
• 1.3.5. Khả năng khai thác thông tin từ ảnh viễn thám trong nghiên cứu biến đổi lớp phủ mặt đất
• 1.3.6. Một số tư liệu viễn thám đang được sử dụng phục vụ nghiên cứu biến động lớp phủ mặt đất tại Việt Nam
• 1.3.7. Chiết xuất thông tin trên ảnh viễn thám
• 1.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG ĐỐI TƯỢNG MẶT ĐẤT TRÊN CƠ SỞ SỬ DỤNG DỮ LIỆU VIỄN THÁM ĐA THỜI GIAN
• 1.5. HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ
• 1.5.1. Thành phần và các chức năng của GIS
• 1.5.2. Các bước xử lý dữ liệu không gian
• 1.5.3. Cơ sở dữ liệu
• 1.6. MÔ HÌNH HÓA BIẾN ĐỔI KHÔNG GIAN HUYỆN KIẾN THUỲ
• 1.6.1. Khái niệm mô hình, mô hình hóa và mô hình hóa không gian
• 1.6.2. Mô hình hóa sự biến đổi lớp phủ mặt đất
• 1.7. TỔNG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
• 2. CHƯƠNG 2: CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI BIẾN ĐỔI LỚP PHỦ MẶT ĐẤT HUYỆN KIẾN THỤY
• 2.1. KHÁI QUÁT KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 2.1.1. Đặc điểm vị trí địa lý - địa hình
• 2.1.2. Phân tích các yếu tố tự nhiên liên quan đến sự hình thành và phát triển Kiến Thụy
• 2.2. BIẾN ĐỘNG HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG ĐẤT KIẾN THUỲ 2005-2010
• 2.2.1. Hiện trạng sử dụng đất huyện Kiến Thuỳ năm 2010
• 2.2.2. Đánh giá biến động sử dụng đất huyện Kiến Thuỳ 2005-2010
• 2.3. PHƯƠNG ÁN QUY HOẠCH PHÁT TRIỂN KT-XH HUYỆN KIẾN THUỲ ĐẾN NĂM 2020 ĐÃ ĐƯỢC UBND THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG PHÊ DUYỆT
• 2.3.1. Các căn cứ chủ yếu để xây dựng quy hoạch tổng thể phát triển KT-XH huyện Kiến Thuỳ đến năm 2020
• 2.3.2. Phương án quy hoạch sử dụng đất và phát triển các tiểu vùng lãnh thổ thực hiện quy hoạch huyện Kiến Thuỳ đến năm 2020
• 2.3.2.1. Bố trí sử dụng đất
• 2.3.2.2. Phát triển các tiểu vùng lãnh thổ
• 2.3.3. Phát triển đô thị và nông thôn
• 2.4. VAI TRÒ CÁC YẾU TỐ LỊCH SỬ, CHÍNH TRỊ VÀ KINH TẾ
• 2.4.1. Lịch sử hình thành và các giai đoạn phát triển của Huyện Kiến Thụy
• 2.4.2. Đánh giá đặc điểm chính trị, kinh tế - xã hội của huyện Kiến Thụy
• 3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG VIỄN THÁM, GIS VÀ PHƯƠNG PHÁP MARKOV- CELLULAR AUTOMATA MÔ HÌNH HÓA BIẾN ĐỔI LỚP PHỦ MẶT ĐẤT HUYỆN KIẾN THỤY GIAI ĐOẠN 2000 - 2010
• 3.1. ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG LỚP PHỦ MẶT ĐẤT HUYỆN KIẾN THỤY GIAI ĐOẠN 2000 - 2005 - 2010
• 3.1.1. Quy trình các bước đánh giá biến động lớp phủ mặt đất
• 3.1.2. Xây dựng bản đồ lớp phủ mặt đất huyện Kiến Thụy các năm 2000, 2005, 2010
• 3.1.3. Phân tích, thành lập bản đồ và đánh giá biến động lớp phủ mặt đất huyện Kiến Thụy giai đoạn 2000 – 2005 - 2010
• 3.2. ỨNG DỤNG MÔ HÌNH PHÂN TÍCH CHUỖI MARKOV VÀ MẠNG TỰ ĐỘNG DỰ BÁO THAY ĐỔI LỚP PHỦ MẶT ĐẤT TỚI NĂM 2020
• 3.2.1. Quy trình các bước nghiên cứu dự báo thay đổi lớp phủ mặt đất tới năm 2020
• 3.2.2. Xây dựng ma trận chuyển dịch dựa vào chuỗi Markov
• 3.2.3. Mô hình hóa sự biến đổi lớp phủ mặt đất huyện Kiến Thụy dựa vào bài toán CA_Markov
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• Tài liệu tham khảo

I. Tổng Quan Về Dự Báo Biến Đổi Lớp Phủ Mặt Đất Bằng Mô Hình Markov

Biến đổi lớp phủ mặt đất là một trong những vấn đề quan trọng trong quản lý tài nguyên thiên nhiên. Mô hình Markov Cellular Automata (CA) đã được áp dụng để dự báo sự thay đổi này tại huyện Kiến Thụy, Hải Phòng. Mô hình này cho phép phân tích và dự đoán các xu hướng biến đổi lớp phủ mặt đất dựa trên dữ liệu viễn thám và GIS.

1.1. Khái Niệm Về Lớp Phủ Mặt Đất

Lớp phủ mặt đất được định nghĩa là các đối tượng vật chất quan sát được trên bề mặt trái đất. Sự biến đổi của lớp phủ mặt đất có thể ảnh hưởng đến môi trường và đời sống con người.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Dự Báo Biến Đổi Lớp Phủ

Dự báo biến đổi lớp phủ mặt đất giúp các nhà quản lý đưa ra quyết định chính xác hơn trong việc phát triển bền vững và quản lý tài nguyên thiên nhiên.

II. Vấn Đề Biến Đổi Lớp Phủ Mặt Đất Tại Huyện Kiến Thụy

Huyện Kiến Thụy đang đối mặt với nhiều thách thức trong việc quản lý lớp phủ mặt đất do tốc độ đô thị hóa nhanh chóng. Việc chuyển đổi từ đất nông nghiệp sang đất ở và công nghiệp đang diễn ra mạnh mẽ, gây ra nhiều hệ lụy cho môi trường.

2.1. Tình Hình Hiện Tại Của Lớp Phủ Mặt Đất

Hiện trạng lớp phủ mặt đất tại Kiến Thụy cho thấy sự gia tăng diện tích đất ở và công nghiệp, trong khi diện tích đất nông nghiệp giảm sút đáng kể.

2.2. Các Nguyên Nhân Gây Ra Biến Đổi

Các nguyên nhân chính gây ra biến đổi lớp phủ mặt đất bao gồm sự gia tăng dân số, phát triển đô thị và các chính sách phát triển kinh tế không bền vững.

III. Phương Pháp Dự Báo Biến Đổi Lớp Phủ Mặt Đất Bằng Mô Hình Markov

Mô hình Markov kết hợp với Cellular Automata là một phương pháp hiệu quả để dự báo biến đổi lớp phủ mặt đất. Phương pháp này sử dụng dữ liệu lịch sử để xây dựng ma trận chuyển dịch và dự đoán các trạng thái tương lai.

3.1. Nguyên Tắc Hoạt Động Của Mô Hình Markov

Mô hình Markov dựa trên nguyên tắc rằng trạng thái hiện tại chỉ phụ thuộc vào trạng thái trước đó, cho phép dự đoán sự thay đổi lớp phủ mặt đất theo thời gian.

3.2. Kết Hợp Với Cellular Automata

Kết hợp mô hình Markov với Cellular Automata giúp cải thiện độ chính xác của dự báo bằng cách xem xét các yếu tố không gian và thời gian.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Mô Hình Dự Báo Tại Kiến Thụy

Kết quả từ mô hình dự báo đã cung cấp thông tin quý giá cho các nhà quản lý trong việc lập kế hoạch phát triển bền vững tại huyện Kiến Thụy. Các bản đồ biến động lớp phủ mặt đất đã được xây dựng để hỗ trợ quyết định.

4.1. Kết Quả Nghiên Cứu Biến Đổi Lớp Phủ

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng lớp phủ mặt đất tại Kiến Thụy sẽ tiếp tục biến đổi theo xu hướng đô thị hóa, với sự gia tăng diện tích đất ở và công nghiệp.

4.2. Đề Xuất Chính Sách Quản Lý

Cần có các chính sách quản lý tài nguyên thiên nhiên hiệu quả hơn để bảo vệ lớp phủ mặt đất và đảm bảo phát triển bền vững cho huyện Kiến Thụy.

V. Kết Luận Về Dự Báo Biến Đổi Lớp Phủ Mặt Đất

Mô hình Markov Cellular Automata đã chứng minh được tính hiệu quả trong việc dự báo biến đổi lớp phủ mặt đất tại huyện Kiến Thụy. Kết quả nghiên cứu không chỉ cung cấp thông tin cho các nhà quản lý mà còn mở ra hướng đi mới cho các nghiên cứu tiếp theo.

5.1. Tương Lai Của Nghiên Cứu

Nghiên cứu trong tương lai có thể mở rộng ra các khu vực khác và áp dụng các công nghệ mới trong viễn thám và GIS để nâng cao độ chính xác của dự báo.

5.2. Khuyến Nghị Đối Với Các Nhà Quản Lý

Các nhà quản lý cần chú trọng đến việc áp dụng các mô hình dự báo trong quy hoạch và phát triển bền vững, nhằm bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và môi trường.