ĐẶT VẤN ĐỀ Nƣớc ta có địa hình đồi núi chiếm đến 3/4 diện tích lãnh thổ, tập trung phần lớn ở vùng Đông Bắc, Tây Bắc và miền Trung, phần diện tích còn lại là châu thổ và đồng bằng phù sa, chủ yếu là ở đồng bằng sông Hồng và đồng bằng sông Cửu Long. Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, mặc dù lƣợng mƣa trung bình nhiều năm trên toàn lãnh thổ vào khoảng 1.940 mm/năm nhƣng do ảnh hƣởng của địa hình đồi núi, lƣợng mƣa phân bố không đều trên cả nƣớc và biến đổi mạnh theo thời gian đã và đang tác động lớn đến tr lƣợng và phân bố tài nguyên nƣớc ở Việt Nam. Tài nguyên nƣớc là các nguồn nƣớc mà con ngƣời sử dụng trong sinh hoạt hoặc có thể sử dụng vào các mục đích hác nhau. Nƣớc đƣợc dùng trong các hoạt động nông nghiệp, công nghiệp, dân dụng, giải trí và môi trƣờng.
Hầu hết các hoạt động trên đều cần nƣớc ngọt. Nh ng năm gần đây, do nhiều nguyên nhân, ở hạ lƣu hầu hết các lƣu vực sông, tình trạng suy giảm nguồn nƣớc dẫn tới thiếu nƣớc, khan hiếm nƣớc hông đủ cung cấp cho sinh hoạt, sản xuất đang diễn ra ngày một thƣờng xuyên hơn, trên phạm vi rộng lớn hơn và ngày càng nghiêm trọng, gây tác động lớn đến môi trƣờng sinh thái các dòng sông, gia tăng nguy cơ ém bền v ng của tăng trƣởng kinhtế, xóa đói giảm nghèo và phát triển xã hội. Thêm vào đó, tài nguyên nƣớc trên các lƣu vực sông ở Việt Nam đang bị suy giảm và suy thoái nghiêm trọng do nhu cầu dùng nƣớc tăng cao trong sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, nuôi trồng thủy sản, thủy điện, làng nghề và do khả năng quản lý yếu kém. Các hệ sinh thái rừng tự nhiên duy trì nguồn sinh thủy từ thƣợng nguồn các lƣu vực cũng bị suy giảm trên diện rộng do nạn phá rừng, do canh tác nông, nông - nghiệp, khai khoáng và xây dựng cơ sở hạ tầng.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2 Tỉnh Quảng Ninh là một trong nh ng trung tâm sản xuất than quan trọng nhất của Việt Nam, đóng vai trò chủ đạo trong hệ thống phân phối hàng hóa của khu vực, nơi có chức năng hoạt động của một khu vực phát triển công nghiệp chủ yếu tại miền Bắc Việt Nam với quá trình đô thị hóa và công nghiệp hóa đang diễn ra nhanh chóng. Đồng thời, tỉnh Quảng Ninh có di sản thiên nhiên thế giới Vịnh Hạ Long và hoạt động du lịch là một ngành quan trọng, là nét đặc thù của tỉnh, do vậy các chiến lƣợc phát triển kinh tế xã hội của tỉnh phải hài hoà với chiến lƣợc bảo vệ môi trƣờng. Trong nh ng năm gần đây, tỉnh Quảng Ninh đã đạt đƣợc nh ng thành tựu quan trọng và phát triển toàn diện. Tăng trƣởng GDP trung bình đạt khoảng 12% mỗi năm.
Tuy nhiên, do yêu cầu phát triển kinh tế, trong nh ng năm gần đây, các tác động môi trƣờng đã trở nên rõ nét, ví dụ nhƣ suy giảm chất lƣợng nƣớc do nƣớc thải sinh hoạt, nƣớc thải công nghiệp và nƣớc thải từ hoạt động khai thác than, tác động do chất thải rắn đô thị và chất thải rắn công nghiệp, ô nhiễm không khí do các nhà máy nhiệt điện, xi măng, nh ng tác động tới môi trƣờng tự nhiên và đa dạng sinh học. Xuất phát từ cơ sở thực tiễn trên, tôi tiến hành chọn đề tài “Nghiên cứu sự thay đổi diện tích mặt nước ở Quảng Ninh bằng công nghệ địa không gian nhằm cung cấp cơ sở cho công tác quản lý tài nguyên nước bền vững”. Việc tiến hành nghiên cứu đề tài này là hết sức cần thiết và cấp bách góp phần khắc phục tình trạng chuyển đổi các diện tích chứa nƣớc sang mục đích sử dụng khác và giảm tính ổn định về môi trƣờng sinh thái ở tỉnh Quảng Ninh… LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái niệm công nghệ địa không gian: GIS đƣợc hình thành vào nh ng năm 1960 và phát triển rất rộng rãi trong nh ng năm lại đây.GIS ngày nay là công cụ trợ giúp quyết định trong nhiều hoạt động kinh tế - xã hội, quốc phòng của nhiều quốc gia trên thế giới.Hệ thống thông tin địa lý có khả năng trợ giúp các cơ quan chính phủ, các nhà quản lý, các doanh nghiệp, các cá nhân. đánh giá đƣợc hiện trạng của các quá trình, các thực thể tự nhiên, kinh tế - xã hội thông qua các chức năng thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các thông tin đƣợc gắn với một nền hình học (bản đồ) nhất quán trên cơ sở toạ độ của các d liệu đầu vào.
Có nhiều cách tiếp cận hác nhau hi định nghĩa GIS. Nếu xét dƣới góc độ hệ thống, thì GIS có thể đƣợc hiểu nhƣ một hệ thống gồm các thành phần: con ngƣời, phần cứng, phần mềm, cơ sở d liệu và quy trình-kiến thức chuyên gia nơi tập hợp các quy định, quy phạm, tiêu chuẩn, định hƣớng, chủ trƣơng ứng dụng của nhà quản lý, các kiến thức chuyên ngành và các kiến thức về công nghệ thông tin. Khi xây dựng một hệ thống thông tin địa lý ta phải quyết định xem GIS sẽ đƣợc xây dựng theo mô hình ứng dụng nào, lộ trình và phƣơng thức tổ chức thực hiện nào. Chỉ trên cơ sở đó ngƣời ta mới quyết định xem GIS định xây dựng sẽ phải đảm đƣơng các chức năng trợ giúp quyết định gì và cũng mới có thể có các quyết định về nội dung, cấu trúc các hợp phần còn lại của hệ thống cũng nhƣ cơ cấu tài chính cần đầu tƣ cho việc hình thành và phát triển hệ thống.
Với một xã hội có sự tham gia của ngƣời dân và quá trình quản lý thì sự đóng góp tri thức từ phía cộng đồng đang ngày càng trở nên quan trọng và càng ngày càng có vai trò không thể thiếu. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Tổng quan về hệ thống thông tin địa lý Trong nh ng năm gần đây, hệ thống thông tin địa lý đã phát triển rất mạnh mẽ về lý thuyết, nghệ cũng nh- tổ chức. Đồng thời hệ thống thông tin địa lý đƣợc ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực hác nhau nh- nghiên cứu địa chất, địa lý, nông nghiệp, đô thị, giao thông, thực vật, địa chính, inh tế.
Có nhiều hái niệm hác nhau về hệ thống thông tin địa lý của nhiều tác giả hác nhau nhƣng về bản chất thì hệ thống thông tin địa lý bao gồm các thành phần cấu thành cơ bản sau: - Phần cứng máy tính bao gồm các thành phần vật lý của máy tính và các thiết bị ngoại vi hác (máy in, scanner, máy vẽ.) - Phần mềm GIS là các chƣơng trình máy tính thực hiện các công viêc chuyên môn của GIS, thực hiên các chức năng thu nhận và lƣu tr các d liệu hông gian cũng nhƣ thuộc tính, các thao tác xử lý số liệu, mô hình số độ cao. Có thể ể ra một số phần mềm chuyên dụng GIS nh- Arc/Info, Map/Info, Arcview. - Dữ liệu GIS bao gồm các d liệu hông gian (ảnh, bản đồ.) và d liệu thuộc tính (các đặc điểm, tính chất của các đối tƣợng hông gian, các quá trình, hiện tƣợng xảy ra ở các đối tƣợng hông gian đó) của các đối tƣợng đƣợc nghiên cứu. - Người sử dụng: Đây là yếu tố mang tính chất quyết định, là ngƣời thiết ế và thực hiện các thao tác thuật để có đƣợc ết quả theo các yêu cầu hác nhau.
Các hợp phần trên nằm trong mối quan hệ tƣơng tác chặt chẽ với nhau tạo thành Hệ thống thông tin địa lý.Nếu thiếu một trong hợp phần trên thì GIS sẽ ngừng hoạt động hoặc chỉ là một hệ thống chết. Theo đà phát triển của hoa học thuật bốn hợp phần trên cũng đƣợc đƣợc phát triển mạnh mẽ, tạo lên một GIS cũng đƣợc phát triển hơn, thực hiện đƣợc các chức năng ƣu LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 5 việt hơn, nhanh hơn, mạnh hơn, tiện lợi và dễ dàng hơn trong vận hành và sử dụng. Nhƣ vậy ta có thể hiểu một cách hái quát về GIS nhƣ sau: GIS là tập hợp có tổ chức của phần cứng, phần mềm máy tính, dữ liệu địa lý và các thủ tục của người sử dụng nhằm trợ giúp việc thu nhận, lưu trữ, quản lý, xử lý, phân tích, hiện thị các thông tin không gian từ thế giới thực để giải quyết các vấn đề tổng hợp thông tin cho các mục đích của con người đặt ra. Ngoài ra còn một số định nghĩa về GIS của một số tác giả nh- sau: - Theo Burrough (1986) thì GIS là “Tập hợp các công cụ để thu nhập, lƣu tr , tra cứu, chuyển đổi và biểu thị các d liệu hông gian từ thế giới thực”.
- Par er (1988) định nghĩa GIS nh- một “ ĩ nghệ thông tin nhằm lƣu tr , phân tích và biểu thị d liệu hông gian và phi hông gian”. - Aronoff (1989) quan niệm GIS là “bất ỳ một phƣơng thức trên sách tra hảo hoặc máy tính dùng để lƣu tr , thao tác các d liệu tham chiếu địa lý” 1. Khái niệm, nguyên lý cơ bản và ứng dụng của viễn thám 1. Khái niệm Viễn thám là một ngành hoa học có lịch sử phát triển lâu đời.
Sự phát triển của hoa học viễn thám bắt đầu từ mục đích quân sự hi nghiên cứu các ảnh chụp sử dụng phim và giấy ảnh từ hinh hí cầu, máy bay. Ngày nay, cùng sự phát triển của hoa học thuật, viễn thám đƣợc ứng dụng trong nhiều ngành hoa học hác nhau nhƣ quân sự, địa chất, địa lý, môi trƣờng, hí tƣợng, thủy văn, nông nghiệp, lâm nghiệp,. Nguồn tài nguyên chủ yếu sử dụng trong viễn thám là sóng điện từ hoặc đƣợc phản xạ, hoặc bức xạ từ vật thể. Thiết bị dùng để cảm nhận sóng điện từ phản xạ hoặc bức xạ từ vật thể đƣợc gọi là bộ cảm biến (sensor).
Bộ cảm biến có nhiệm vụ chuyển đổi giá trị điện từ sang giá trị số để thu đƣợc ảnh số (digital number). Phƣơng tiện dùng để mang các bộ cảm. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Lịch sử hình thành và xu hướng phát triển Một số tài liệu nghiên cứu cho rằng, lịch sử phát triển của viễn thám có thể tính từ thế ỷ thứ 4 trƣớc công nguyên hi Aristote sáng tạo ra camera – obscura (obscura - dar ).
Mặc dù nh ng thành tựu đáng ể trong lý thuyết quang học đã đạt đƣợc từ thế ỷ 17 cũng nhƣ thấu ính quang học đã xuất hiện sớm hơn, bƣớc phát triển thực sự đầu tiên của hoa học viễn thám là vào gi a thế ỷ 19.