Luận văn thạc sĩ về phương pháp luận xây dựng cơ sở dữ liệu cho nghiên cứu ô nhiễm dầu trên biển

Luận văn thạc sĩ trình bày phương pháp luận xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ nghiên cứu ô nhiễm dầu trên biển, góp phần bảo vệ môi trường.

Trường đại học

Đại học Quốc gia Hà Nội

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

luận văn thạc sĩ

2011

108
1
0

Phí lưu trữ

35 Point

Tóm tắt

I. Lý do lựa chọn đề tài

Ô nhiễm dầu trên biển hiện nay là một vấn đề thời sự được dư luận đặc biệt quan tâm. Gần đây, nhiều vụ tràn dầu không rõ nguồn gốc trên vùng biển Việt Nam và biển Đông đã gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sinh thái và thiệt hại nặng về kinh tế - xã hội. Vùng biển Việt Nam, nơi có hoạt động giao thông vận tải và khai thác dầu khí nhộn nhịp, đang đối mặt với nguy cơ cao về ô nhiễm dầu. Việc xác định nguồn gốc, mức độ ô nhiễm, sự phân bố ô nhiễm, và xu thế của quá trình ô nhiễm là những vấn đề phức tạp đang được các nhà khoa học và nhà quản lý quan tâm. Để đáp ứng yêu cầu cấp bách này, cần có một hệ thống cơ sở dữ liệu (CSDL) phục vụ cho việc phát hiện, phân vùng và tính toán dự báo lan truyền ô nhiễm dầu.

II. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu

Mục tiêu của đề tài là xác lập cơ sở khoa học và phương pháp luận tối ưu xây dựng CSDL phục vụ nghiên cứu ô nhiễm dầu trên biển trong điều kiện thực tế ở Việt Nam. Nhiệm vụ bao gồm đánh giá lại công tác xây dựng CSDL đã thực hiện, nghiên cứu phương pháp luận tối ưu, và xây dựng cơ sở dữ liệu hoàn thiện phục vụ nghiên cứu ô nhiễm dầu. Đề tài cũng hướng đến việc chia sẻ CSDL đã xây dựng cho vùng biển Việt Nam và biển Đông qua hệ thống mạng với sự trợ giúp của công nghệ ATCBIS Server.

III. Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu của đề tài bao gồm khu vực biển Việt Nam và biển Đông, nơi có nguy cơ cao về ô nhiễm dầu. Về giới hạn địa lý, vùng nghiên cứu nằm trong phạm vi từ 1° đến 25° vĩ bắc và từ 99° đến 121° độ kinh đông. Thời gian nghiên cứu được thu thập từ quá khứ đến năm 2010, nhằm đảm bảo tính khả thi và tính kế thừa của các kết quả nghiên cứu trước đó.

IV. Phương pháp nghiên cứu

Đề tài đã kết hợp giữa các phương pháp truyền thống và hiện đại. Các phương pháp bao gồm tổng quan tài liệu, thu thập số liệu, phân tích hệ thống, đánh giá tổng hợp và ứng dụng công nghệ GIS. Phương pháp GIS được sử dụng để biểu diễn đồ họa, hiển thị thông tin và xem xét chúng một cách toàn diện. Các chuẩn dữ liệu và nguyên tắc xây dựng dữ liệu theo cấu trúc Personal Geodatabase sẽ được tích hợp để xây dựng CSDL phục vụ nghiên cứu ô nhiễm dầu trên biển.

V. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Đề tài có ý nghĩa khoa học quan trọng trong việc xây dựng cơ sở khoa học và phương pháp luận cho nghiên cứu ô nhiễm dầu trên biển. Về mặt thực tiễn, CSDL và hệ thống chia sẻ dữ liệu được xây dựng sẽ hỗ trợ công tác phối hợp giữa các cơ quan, nâng cao chất lượng quản lý và hiệu quả trong công tác cứu hộ cứu nạn. Hệ thống này cũng cho phép người dùng không chuyên nghiệp về GIS có thể khai thác và sử dụng thông tin trực tuyến thông qua trình duyệt Web.

09/02/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

phần mở đầu, 3 chương, phần kết luận, kiến nghị và tài liệu tham khảo với khối lượng 111 trang, 53 hình, 48 bảng. 17 LỜI CẢM ƠN Đề tài luận văn là một lĩnh vực mới và phức tạp, thời gian nghiên cứu không nhiều, trình độ kiến thức cũng như kinh nghiệm của bản thân cũng cần nghiên cứu nhiều hơn và tích lũy dần. Do đó, luận văn không tránh khỏi những thiếu xót. Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các chuyên gia, các nhà khoa học, các thầy, cô giáo và các bạn đồng nghiệp đề kết quả của luận văn hoàn thiện và có tính ứng dụng cao.

Tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành tới PGS. Nguyễn Đình Dương, trưởng phòng Nghiên cứu và Xử lý thông tin Môi trường, Viện Dia lý, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, người đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu và thực hiện luận văn. 18 CHUONG 1 TONG QUAN MOT SO VAN ĐÈ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu xây dựng CSDL phục vụ nghiên cứu 6 nhiễm dầu trên thế giới và ở Việt Nam Ô nhiễm dầu trên biển là một vấn đề mã tính, nó được ví như một câu chuyện không có hồi kết. Cho đến thời điểm này, đã có rất nhiều công trình nghiên cứu, xây dựng hệ thống giám sát và cảnh báo sớm ô nhiễm dầu trên biển với công nghệ tiên tiến, hiện đại.

Trong đó, có sự đóng góp của viễn thám và GIS. CSDL phục vụ cho nghiên cứu ô nhiễm dầu trên biển với những đòi hỏi toàn diện từ xây dựng, biểu diễn, tìm kiếm đến chỉnh sửa đa phương tiện và điều quan trọng là cảnh báo phải phát tán nhanh và rộng. Trong bối cảnh đó, công nghệ GIS đã làm hài lòng các nghiên cứu.1 Trên thé giới Dự án tràn dầu Midiv của Châu Âu với hai báo cáo “The way forward: Towards a European Atlas and Database” và “Developping an harmonised oil spill reporting’, Oceanides Final Workshop, JRC - Annalia Bernardini, European Commission, Joint Research, Institute for the protection and Security of the Citizen, 25-26 October va Nov, 2005 đã trình bay cách thức xây dựng hệ thống co sở dữ liệu tràn dầu trực tuyến qua hệ thống GIS Server. GIS Server với một công cụ quản lý GIS, ArcIMS được cài đặt bên ngoài tường lửa.

Trang web bao gồm các chức năng: Zoom đồ họa, truy vấn thuộc tính; Biểu điễn bản đồ kết hợp với nhiều thông tin bổ trợ khác: sóng, gió, dòng chảy, mạng lưới hàng hai,.;Oracle db cai đặt bên trong tường lửa giúp quản trị hệ cơ sở dit liệu; AreSDE cho GIS có khả năng truyền thông kết nối an toản; Tools : Công cụ dé thực thi các co sở dữ liệu. Mô hình này đã được dự án Midiv nghiên cứu đề xuất va đã ứng dụng dé xây dựng dữ liệu tràn dầu cho tất cả các biển thuộc Châu Âu: biển Baltic, biển Bắc, biển Địa Trung Hải và biển Đen. Với tổng số vụ tràn dầu được thống kê qua vệ tinh, trên không và từ tàu lên tới 17. Số liệu này đã được thu thập từ năm 1998 cho đến khi kết thúc dự án cuối năm 2005.

Theo đó, các tác giả đã xây dựng một hệ thống cơ sở dữ liệu tràn dầu trực tuyến và thành lập hệ thống các bản đồ mật độ tràn dầu cho năm vùng bién, chỉ tiết có thé xem tại Website Oceanides (http://Oceanides. Có thể nói, đây 19 là một sản phẩm hoàn thiện và hiện đại. Trong đó, đã thê hiện rõ quy luật phân bố ô nhiễm dầu trên các vùng biển được thống kê từ một khối lượng ảnh SAR lớn. Người dùng có thé tìm kiếm thông tin, truy van và xem trực tuyến, thậm chí có thé tùy chỉnh thành bản đồ riêng cùng với các dữ liệu về gió, sóng và các tuyến hàng hải từ hệ thống.

Một vài ví dụ về hệ thống cơ sở dữ liệu xem hình 1. EUROPE OM SPILLS: Fee OCEAMDES AA TABLE.12 |OCEANOES ALLTARLE C/LSPILL_DATE [OLEANDDES ALLTAFLE CỊLỆP LL. TIME [OCEAN DES ALLTABLE CILSPLL_LAT| CCEAWIDES.ONLSPILL + econ z#two ale ane zomg ra2e3 zruaep a2 laozoe ore? Hình 1.1 Các thông tin mô tả các sự có thé biểu diễn trực tuyến [Edit] Explain SOL] [Create PHP Coe) [Retesh] -Introduction [REY rts) stating ton ocond ef ~Policy background In[Mdzmal =) made and vapeat headers eter flo cells -Methodologies sun uykey [tore] R8 ©T+ ID SE Anms (hme) Porimeter (in) Sensor Orbit Frame ate Time Image_columns Imago fines Lat. W Lat NE Lat SE Lat SW Lat Cen F#X10 IBM 53 ERS2 4PIU7BI9 ZH4PUZ2012H0 aT 47 4175 405 407 #12 -Publications C#K21 38 Hữỹ ERS2 47637 20040702 20:13 500 SỰ 46 08 45 d7 WL - Useful links PAKS 2 920 1% ERS? 481572727 H4I8879 50 Si 415 897 07 @25 #362 PAxKs3 15 934 ERS2 41/2727 2H4PUBB23 SI tự 4415 Ge aor g2 2 L2#Xi! lê“ 68 ERS2 40lØ27I3 20040708 6:29 500 sO 6 ME aT Adis Hồ FZ#XB§ 172 HH ERS? 41/273 26708823 SID Ey 4503 4H samy địa AS Paxrs mr 1% ERS2 4167 270 ZH4UUBB23 BỊ kh 40 Mm GB dỊP Hỗ [/XBT 38L 7 ERS2 48167 2708 20040705 629 50D SỰ GB 4B 67 ais | Mồ ~ Query by country F#/XI8 133 I84 ERS? #4487 ZH67421927501 S07 6 8 45 qØ ĐI ~ Query by Sea FZX1ú3 5# 132 ERS2 46595619 2040716 2010 500 NỊ “H7 M75 4005 4g H2 - -Mediteranean Sea TLL Check Alf Uncheck All With elector’ Jf FS “gt Year Related Products: year 2002-2004 -2001 -2002 Hình 1.2 Hệ thống CSDL sự cố tràn dầu trên biên Dia Trung Hải phát hiện từ dữ liệu SAR 20 Trong một báo cáo khác cũng trong khuôn khổ của dự án Midiv: “GMES OCEANIDES: Report on harmonised oil spil lreporting system” được cung cấp bởi QinetiQ cho Ủy ban châu Au theo Hop đồng số EVK2-CT-2002-00177, đã mô ta chi tiết cơ sở đữ liệu tràn dầu qua hệ thống mạng.

Mục tiêu chính của OCEANIDES là sự phát triển hài hoà của một hệ thống giám sát tràn dầu, hệ thống báo cáo có khả năng tích hợp, lưu trữ và biểu diễn dữ liệu tràn dầu có sẵn. Một hệ thống được phát triển thông qua giám sát, phát hiện và đánh giá sự cố tràn dầu. Báo cáo thực hành trong khuôn khổ các hoạt động hợp tác với các tổ chức hiện đang tham gia trong giám sát tràn dầu. Dựa trên hợp tác và đánh giá này, một báo cáo được chuân hóa danh pháp đã được thống nhất cùng với một hệ thống lưu trữ dữ liệu và siêu dữ liệu tràn đầu.

Xây dựng, biểu diễn và truyền tải đữ liệu được tràn dầu đã được kích hoạt bằng cách sử dụng hệ thông tin địa lý. Hệ thống bản đồ đựa trên giao diện web. Hệ thống báo cáo sự cố tràn dầu được thiết kế và thực hiện với mục đích tối ưu hóa các thông tin có sẵn, cho phép phát triển những phân tích sâu hơn và đầy đủ hơn về ban chất của sự cé tràn dầu trong vùng biển của Châu Âu. Có thể tham khảo tại địa chỉ http://Oceanides.1t/ 21 HETEROCENEOUS DATA DATA SERVER DATA SOURCES NORMALISATION ——+ OCEANIDES ML Database EXCEL ÑML Oracle &f (standard nomenclature) ÄrcSDE = CLIENT INTERNET ¬ Hình 1.4 Sơ đồ của hệ thống OCEANIDES Trong một dự án khác có tên CEARAC được thực hiện bởi sự kết hợp của bốn nước thành viên khu vực Tây bắc Thái Bình Dương (NOWPAP) gồm: Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc và Liên Bang Nga, thuộc chương trình môi trường biển của Liên Hiệp Quốc, với mục tiêu giám sát, quản lý và phát triển bền vững môi trường ven biển của khu vực.

Dự án này đã xây dựng được một cơ sở đữ liệu lớn ảnh vệ tinh, các sự cô tràn dau được thu bởi nhiều vệ tinh khác nhau, (hình 1. Các dữ liệu ảnh cùng các báo cáo phân tích chi tiết về các sự cố tràn đầu có thể xem trực tuyến và tải về làm tài liệu tham khảo tại địa chỉ: (http://cearac.ru/en/main/about/). Điều đáng nói ở đây là trong các báo cáo phân tích khá kỹ lưỡng về sự khác nhau của dấu hiệu các vết dầu với các báo động giả trên ảnh SAR nó sẽ là tải liệu tham khảo hữu ích cho các chuyên gia phân tích và phát hiện vết dầu trên biển trên tư liệu viễn thám siêu cao tần. San phim CSDL của dự án còn cung cấp nhiều thông tin bổ trợ khác như địa hình đáy biển, đường bờ, độ sâu, trường sóng.cho phép người sử dụng có thé phân tích phối hợp nhiều thông tin dé đưa ra những đánh giá tin cậy.

22 Switch to 640x640 Click on the map will: |View image Map layers Bathymetry (raster) Bathymetry (isolines) NOWPAP region Coastline Contours of ERS-1/2 SAR images Update | image database Hình 1.5 Sơ đồ tổng thể đữ liệu ảnh vệ tỉnh các sự cố tràn đầu thuộc khu vực Tây bắc Thái Bình Dương NOWPAP Oil spill monitoring Working Group 4 by remote sensing Background Research Database Services Links Introduction Detection Map ‘Support Oil monitoring Behaviour Models Metadata Glossary Ecosystems Techniques Special issues images Environment Satellites Regulations References Database of the satellite SAR images 3E HE 13.2008 13:43:33 at BR R SRE >E: HE 16.6 Cơ sở dữ liệu anh vệ tinh cùng các sự cố tràn dầu thuộc khu vực T ây bắc Thái Bình Dương 23 Trong bai báo: “Assessing the increasing risk of marine oil pollution spills in China”, Lisa Woolgar, Techincal Support Co-ordinator-International Tanker oweners Pollution Federation, London, Anh, Hội thao quốc tế về dầu năm 2008. Tác giả đã xem xét các rủi ro liên quan đến sự phát triển và gia tăng của giao thông vận tải biển và các mối de doa của sự cé tràn dầu trên vùng biên Trung Quốc. Trong đó, tác giả dựa trên nền tảng GIS biểu diễn đồ họa, hiển thi thông tin về các dit liệu quá khứ từ tàu chở dầu, CSDL sự cố tràn đầu, tích hợp thêm bộ dữ liệu về nhạy cảm của các địa phương ven biển dé có thé đánh giá được những rủi ro về ô nhiễm dầu một cách toàn diện hơn và trình bày thông tin tổng hợp hiệu quả. Hãng Kongsberg đã xây dựng một hệ thống hoàn thiện từ giám sát, phát hiện đến cảnh báo và ứng phó đối với sự cố tràn dau.

Trong đó một CSDL hiện đại hỗ trợ việc cảnh báo đã được xây dựng trên nền tảng GIS thông qua hệ thống Sensor Web GIS. Từ hệ thống những tin nhắn thông báo về các sự cố ô nhiễm dau có thé gửi đến các cơ quan có liên quan qua tin nhắn điện thoại, qua email và qua hệ thống mạng máy tính. Ngay lập tức, một báo chỉ tiết về sự có được hệ thống thiết lập dé gửi đi chuan bi cho các hoạt động ứng phó cần thiết. Chi tiết tham khảo tại Website: http://www.com | Service information 14 November 2005KONGSBERG Hình 1.7 Mô hình chia sé dữ liệu hang kongsberg trong dự án Oceanides 24 s Sooo rEng me lông day geese 4< —o Hình 1.8 CSDL dau tràn của hãng Kongsberg trong dự án Oceanides 1.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Bài viết "Nghiên cứu ô nhiễm dầu trên biển: Phương pháp luận xây dựng cơ sở dữ liệu hiệu quả" cung cấp cái nhìn sâu sắc về các phương pháp nghiên cứu ô nhiễm dầu trên biển, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xây dựng cơ sở dữ liệu chính xác và hiệu quả. Tác giả trình bày các phương pháp thu thập và phân tích dữ liệu, từ đó giúp các nhà nghiên cứu và quản lý môi trường có thể đưa ra các giải pháp kịp thời và hiệu quả nhằm giảm thiểu tác động của ô nhiễm dầu đến hệ sinh thái biển. Bài viết không chỉ mang lại kiến thức chuyên sâu mà còn mở ra hướng đi mới cho các nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực này.

Để mở rộng thêm kiến thức của bạn về các vấn đề liên quan đến môi trường và nghiên cứu khoa học, bạn có thể tham khảo các tài liệu như Luận văn thạc sỹ kỹ thuật và quản lý vùng ven biển, nơi nghiên cứu về động lực học thủy và thiết kế dự án bồi đắp bãi biển. Ngoài ra, bài viết Luận văn thạc sĩ xây dựng công trình thủy cũng sẽ cung cấp thông tin về nguyên nhân gây xói lở bờ biển và các giải pháp khắc phục. Cuối cùng, bạn có thể tìm hiểu thêm về Luận án tiến sĩ nghiên cứu chế tạo vật liệu graphene, một nghiên cứu liên quan đến xử lý môi trường, giúp bạn có cái nhìn tổng quát hơn về các công nghệ mới trong lĩnh vực này.