ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Trần Đình Dũng ỨNG DỤNG MÔ HÌNH PHÂN TÍCH ĐA CHỈ TIÊU PHỤC VỤ CHO VIỆC VẠCH TUYẾN MỞ ĐƯỜNG VÙNG VÀNH ĐAI BIÊN GIỚI VIỆT NAM – TRUNG QUỐC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Trần Đình Dũng ỨNG DỤNG MÔ HÌNH PHÂN TÍCH ĐA CHỈ TIÊU PHỤC VỤ CHO VIỆC VẠCH TUYẾN MỞ ĐƯỜNG VÙNG VÀNH ĐAI BIÊN GIỚI VIỆT NAM – TRUNG QUỐC Chuyên ngành: Bản đồ, viễn thám hệ thông tin địa lý Mã số: 60440214 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN NGỌC THẠCH Hà Nội – Năm 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết đạt đƣợc luận văn sản phẩm riêng cá nhân Những điều đƣợc trình bày toàn nội dung luận văn, cá nhân đƣợc tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu Tất tài liệu tham khảo có xuất xứ rõ ràng đƣợc trích dẫn hợp pháp Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm theo quy định cho lời cam đoan LỜI CẢM ƠN Trong thời gian nghiên cứu thực luận văn này, học viên nhận đƣợc giúp đỡ nhiệt tình quan, tổ chức cá nhân Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới tất tập thể, cá nhân tạo điều kiện giúp đỡ suốt trình thực nghiên cứu luận văn Trƣớc hết xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu trƣờng Đại Học Khoa Học Tự Nhiên/ ĐHQGHN, Phòng Đào tạo, Khoa Địa lý thầy cô anh, chị môn Bản đồ viễn thám Hệ thông tin địa lý giúp đỡ trình học tập hoàn thành luận văn Với lòng biết ơn chân thành sâu sắc nhất, xin trân trọng cảm ơn thầy giáo – PGS.TS Nguyễn Ngọc Thạch ngƣời thầy trực tiếp bảo, hƣớng dẫn khoa học giúp đỡ suốt trình nghiên cứu, hoàn thành luận văn Nhân dịp cho gửi lời cảm ơn tới tất bạn bè, đồng nghiệp động viên, giúp đỡ nhiệt tình đóng góp nhiều ý kiến quý báu để hoàn thành luận văn Do thời gian nghiên cứu có hạn, luận văn hẳn tránh khỏi sơ suất, thiếu sót, mong nhận đuợc đóng góp thầy cô giáo toàn thể bạn để luận văn đƣợc hoàn thiện Xin trân trọng cảm ơn! Hà nội ngày 24 tháng năm 2014 Học Viên Trần Đình Dũng DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT AHP Analytic Hierarchy Process Cơ sở liệu CSDL DEM Mô hình phân tích thứ bậc Mô hình số độ cao Digital Elevation Model Đƣờng tuần tra biên giới ĐTTBG information Hệ thông tin địa lý GIS, HTTĐL Geographic system MCA Multi-Criteria Analysis Phân tích đa tiêu TIN Triangle Irregular Network Lƣới tam giác không MỤC LỤC MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU PHẠM VI NGHIÊN CỨU CƠ SỞ TÀI LIỆU KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC CHƢƠNG - TỔNG QUÁT NHỮNG VẤN ĐỀ VỀ XÂY DỰNG ĐƢỜNG TUẦN TRA BIÊN GIỚI 1.1 KHU VỰC BIÊN GIỚI VÀ VÀNH ĐAI BIÊN GIỚI 1.1.1 Khái niệm khu vực biên giới vành đai biên giới 1.1.2 Khái quát chung việc xây dựng ĐTTBG .4 1.1.3 Ý nghĩa phục vụ ĐTTBG 1.2 ĐẶC ĐIỂM HỆ THỐNG ĐƢỜNG TUẦN TRA BIÊN GIỚI 1.3 ĐẶC ĐIỂM VỀ TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT TUYẾN 1.3.1.Đặc điểm tuyến 1.3.2 Các tiêu chuẩn mặt đƣờng 1.3.3 Các yếu tố hình học tuyến 1.3.4 Các tiêu chí ban đầu cho việc mở tuyến 10 1.4 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI TỈNH HÀ GIANG .12 1.4.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên .12 1.4.1.1 Vị trí địa lý .12 1.4.1.2 Đặc điểm địa hình 13 1.4.1.3 Đặc điểm địa chất 14 1.4.1.4 Khí hậu 15 1.4.2 Tài nguyên thiên nhiên 16 1.4.2.1 Tài nguyên đất 16 1.4.2.2 Tài nguyên rừng Hà Giang .17 1.4.2.3 Tài nguyên khoáng sản 17 1.4.2.4 Tài nguyên nƣớc 17 1.4.3.Đặc điểm dân cƣ, kinh tế-xã hội 19 1.4.3.1 Dân cƣ, dân tộc nguồn lao động 19 1.4.3.2.Tiềm kinh tế 21 1.4.3.2.1 Những lĩnh vực kinh tế lợi 21 1.4.3.2.2 Tiềm du lịch 21 1.4.3.3 Cơ sở hạ tầng 22 1.4.3.4 Tai biến thiên nhiên 23 1.5 Tổng quan GIS 23 1.5.1 Các khái niệm GIS 24 1.5.2 Các hệ thống phụ GIS 27 1.5.3 Cấu trúc hệ thống GIS 27 1.5.4 Chức hệ thống GIS 29 1.5.5 Các chức phân tích không gian GIS .33 CHƢƠNG - PHƢƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 PHƢƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG ( theo Quy trình khảo sát đường ô tô 22 TCN 263 -2000) .35 2.1.1 Vạch tuyến đồ .35 2.1.2 Phóng tuyến định đỉnh, đo đạc ngoài thực địa 36 2.2 PHƢƠNG PHÁP GIS ỨNG DỤNG TRONG VẠCH TUYẾN TUẦN TRA BIÊN GIỚI 37 CHƢƠNG - XÂY DỰNG TUYẾN ĐƢỜNG TUẦN TRA BIÊN GIỚI TỈNH HÀ GIANG BẰNG MÔ HÌNH TUYẾN GIÁ THẤP 3.1 MÔ HÌNH PHÂN TÍCH KHOẢNG CÁCH VÀ VẠCH TUYẾN CÓ GIÁ TRỊ THẤP 48 3.1.1 Mô hình xử lý (thiết lập Model builer ) 48 3.1.1.1 Quy trình - mô hình 48 3.1.1.2.Ý nghĩa mô hình .50 3.2 Các bƣớc xử lý mô hình .51 3.2.1 Thiết lập sở liệu .51 3.2.2 Xác định gía trị cho lớp thông tin .56 3.2.3 Chạy thuật toán tìm tuyến giá trị thấp 69 3.2.4 Xác định tuyến với điểm đầu điểm cuối .69 3.2.5 Bản đồ kết 71 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72 Kết luận 72 Kiến nghị 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 ĐTTBG xuyên qua núi cao Hình 1.2 Hình ảnh ĐTTBG làm xong Hình1.3 Một số hình ảnh mở ĐTTBG Hình1.4 Một số khó khăn mở đƣờng Hình 1.5 Một đoạn ĐTTBG mở khu vực tỉnh Sơn La 10 Hình 1.6 Vị trí khu vực nghiên cứu -Tỉnh Hà Giang 12 Hình 1.7 Hình ảnh biên giới khu vực tỉnh Hà Giang 13 Hình 1.8 Địa chất hà Giang phức tạp tạo nên địa hình đa dạng 14 Hình 1.9 Du lịch Hà Giang với nhiều cảnh quan đẹp, đặc thù 16 Hình 1.10 Đất đai Hà Giang vùng cao 16 Hình 1.11 Thủy văn hà Giang: sông Gâm 19 Hình 1.12 Hình ảnh đồng bào dân tộc Hà Giang 19 Hình 1.13 Du lịch Hà Giang với nhiều tiềm 22 Hình 1.14 Giao thông Hà Giang nhiều khó khăn 22 Hình 1.15 Sự tƣơng quan GIS hệ thông tin khác 24 Hình 1.16 Mô hình tổ chức HTTĐL 27 Hình 1.17 Cấu trúc chức GIS 28 Hình 1.18 Thực thể không gian (a) lớp thông tin (b) 28 Hình 2.1 Vạch tuyến đồ dịa hình 1:50000 36 Hình 2.2 Hàm lan truyền Thí dụ cho thấy khoảng cách ngắn luôn khoảng cách chi phí nhỏ 38 Hình 2.3 Phân tích vùng nhìn thấy 39 Hinh 2.4 Mô hình tuyến thuận lợi 41 Hình 2.5 Nguyên tắc tính toán để xây dựng hƣớng dòng chảy tính toánvà so sánh độ cao pixel với pixel xung quanh 43 Hình 2.6 Sử dụng DEM để lọc xác định đồ dòng chảy 43 Hình 3.1 Sơ đồ khối trình xử lý 48 Hình 3.2 Mô hình xử lý thông tin Model builder ARCGIS 49 Hình 3.3 Các khối chức lớp thông tin mô hình 49 Hình 3.4 Bản đồ DEM xây dựng từ địa hình tỉnh Hà Giang 52 Hình 3.5 Bản đồ địa mạo 53 Hình 3.6 Bản đồ đứt gãy kiến tạo 54 Hình 3.7 Bản đồ trạng thái rừng 55 Hình 3.8 Xác định điểm cho lớp đánh giá 56 Hình 3.9 Bản đồ phân tầng độ cao 63 Hình 3.10 Bản đồ mật độ đứt gãy kiến tạo 64 Hình 3.11 Bản đồ mật độ sông suối 65 Hình 3.12 Bản đồ chia cắt sâu 66 Hình 3.13 Bản đồ mật độ khoảng cách tới đƣờng giao thông 67 Hình 3.14 Bản đồ khoảng cách tới đƣờng biên giới 68 Hình 3.15 Đặt điểm đầu tuyến 69 Hình 3.16 Đặt điểm cuối tuyến 69 Hình 3.17 Bản đồ bề mặt giá trị (COST_SURFACE) tính km từ đƣờng biên giới 70 Hình 3.18 Bản đồ đề xuất tuyến đƣờng tuần tra dọc biên giới tỉnh Hà Giang 71 Hình 3.19 Bản đồ đề xuất tuyến đƣờng tuần tra biên giới ảnh vệ tinh 71 Hình 3.20 Bản đồ đề xuất tuyến đƣờng tuần tra biên giới phóng to, DEM 72 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Thiết lập thang điểm 52 Bảng 2.3 Điểm cho mức độ quan trọng .53 Bảng 3.1 Thống kê liệu đƣợc sử dụng 51 Bảng 3.2 AHP trọng số cho lớp 56 10 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đỗ Bá Chƣơng, Thiết kế tuyến đƣờng ô tô, NXB Giáo dục (1996) FIPI, 2010, Kiểm kê rừng toàn quốc (2010) Bộ TNMT, Atlast Quốc gia, 1: 1000.000 TCVN 4054 : 2005, Đƣờng ô tô, Tiêu chuẩn thiết kế HighwaySpecifications for design, Xuất lần Nguyễn Ngọc Thạch, Địa thông tin, NXB đại học Quôc Gia Hà Nội (2011) Nguyễn Ngọc Thạch, Địa thông tin ứng dụng, NXB Khoa học kỹ thuật (2012) Nghị định 34/2014/NĐ-CP PGS TS Phạm Huy Khang, Giải pháp tiêu chuẩn kỹ thuật cho ĐTTBG, Bộ môn Đƣờng ô tô-sân bay, khoa công trình, trƣờng Đại học giao thông vận tải Quy trình khảo sát đƣờng ô tô - 22 TCN 263 - 2000 10 Trang web, www.hagiang.gov.vn 11 Trang web, www.chinhphu.vn 12 Trang web, http://duongtuantrabiengioi.vn