Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP CNQLMTChương I: Lịch sử phát triển của GPS, các chức năng, nguyên lý hoạt động và cấutrúc hệ thống GSP, ứng dụng của GPS trong quản lý môi trường. Trình bày các nhân tố ảnh hưởng đến độ chính xác của GPS ở ngoàithực địa, cách hạn chế ảnh hưởng các nhân tố ảnh hưởng đó. Trình bày cách nhập tọa độ các điểm điều tra ngoài thực địa vào bản đồtrong ArcMapCâu 1: Lịch sử phát triển của GPS: Là một hệ thống các vệ tinh có khả năng xác định vị trí trên toàn cầu với độ chính xác khá cao, được phát triển bởi bộ quốc phòng Hoa Kỳ đầu 1970.Đầu tiên, GPS được xây dựng để phục vụ cho các mục đích quân sự, sau này cho phép sử dụng cả trong lĩnh vực dân sự.Hiện nay, hệ thống này được truy nhập bởi cả hai lĩnh vực quân sự dân sự. GPS: Mạng lưới 24 vệ tinh hoạt động. Mạng lưới này chính thức hoàn thành vào 8121993.Để đảm bảo vùng phủ sóng liên tục trên toàn thế giới, các vệ tinh GPS được sắp xếp sao cho 4 vệ tinh nằm cùng nhau trên 1 trong 6 mặt phẳng quỹ đạo.Với cách sắp xếp này sẽ có 4 10 vệ tinh được nhìn thấy tại bất kỳ điểm nào trên Trái đất. Thực tế chỉ cần 4 vệ tinh là có thể cung cấp đầy đủ các thông tin về vị trí Các quỹ đạo vệ tinh GPS là những đường vòng, có dạng elip với độ lệch tâm cực đại là 0.01, nghiêng khoảng 550 so với đường xích đạo.Độ cao của các vệ tinh so với bề mặt Trái đất là khoảng 20.200 km, chu kỳ quỹ đạo các vệ tinh GPS khoảng 12 giờ (11 giờ 58 phút)Cấu trúc:a,Phần không gian Gồm 24 vệ tinh nhân tạo (satellite vehicle, 1995). Quỹ đạo chuyển động của vệ tinh nhân tạo xung quanh Trái đất là quỹ đạo tròn;24 vệ tinh nhân tạo chuyển động trong 6 mặt phẳng quỹ đạo. Mặt phẳng quỹ đạo vệ tinh GPS nghiêng so với mặt phẳng xích đạo một góc 55 độ.Quĩ đạo của vệ tinh gần hình tròn, ở độ cao 20,200 km, chu kỳ 718 phút, thời hạn sử dụng 7.5 năm. Từ khi phóng vệ tinh GPS đầu tiên được phóng vào năm 1978, đến nay đã có bốn thế hệ vệ tinh khác nhau:• Block I;• Block II;• Block IIA;Thế hệ gần đây nhất là Block IIR; Thế hệ cuối của vệ tinh Block IIR được gọi là Block IIRM.Những vệ tinh thế hệ sau được trang bị thiết bị hiện đại hơn, có độ tin cậy cao hơn, thời gian hoạt động lâu hơn.b. Phần điều khiển Duy trì hoạt động của toàn bộ hệ thống GPS cũng như hiệu chỉnh tín hiệu thông tin của vệ tinh hệ thống. Phần điều khiển có 5 trạm quan sát có nhiệm vụ:• Giám sát điều khiển hệ thống vệ tinh liên tục;• Quy định thời gian hệ thống GPS;• Dự đoán dữ liệu lịch thiên văn hoạt động của đồng hồtrên vệ tinh;• Cập nhật định kỳ thông tin dẫn đường cho từng vệ tinh cụ thể. Có một trạm điều khiển chính (Master Control Station)ở Colorado của Mỹ;05 trạm giám sát (monitor stations);04 trạm ăng ten mặt đất dùng để cung cấp dữ liệu cho các vệ tinh GPS.c. Phần người sử dụng Gồm các máy thu tín hiệu vệ tinh phần mềm xử lý tính toán số liệu, máy tính thu tín hiệu GPS; Có thể đặt cố định trên mặt đấtgắn trên các phương tiện chuyển động (ô tô, máy bay, tàu biển, tên lửa); Tuỳ theo mục đích của các ứng dụng mà các máy thu GPS có thiết kế cấu tạo khác nhau cùng với phần mềm xử lý quy trình thao tác thu thập số liệu ở thực địaChức năng: Định vị:+Là tính năng cơ bản nhất của một thiết bị có tích hợp GPS.+ Người sử dụng có thể dễ dàng xác định được ngay vị trí của mình dù đang ở bất kỳ đâu thông qua GPS.E.g. một số ứng dụng còn cho phép người dùng chia sẻ vị trí của mình thông qua tin nhắn SMS. Khi tin nhắn được gửi đi, thiết bị sẽ gửi kèm theo đó một tọa độ của bạn để người nhận có thể xác định được bạn đang ở đâu, rất tiện lợi Dẫn đường +Là một tính năng mà hầu hết những người sử dụng đều muốn có khi cầm trong tay một thiết bị có GPS.+ Dựa trên vị trí tọa độ của thiết bị cộng thêm dữ liệu của ứng dụng bản đồ, thiết bị GPS sẽ vạch cho người sử dụng một lộ trình từ điểm đầu đến điểm cuối sao chongắn nhất thuận tiện nhất.+Một số ứng dụng còn có tính năng dẫn đường bằng giọng nói, giúp người sử dụng có thể dễ dàng di chuyển mà không cần phải nhìn liên tục vào màn hình thiết bị.+ Không phải ứng dụng nào cũng có thể đáp ứng hoàn hảo cho nhu cầu dẫn đường. Một số dòng thiết bị, ứng dụng Google Maps tuy có thể dẫn đường với độ chính xác k
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP CNQLMT Chương I: - Lịch sử phát triển GPS, chức năng, nguyên lý hoạt động cấu trúc hệ thống GSP, ứng dụng GPS quản lý môi trường - Trình bày nhân tố ảnh hưởng đến độ xác GPS thực địa, cách hạn chế ảnh hưởng nhân tố ảnh hưởng - Trình bày cách nhập tọa độ điểm điều tra thực địa vào đồ ArcMap Câu 1: * Lịch sử phát triển GPS: - Là hệ thống vệ tinh có khả xác định vị trí toàn cầu với độ xác cao, phát triển quốc phòng Hoa Kỳ đầu 1970 -Đầu tiên, GPS xây dựng để phục vụ cho mục đích quân sự, sau cho phép sử dụng lĩnh vực dân -Hiện nay, hệ thống truy nhập hai lĩnh vực quân & dân - GPS: Mạng lưới 24 vệ tinh hoạt động Mạng lưới thức hoàn thành vào 8/12/1993 -Để đảm bảo vùng phủ sóng liên tục toàn giới, vệ tinh GPS xếp cho vệ tinh nằm mặt phẳng quỹ đạo -Với cách xếp có - 10 vệ tinh nhìn thấy điểm Trái đất - Thực tế cần vệ tinh cung cấp đầy đủ thông tin vị trí - Các quỹ đạo vệ tinh GPS đường vòng, có dạng elip với độ lệch tâm cực đại 0.01, nghiêng khoảng 550 so với đường xích đạo -Độ cao vệ tinh so với bề mặt Trái đất khoảng 20.200 km, chu kỳ quỹ đạo vệ tinh GPS khoảng 12 (11 58 phút) *Cấu trúc: a,Phần không gian - Gồm 24 vệ tinh nhân tạo (satellite vehicle, 1995) Quỹ đạo chuyển động vệ tinh nhân tạo xung quanh Trái đất quỹ đạo tròn; -24 vệ tinh nhân tạo chuyển động mặt phẳng quỹ đạo Mặt phẳng quỹ đạo vệ tinh GPS nghiêng so với mặt phẳng xích đạo góc 55 độ -Quĩ đạo vệ tinh gần hình tròn, độ cao 20,200 km, chu kỳ 718 phút, thời hạn sử dụng 7.5 năm - Từ phóng vệ tinh GPS phóng vào năm 1978, đến có bốn hệ vệ tinh khác nhau: • Block I; • Block II; • Block IIA; -Thế hệ gần Block IIR; - Thế hệ cuối vệ tinh Block IIR gọi Block IIR-M -Những vệ tinh hệ sau trang bị thiết bị đại hơn, có độ tin cậy cao hơn, thời gian hoạt động lâu b Phần điều khiển - Duy trì hoạt động toàn hệ thống GPS hiệu chỉnh tín hiệu thông tin vệ tinh hệ thống - Phần điều khiển có trạm quan sát có nhiệm vụ: • Giám sát & điều khiển hệ thống vệ tinh liên tục; • Quy định thời gian hệ thống GPS; • Dự đoán liệu lịch thiên văn & hoạt động đồng hồ vệ tinh; • Cập nhật định kỳ thông tin dẫn đường cho vệ tinh cụ thể - Có trạm điều khiển (Master Control Station) Colorado Mỹ; -05 trạm giám sát (monitor stations); -04 trạm ăng ten mặt đất dùng để cung cấp liệu cho vệ tinh GPS c Phần người sử dụng - Gồm máy thu tín hiệu vệ tinh & phần mềm xử lý tính toán số liệu, máy tính thu tín hiệu GPS; - Có thể đặt cố định mặt đất/gắn phương tiện chuyển động (ô tô, máy bay, tàu biển, tên lửa); - Tuỳ theo mục đích ứng dụng mà máy thu GPS có thiết kế cấu tạo khác với phần mềm xử lý & quy trình thao tác thu thập số liệu thực địa *Chức năng: - Định vị: +Là tính thiết bị có tích hợp GPS + Người sử dụng dễ dàng xác định vị trí dù đâu thông qua GPS E.g số ứng dụng cho phép người dùng chia sẻ vị trí thông qua tin nhắn SMS Khi tin nhắn gửi đi, thiết bị gửi kèm theo tọa độ bạn để người nhận xác định bạn đâu, tiện lợi - Dẫn đường +Là tính mà hầu hết người sử dụng muốn có cầm tay thiết bị có GPS + Dựa vị trí tọa độ thiết bị cộng thêm liệu ứng dụng đồ, thiết bị GPS vạch cho người sử dụng lộ trình từ điểm đầu đến điểm cuối cho ngắn & thuận tiện +Một số ứng dụng có tính dẫn đường giọng nói, giúp người sử dụng dễ dàng di chuyển mà không cần phải nhìn liên tục vào hình thiết bị + Không phải ứng dụng đáp ứng hoàn hảo cho nhu cầu dẫn đường Một số dòng thiết bị, ứng dụng Google Maps dẫn đường với độ xác cao, Nhưng lại không trang bị đồ ngoại tuyến, bắt buộc người sử dụng phải kết nối internet sử dụng + Đối với hãng vận tải GPS ứng dụng thiếu việc điều hành & quản lý phương tiện: >>Giám sát lộ trình đường phương tiện theo thời gian thực: vận tốc, hướng di chuyển trạng thái tắt/mở máy, tốc độ xe >>Lưu trữ lộ trình xe hiển thị lại lộ trình xe hình >>Cảnh báo xe vượt tốc độ cho phép/thay vai trò máy chống trộm hiệu - Tìm người, thiết bị: +Hầu hết nhà sản xuất smartphone cố gắng trang bị cho thiết bị ứng dụng giúp người dùng xác định vị trí chúng phòng thất lạc + Khi bật tính này, người dùng theo dõi vị trí thiết bị dù đâu, chúng kết nối Internet thông qua 3G/Wi-Fi + Tìm lại điện thoại bị thất lạc tìm lại điện thoại bị cắp, chúng bị vô hiệu hóa với vài thao tác + Đối với bậc cha mẹ tính đặc biệt hữu ích việc tìm, quản lý cái, người thân - Geotagging: +Tính Geotagging giúp bạn phân loại ảnh chúng cách dễ dàng, xác ảnh chụp đâu +Nguyên lý hoạt động tính hiểu đơn giản người dùng chụp ảnh, thiết bị kết nối với vệ tinh GPS để xác định tọa độ người sử dụng gán tọa độ cho ảnh vừa chụp *ứng dụng GPS quản lý môi trường: - GPS/GIS ứng dụng phổ biến việc quản lý xử lý vấn đề kinh tế, xã hội môi trường: +Quan trắc quản lý chất thải rắn nhằm phân tích dựa vị trí nguồn thải, chế độ thủy văn, địa hình đất gió, đường xá,… để quy hoạch tuyến vận chuyển, nơi tập trung, nơi xử lý chất thải, - GPS/GIS việc quản lý & qui hoạch vấn đề liên quan quản lý xử lý CTR đô thị: Xây dựng sở liệu GIS hệ thống thu gom CTR & ứng dụng GIS thử nghiệm xếp lại hệ thống thùng rác +Đây quan trọng để thành phố tiến hành điều chỉnh quy hoạch mạng lưới thu gom CTR hợp lý + Sử dụng thiết bị GPS thu thập liệu đánh giá hiệu hoạt động trạm trung chuyển *Nguyên lí hoạt động GPS -Các vệ tinh bay vòng quanh trái đất lần/ngày, theo quỹ đạo xác, phát tín hiệu xuống TĐ -Máy thu GPS nhận thông tin phép tính lượng giác tính xác vị trí người dùng -Về chất: Máy thu GPS so sánh thời gian tín hiệu phát từ vệ tinh với thời gian nhận chúng Sai lệch thời gian cho biết máy thu GPS cách vệ tinh bao xa -Rồi với nhiều khoảng cách đo tới nhiều vệ tinh, máy thu tính vệ tinh ng dùng, hiển thị lên đồ điện tử máy -Máy thu phải nhận tín hiệ vệ tinh để tính vị trí vệ tinh chiều (kinh, vĩ độ) để theo dõi chuyển động -Khi nhận tín hiệu vệ tinh máy thu tính vị trí chiều (kinh, vĩ độ độ cao) -Khi vị trí nười dùng tính máy thu GPS tính thông tin khác : tốc độ, hg chuyển động, khoảng hành trình, quãng đường, khoảng cách tới điểm đến,… Câu 2: Trình bày nhân tố ảnh hưởng đến độ xác GPS thực địa, cách hạn chế ảnh hưởng nhân tố ảnh hưởng *Yếu tố khách quan: +Tầng khí quyển: Tín hiệu định vị GPS qua tầng đối lưu tầng ion bị ảnh hưởng lớn làm chậm trễ việc thu phát tín hiệu từ thiết bị định vị tới vệ tinh định vị GPS +Điều kiện thời tiết, khí tượng: tín hiệu GPS số lượng tín hiệu GPS bắt được, bị chi phối điều kiện thời tiết như: giáng thủy, tốc độ gió, tầng mây, nhiệt độ khí quyển,… Khi thời tiết: mưa, trời u ám nhiều mây, bão, gió mạnh,… làm cho đường truyền tín hiệu bị chậm so với điều kiện thời tiết trời quang đãng, gió nhẹ +Địa hình, vật cản: nhà cao tầng, cối, địa hình đồi núi hay đồng bằng, thung lung,…, ảnh hưởng đến số lượng vệ tinh thiết bị định vị bắt tín hiệu Các nhà khoa học chứng minh số lượng vệ tinh nhìn thấy yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới chất lượng tín hiệu định vị GPS Thiết bị định vị bắt tín hiệu nhiều vệ tinh hệ thống định vị toàn cầu độ xác vị trí cao Khi thiết bị đặt nhà cao tầng, tầng hầm, bị nhiễu loạn điện tử hay tán dầy chặn thu nhận tín hiệu, gây lỗi định vị không xác không định vị +Vị trí vệ tinh định vị GPS thiết bị bắt được: che khuất hình học làm cho vị trí vệ tinh định vị GPS thay đổi nên làm giảm độ xác thiết bị định vị GPS Cách phân bổ vệ tinh lý tưởng vệ tinh vị trí tạo thành góc rộng với Ngược lại vệ tinh nằm đường thẳng thành cụm thành nhóm tín hiệu GPS thu độ xác cao cụm thành nhóm +Tín hiệu định vị GPS qua nhiều đường: Tín hiệu định vị GPS qua nhiều đường tức trước tới máy thu tín hiệu tín hiệu bị phản xạ từ nhà hay đối tượng khác Chính mà chất lượng tín hiệu thiết bị định vị GPS bị giảm độ xác nhiều trước tới máy thu tín hiệu định vị GPS Điều gây nhiễu sóng thiết bị có sóng điện từ, điện tử gây nhiễu như: đài radio, đầu thu kĩ thuật ố, vệ tinh khác,… +Lỗi kĩ thuật độ xác thiết bị: lỗi đồng hồ thu, lỗi quỹ đạo,… làm cho tín hiệu thu phát tính toán không xác *Yếu tố chủ quan: +Do chuyên môn kinh nghiệm người sử dụng: người nằm rõ chuyên môn biết yếu tố ảnh hưởng đến độ xác GPS, nắm rõ cách sử dụng đảm bảo kết đo +Tốc độ di chuyển, vận tốc : thiết bị cần khoảng thời gian để bắt tín hiệu vệ tinh, sử dụng thiết bị cần ý đến tốc độ di chuyển tính ổn định, không thay đổi vận tốc đột ngột Câu 3: Trình bày cách nhập tọa độ điểm điều tra thực địa vào đồ ArcMap - Chuyển tất điểm điều tra, diện tích lên đồ thông qua phần mềm DNR Garmin.s *Cách tiến hành: - Cài đặt phần mềm DNR Garmin để chuyển đổi - Kết nối thiết bị GPS với máy tính cài đặt phần mềm qua dây cáp thích hợp - Khởi động GPS - Khởi động phần mềm DNR Garmin: 1.Cài đặt hệ quy chiếu đơn vị -Vào File/Menu/Set Projection: + Trong POSC Codes/chọn ESRI +Trong DATUMS/ PROJECTIONS chọn UTM/WGS 84/Zone 48N +Click OK Downloading GPS Waypoint Data - Trên MENU chọn Waypoint/Download - Quá trình download hoàn thành ấn OK -Sau danh sách điểm, gồm thông tin số thứ tự, ngày đo, vĩ độ, kinh độ -Nếu không thấy xuất danh sách điểm chọn DATA TABLE BUTTON 3.Xuất liệu GPS Waypoints - Vào File/Save to/ Chọn file cần lưu - Trong hộp thoại SAVE AS TYPE: +chọn ARCVIEW SHAPEFILE (PROJECTED)(*.SHP) muốn hiển thị lên ArcMap.Chú ý để liệu dạng (point, Polygon, Line) thành file riêng +Chọn txt muốn lưu trữ liệu dạng Text - Đặt tên file/OK 4.Biểu diễn lên đồ phần mềm ArcMap C1: - Mở file liệu (dạng SHP) vừa lưu trữ: Add/chọn file/OK - Hình biểu diễn điểm hiển thị đồ C2: Đối với file liệu file excell - Add file liệu vào ArcMap: File/Add XY Data, xuất hộp thoại +X field: Y +Y field: X +Edit: chọn hệ tọa độ UTM/WGS84/Zone 48N +OK -Xuất file vừa tạo: click chuột phải/Export Data/Chọn vị trí lưu/OK Chương II: Câu 4: Khái niệm GIS công nghệ GIS, thành phần GIS -KN: HTTTĐL hệ thống dựa máy tính, cung cấp bốn khả làm việc với liệu địa lý như: thu thập liệu; lưu trữ liệu; xử lý phân tích liệu; hiển thị liệu -Công nghệ GIS: trình từ khâu thu thập liệu đầu vào, quản lí, xử lí số liệu liệu +DL đầu vào: nhiều nguồn khác ảnh vệ tinh, ảnh chụp,… +Quản lí DL: ổ đĩa cứng, ổ đĩa di động, USB, CD, DVD,… +Xử lí DL: thao tác, xly DL đc thực máy tính để tạo thông tin +Phân tích mô hình: sô liệ tổng hợp chuyển đổi, khả mã phân tích mặt định tính định lượng thông tin thu thập +DL ra: đồ, báo cáo, biểu đồ, đồ thị -Các thành phần GIS: +Phần cứng (Hardware): hệ thống máy tính mà GIS hoạt động, bao gồm từ máy tính để bàn đến máy chủ GIS yêu cầu thiết bị ngoại vi đặc biệt cho việc nhập xuất liệu: máy vẽ, máy quét, … + Phần mềm (Software): cung cấp tính công cụ cần thiết để lưu trữ, phân tích hiển thị thông tin địa lý + Dữ liệu (Data): bao gồm liệu địa lý liệu không gian:thể hiệ trực quan hình dạng, kích thước vật lý vị trí địa lý đối tượng bề mặt TĐ liệu phi không gian: liệu dạng văn bản, thể hay mô tả thông tin thuộc tính đối tượn lưu trữ hệ thống quản trị sở liệu + Con người (People): chuyên gia kỹ thuật (người thiết kế trì hệ thống) người sử dụng GIS công việc + Phương pháp (Methods): kế hoạch ứng dụng thiết kế tốt có quy tắc dựa mô hình thực tiễn tổ chức sử dụng GIS Nếu ko có phương pháp pt GIS hđ hđ ko có hiệu Câu 5: Trình bày nhiệm vụ ứng dụng GIS quản lý môi trường *Nhiệm vụ: - Nhập liệu Trước liệu địa lý dùng cho GIS, liệu phải chuyển sang dạng số thích hợp Quá trình chuyển liệu từ đồ giấy sang file liệu dạng số gọi trình số hoá Công nghệ GIS đại thực tự động hoàn toàn trình với công nghệ quét ảnh cho đối tượng lớn; đối tượng nhỏ đòi hỏi số trình số hoá thủ công (dùng bàn số hoá) Ngày nay, nhiều dạng liệu địa lý thực có định dạng tương thích GIS Những liệu thu từ nhà cung cấp liệu nhập trực tiếp vào GIS -Thao tác liệu Có trường hợp dạng liệu đòi hỏi chuyển dạng thao tác theo số cách để tương thích với hệ thống định Ví dụ, thông tin địa lý có giá trị biểu diễn khác tỷ lệ khác (hệ thống đường phố chi tiết hoá file giao thông, chi tiết file điều tra dân số có mã bưu điện mức vùng) Trước thông tin kết hợp với nhau, chúng phải chuyển tỷ lệ (mức xác mức chi tiết) Ðây chuyển dạng tạm thời cho mục đích hiển thị cố định cho yêu cầu phân tích Công nghệ GIS cung cấp nhiều công cụ cho thao tác liệu không gian cho loại bỏ liệu không cần thiết Vector Raster Vector, Raster KLM Tab Shapefile -Quản lý liệu Ðối với dự án GIS nhỏ, lưu thông tin địa lý dạng file đơn giản Tuy nhiên, kích cỡ liệu trở nên lớn số lượng người dùng nhiều lên, cách tốt sử dụng hệ quản trị sở liệu (DBMS) để giúp cho việc lưu giữ, tổ chức quản lý thông tin Một DBMS đơn giản phần mền quản lý sở liệu Có nhiều cấu trúc DBMS khác nhau, GIS cấu trúc quan hệ tỏ hữu hiệu Trong cấu trúc quan hệ, liệu lưu trữ dạng bảng Các trường thuộc tính chung bảng khác dùng để liên kết bảng với Do linh hoạt nên cấu trúc đơn giản sử dụng triển khai rộng rãi ứng dụng GIS -Hỏi đáp phân tích Một có hệ GIS lưu giữ thông tin địa lý, bắt đầu hỏi câu hỏi đơn giản như: + Ai chủ mảnh đất góc phố? + Hai vị trí cách bao xa? + Vùng đất dành cho hoạt động công nghiệp đâu? Và câu hỏi phân tích như: + Tất vị trí thích hợp cho xây dựng nhà nằm đâu? + Kiểu đất ưu cho rừng sồi gì? + Nếu xây dựng đường quốc lộ đây, giao thông chịu ảnh hưởng nào? công cụ phân tích hiệu quả, có hai công cụ quan trọng đặc biệt: -Phân tích liền kề + Tổng số khách hàng bán kính 10 km khu hàng? + Những lô đất khoảng 60 m từ mặt đường? Ðể trả lời câu hỏi này, GIS sử dụng phương pháp vùng đệm để xác định mối quan hệ liền kề đối tượng -Phân tích chồng xếp Chồng xếp trình tích hợp lớp thông tin khác Các thao tác phân tích đòi hỏi nhiều lớp liệu phải liên kết vật lý Sự chồng xếp này, hay liên kết không gian, kết hợp liệu đất, độ dốc, thảm thực vật sở hữu đất với định giá thuế -Hiển thị Với nhiều thao tác liệu địa lý, kết cuối hiển thị tốt dạng đồ biểu đồ Bản đồ hiệu lưu giữ trao đổi thông tin địa lý GIS cung cấp nhiều công cụ thú vị để mở rộng tính nghệ thuật khoa học ngành đồ Bản đồ hiển thị kết hợp với báo cáo, hình ảnh ba chiều, ảnh chụp liệu khác (đa phương tiện) *Ứng dụng GIS QLMT: -Kiểm kê rừng +Kiểm kê trạng thái rừng +Đánh giá biến động rừng +Đánh giá mùa vụ, chi phí, vận chuyển, điều kiện sống động vật hoang dã -Xây dựng đồ trạng rừng (từ DL viễn thám) -Mô hình cảnh báo cháy rừng -Mô hình quản lý lưu vực -Theo dõi diễn biến thài nguyên rừng -Lưu vực: +Quản lí lưu vực sông • • Cung cấp thông tin chi tiết nguồn thải Cập nhật thông tin từ trạm quan trắc tự động +QL rác thải sinh hoạt, công nghiệp +QL chất lg nước mặt, nước ngầm +QL chất lg MT ko khí: ứng dụng GIS thuật toán nội suy để dự báo mức độ ô nhiễm ko khí +Biến đổi khí hậu Câu 6: Trình bày nhân tố cấu thành đồ môi trường (chém) Chương III: Câu 7: Khái niệm viễn thám, phân loại viễn thám, nguyên lý viễn thám, phương pháp xử lý liệu/thông tin viễn thám -KN: Viễn thám (Remote sensing - tiếng Anh) hiểu khoa học nghệ thuật để thu nhận thông tin đối tượng, khu vực tượng thông qua việc phân tích tài liệu thu nhận phương tiện Những phương tiện tiếp xúc trực tiếp với đối tượng, khu vực với tượng nghiên cứu -Cảm biến viễn thám: thiết bị tạo ảnh phân bố lượng phản xạ hay phát xạ vật thể từ mặt đất theo phần định quang phổ điện tử -Cảm biến bị động: bị động thu nhận xạ vật thể phản xạ phát xạ từ nguồn phát tự nhiên Mặt trời; - Cảm biến chủ động: Chủ động thu lượng vật thể phản xạ từ nguồn cung cấp nhân tạo -Đa phổ: Sử dụng nghiên cứu vật thể nhiều kênh phổ dải sóng nhìn thấy đến Radar - Đa thời gian: Dữ liệu nhiều thời điểm khác vật thể * phân loại viễn thám -Phân loại viễn thám- cảm biến (1) Viễn thám thụ động: Các cảm biến thụ động thu nhận xạ tự nhiên phát ra/phản xạ từ vật thể; Phản xạ ánh sáng mặt trời nguồn phổ biến mà cảm biến thụ động thu nhận Viễn thám chủ động: Ghi nhận bước sóng điện từ nguồn chủ động phát ra, chúng đến đối tượng phản xạ lại sau cảm biến thu nhận tín hiệu E.g RADAR (Tìm dò & định vị sóng vô tuyến); LIDAR (sử dụng tia laser để khảo sát đối tượng) - Phân loại – bước sóng (4) Viễn thám giải nhìn thấy hồng ngoại (ảnh quang học): loại ảnh tạo việc thu nhận bước sóng ánh sáng nhìn thấy (0.4 ÷ 0.76µm); (0.76 ÷ 3µm); Viễn thám hồng ngoại nhiệt (Ảnh hồng ngoại): loại ảnh tạo việc thu nhận bước sóng hồng ngoại phát từ vật thể (3 ÷ 4µm); Viễn thám siêu cao tần (e.g Ảnh Radar): loại ảnh tạo việc thu nhận bước sóng dải sóng siêu cao tần (1mm ÷ 1m); * nguyên lý viễn thám - Dựa tượng phản xạ & xạ lượng sóng điện từ đối tượng - Sóng điện từ phản xạ xạ từ vật thể nguồn cung cấp thông tin chủ yếu đặc tính đối tượng Ảnh viễn thám cung cấp thông tin vật thể tương ứng với lượng xạ ứng với bước sóng xác định Đo lường phân tích lượng phản xạ phổ ghi nhận ảnh viễn thám, cho phép tách thông tin hữu ích lớp phủ mặt đất khác tương tác xạ điện từ vật thể * Phương pháp xử lý liệu/thông tin viễn thám - Xử lý mắt: Chủ yếu dựa vào phân biệt mắt người trực tiếp gián tiếp thông qua dụng cụ quang học mang tính chất định tính - Phương pháp xử lý máy tính: Kỹ thuật chỉnh khôi phục hình ảnh: Khôi phục bỏ sót đường quét, lọc nhiễu xuất tản mạn hình ảnh, hiệu chỉnh tán xạ khí quyển, hiệu chỉnh méo hình học - Để xử lý hoá ảnh cần thiết phải có chương trình phần mềm chuyên dụng: ERDAS, ENVI, Ecognition, ARCVIEW,….với phiên khác thường xuyên cải tiến & nâng cao -Hiện giới chủ yếu sử dụng phương pháp xử lý máy tính Câu 8: Ứng dụng viễn thám quản lý môi trường - Ứng dụng viễn thám giám sát môi trường + VN nằm vùng mưa nhiệt đới: thường có mây, giám sát môi trường cần thiết phải ứng dụng ảnh vệ tinh quang học + ảnh vệ tinh Radar (SAR); +Dữ liệu ảnh quang học (VNREDSAT-1, SPOT, Landsat): giám sát & thành lập đồ chuyên đề (địa chính, LULC, lớp phủ); + Dữ liệu ảnh RADAR: ứng dụng theo thời gian thực hay không thời gian ngắn: Giám sát trồng; Giám sát lớp phủ rừng & môi trường; Giám sát ngập lụt; Giám sát tràn dầu; biến động lớp phủ; đường bờ - Nghiên cứu diễn biến môi trường: Điều tra biến đổi sử dụng đất & lớp phủ; đồ TV; Nghiên cứu trình sa mạc hoá & phá rừng; Giám sát thiên tai (hạn hán, lũ lụt, cháy rừng, bão, mưa đá, sương mù, sương muối,…); Nghiên cứu ô nhiễm nước & không khí - Quản lý môi trường tài nguyên hải đảo: Giải pháp hữu hiệu để có liệu/thông tin & có độ tin cậy cao TNMT biển & hải đảo; Xây dựng sở liệu chuyên đề tài nguyên biển & hải đảo; Xây dựng hệ thống giám sát đa thời gian tài nguyên môi trường & hải đảo; - Ứng dụng viễn thám khảo sát đặc trưng nhiệt độ bề mặt Nhiệt độ bề mặt đất thông số quan trọng: NC trạng môi trường; Cần thiết để mô tả trạng thái bề mặt; NC khí hậu, thủy văn, sinh thái, sinh địa hóa; Các quan trắc mặt đất phản ánh nhiệt độ xung quanh trạm đo; Thực tế ta thiết lập hệ thống trạm quan trắc với mật độ dày đặc, liên tục thời gian dài Sức khỏe người Với liệu viễn thám có độ phân giải cao không gian, thời gian cho phép chúng ta: Giám sát cách chi tiết & liên tục trạng; Sự thay đổi nhiệt độ cho khu vực rộng lớn -Một số ứng dụng cụ thể: + Quản lý sử dụng đất: Thống kê thành lập đồ sử dụng đất; điều tra giám sát trạng thái mùa màng & thảm thực vật Địa chất: Thành lập đồ địa chất; lập đồ phân bố khoáng sản; lập đồ phân bố nước ngầm; lập đồ địa mạo Tài nguyên nƣớc: Lập đồ phân bố tài nguyên nước; đồ phân bố tuyết; đồ phân bố mạng lưới thuỷ văn; đồ vùng đất thấp Địa chất công trình: Xác định vị trí khảo sát cho xây dựng công trình; tượng trượt đất 7.Khảo cổ học: Phát thành phố cổ, dòng sông cổ hay di khảo cổ khác Khí tƣợng thuỷ văn: Đánh giá định lượng lượng mưa, bão & lũ lụt, hạn hán; đánh giá, dự báo dòng chảy, đánh giá tài nguyên khí hậu, phân vùng khí hậu Câu 9: Trình bày hệ viễn thám Landsat, so sánh khác biệt ảnh MODIS, Sentinel, Aster, VNRedSat1 ảnh Landsat *Các hệ ảnh viễn thám Landsat: - Vào năm 1967, tổ chức hàng không vệ tinh quốc gia (NASA) hỗ trợ Bộ nội vụ Mỹ tiến hành chương trình nghiên cứu thăm dò tài nguyên trái đất ERTS (ERTS - Earth Resources Technology Satellite: Vệ tinh kỹ thuật thăm dò tài nguyên trái đất) Vệ tinh ERTS-1 phóng vào ngày 23/6/1972 Sau NASA đổi tên chương trình ERTS thành Landsat, ERTS -1 đổi tên thành Landsat Vệ tinh Landsat bay qua xích đạo lúc 9h39 phút sáng Cho đến nay, NASA phóng vệ tinh hệ thống Landsat - Landsat MSS có độ phân giải 79m x79m, gồm kênh 1,2,3 4, kênh kênh nằm vùng nhìn thấy kênh kênh nằm vùng cận hồng ngoại - Landsat TM, ETM có độ phân giải không gian 30x30 m cho kênh (1, 2, 3, 4, 5, 7) kênh hồng ngoại nhiệt có độ phân giải không gian 120x120 m -Landsat 8: LDCM vệ tinh Landsat thứ & kéo dài 40 năm quan sát Trái đất (11/02/2013) Cung cấp thông tin quan trọng: quản lý lượng & nước, theo dõi rừng; sức khỏe người & môi trường, quy hoạch đô thị, khắc phục thảm họa & lĩnh vực nông nghiệp + LDCM mang theo cảm: thu nhận ảnh mặt đất (OLI - Operational Land Imager) & cảm biến hồng ngoại nhiệt (TIRS - Thermal Infrared Sensor) Những cảm thiết kế để cải thiện hiệu suất & độ tin cậy cao so với cảm Landsat trước So với Landsat 7, LDCM có độ rộng dải chụp, độ phân giải ảnh & chu kỳ lặp lại (16 ngày) + cảm OLI thu nhận thêm liệu dải phổ nhằm phục vụ quan sát mây ti & quan sát chất lượng nước hồ & đại dương nước nông ven biển sol khí (aerosol) Bộ cảm TIRs thu nhận liệu dải phổ hồng ngoại nhiệt, phục vụ theo dõi tiêu thụ nước (vùng khô cằn) *So sánh khác biệt ảnh MODIS, Sentinel, Aster, VNRedSat1 ảnh Landsat Ảnh MODIS Bộ cảm, VT TERRA AQUA Số kênh 36 Độ pg (m) Độ pg tg Ghi 250m (B 1,2) 500m (b ÷7) 1000m (b ÷ 36) -Cao -Bay quỹ đạo lần/ngày - Theo dõi mây, chất lượng khí quyển, số thực vật, phân loại lớp phủ, cháy rừng, hàm lượng diệp lục (chlorophyll) nước biển, Nhiệt độ mặt nước biển, nhiệt độ bề mặt lục địa Sentinel Sentinel 13(S 2A) x 5m 10x 10m ngày Aster TERRA, AQUA 14 15 (3 kênh nhìn thấy) 30 (6 k,hồng ngoại) 90 (5k.nhiệt) - Bay quỹ đạo lần/ngày VNRedSat1 VNRedSa t1 2,5m (PAN) 10 m (MS) ngày Landsat TIR - OLI 11 15 m 30 m 16 ngày - giám sát hoạt động canh tác nông nghiệp, rừng, sử dụng đất, thay đổi thực phủ/ sử dụng đất -ko phụ thuộc vào đk thời tiết -xấy dựng đồ địa hình số - biến động lớp phủ sử dụng đất, độ ẩm mặt đất, số lý sinh, nghiên cứu tượng đảo nhiệt đô thị - giám sát tài nguyên thiên nhiên, môi trường, thiên tai, biến đổi khí hậu - quan sát chất lượng nước hồ & đại dương nước nông ven biển sol khí (aerosol) Câu 10: So sánh hệ Landsat Landsat Ảnh Landsat Landsat Bộ cảm ETM OLI & TIR Số kênh 11 Độ pg xạ bit 12 bit ... cầu phân tích Công nghệ GIS cung cấp nhiều công cụ cho thao tác liệu không gian cho loại bỏ liệu không cần thiết Vector Raster Vector, Raster KLM Tab Shapefile -Quản lý liệu Ðối với... dụng phương pháp xử lý máy tính Câu 8: Ứng dụng viễn thám quản lý môi trường - Ứng dụng viễn thám giám sát môi trường + VN nằm vùng mưa nhiệt đới: thường có mây, giám sát môi trường cần thiết phải... GIS công nghệ GIS, thành phần GIS -KN: HTTTĐL hệ thống dựa máy tính, cung cấp bốn khả làm việc với liệu địa lý như: thu thập liệu; lưu trữ liệu; xử lý phân tích liệu; hiển thị liệu -Công nghệ