Thạc Sĩ Xử lý số liệu bản đồ mô hình số độ cao (DEM) khu vực Tây Nguyên phục vụ cho nghiên cứu địa động lực

Đồ án tốt nghiệp năm 2014
Đề tài: Xử lý số liệu bản đồ mô hình số độ cao (DEM) khu vực Tây Nguyên phục vụ cho nghiên cứu địa động lực




MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 1
ĐẶT VẤN ĐỀ 4
CHƯƠNG 1
KHÁI QUÁT VỀ MÔ HÌNH SỐ ĐỘ CAO (DEM). 5
I.1. KHÁI NIỆM VỀ MÔ HÌNH SỐ ĐỘ CAO 5
I.1.1. Khái niệm 5
I.1.2. Các kiểu mô hình DEM . 5
I.2. PHƯƠNG PHÁP THÀNH LẬP VÀ ỨNG DỤNG CỦA BẢN ĐỒ DEM . 8
I.2.1. Các phương pháp thành lập bản đồ DEM . 8
I.2.2. Ứng dụng của bản đồ mô hình số độ cao DEM . 11
CHƯƠNG 2
KHÁI QUÁT VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU (TÂY NGUYÊN). 16
II.1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA MẠO KHU VỰC TÂY NGUYÊN VÀ LÂN CẬN 16
II.2. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT-KIẾN TẠO KHU VỰC TÂY NGUYÊN 28
II.2.1. Đặc điểm địa-chất kiến tạo: 28
II.2.2. Đặc điểm kiến trúc kiến tạo. 34
CHƯƠNG 3
THU THẬP DỮ LIỆU MÔ HÌNH SỐ ĐỘ CAO (DEM) CHO KHU VỰC TÂY NGUYÊN 39
III.1. KHAI THÁC NGUỒN DỮ LIỆU DEM KHU VỰC TÂY NGUYÊN 39
III.1.1. Thu thập dữ liệu DEM từ trang web của ERSDAC 40
III.1.2. Thu thập dữ liệu DEM trên trang web của USGS. 43
III.2. NHỮNG CÔNG CỤ GIS ỨNG DỤNG CHO XỬ LÝ DỮ LIỆU DEM . 46
III.2.1. Tổng quan về Mapinfo. 46
III.2.2. Tổng quan về Vertical Mapper. 51
CHƯƠNG 4
XỬ LÝ SỐ LIỆU MÔ HÌNH SỐ ĐỘ CAO (DEM) ỨNG DỤNG CHO NGHIÊN CỨU ĐỊA ĐỘNG LỰC KHU VỰC TÂY NGUYÊN 52
IV.1. THÀNH LẬP BẢN ĐỒ DEM 30M, 90M KHU VỰC TÂY NGUYÊN 52
IV.1.1. Thành lập bản đồ DEM 30m khu vực Tây Nguyên. 52
IV.1.2. Thành lập bản đồ DEM 90m khu vực Tây Nguyên. 56
IV.1.3. So sánh DEM 30m và 90m của khu vực Tây Nguyên. 59
IV.2. ỨNG DỤNG BẢN ĐỒ DEM TRONG NGHIÊN CỨU ĐỊA ĐỘNG LỰC KHU VỰC TÂY NGUYÊN 60
IV.2.1. Tạo mặt cắt địa hình. 60
IV.2.2. Ứng dụng thành lập bản đồ Lineament đứt gãy kiến tạo khu vực Tây Nguyên. 61
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70




LỜI MỞ ĐẦU
Với sự phát triển của khoa học công nghệ thì ngày nay công nghệ thông tin được áp dụng vào mọi ngành nghề trong đời sống – xã hội. Việc áp dụng công nghệ thông tin vào các mọi ngành nghề giúp tối ưu hóa thời gian cho con người đồng thời mang lại độ chính xác cao trong công việc, giảm bớt sức lao động của con người. Song hành với sự phát triển của công nghệ thông tin như vậy, ngành địa chất cũng xác định được tầm quan trọng của công nghệ thông tin để áp dụng vào xây dựng và giải các bài toán trong địa chất. Ví dụ như việc áp dụng thành lập các bản đồ địa chất, quản lý dữ liệu địa chất, tính toán trữ lượng khoáng sản v v . Việc áp dụng công nghệ thông tin vào ngành địa chất mang lại sự nhanh chóng và chính xác, mang tính vượt trội so với các phương pháp cổ điển mà con người trực tiếp phải xử lý. Áp dụng công nghệ thông tin trong địa chất cũng dẫn đến các nhà địa chất có những phán đoán chính xác hơn trong việc dự đoán, phân tích trong những vấn đề của địa chất học. Hiện nay, trên thế giới việc áp dụng công nghệ thông tin vào ngành địa chất học đã mang lại nhiều thành tựu cho sự vượt bậc của nó. Đã có rất nhiều những chương trình phần mềm được xây dựng phục vụ trong công tác nghiên cứu về địa chất đã được công bố mang lại những hiệu quả rất cao trong công việc, dẫn đến những chương trình này là những phần không thể thiếu và quan trọng trong nghiên cứu v v . Ở Việt Nam hiện nay, trong ngành địa chất cũng đã coi trọng việc áp dụng công nghệ thông tin trong những xử lý tính toán phức tạp mà đòi hỏi con người mất nhiều thời gian và công sức. Một điển hình cho xu thế phát triển hiện đại này là tại phòng Địa Động Lực Hiện Đại – Viện Địa Chất, một đơn vị trực thuộc của Viện Hàn Lâm Khoa Học Và Công Nghệ Việt Nam, trưởng phòng là GS. TS Phan Trọng Trịnh đã có những hướng mang tính hiện đại hóa bằng việc áp dụng nhiều phần mềm của công nghệ GIS trong việc xử lý những vấn đề mà phòng Địa Động Lực nghiên cứu, ví dụ như các phần mềm xử lý trong bản đồ như ArcGis, Surfer, MapInfo, Google Earth Pro .
Trong quá trình thực tập tốt nghiệp tại phòng Địa động lực hiện đại, em đã được biết phần nào đó về những công việc của phòng, một trong những nghiên cứu chính của phòng địa động lực đó là nghiên cứu về các đứt gãy, tìm hiểu quy luật vận động của vỏ Trái đất để có thể dự báo những thiên tai về động đất và sóng thần để cảnh báo phòng tránh những thiệt hại do nó gây ra đối với con người. Để nghiên cứu được các đứt gãy có rất nhiều các phương pháp nghiên cứu khác nhau và một trong những phương pháp đó là nghiên cứu mặt đất từ xa sử dụng kết quả của những công nghệ hiện đại đó là dữ liệu của các vệ tinh viễn thám về Trái đất, từ đó giúp các nhà nghiên cứu về địa động lực có cái nhìn tổng quan về khu vực nghiên cứu từ đó có những định hướng chính xác về hoạt động địa động lực vùng nghiên cứu. Một trong những sản phẩm công nghệ cao sử dụng các vệ tinh viễn thám đó là bản đồ mô hình số độ cao (DEM: Digital Elevation Model), đây là loại dữ liệu bản đồ thể hiện bề mặt địa hình (cao độ) cuả bề mặt đất, nó thể hiện một cách trung thực và trực quan giúp các nhà nghiên cứu địa động lực có thể đưa ra những phán đoán chung nhất về vị trí cũng như hướng dịch chuyển của các đứt gãy nếu có thông qua phân tích các lineament trên khu vực bản đồ DEM khu vực cần nghiên cứu. Từ đó có những phương hướng chính xác cho những phương pháp chuyên sâu khác để đánh giá các đứt gãy đó Đối với các nhà nghiên cứu địa động lực thì việc tổng quát hóa là rất quan trọng và bản đồ mô hình số độ cao (DEM) là một trong những công cụ hữu ích giúp họ có thể khái quát nhất về mặt địa mạo cũng như phân tích các lineament tạo tiền đề cho phân tích các đứt gãy kiến tạo.
Hiện nay nguồn số liệu về bản đồ mô hình số độ cao (DEM) rất đa dạng và phong phú, đi cùng với sự phát triển công nghệ thì các bản đồ này càng được nâng cao về độ chính xác mà mức độ chi tiết (độ phân giải). Đi cùng với bản đồ DEM độ phân giải cao thì những bản đồ này có giá rất đắt nếu cho mục đích nghiên cứu sâu và chi tiết, với những nhà nghiên cứu địa động lực nghiên cứu tổng quát thì những nguồn bản đồ DEM miễn phí có độ phân giải 30m-90m/ pixel ảnh cũng đã ứng dụng rất tốt cho mục đích nghiên cứu đó. Tuy nhiên để có thể khai thác và sử dụng được những nguồn dữ liệu này để cho ra sản phẩm là bản đồ mô hình số độ cao DEM có thể sử dụng được cho mục đích nghiên cứu địa động lực thì cần phải có những bước xử lý số liệu từ các nguồn dữ liệu thô miễn phí thu thập được. Ứng dụng công nghệ GIS vào việc xử lý số liệu bản đồ mô hình số độ cao (DEM) phục vụ cho công tác nghiên cứu địa động lực là một giải pháp tôí ưu nhất và mang lại hiệu quả cao, chính xác và nhanh chóng. Trong quá trình tôi thực tập tại phòng địa động lực, GS. TS. Phan Trọng Trịnh hiện đang là chủ nhiệm đề tài cấp nhà nước có tên “Nghiên cứu hoạt động địa động lực hiện đại khu vực Tây Nguyên dự báo các dạng tai biến địa chất ở các vùng đập, hồ chứa và đề xuất các giải pháp phòng tránh” trong chương trình phát triển Tây Nguyên 03 của Viện Hàn Lâm Khoa học và công nghệ Việt Nam thì trong đề tài này cũng cần những nguồn số liệu bản đồ DEM của khu vực Tây Nguyên để dùng cho công tác nghiên cứu. Do vậy em xin mạnh dạn đề xuất đồ án tốt nghiệp của mình với tên đề tài: “Xử lý số liệu bản đồ mô hình số độ cao (DEM) khu vực Tây Nguyên phục vụ cho nghiên cứu địa động lực” để phục vụ cho công tác nghiên cứu địa động lực khu vực Tây Nguyên, đây là một phần nhỏ của các công tác nghiên cứu địa động lực nhưng nó lại có những ý nghĩa lớn về định hướng nghiên cứu tiếp theo.
Đồ án gồm 4 chương và được bố cục như sau:
Đặt vấn đề
Chương 1: Khái quát về mô hình số độ cao (DEM)
Chương 2: Khái quát về vùng nghiên cứu (Tây Nguyên)
Chương 3: Thu thập dữ liệu mô hình số độ cao (DEM) cho khu vực Tây Nguyên
Chương 4: Xử lí số liệu mô hình số độ cao (DEM) ứng dụng cho nghiên cứu địa động lực khu vực Tây Nguyên




TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Cung Thường Chí và những người khác (1996), "Cổ từ bazan Neogen muộn ở Việt Nam và Thái Lan: mối liên quan với lịch sử kiến tạo Đệ tam của Đông Dương", Địa chất Tài nguyên, tập 2, Nxb Khoa học và Kỹ thuật, tr. 336-351, Hà Nội.
[2] Cung Thường Chí và những người khác (1996), "Cổ từ bazan Neogen muộn ở Việt Nam và Thái Lan: mối liên quan với lịch sử kiến tạo Đệ tam của Đông Dương", Địa chất Tài nguyên, tập 2, Nxb Khoa học và Kỹ thuật, tr. 336-351, Hà Nội.
[3] Đặng Văn Bào, Nguyễn Vi Dân (1996), "Lịch sử phát triển địa hình dải đồng bằng ven biển Huế - Quảng Ngãi", Chuyên san Địa lý, Tạp chí Khoa học, tr. 7-14, Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội.
[4] Hoàng Anh Khiển và những người khác (1984), "Lineamen lãnh thổ Việt Nam", Tuyển tập Địa chất và Khoáng sản, tập 2, tr. 311-318, Hà Nội.
[5] Hoàng Hữu Quý (1995), "Vài nét về mối tương quan giữa cấu trúc địa chất, magma kiến tạo với các nguồn địa nhiệt ở miền Nam Trung Bộ", Báo cáo Hội nghị Khoa học địa chất Việt Nam lần thứ 3, 4-5/10/1995, tr. 257-262, Hà Nội.
[6] http://gdem.ersdac.jspacesystems.or.jp/search.jsp
[I][7] [I]http://gdex.cr.usgs.gov/gdex/
[I][8] [I]http://www.gebco.net/data_and_products/gridded_bathymetry_data/
[9] Lê Đức An (1990), "Vài đặc điểm Tân kiến tạo bán đảo Đông Dương (trên cơ sở nghiên cứu địa hình)", [I]Tạp chí Các Khoa học về Trái Đất (các công trình nghiên cứu 1986-1990), tr. 74-78, Hà Nội.
[10] Lê Đức An, Ma Công Cọ (1981), "Mặt san bằng Nam Việt Nam", [I]Tạp chí Địa chất, (số 153), tr. 8-12, Hà Nội.
[11] Lê Duy Bách (1982), "Tân kiến tạo Việt Nam", [I]Atlas Quốc gia, Hà Nội.
[12] Lê Duy Bách (1982), "Tân kiến tạo Việt Nam", [I]Atlas Quốc gia, Hà Nội.
[13] Lê Duy Bách, Ngô Gia Thắng (1982), "Kiến tạo Việt Nam", [I]Tuyển tập Các công trình nghiên cứu Viện Các Khoa học về Trái Đất, Viện Khoa học Việt Nam, tr. 17-34, Hà Nội.
[14] Lê Duy Bách, Ngô Gia Thắng (1982), "Kiến tạo Việt Nam", [I]Tuyển tập Các công trình nghiên cứu Viện Các Khoa học về Trái Đất, Viện Khoa học Việt Nam, tr. 17-34, Hà Nội.
[15] Lê Duy Bách, Ngô Gia Thắng (1990), "Về phân vùng cấu trúc thềm lục địa Việt Nam và các miền kế cận", [I]Tạp chí Các Khoa học về Trái Đất (các công trình nghiên cứu 1986-1990), tr. 65-73, Hà Nội.
[16] Lê Như Lai (1998), [I]Địa kiến tạo và sinh khoáng, Nxb Giao thông vận tải, Hà Nội.
[17] Lê Như Lai (1998), [I]Địa kiến tạo và sinh khoáng, Nxb Giao thông vận tải, Hà Nội.
[18] Loạt bản đồ địa chất và khoáng sản tỉ lệ 1/200 000 khu vực tây Nguyên và Nam Bộ-Cục địa chất và khoáng sản
[19] Nguyễn Cẩn (1984), "Đặc điểm địa chấn-kiến tạo Việt Nam", [I]Tạp chí Địa chất, (số 163), Hà Nội.
[20] Nguyễn Cẩn (1984), "Đặc điểm địa chấn-kiến tạo Việt Nam", [I]Tạp chí Địa chất, (số 163), Hà Nội.
[21] Nguyễn Cẩn (1991), "Vấn đề dự báo các đới sinh động đất trên cơ sở phân tích mối liên quan giữa kiến tạo và địa chấn và vài nét liên hệ với lãnh thổ lãnh hải Việt Nam", [I]Tạp chí Địa chất, A (số 206-207), tr. 24-36, Hà Nội.
[22] Nguyễn Địch Dỹ và những người khác (1996), "Địa chất Đệ Tứ và đánh giá tiềm năng khoáng sản liên quan", [I]Báo cáo đề tài KT.01.07, Bộ KHCN&MT, Hà Nội.
[23] Nguyễn Địch Dỹ và những người khác (1996), "Địa chất Đệ Tứ và đánh giá tiềm năng khoáng sản liên quan", [I]Báo cáo đề tài KT.01.07, Bộ KHCN&MT, Hà Nội.
[24] Nguyễn Hoàng và những người khác (1996), "Vấn đề động lực hình thành magma bazan Kainozoi Việt Nam qua kết quả nghiên cứu thành phần nguyên tố vết và đồng vị[I]", Địa chất Tài nguyên, tập 1, Nxb Khoa học và Kỹ thuật, tr. 156-166, Hà Nội.
[25] Nguyễn Hoàng và những người khác (1996), "Vấn đề động lực hình thành magma bazan Kainozoi Việt Nam qua kết quả nghiên cứu thành phần nguyên tố vết và đồng vị[I]", Địa chất Tài nguyên, tập 1, Nxb Khoa học và Kỹ thuật, tr. 156-166, Hà Nội.
[26] Nguyễn Quốc Cường, Nguyễn Trọng Yêm (1991), "Nghiên cứu một số đứt gãy kiến tạo ở nước ta bằng phương pháp phân tích dải khe nứt", [I]Tạp chí Địa chất (số 202, 203), tr. 60-63, Hà Nội.
[27] Nguyễn Xuân Đạo (1986), [I]Mặt san bằng Nam Trung Bộ, Luận án Phó tiến sĩ khoa học Địa lý - Địa chất, Viện Địa chất, Hà Nội.
[28] Nguyễn Xuân Hãn, Nguyễn Trọng Yêm (1991), "Hoạt động núi lửa Kainozoi muộn phần lục địa Nam Trung Bộ", [I]Tạp chí Địa chất (số 202, 203), tr. 33-41, Hà Nội.
[29] Nguyễn Xuân Hãn, Nguyễn Trọng Yêm (1991), "Hoạt động núi lửa Kainozoi muộn phần lục địa Nam Trung Bộ", [I]Tạp chí Địa chất (số 202, 203), tr. 33-41, Hà Nội.
[30] Phan Cự Tiến, Bản đồ địa chất việt nam tỉ lệ 1/1 000 000. Cục địa chất và khoáng sản
[31] Phan Văn Quýnh, Nguyễn Quang Luật (1994), "Bản chất kiến tạo vỏ lục địa Việt Nam và sinh khoáng trong Mezo-Kainozoi", [I]Tạp chí Địa chất, loạt A, (số 225), tr. 11-18, Hà Nội.

[/I][/I][/I][/I][/I][/I][/I][/I][/I][/I][/I][/I][/I][/I][/I][/I][/I][/I][/I][/I][/I][/I][/I][/I][/I]