Xây dựng bản đồ điện trở suất của đất đá trầm tích tỉnh tiền giang bằng công nghệ GIS

DANH SÁCH BẢNG Bảng 1.1: ðộ rỗng của một số loại ñá khác nhau Bảng 1.2: Phân loại giá trị ñộ rỗng của vật liệu ñịa chất Bảng 1.3: Giá trị ñiện trở suất của các vật liệu ñịa chất và hóa c

ðẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ðẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Nguyễn Xuân Thành

XÂY DỰNG BẢN ðỒ ðIỆN TRỞ SUẤT CỦA ðẤT ðÁ TRẦM TÍCH

TỈNH TIỀN GIANG BẰNG CÔNG NGHỆ GIS

Mã số chuyên ngành: 62 44 15 01

Phản biện 1: PGS.TS Nguyễn Văn Giảng Phản biện 2: TS Nguyễn Ngọc Thu Phản biện 3: TS Nguyễn Hồng Bàng Phản biện ñộc lập 1: TS Lê Minh Vĩnh Phản biện ñộc lập 2: TS Huỳnh Hữu Nghĩa

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS NGUYỄN THÀNH VẤN

Tp Hồ Chí Minh - Năm 2012

LỜI CẢM ƠN

Chân thành bày tỏ lòng biết ơn PGS.TS Nguyễn Thành Vấn, người Thầy ựã tận tình hướng dẫn tôi hoàn thành Luận án này

Tôi cũng chân thành biết ơn TS Nguyễn Ngọc Thu, TS Nguyễn Hồng Bàng,

TS Lê Ngọc Thanh ựã hỗ trợ và giúp ựỡ tôi trong quá trình thực hiện luận án Chân thành cám ơn quắ thầy cô ựã tận tình ựóng góp kiến thức chuyên môn giúp tôi hoàn thiện công trình nghiên cứu khoa học

Chân thành cám ơn Phòng đào tạo sau ựại học, Bộ môn Vật lý ựịa cầu, Khoa Vật lý Ờ Vật lý kỹ thuật thuộc trường đại học Khoa học tự nhiên Tp.HCM, Sở Khoa học và Công nghệ Tiền Giang, ựã tạo ựiều kiện thuận lợi, giúp ựỡ, hỗ trợ cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu

Thương mến gởi tặng thành quả nghiên cứu của tôi ựến gia ựình, bạn bè, ựồng nghiệp ựã ủng hộ, ựộng viên, giúp ựỡ tôi trong suốt thời gian qua

Trân trọng !

CÁC TỪ VIẾT TẮT

CSDL: Cơ sở dữ liệu

DSS (Decision Support System): Hệ hỗ trợ ra quyết ñịnh

ÐBSCL: Ðồng bằng sông Cữu Long

ðCCT: ðịa chất công trình

ðCTV: ðịa chất thủy văn

ðSð: ðo sâu ñiện

RMS (Root Mean Squares): Sai số trung bình bình phương

SDSS (Spatial Decision Support System): Hệ hỗ trợ ra quyết ñịnh không gian

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1.1: Hệ thống thông tin ñịa lý

Hình 1.2: Ghép biên các mảnh bản ñồ

Hình 1.3: Sliver tạo ra do số hoá hoặc chồng 2 lớp bản ñồ

Hình 1.4: Quy trình biên soạn ñồ hoạ

Hình 1.5: Mô tả biểu ñồ Venn

Hình 1.6: Vùng thích hợp cho khai thác nước dưới ñất

Hình 1.7: Chồng lớp dữ liệu không gian

Hình 1.8: Chồng xếp dữ liệu vector

Hình 1.9: Kết quả tìm kiếm vùng ñược chọn trên cơ sở thao tác chồng ghép

lớp dữ liệu qui hoạch ñô thị và lớp hiện trạng sử dụng ñất

Hình 2.1: Sơ ñồ vị trí Tỉnh Tiền Giang

Hình 3.1: Sơ ñồ bố trí các cực ño sâu ñiện theo hệ thiết bị Schlumberger

Hình 3.2: ðường cong ño sâu ñiện

Hình 3.3: Tương quan giữa ñường cong ñiện trở suất biểu kiến và ñiện trờ

suất thật

Hình 3.4: Các bước cơ bản trong phân tích tự ñộng ñường cong ño sâu ñiện

Hình 3.5: Quy trình phân tích ñường cong ño sâu ñiện

Hình 3.6: Các bước phân tích tự ñộng ñường cong ño sâu ñiện

Hình 3.7: Cột ñịa tầng 2 lỗ khoan tiêu biểu

Hình 3.8: Phân tích ñường cong ño sâu ñiện

Hình 3.9: Mặt cắt ñiện trở suất thật tuyến 1

Hình 3.10: Mặt cắt ñiện trở suất thật tuyến 2

Hình 3.11: Mặt cắt ñiện trở suất thật tuyến 3

Hình 3.12: Mặt cắt ñiện trở suất thật tuyến 4

Hình 3.13: Mặt cắt ñiện trở suất thật tuyến 5

Hình 3.14 Mặt cắt ñiện trở suất thật tuyến 6

Hình 4.1: Các ñối tượng phi không gian

Hình 4.2: Các ñối tượng không gian

Hình 4.3: Quan hệ giữa các ñối tượng

Hình 4.4: Tham chiếu không gian

Hình 4.5: Nội suy theo phương pháp Triangulation

Hình 4.6: Nội suy IDW (Weighting (Bonham-Carter, 1994)

Hình 4.7: ðồ thị Semi-variance

Hình 4.8: Vị trí ñiểm nội suy P và các ñiểm mẫu

Hình 4.9: Quy trình thuật toán nội suy

Hình 4.10: Lưu trữ các lớp thuộc tính, lớp không gian, domain trong

geodatabase

Hình 4.11: Giao diện hiển thị dữ liệu nền sau khi nhập vào CSDL

Hình 4.12: Giao diện hiển thị dữ liệu ñiện trở suất sau khi nhập vào CSDL

Hình 4.13: Lưu ñồ giải thuật thêm mới ñối tượng

Hình 4.14: Lưu ñồ giải thuật hiệu chỉnh/ cập nhật thông tin ñối tuợng

Hình 4.15: Lưu ñồ giải thuật tìm kiếm ñối tượng

Hình 4.16: Lưu ñồ giải thuật nội suy theo vùng chọn trên bản ñồ

Hình 4.17: Biểu tượng thêm mới ñiểm ño sâu ñiện

Hình 4.18: Giao diện thêm mới ñiểm ño sâu ñiện

Hình 4.19: Biểu tượng cập nhật thông tin ñiểm ño sâu ñiện

Hình 4.20: Giao diện cập nhật thông tin ñiểm ño sâu ñiện

Hình 4.21: Menu tìm kiếm ñiểm ño sâu ñiện

Hình 4.22: Giao diện tìm kiếm ñiểm ño sâu ñiện

Hình 4.23: Giao diện kết quả tìm kiếm vị trí ñiểm ño sâu ñiện trên bản ñồ

theo ký hiệu ñiểm ño

Hình 4.24: Giao diện kết quả tìm kiếm vị trí ñiểm ño sâu ñiện trên bản ñồ

theo huyện/thị

Hình 4.25: Giao diện công cụ (tool) nội suy theo: vùng, huyện, tùy chọn

Hình 4.26: Giao diện lựa chọn tiêu chuẩn nội suy theo vùng

Hình 4.27: Kết quả nội suy thành lập bản ñồ ñiện trở suất theo vùng lớp

112

Hình 4.29: Giao diện lựa chọn tiêu chuẩn nội suy theo huyện/thị

Hình 4.30: Kết quả nội suy lớp Pliocen trên huyện Chợ Gạo

Hình 4.31: Xem giá trị ñiện trở suất tại một vị trí bất kỳ trên bản ñồ ñiện trở

suất huyện Chợ Gạo

Hình 4.32: Giao diện nội suy theo một lớp ñịa chất của vùng tùy chọn

Hình 4.33: Kết quả nội suy và xem giá trị ñiện trở suất tại một vị trí bất kỳ

trên bản ñồ ñiện trở suất

Hình 5.1: Quy trình kết hợp phương pháp ño sâu ñiện và GIS

Hình 5.2: ðồ thị tương quan M (mg/l) và ρt (ohm.m) vùng 1,2

Hình 5.3: ðồ thị tương quan M (mg/l) và ρt (ohm.m) vùng 3

Hình 5.4: Mặt cắt ñịa - ñiện tuyến 1

Hình 5.5: Mặt cắt ñịa - ñiện tuyến 2

Hình 5.6: Mặt cắt ñịa - ñiện tuyến 3

Hình 5.7: Mặt cắt ñịa - ñiện tuyến 4

Hình 5.8: Bản ñồ phân bố vùng mặn nhạt nước dưới ñất tầng Pliocen trên

Hình 5.9: Bản ñồ phân bố vùng mặn nhạt nước dưới ñất tầng Pliocen dưới

Hình 5.10: Bản ñồ phân bố vùng mặn nhạt nước dưới ñất tầng Miocen trên

Hình 5.11: Minh họa kỹ thuật chồng các lớp bản ñồ

Hình 5.12: Các cột ñịa tầng ðCCT

Hình 5.13: Phân tích ñường cong ño sâu ñiện tại vị trí các lỗ khoan ðCCT

Hình 5.14: Sơ ñồ vị trí ñiểm ño sâu ñiện

Hình 5.15: Giao diện chương trình ArcMap và công cụ RockWare GIS Link

2

Hình 5.16: Hộp thoại chọn ñường dẫn ñến dữ liệu ñiểm ño sâu ñiện

Hình 5.17: Giao diện kết quả chương trình nội suy

Hình 5.18: Mặt cắt ñịa ñiện tuyến 1

Hình 5.19: Mặt cắt ñịa ñiện tuyến 2

Hình 5.20: Mặt cắt ñịa ñiện tuyến 3

DANH SÁCH BẢN ðỒ

Bản ñồ số 2.1: Bản ñồ Hành chánh Tỉnh Tiền Giang

Bản ñồ số 2.2: Bản ñồ ðịa hình Tỉnh Tiền Giang

Bản ñồ số 3.1: Bản ñồ phân bố ñiểm ño sâu ñiện

Bản ñồ số 5.1: Bản ñồ ðiện trở suất tầng Holocen

Bản ñồ số 5.2: Bản ñồ ðiện trở suất tầng Pleistocen trên

Bản ñồ số 5.3: Bản ñồ ðiện trở suất tầng Pleistocen giữa trên

Bản ñồ số 5.4: Bản ñồ ðiện trở suất tầng Pleistocen dưới

Bản ñồ số 5.5: Bản ñồ ðiện trở suất tầng Pliocen trên

Bản ñồ số 5.6: Bản ñồ ðiện trở suất tầng Pliocen dưới

Bản ñồ số 5.7: Bản ñồ ðiện trở suất tầng Miocen trên

Bản ñồ 5.8: Bản ñồ phân bố vùng mặn - nhạt nước dưới ñất tỉnh Tiền Giang

Bản ñồ 5.9 Bản ñồ Hành chính huyện Cai Lậy

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1.1: ðộ rỗng của một số loại ñá khác nhau

Bảng 1.2: Phân loại giá trị ñộ rỗng của vật liệu ñịa chất

Bảng 1.3: Giá trị ñiện trở suất của các vật liệu ñịa chất và hóa chất

Bảng 1.4: Các phép toán luận lý

Bảng 2.1: Tổng hợp chiều sâu phân bố các tầng chứa nước

Bảng 3.1: Bảng tổng hợp chiều sâu phân bố các tầng

Bảng 3.2: Tổng hợp tham số ñiện trở suất và thành phần thạch học của các

lớp ñịa chất trầm tích theo 3 vùng ñặc trưng

Bảng 4.1: Các kiểu dữ liệu và từ khóa ñược hỗ trợ bởi Case Tool

Bảng 4.2 Diễn giải các thuộc tính lớp dữ liệu ñiện trở suất

Bảng 5.1: So sánh giá trị ðTS ño sâu ñiện với tài liệu ño karotaz giếng

khoan ðCTV

Bảng 5.2 Số liệu thống kê ñối sánh giữa gía trị ñiện trở suất ρt (ohm.m) và

ñộ tổng khoáng hóa M (mg/l) của nước chứa trong các tầng ñịa chất (vùng

1 và 2)

Bảng 5.3 Số liệu thống kê ñối sánh giữa gía trị ñiện trở suất ρt (ohm.m) và

ñộ tổng khoáng hóa M(mg/l) của nước chứa trong các tầng ñịa chất (vùng 3)

Bảng 5.4 Bảng so sánh giữa M tính toán và M phân tích mẫu

Bảng 5.5 So sánh giá trị ðTS ño sâu ñiện với tài liệu phân tích giếng khoan

MỞ ðẦU

1 ðặt vấn đề

ðiện trở suất là một trong các tham số vật lý của vật chất ðiện trở suất cĩ liên quan đến nhiều thơng số địa vật lý khác nhau như hàm lượng khống, độ xốp,

độ bảo hồ nước trong đất đá, … Các khảo sát điện trở suất trong nhiều năm qua đã

và đang được sử dụng khá hiệu quả trong việc điều tra, thăm dị khống sản, phân chia và xác định ranh giới của các thành tạo địa chất khác nhau, xác định ranh giới của các tầng chứa nước, theo dõi sự lan truyền các chất ơ nhiễm dẫn điện, đánh giá, bảo vệ các quá trình làm ảnh hưởng đến các cơng trình ngầm, thiết kế cơng trình chống sét, …

Phương pháp đo sâu điện là một trong các phương pháp thăm dị địa vật lý, thường được sử dụng nhằm xác định sự phân bố điện trở suất của mơi trường bên dưới mặt đất bằng cách thực hiện các phép đo đạc bên trên mặt đất Từ đo đạc này,

cĩ thể đánh giá được giá trị điện trở suất thật và luận giải về cấu trúc của mơi trường bên dưới mặt đất để từ đĩ cĩ những giải đốn, dự báo cho các bài tốn ứng dụng cụ thể

Tuy nhiên, các giá trị điện trở suất thu được từ các phương pháp đo sâu điện thường phân bố theo dạng tuyến, hoặc cụm; trong khi để tái tạo lại sự phân bố bề mặt của các tầng địa chất được trình bày dưới dạng bản đồ điện trở suất, các dữ liệu điện trở suất thu được cần cĩ tính liên tục Ngày nay, trên đà phát triển của Cơng nghệ thơng tin, với thế mạnh phân tích khơng gian, Cơng nghệ GIS là một phương pháp ứng dụng cĩ hiệu quả để tích hợp, chuyển đổi dữ liệu từ dạng điểm rời rạc sang dữ liệu cĩ sự phân bố liên tục, dựa vào các thuật tốn nội suy GIS

Luận án này sẽ thực hiện việc kết hợp các phương pháp đo sâu điện, phương pháp phân tích GIS, cùng với thơng tin của các giếng khoan địa chất để xây dựng bản đồ điện trở suất của đất đá trầm tích theo các tầng địa chất trên địa bàn tỉnh Tiền Giang bằng cơng nghệ GIS

2 Tính cấp thiết

Tiền Giang là một tỉnh nằm ở trung tâm ðồng bằng sông Cửu Long (ðBSCL), với tiềm năng thiên nhiên sông nước ưu ñãi cho phát triển nhiều ngành kinh tế và xã hội, như nông nghiệp, thuỷ sản, du lịch, dịch vụ,… Từ thập niên 1980, chương trình ñiều tra cơ bản tổng hợp ðBSCL 60-02, 60B ñược triển khai ñã xây dựng nên bản ñồ các yếu tố ñơn tính, trong ñó có bản ñồ ñịa chất trầm tích các huyện phía tây [4], các biên khảo ñịa chất trầm tích các huyện phía ñông [17], phương pháp thủy văn ñồng vị nghiên cứu nước ngầm [16] Tiếp tục trong thập niên

1990, nhiều phương án ño ñịa vật lý thăm dò nước ngầm ñược thực hiện [10], [11], với 800 ñiểm ño sâu ñiện trải dọc theo các tuyến giao thông chính của tỉnh

Các số liệu ñiện trở suất thu ñược từ các phương án ño sâu ñiện trên ñịa bàn tỉnh Tiền Giang thực ra chỉ chú ý ñến khía cạnh ứng dụng kết quả ñã xử lý; số liệu ñược lưu trữ bằng tài liệu giấy, hạn chế tái sử dụng Như vậy về mặt khoa học, số liệu ñiện trở suất chưa ñược tận dụng hết công suất, mà khả năng sau này, nó lại hữu dụng khi có những phát kiến mới theo ñà tiến triển mạnh mẽ của khoa học, nhất

là giai ñoạn biến ñổi khí hậu toàn cầu sẽ có những diễn biến phức tạp về các hiện tượng vật lý, cho nên sẽ cần ñến những số liệu ñã ño ñạc trước ñây ñể ñánh giá sự biến ñổi của thiên nhiên theo từng thời kỳ hầu có các biện pháp khắc phục những diễn biến bất lợi

Ngày nay, cùng với sự phát triển công nghệ thông tin, nhằm gia tăng khả năng ứng dụng của số liệu ñiện trở suất; bài toán kết hợp công nghệ GIS và phương pháp

ño sâu ñiện sẽ xây dựng nên một cơ sở dữ liệu không gian (geodatabase), hình thành nên các bản ñồ ñiện trở suất theo từng lớp ñịa chất tương ứng Dữ liệu ñiện trở suất ñược lưu trữ, cập nhật, phân tích, truy vấn trên máy tính, phục vụ tối ưu cho các mục ñích nghiên cứu khoa học và ứng dụng lâu dài trên ñịa bàn tỉnh Tiền Giang

Trong ñiều kiện phát triển kinh tế xã hội tỉnh Tiền Giang hiện nay, vấn ñề quy hoạch phát triển KT-XH của tỉnh rất cần có nguồn dữ liệu về các diễn biến tài nguyên thiên nhiên, ñể từ ñó xây dựng ñịnh hướng quy hoạch khai thác một cách bền vững, có kiểm soát và ñược giám sát chặt chẽ, nhằm quản lý và sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên, ñi ñôi với bảo vệ môi trường ngày càng tốt hơn Song song,

các hoạt ñộng công nghiệp hóa, sự gia tăng dân số, quá trình mở rộng ñô thị kéo theo nhu cầu gia tăng xây dựng nhà cửa, kết cấu hạ tầng, … ðiều ñó ñòi hỏi cần làm rõ cấu trúc ñịa chất, tiềm năng nước dưới ñất, sự phân bố các vùng ñất yếu phục

vụ cho việc quy hoạch khai thác nước dưới ñất, xây dựng công trình, Với ý nghĩa

ñó, việc xây dựng bản ñồ ñiện trở suất của ñất ñá các lớp ñịa chất trầm tích nhằm góp phần minh giải một cách ñầy ñủ ñặc ñiểm về ñịa chất trầm tích tỉnh Tiền Giang

là một việc làm cần thiết Qua các bài toán ứng dụng về phân vùng mặn nhạt nước dưới ñất, cấu trúc phân lớp ñịa chất trầm tích phục vụ xây dựng công trình trên cơ

sở phân tích bản ñồ ñiện trở suất sẽ giúp cho các các cơ quan quản lý, các ñơn vị chuyên môn tại ñịa phương có cơ sở khoa học ñầy ñủ hơn ñể hoạch ñịnh chiếc lược khai thác tài nguyên một cách tối ưu

3 ðối tượng, phạm vi và giới hạn nghiên cứu

- ðối tượng: ðất ñá trầm tích bảy lớp ñịa chất: Holocen, Pleistocen trên, Pleistocen giữa trên, Pleistocen dưới, Pliocen trên, Pliocen dưới, Miocen trên

- ðịa bàn nghiên cứu: tỉnh Tiền Giang

4 Mục tiêu và nhiệm vụ

Mục tiêu của luận án là thu thập các số liệu ño sâu ñiện ñã có trên ñịa bàn tỉnh Tiền Giang, hình thành CSDL ñiện trở suất và mục tiêu chính yếu là xây dựng các lớp bản ñồ ñiện trở suất ñất ñá trầm tích tỉnh Tiền Giang bằng công nghệ GIS

ðể ñạt ñược các mục tiêu trên, luận án giải quyết các nhiệm vụ sau:

- Thu thập các số liệu ño sâu ñiện, ño sâu ñiện bổ sung nhằm hoàn thiện bộ

dữ liệu ñiện trở suất trên ñịa bàn nghiên cứu, ñồng thời tập hợp ñầy ñủ các tài liệu ñịa chất liên quan trên ñịa bàn tỉnh Tiền Giang

- Xây dựng và áp dụng quy trình kết hợp các phương pháp ño sâu ñiện và công nghệ GIS ñể xử lý, phân tích tài liệu ñã thu thập

- Tổng hợp và rút ra những ñặc ñiểm ñịa vật lý của vùng nghiên cứu

- Thực hiện các bài toán ứng dụng nhằm kiểm chứng kết quả nghiên cứu và xác lập mối quan hệ giữa nghiên cứu và ứng dụng của luận án

5 Cơ sở tài liệu và phương pháp nghiên cứu:

Nguồn tài liệu trong luận án này ñược thu thập từ các phương án ño sâu ñiện của các ñề tài cấp tỉnh về khảo sát, thăm dò nước ngầm tỉnh Tiền Giang, cùng với các nguồn tài liệu ñiều tra cơ bản, khảo sát ñịa chất thủy văn, ñịa chất công trình do các ñơn vị như ðoàn ðịa chất thủy văn – ðCCT 803, Viện Quy hoạch thủy lợi Nam

bộ, Phân viện ðịa lý TP HCM, triển khai từ năm 1984 ñến nay Ngoài ra, luận án cũng thực hiện ño sâu ñiện bổ sung 300 ñiểm

Khối lượng tài liệu:

- 1400 ñiểm ño sâu ñiện, với AB/2=800m – 1000m Trong ñó:

+ 800 ñiểm ño thuộc ñề tài (tài liệu tham khảo [10], [11]) + 300 ñiểm ño thuộc ñề tài (danh mục công trình công bố [1]) + 300 ñiểm ño mới

Tài liệu các ñiểm ño thu thập từ các phương án ño sâu ñiện phục vụ cho việc thành lập bản ñồ ðCTV, giai ñoạn tìm kiếm, ñiều tra, tỷ lệ bản ñồ 1:50.000

- Carota: 200 ñiểm ño: 25 ñiểm thu thập từ dự án (tài liệu tham khảo [28]), 175 ñiểm ño thu thập từ các công trình ño carota phục vụ khai thác nước ngầm do KS ðVL Nguyễn Duy Khang (ðoàn 803) thực hiện từ năm 2000 ñến nay

- Tài liệu giếng khoan ðCTV, ðCCT: 80 giếng khoan, thu thập từ các

ñề tài, dự án (tài liệu tham khảo [18],[27],[28]

- Bản ñồ ñịa chất trầm tích, tỷ lệ 1:50.000 (tài liệu tham khảo [4]); Bản

ñồ ñịa hình, tỷ lệ 1:100.000 do Viện Quy hoạch thủy lợi Miền Nam thành lập năm 1997; Mặt cắt ñịa chất thủy văn (tài liệu tham khảo [28])

Hệ toạ ñộ bản ñồ: UTM (phục vụ xử lý),VN2000 (bài toán ứng dụng)

- Các báo cáo tổng hợp có liên quan

Các phương pháp ñược áp dụng ñể xử lý, phân tích, tổng hợp các tài liệu gồm:

- Phương pháp thu thập, thống kê, tổng hợp tài liệu

- ðo sâu ñiện bổ sung trên ñịa bàn huyện Chợ Gạo, Mỹ Tho, Châu Thành

- Phương pháp phân tích tự ñộng ñường cong ño sâu ñiện: sử dụng phần mềm Rinver32, ipi2Win ñể phân tích số liệu ño sâu ñiện theo từng ñiểm ño và theo tuyến ño

- Phương pháp phân tích GIS: Ứng dụng cơng nghệ GIS phân tích số liệu điểm đo sâu điện theo vị trí khơng gian và giá trị thuộc tính điện trở suất Cơng nghệ GIS giúp cho việc phân tích các dữ liệu cĩ quan hệ khơng gian nhanh chĩng

và hiệu quả hơn Bản đồ GIS vừa là nguồn thơng tin đầu vào, vừa là kết quả biểu hiện của hệ thống GIS

- Phương pháp nội suy Kriging: được ứng dụng nhằm xác định các giá trị điện trở suất cần nội suy tại những vị trí khơng cĩ giá trị đo thực tế trên bản đồ GIS

Ngồi ra, CSDL của luận án được xây dựng theo cách tiếp cận mơ hình Geodatabase, là mơ hình dữ liệu hướng đối tượng, mơ hình này cho phép biểu diễn thống nhất các đối tượng khơng gian và phi khơng gian và lưu trữ thống nhất dữ liệu khơng gian và phi khơng gian khi ánh xạ mơ hình này xuống hệ quản trị cơ sở

dữ liệu (DBMS); Chương trình ứng dụng xây dựng bản đồ điện trở suất được lập trình bằng ngơn ngữ lập trình Visual Basic.Net, thực hiện trên nền ArcGIS 9.3; Các phần mềm máy tính khác cũng đuợc sử dụng, hỗ trợ cho việc xử lý, phân lọc, tinh chỉnh số liệu đo đạc như: Excel, MapInfo, Surfer 4.3, Surfer 9.1

6 Những điểm mới của luận án

- Xây dựng cơ sở dữ liệu điện trở suất các tầng địa chất trầm tích tỉnh Tiền Giang phục vụ cho các bài tốn phân tích khơng gian liên quan

- Hình thành chương trình ứng dụng khai thác CSDL, thực hiện các thuật tốn nội suy thành lập các bản đồ điện trở suất theo các tầng địa chất

- Xây dựng bản đồ điện trở suất của đất đá bảy tầng địa chất trầm tích tỉnh Tiền Giang bằng cơng nghệ GIS

Kết quả của việc xây dựng bản đồ điện trở suất được ứng dụng để giải đốn hai bài tốn: Phân vùng mặn nhạt nước dưới đất tỉnh Tiền Giang và Xây dựng mơ hình cấu trúc phân lớp địa chất theo tuyến phục vụ xây dựng cơng trình tại huyện Cai Lậy, là huyện trọng điểm của tỉnh

7 Luận điểm bảo vệ

- Giá trị điện trở suất của đất đá trầm tích thay đổi theo theo diện và theo chiều sâu; Vì vậy cĩ đủ căn cứ khoa học và thực tiễn để kết hợp dữ liệu phân tích điểm đo sâu điện truyền thống và cơng nghệ GIS xây dựng nên các lớp bản đồ số

ựiện trở suất của ựất ựá trầm tắch trên ựịa bàn tỉnh Tiền Giang Các tham số ựiện trở suất có thể ựược cập nhật thường xuyên và bản ựồ ựiện trở suất ựược hình thành phục vụ ựa mục ựắch như quản lý, quy hoạch khai thác tài nguyên nước dưới ựất, tài nguyên ựất, phục vụ xây dựng công trình, v.v

- Giá trị ựiện trở suất của ựất ựá trầm tắch thay ựổi phụ thuộc vào nhiều yếu

tố như: ựộ hạt, ựộ bảo hòa nước,Ầ ựặc biệt là ựộ tổng khoáng hóa của nước chứa trong các lớp ựịa chất trầm tắch; Vì vậy có ựủ cơ sở khoa học ựể áp dụng công nghệ GIS trên cơ sở sự biến ựổi của gắa trị ựiện trở suất, tự ựộng hóa phân vùng mặn nhạt các tầng chứa nước dưới ựất, ựồng thời xây dựng mô hình cấu trúc phân lớp ựịa chất phục vụ xây dựng công trình

8 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Ý nghĩa khoa học:

- Nghiên cứu ựa ngành: Luận án ựược thực hiện trên cơ sở kết hợp 3 chuyên ngành gồm: Vật lý ựịa cầu, địa chất, Công nghệ GIS; Trong ựó thành tố chắnh tạo nên kết quả của luận án là giá trị ựiện trở suất, tham số này có ựược trên cơ sở thực hiện phương pháp ựo sâu ựiện trên ựịa bàn nghiên cứu; Tài liệu ựịa chất vừa là cơ

sở cho các nhận ựịnh ban ựầu về cấu trúc ựịa chất, vừa là tài liệu kiểm chứng kết quả phân tắch tài liệu ựo sâu ựiện; Công nghệ GIS sử dụng trong luận án như là một công cụ tắch hợp các phương pháp, thực hiện các thuật toán nội suy từ các giá trị ựiện trở suất dạng ựiểm, rời rạc sang dữ liệu có sự phân bố liên tục, hiễn thị trên bản

ựồ số hóa theo từng lớp dữ liệu phù hợp cấu trúc ựịa chất của ựịa bàn nghiên cứu

- Phục vụ cho việc nghiên cứu của các ngành khác: Các lớp bản ựồ ựiện trở suất ựược hình thành góp phần phản ảnh quá trình thành tạo các lớp ựịa chất trầm tắch qua các giai ựoạn biển tiến, biển thoái Tùy theo mục ựắch khai thác tài nguyên

ở tầng sâu hay nông mà các lớp bản ựồ ựiện trở suất ựược sử dụng ựể hỗ trợ cho các nghiên cứu ứng dụng như: Khai thác nước dưới ựất của ngành ựịa chất thủy văn; Phân vùng ựất yếu của ngành ựịa chất công trình; Phân vùng tập trung sét theo giá trị ựiện trở suất của ngành ựiện lực, viễn thông; đánh giá khả năng hấp thu phân bón dựa vào ựộ dẫn ựiện của ngành nông nghiệp và là một nhân tố trong bài toán

tích hợp dữ liệu không gian và thuộc tính phục vụ cho các ngành quản lý, quy hoạch

- Giảng dạy: Với lượng số liệu thu thập khá ñầy ñủ, minh giải ñược ñặc ñiểm

tự nhiên của vùng nghiên cứu; kết quả phân tích có ñối chứng; cùng với việc kết hợp khá hoàn thiện phương pháp truyền thống ðVL và công nghệ hiện ñại GIS ñể

xử lý, phân tích, cập nhật, hiển thị kết quả trên bản ñồ số hóa, nên luận án có thể ñược sử dụng ñể làm tài liệu tham khảo, minh họa cho công tác giảng dạy của chuyên ngành Vật lý ðịa cầu, GIS

Ý nghĩa thực tiễn:

Dựa trên hệ thống CSDL ñiện trở suất, tùy theo giá trị phân biệt ñiện trở suất của từng ñối tượng vật chất, các tính năng riêng biệt của các tầng ñịa chất sẽ ñược xác ñịnh Bằng các phương pháp phân tích không gian, nội suy GIS trên nền tảng CSDL ñiện trở suất, các bài toán ứng dụng ña ngành theo vị trí không gian ñược thực hiện

Kết quả nghiên cứu của luận án ñược ñưa vào ứng dụng thực tiễn bằng hai ñề tài rất cấp thiết hiện nay tại tỉnh Tiền Giang:

1 Xác ñịnh vùng phân bố mặn nhạt các tầng chứa nước dưới ñất tỉnh Tiền Giang Kết quả nghiên cứu ñược thể hiện trên bản ñồ GIS với các thông tin tương hợp với thực tế gồm các vùng: vùng chứa nước nước nhiễm mặn, vùng có 1 tầng chứa nước nhạt, vùng có 2 tầng chứa nước nhạt, vùng có 3 tầng chứa nước nhạt Kết quả này phục vụ cho việc quy hoạch khai thác, xây dựng mạng lưới quan trắc nước dưới ñất tỉnh Tiền Giang

2 Xây dựng mô hình cấu trúc phân lớp ñịa chất huyện Cai Lậy phục vụ xây dựng công trình Với bộ số liệu ñiện trở suất ñược lưu trữ trong CSDL Bằng các phép nội suy không gian GIS, các mặt cắt ñịa ñiện theo tuyến tự chọn sẽ ñược thành lập một cách tự ñộng Kết quả này góp phần ñánh giá khả năng bố trí công trình xây dựng

Ngoài ra, bản ñồ ñiện trở suất còn ñược ứng dụng trong các lĩnh vực: nông nghiệp, ñiện lực, viễn thông, …

9 Nội dung nghiên cứu

(1) Nghiên cứu lý thuyết

- Xác ñịnh giá trị ñiện trở suất bằng phương pháp ño sâu ñiện

- Xử lý, phân tích, tích hợp dữ liệu trong GIS Mô hình Geodatabase Phương pháp nội suy không gian

- ðặc ñiểm tự nhiên tỉnh Tiền Giang

(2) Xây dựng bản ñồ ñiện trở suất

- Xây dựng CSDL ñiện trở suất của ñất ñá trầm tích tỉnh Tiền Giang

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÁC NGHIÊN CỨU CÓ LIÊN QUAN

1.1 Cơ sở lý thuyết

1.1.1 ðiện trở suất

1.1.1.1 Các yếu tố ảnh hưởng ñến ñiện trở suất của vật liệu ñịa chất

ðiện trở suất ñược xác ñịnh bởi ñặc tính và ñộ dẫn ñiện của các khoáng vật tạo nên vật liệu Các yếu tố ảnh hưởng lên ñiện trở suất của vật liệu [22],[23], bao gồm :

• Thành phần khoáng vật,

• ðộ rỗng và ñộ chứa nước,

• ðộ ẩm,

• ðộ khoáng hoá của nước ngầm,

• Kiến trúc bên trong,

• Nhiệt ñộ và áp suất

- Thành phần khoáng vật: Các khoáng vật tạo vật liệu thường gặp là không dẫn ñiện; Vì vậy, ñiện trở suất của phần lớn các vật liệu trầm tích, biến chất và phún suất ít phụ thuộc thành phần khoáng vật, mà ñược xác ñịnh bởi các yếu tố còn lại

- ðộ rỗng: là tỉ lệ phần không gian rỗng trong thể tích toàn phần của khối ñá

ðộ rỗng thường ñược tính bằng phần trăm (%), kí hiệu là Ф

Bảng 1.1: ðộ rỗng của một số loại ñá khác nhau [3]

Loại ñá trầm tích

chưa gắn kết

ðộ rỗng (%) 25 - 40 25 - 50 35 - 50 40- 70 Phân loại giá trị ñộ rỗng:

Bảng 1.2 Phân loại giá trị ñộ rỗng của vật liệu ñịa chất [3]

(1.1)

Khi tăng ñộ rỗng, ñiện trở suất của vật liệu giảm, vì số lượng nước khối và nước mặt tăng lên Nếu trong các khe nứt chỉ chứa không khí thì ñiện trở suất lại tăng

ðộ bão hòa nước là phần trăm thể tích lỗ rỗng trong ñó ñược chứa ñầy bởi nước

r

n w V

V

Với Sw là ñộ bão hòa nước (%)

Vn thể tích nước chứa trong lỗ rỗng

Vr thể tích rỗng

ðộ bão hòa nước còn ñược tính theo ñiện trở suất:

1

n o w

Với: ρt ñiện trở suất thâ
t của ñất ñá

ρo ñiện trở suất của ñất ñá bão hòa 100% nước

n là hệ số bão hòa, thường chọn bằng 2

- ðộ ẩm: là ñộ ngấm nước trong phần rỗng Khi tăng ñộ ẩm, ñiện trở suất của vật liệu giảm

ðộ ẩm của vật liệu ñịa chất ở dưới mức nước ngầm thường lớn hơn vật liệu trên mức nước ngầm Sự chênh lệch này thể hiện rõ ở các loại như cát thô, loại ñá

có nhiều khe nứt Vì trong chúng, nước khối chiếm ưu thế Còn với sét, sự chênh lệch ấy không rõ rệt, vì ở sét, nước trên mặt giữ vai trò quan trọng hơn nước khối

Nói chung ñối với các vật liệu trầm tích có quy luật sau: ñiện trở suất càng

lớn nếu kích thước hạt càng lớn Khi chuyển từ sét sang loại pha sét, pha cát và cát, trầm tích sỏi,… ñiện trở suất tăng từ hàng ñơn vị ñến hàng trăm Ω.m

- ðộ khoáng hóa của nước ngầm:

ðối với các thành tạo bở rời thì giá trị ñiện trở suất phụ thuộc chủ yếu vào ñộ tổng khoáng hóa của nước chứa trong chúng [23]

ðiện trở suất là ñại lượng tỉ lệ nghịch với ñộ khoáng hóa và ít phụ thuộc vào thành phần của muối hòa tan Do ñó, trong thực tế, có thể xác ñịnh ñiện trở suất của

(1.2)

(1.3)

nước khoáng bằng cách xem nó do chỉ một loại muối chủ yếu nào ñó trong vùng tạo nên Thường người ta lấy NaCl làm ñại diện và có thể dùng công thức thực nghiệm sau: [22]

ρ ~ M

4 , 8

(1.4) Trong ñó, M là ñộ khoáng hoá, ñơn vị g/l

ðiện trở suất của nước ngầm thay ñổi từ 10-100 Ω.m, phụ thuộc nồng ñộ muối hoà tan ðiện trở suất nước biển rất thấp (khoảng 0,2 Ω.m) vì hàm lượng muối tương ñối cao

- Kiến trúc bên trong của vật liệu ñịa chất, của các ñường dẫn dòng, ñặc tính của các lỗ, các khe nứt, v.v Nói chung, các ñặc tính kiến trúc và cấu tạo của vật liệu ñịa chất không chỉ làm biến ñổi giá trị ñiện trở suất vật liệu mà còn gây tính bất ñẳng hướng về ñiện

Tính bất ñẳng hướng trước hết có trong các loại vật liệu sét trầm tích và trong các phiến thạch, ñó là các loại ñược cấu tạo bởi các lớp mỏng có ñiện trở suất khác nhau Theo phương phân lớp, ñiện trở suất bé hơn theo phương cắt ngang lớp

ðối với các vật liệu biến chất cũng vậy Nếu vật liệu bị nứt nẻ, mà các khe nứt có phương ưu tiên nào ñó theo quy luật thống kê thì cũng sẽ có bất ñẳng hướng

về tính chất ñiện ðể ñặc trưng cho tính bất ñẳng hướng người ta dùng tham số bất ñẳng hướng

λ =

t

n ρ

ρ

(1.5)

trong ñó ρn là ñiện trở suất theo phương thẳng góc với lớp,

ρt là ñiện trở suất theo phương phân lớp

- Nhiệt ñộ: ðiện trở suất vật liệu ñịa chất còn biến ñổi theo nhiệt ñộ Khi nhiệt ñộ tăng, ñộ linh ñộng của ion trong nước khoáng tăng, ñiện trở suất sẽ giảm

Sự phụ thuộc ấy ñược tính bởi công thức

) 18 t ( 1

18 t

− α +

ρ

=

(1.7) Nhiệt ựộ tăng theo chiều sâu sẽ làm ựiện trở suất giảm

Khi nhiệt ựộ giảm xuống dưới 0oC, ựiện trở suất biến ựổi ựột ngột, vì các vật liệu có ựộ dẫn ựiên ion bình thường gồm chỉ 2 thành phần (khung khoáng vật và dung dịch trong các lỗ) trở nên có 3 thành phần (thêm băng do dung dịch ựông lại)

- Áp suất: Sự phụ thuộc của ựiện trở suất của vật liệu ựịa chất vào áp suất khá phức tạp, tùy thuộc vào loại vật liệu đối với các vật liệu trầm tắch xốp và ngậm nước, ựiện trở suất tăng khi áp suất tăng, vì lúc ấy thể tắch các lỗ hổng và các ựường rỗng chứa các dung dịch dẫn ựiện giảm

1.1.1.2 Mối liên hệ giữa ựiện trở suất với vật liệu ựịa chất, hóa chất công nghiệp điện trở suất cũng chịu ảnh hưởng rất lớn bởi sự biến ựổi môi trường do sự tác ựộng của ô nhiễm hóa chất công nghiệp

Bảng 1.3 trình bày các trị số ựiện trở suất ựiển hình ựối với các loại vật liệu ựịa chất, chất ô nhiễm hóa chất khác nhau (Keller, Frischknecht 1966, Daniels và Alberty 1966)

Bảng 1.3 Giá trị ựiện trở suất của các vật liệu ựịa chất và hóa chất [39] stt Vật liệu điện trở suất (Ωm) độ dẫn ựiện (1/Ωm)

1 đá xâm nhập và biến chất

1.1 Granite 5x103 Ờ 106 10-6 Ờ 2x10-4

1.3 Slate 6x102 Ờ 4x107 2,5x10-8 Ờ 1,7x10-3 1.4 Marible 102 Ờ 2,5x108 4x10-9 Ờ 10-2 1.5 Thạch anh 102 Ờ 2x108 5x10-9 Ờ 10-2

2 Trầm tắch

2.1 Sandstone (sa thạch) 8 Ờ 4x103 2,5x104 Ờ 0,125 2.2 Shale (ựá phiến sét) 20 Ờ 2x103 5x10-4 Ờ 0,05

- Các ựá xâm nhập và biến chất thường có giá trị ựiện trở suất rất cao, giá

trị ựiện trở suất cùa các loại ựá này phụ thuộc một cách mạnh mẽ vào ựộ nứt nẻ và mức ựộ chứa nước trong các nứt nẻ ựó Vì vậy, giá trị ựiện trở suất tương ứng với mỗi loại ựất ựá có thể thay ựổi trong một giới hạn khá rộng từ hàng ngàn ohm.m cho ựến nhỏ hơn 1 ohm.m phụ thuộc vào ựộ ẩm và ựộ khoáng hoá của nước

- đá trầm tắch thường xốp và hàm lượng nước cao nên ựiện trở suất thấp,

ựất ướt và nước ngầm có ựiện trở suất thấp hơn đất sét thường có ựiện trở suất thấp hơn cát điện trở suất của các loại ựất ựá thường thay ựổi trong một giới hạn khá rộng và chồng gối lên nhau, do chúng phụ thuộc một cách chặt chẽ vào các tham số như: ựộ xốp của ựất ựá, hàm lượng của nước và ựặc biệt là ựộ khoáng hóa của nước chứa trong các lỗ rỗng

điện trở suất của nước dưới ựất dao ựộng trong khoảng từ 10 ựến 100 ohm.m, phụ thuộc vào hàm lượng các muối hòa tan có trong chúng điện trở suất của nước biển rất thấp (vào khoảng 0.2 ohm.m) do hàm lượng muối cao, ựiều ựó

làm cho phương pháp thăm dò ñiện thành một kỹ thuật lý tưởng trong việc ño vẽ bản ñồ xác ñịnh ranh giới nhiễm mặn của các tầng nước dưới ñất

- Hóa chất ô nhiễm công nghiệp: Các trị số ñiện trở suất của một số chất

nhiễm bẩn công nghiệp ñược nêu ở bảng 1.3 Kim loại như sắt có trị số ñiện trở suất rất thấp, các hoá chất có ñiện phân mạnh như potasium chloride và sodium chloride

có thể làm giảm mạnh ñiện trở suất của nước ngầm ñến dưới 1 Ω.m cho dù với nồng ñộ thấp Ảnh hưởng của sự ñiện phân yếu như acetic acid thì tương ñối nhỏ Chất hydrocarbon, ñiển hình như xylene, có các trị số ñiện trở suất rất cao

1.1.1.3 Xác ñịnh giá trị ñiện trở suất bằng phương pháp ño sâu ñiện

Giả thiết là môi trường ñồng nhất, dòng ñiện ñược phát vào môi trường bởi hai ñiện cực dòng A và B, giá trị ñiện thế ñược ño giữa hai ñiện cực thế M và N Giá trị ñiện trở suất tính ñược là ñiện trở suất thật của môi trường Khi môi trường bất ñồng nhất hoặc không vô hạn, giá trị ñiện trở suất tương ñương với giả thiết môi trường ñồng nhất, ñược gọi là giá trị ñiện trở suất biểu kiến ρañược tính theo công thức sau:

a

U k I

Như vậy, với mỗi khoảng cách thiết bị r ta thu ñược hàm ρa= f(r) biểu thị sự biến ñổi của ñiện trở suất theo chiều sâu

ðất ñá trầm tích trong ñiều kiện kiến tạo ổn ñịnh thường có dạng phân lớp ngang, Do ñó, phương pháp ño sâu ñiện ñược xây dựng là các phương pháp nghiên cứu cấu tạo, tính chất ñiện của môi trường phân lớp theo chiều sâu, phù hợp với dạng phân lớp ngang của ñất ñá trầm tích

Bài toán cơ sở của phương pháp ño sâu ñiện ñược xây dựng dựa trên mô hình phân lớp ngang có ñiện trở suất và bề dày lần lược là ρ1,h1; ρ2,h2; ρ3,h3;…;

ρi,hi; …;ρn,hn

Trường hợp lý tưởng nhất là xem các lớp này gần như song song nhau và ñược phân biệt bởi các tham số hình học và tính chất ñiện của chúng ðiện thế trên mặt môi trường phân lớp ngang do một nguồn dòng I cũng ñặt tại một ñiểm trên mặt gây ra ñược cho bởi biểu thức:

J0: Hàm Bessel bậc không;

( )

i

R m là một hàm phụ thuộc biến số tích phân m và các tham số của lát cắt

ñịa ñiện, ñược tính theo công thức:

3 2

1.1.2 Hệ thống thông tin ñịa lý

1.1.2.1 Khái niệm Hệ thống thông tin ñịa lý (GIS)

Tuỳ theo cách tiếp cận mà có rất nhiều ñịnh nghĩa khác nhau về Hệ thống thông tin ñịa lý (GIS), trong luận án này, ta sử dụng ñịnh nghĩa sau: Hệ thống thông tin ñịa lý là hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu bằng máy tính ñể thu thập, lưu trữ, phân

tích, xử lý và hiển thị dữ liệu không gian liên quan ñến vị trí trên bề mặt Trái ñất và tích hợp các thông tin này vào quá trình lập quyết ñịnh

Con người Phần cứng Phần mềm

Dữ liệu GIS

Thu thập Lưu trữ Xử lý Phân tích Hiển thị

Hình 1.1: Hệ thống thông tin ñịa lý [14]

1.1.2.2 Mô hình dữ liệu GIS

Mô hình dữ liệu thể hiện tập hợp các qui tắc giúp chuyển ñổi thế giới thực thành các ñối tượng số với các ñặc tính không gian và thuộc tính Dữ liệu thuộc tính ñược thể hiện bởi mô hình dữ liệu dạng bảng Dữ liệu không gian ñược biểu diễn theo mô hình vector hoặc mô hình raster Khi cần biểu diễn hoặc phân tích, dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính ñược liên kết lại với nhau thông qua các trường thuộc tính chung

1.1.2.2.a) Cấu trúc Raster

Cấu trúc dữ liệu raster ñược xem như một mạng lưới các ô (cell hoặc pixcel) Trong máy tính, lưới ô này ñược lưu trữ dưới dạng ma trận trong ñó mỗi cell có ñược là giao ñiểm của một hàng, một cột trong ma trận

Trong cấu trúc này, ñiểm ñược xác ñịnh bởi cell, ñường ñược xác ñịnh bởi một số các cell kề nhau theo một hướng Vùng ñược xác ñịnh bởi số các cell mà trên ñó thực thể phủ lên Tập hợp các cell có cùng gía trị thuộc tính trên một raster gọi là lớp (layer)

Biểu diễn hai chiều của dữ liệu ñịa lý theo cấu trúc này ñược ñịnh lượng hóa

ñể có thể dễ dàng ñánh giá ñược ñộ dài, diện tích Dễ dàng nhận thấy rằng, không gian càng ñược chia nhỏ thành nhiều cell thì kết quả tính toán càng chính xác

Biểu diễn raster ñược xây dựng trên cơ sở hình học phẳng Ơcơlit Mỗi cột cell sẽ tương ứng với một diện tích vuông trên thực tế ðộ lớn của cạnh ô vuông này còn ñược gọi là ñộ phân giải của dữ liệu

Cấu trúc raster thường ñược áp dụng ñể mô tả cho các ñối tượng, hiện tượng phân bố liên tục trong không gian, ñể lưu giữ thông tin dưới dạng ảnh trong CSDL Trong luận án, các bản ñồ ñiện trở suất ñược hiển thị dưới dạng cấu trúc raster

ðường dùng ñể biểu diễn tất cả các thực thể có dạng tuyến, ñược tạo nên từ các ñoạn thẳng nối hai cặp tọa ñộ (Xi, Yi), (Xi+1, Yi+1) Các quan hệ không gian quan trọng ñối với hệ thống các ñường và ña giác ñược tạo bởi các cung (arc), nút (node)

Các giá trị thuộc tính ñối với ñiểm, ñường và ña giác ñược lưu trữ ñộc lập với các quan hệ không gian của các thực thể Những ñối tượng có cùng danh sách thuộc tính như nhau ñược xếp vào một lớp, gọi là lớp ñối tượng (Object class)

Các dữ liệu vector ñược số hóa với một ñộ chính xác theo yêu cầu Trên thực

tế ñể biểu diễn một ñường cong liên tục chúng ta thường xấp xỉ bằng ñường gấp khúc Trong trường hợp này, ñộ chính xác biểu diễn ñối tượng sẽ phụ thuộc vào mức ñộ rời rạc hóa các ñiểm của ñường cong

Mô hình vector áp dụng thích hợp ñể lưu trữ các hiện tượng phân bố không liên tục, ñặc biệt là thể loại bản ñồ ñường nét, bản ñồ ñịa hình Trong luận án bản ñồ phân bố vùng mặn nhạt nước dưới ñất ñược thể hiện dưới dạng cấu trúc vector

1.1.2.3 Xử lý dữ liệu GIS

Chức năng quan trọng của GIS là xử lý dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính ñể trợ giúp cho quá trình ra quyết ñịnh Khả năng xử lý dữ liệu không gian của GIS là cơ sở ñể phân biệt GIS với các hệ thống quản trị Cơ sở dữ liệu thông thường

Xử lý dữ liệu GIS gồm 3 nhóm chức năng chính: Xử lý dữ liệu không gian, Xử lý

dữ liệu thuộc tính, Kết hợp dữ liệu không gian và thuộc tính

1.1.2.3.a) Xử lý dữ liệu không gian

a Chuyển ñổi ñịnh dạng dữ liệu: Hiện thời trên thị trường Công nghệ thông tin có rất nhiều phần mềm GIS khác nhau, mỗi phần mềm lưu trữ dữ liệu theo một cấu trúc riêng biệt Tuỳ theo việc sử dụng phần mềm GIS nào ñể phân tích dữ liệu,

ta phải chuyển ñổi ñịnh dạng dữ liệu sang cấu trúc dữ liệu thích hợp

b Chuyển ñổi hình học: Do dữ liệu thu thập từ nhiều nguồn khác nhau nên khả năng các lớp dữ liệu khi chồng lớp sẽ không khớp nhau ðồng thời, thời gian qua, các bản ñồ GIS chuyên ñề do các cơ quan trong nước xây dựng cũng chưa có

sự thống nhất về việc sử dụng hệ qui chiếu (hệ Gauss, UTM, VN2000); cho nên, cần thiết phải sử dụng các phương pháp chuyển ñổi hình học ñể hiệu chỉnh các lớp

dữ liệu riêng biệt trùng khớp với lớp dữ liệu nền

a Ghép biên và soạn thảo ñồ hoạ

- Ghép biên: Do vùng nghiên cứu rộng nên bản ñồ phục vụ nghiên cứu thường do nhiều bản ñồ nhỏ ghép lại với nhau, từ ñó dễ xảy ra hiện tượng các ñối tượng ở các ñường biên sẽ không khớp nhau, ghép biên ñược sử dụng ñể ñiều chỉnh hiện tượng các ñối tượng kéo dài ngang qua biên của các mảnh bản ñồ (Hình 1.4.)

Trước khi ghép biên Sau khi ghép biên

Hình 1.2: Ghép biên các mảnh bản ñồ

- Soạn thảo ñồ hoạ: Số hoá các ñối tượng trên bản ñồ có thể xảy ra các trường hợp các ñường số hoá ngắn vài milimet và không tiếp xúc ñối tượng Chức năng soạn thảo trong GIS giúp thực hiện các công ñoạn thêm, xoá hoặc thay ñổi vị trí của ñối tượng Và các phần mềm GIS cho phép sử dụng các phương pháp bắt ñiểm hoặc bắt ñường ñể hiệu chỉnh các sai số do số hoá tạo ra Ngoài ra khi số hoá hoặc chồng các ñối tượng trên hai bản ñồ lại với nhau, một ñối tượng lại ñược thể hiện hai lần và có dạng kéo dài (sliver); Có những phần mềm GIS có chức năng nhận biết các sliver và xoá hoặc tự ñiều chỉnh các sliver ñó (Hình 1.5)

Hình 1.3.: Sliver tạo ra do số hoá

- Soạn thảo thuộc tính: Chức năng này cho phép dữ liệu thuộc tính ñược lấy

ra, kiểm tra và thay ñổi Hai bảng dữ liệu thuộc tính có thể liên kết luận lý hoặc vật

lý thông qua các trường dữ liệu chung Dữ liệu thuộc tính từng mẫu tin có thể ñược

thay ñổi hoặc xác lập bởi chính người sử dụng hoặc thực hiện thông qua một số phép tóan số học hoặc thống kê

1.1.2.3.c) Tích hợp dữ liệu thuộc tính và không gian:

Sức mạnh của GIS là khả năng tích hợp dữ liệu không gian và thuộc tính Tích hợp dữ liệu không gian và thuộc tính có thể xếp thành 4 nhóm : (a) Truy xuất

số liệu, phân loại và ño lường, (b) Chồng lớp, (c) Lân cận, (d) Kết nối

(a) Truy xuất số liệu, phân loại và ño lường:

Hình 1.5: Mô tả biểu ñồ Venn

- Truy xuất số liệu: Hoạt ñộng truy xuất số liệu ñối với dữ liệu không gian và thuộc tính bao gồm tìm kiếm chọn lọc, sắp xếp và hiển thị dữ liệu ñược chọn, nhưng không cần thiết ñiều chỉnh vị trí của ñối tượng hoặc tạo ra một ñối tượng mới Ví dụ: Tìm kiếm những vị trí trên bản ñồ có trường thuộc tính ñiện trở suất >10 Ω.m Lúc ñó các vị trí trên bản ñồ thoả ñiều kiện truy vấn trên sẽ ñược chỉ ra

- Phân loại và tổng quát hoá: Chức năng phân loại ñược cung cấp trong tất cả các hệ GIS ðối với lớp dữ liệu ñơn, chức năng phân loại liên quan ñến vịêc gán tên lớp cho từng polygon (ví dụ: lớp ñiện trở suất ρ<8 Ω.m, lớp ñiện trở suất ρ=(8-10) Ω.m, lớp ñiện trở suất ρ>10 Ω.m trong bản ñồ Biên mặn nhạt nước dưới ñất) Phân loại cũng ñược tiến hành trên nhiều lớp dữ liệu, thường kết hợp với chức năng chồng lớp (ví dụ: Tìm vùng phân bố nước nhạt ở cả 3 tầng Pliocen trên, Pliocen dưới và Miocen) Dựa vào thuộc tính ñiện trở suất ρ≥10 Ω.m của lớp dữ liệu, ta chọn vùng có giá trị ρ trong khỏang phù hợp

Trước phân loại Bảng phân loại Sau khi phân loại

Vùng màu: Vùng ñề xuất có ρ≥10Ω.m; Vùng trắng: Vùng không ñề xuất có ρ<10Ω.m

Hình 1.6: Vùng thích hợp cho khai thác nước dưới ñất

Tổng quát hoá là quá trình làm cho kết quả phân loại kém chi tiết hơn hoặc làm giảm số lớp bằng cách phối hợp các lớp ban ñầu Tổng quát hoá thường dùng

ñể làm nổi rõ các hiện tượng Ví dụ trong lớp ñịa chất công trình, ta cụm các ñối tượng có cùng khả năng chịu tải vào thành một nhóm

(b) Chồng lớp:

Các chức năng chồng lớp số học và logic là một bộ phận trong các phần mềm Hệ thống thông tin ñịa lý (GIS)

- Chồng lớp số học: bao gồm những phép tính như cộng, trừ, nhân, chia từng giá trị trong lớp dữ liệu với một giá trị tại vị trí tương ứng trong lớp dữ liệu thứ hai

Ví dụ: chồng hai lớp dữ liệu ñịa chất trầm tích và lớp giao thông, giá trị trọng số của lớp thứ ba là tổng trọng số cuả hai lớp thành phần

- Chồng lớp logic: liên quan ñến việc tìm ra những vùng thỏa mãn hoặc không thoả mãn ñiều kiện ñặt ra Ví dụ: Tìm các vị trí ñất có trọng số >6 là vị trí thích hợp qui hoạch khai thác nước dưới ñất

dữ liệu thuộc tính

Hình 1.7: Chồng lớp dữ liệu không gian

- Chồng lớp với dữ liệu raster: ñược tiến hành trên cơ sở chồng các pixel với pixel Có hai phương pháp chồng lớp Raster:

+ Phương pháp trung bình trọng số: hai lớp dữ liệu có các giá trị là P1 và

P2 cùng các trọng số lớp tương ứng w1 và w2, khi chồng lớp với nhau, kết quả cho

ra lớp dữ liệu thứ ba có giá trị P1w1 + P2w2, trong ñó w1 + w2 = 1

+ Phương pháp phân hạng: dữ liệu thuộc tính của hai lớp dữ liệu ñược phân hạng trước khi thực hiện việc chồng lớp

- Chồng lớp dữ liệu vector: ñược thực hiện trên các tiến trình topology Có

ba truờng hợp chồng lớp: ñiểm trên vùng, ñường trên vùng, vùng trên vùng

Dữ liệu không gian Dữ liệu thuộc tính

ID Lớp Pliocen trên Lớp Pliocen dưới

1.3 ρ > 8,4Ω.m ρ > 8,4Ω.m

1.4 ρ > 8,4Ω.m ρ < 8,4Ω.m 2.3 ρ < 8,4Ω.m ρ > 8,4Ω.m

2.4 ρ < 8,4Ω.m ρ < 8,4Ω.m

(c) Chức năng lân cận: tập hợp ñặc tính hình học và chuyên ñề trên khu vực ñịa lý xung quanh vị trí cụ thể Ví dụ ñếm số ñiểm ño sâu ñiện nằm trong vùng bán kính 200 m của vùng phân bố nước ngầm nhạt Vùng phân bố nước ngầm nhạt là vùng ñược xác ñịnh, 200 m bán kính là lân cận

- Chức năng tìm kiếm: nhằm lựa chọn toàn bộ các thực thể nội tại trong vùng ñược chọn bao quanh ñối tượng mục tiêu Ví dụ: Cho biết hiện trạng sử dụng ñất trong vùng qui hoạch ñô thị có trọng số bằng 9 (trọng số ñược tính toán dựa trên sự tổng hợp giá trị ñiện trở suất liên quan tầng ñất sét) và diện tích mà chúng bao phủ

Hình 1.8 Chồng xếp dữ liệu vector

Hình 1.9 Kết quả tìm kiếm vùng ñược chọn trên cơ sở thao tác chồng ghép lớp

dữ liệu qui hoạch ñô thị và lớp hiện trạng sử dụng ñất

1.2 Các nghiên cứu có liên quan

1.2.1 Các nghiên cứu về ựịa chất, ựịa vật lý:

Tỉnh Tiền Giang nằm trong vùng ựịa chất thuỷ văn Bắc sông Tiền và thuộc phần hạ lưu của hệ thống sông Mekong Toàn bộ tỉnh Tiền Giang ựược tạo thành bởi các trầm tắch sông biển hỗn hợp hoặc sông ựầm lầy và biển ựầm lầy trẻ (tuổi Holocen), dấu ấn của quá trình biển lùi, là nơi sinh sống của số ựông dân cư với mật

ựộ dân số cao so với các tỉnh đB SCL Với ựặc ựiểm tự nhiên thuận lợi cho phát triển kinh tế - xã hội, nên có rất nhiều công trình nghiên cứu trên ựịa bàn tỉnh Tiền Giang, trong ựó công trình nghiên cứu về ựịa chất, ựịa vật lý có số lượng ựáng kể

1.2.1.1 Các nghiên cứu về xây dựng bản ựồ ựịa chất:

- 1937 Ờ 1962 E Saurin ựã xây dựng bản ựồ ựịa chất tờ Sài Gòn, tờ Vĩnh Long tỷ lệ 1:500.000, trong ựó tỉnh Tiền Giang chỉ ựược thể hiện có một ựơn vị trầm tắch Holocen

- 1961 Moormann trong bản ựồ ựất toàn miền nam, tỷ lệ 1:1.000.000 chia lãnh thổ tỉnh Tiền Giang thành 3 ựơn vị: ựất mặn ven biển, ựất bồi không phân biệt, ựất rất phèn của đồng Tháp Mười

- 1966, Moornann ứng dụng phương pháp viễn thám (ảnh máy bay) xây dựng bản ựồ ựịa chất trầm tắch tỷ lệ 1:250.000, ựã phát hiện đBSCL 14 môi trường trầm tắch, trong ựó tỉnh Tiền Giang có 7 môi trường có cấu trúc trầm tắch Holocen tiêu biểu

- 1969, Dornbusch ựo vẽ bằng ảnh máy bay và khoan ựịa chất tỉnh Tiền Giang, xây dựng nên bản ựồ ựịa chất trầm tắch tỷ lệ 1:50.000

- 1974 Ờ 1975, Trần Kim Thạch áp dụng ựầu tiên giải ựoán ảnh vũ trụ Landsat 1 và công bố bản ựồ trầm tắch ựệ tứ của toàn đB SCL tỷ lệ 1:250.000

- Từ năm 1975 ựến 1980 Tổng cục ựịa chất thực hiện phần chỉnh lý bản ựồ ựịa chất, bản ựổ đCTV các tỉnh phắa nam, tỷ lệ bản ựồ 1:500.000 Công trình này

bố trắ nhiều lỗ khoan sâu trên ựịa bàn các huyện Cái Bè, Châu Thành, Chợ Gạo, Gò Công đông Có lỗ khoan ựã ựụng ựến tầng ựá móng Tiếp sau ựó ựến năm 1992 bản

ñồ ñược nâng ñến tỷ lế 1:200.000 Qua công trình trên ñã ñưa ra nhận ñịnh: triền của móng ñá nghiêng về tây, từ Gò Công ñến Mỹ Tho

- 1985 từ kết quả chương trình ðiều tra cơ bản ðTM (60-02, 60-B), Phân viện ðịa lý tại thành phố Hồ Chí Minh ñã xây dựng bản ñồ ñịa chất trầm tích kỷ thứ

tư ðTM tỷ lệ 1:100.000, bản ñồ ñã thể hiện ñược 16 ñơn vị trầm tích; trong ñó có 2 ñơn vị trầm tích thuộc phù sa cổ và 14 ñơn vị trầm tích phù sa mới

1.2.1.2 Các nghiên cứu ñịa vật lý

Từ thập niên 1990, có các công trình ñịa vật lý ñược triển khai trên ñịa bàn tỉnh Tiền Giang như:

- 1994 Nguyễn Duy Khang, Nguyễn Xuân Thành thực hiện ñề tài nghiên cứu khoa học cấp tỉnh ðiều tra, ñánh giá, lập bản ñồ ñề xuất hướng sử dụng nước ngầm tầng nông tỉnh Tiền Giang ñã tiến hành ño 500 ñiểm ño sâu ñiện nhằm tìm kiếm các ñối tượng chứa nước nhạt thuộc trầm tích Pleistocen ở ñộ sâu hơn 100m Với nhận ñịnh: Các thấu kính bột sét chia trầm tích Pleistocen thành 2 lớp chứa nước chính: Nước nhạt trong trầm tích Pleistocen thứ nhất nằm ở ñộ sâu 50-55m ñến 65-70m tạo thành các thấu kính dạng dải; thường kéo dài theo hướng tây bắc – ñông nam; Lớp chứa nước Pleistocen thứ hai nằm ở ñộ sâu từ 75-80m ñến 85-90m

- 1996 Nguyễn Cận, Nguyễn Ngọc Thu trên cơ sở phân tích trường từ và trọng lực, ñã tiến hành ño eman 2 hành trình chính: Tân Hiệp – Kinh Tây, Bắc Mỹ Thuận ñể lý giải vòm nâng tân kiến tạo phía Bắc Sông Tiền

- 1997 Nguyễn Duy Khang, Nguyễn Xuân Thành tiếp tục thực hiện ñề tài: Xác ñịnh biên mặn nhạt nước ngầm tầng sâu, xác ñịnh nguồn bổ cập nước ngầm tầng nông vùng Gò Công tỉnh Tiền Giang, ñã tiến hành ño sâu ñiện 300 ñiểm và xây dựng ñược bản ñồ phân chia 3 vùng chứa nước: vùng chứa nước nhạt, vùng chứa nước lợ và vùng nhiễm mặn Và ñánh giá nước tầng nông có liên quan trực tiếp với nước mặt, nước mưa cấp qua các giồng cát

1.2.2 Các nghiên cứu ứng dụng GIS

Hệ thống thông tin ñịa lý (GIS) ra ñời vào những năm 1960 ở Canada, Mỹ ðến năm 1980, cùng với những tiến bộ của máy tính, công nghệ GIS ñã phát triển

hết sức nhanh chĩng và ứng dụng mạnh mẽ tại hầu hết các nước trên thế giới Ở Việt Nam, cơng nghệ GIS bắt đầu ứng dụng khá phổ biến vào những năm 1990; nhờ khả năng phân tích và xử lý đa dạng dữ liệu khơng gian, phi khơng gian, cơng nghệ GIS hiện nay được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các lĩnh vực như kinh tế -

xã hội, an ninh quốc phịng, quản lý tài nguyên thiên nhiên và mơi trường, ứng dụng trong sản xuất nơng nghiệp và phát triển nơng thơn

Trong lĩnh vực địa chất – địa vật lý, GIS là một trong những cơng cụ hữu hiệu trong việc tích hợp các phương pháp, các thành phần khác nhau để lưu trữ, chọn lọc, truy vấn, phân tích dữ liệu khơng gian nhằm giải đốn, dự báo các hiện tượng địa chất, địa vật lý Một số cơng trình ứng dụng đã được cơng bố gồm:

- Xây dựng hệ thống thơng tin địa lý phục vụ cơng tác quản lý tài nguyên mơi trường trên cơ sở biên tập kết quả các đề tài nước, đất cát; Và khảo sát bổ sung nước ngầm Tỉnh Tiền Giang (Nguyễn Xuân Thành, 2005) ðề tài đã ứng dụng phần mềm MapInfo chuyển đổi các bản đồ giấy cĩ được từ các chương trình ðTCB 60-

02, 60-B thành bản đồ số và phân thành 4 nhĩm: Nhĩm tự nhiên, Nhĩm Cơ sở hạ tầng, Nhĩm Mơi trường đất, Nhĩm Kinh tế - xã hội ðề tài đã xây dựng chương trình quản lý theo nhĩm dữ liệu bản đồ bằng ngơn ngữ lập trình MapBasic ðồng thời tiến hành đo 300 điểm đo sâu điện phân bổ theo 17 tuyến đo phủ đều khu vực 3 huyện phía Tây tỉnh Tiền Giang ðề tài đã phân tích được điện trở suất theo diện và theo chiều sâu của các tầng chứa nước tồn khu vực và hình thành bản đồ số hĩa các vùng chứa nước mặn – nhạt

- Nghiên cứu ứng dụng cơng nghệ địa vật lý - địa chất và GIS để xây dựng

mơ hình ba chiều (3D) cấu trúc địa chất khu vực Thanh ða phục vụ phịng tránh sụp

lở và xây dựng cơng trình (Lê Ngọc Thanh, 2009) ðề tài đã kết hợp các phần mềm ArcGIS 9, Rockworks 2006, RockWare GIS Link 2 thực hiện tính năng nội suy, tạo các mặt cắt địa tầng và các bề mặt theo khơng gian ba chiều

1.3 Các vấn đề đặt ra cho nghiên cứu

1.3.1 Các vấn đề cịn tồn tại trong các nghiên cứu trước đây

- Các cơng trình nghiên cứu địa chất, đo đạc địa vật lý trên địa bàn tỉnh Tiền Giang thời gian qua tập trung vào việc xây dựng bản đồ nhằm mơ tả cấu trúc địa chất trầm tích và ranh giới mặn nhạt của các tầng chứa nước dưới đất Các số liệu được lưu trữ bằng tài liệu giấy; bản đồ thơng thường được đo vẽ, trình bày bằng các phương pháp thủ cơng, truyền thống

- Các nghiên cứu GIS trong lĩnh vực địa chất, địa vật lý chỉ mới được ứng dụng cho việc xây dựng bản đồ số hoặc hỗ trợ hiển thị kết quả của các cơng trình đơn lẽ, chưa cĩ nghiên cứu nào hình thành nên một cơ sở dữ liệu và xây dựng chương trình ứng dụng để cập nhật thường xuyên thơng tin của các phương án khảo sát địa vật lý, địa chất ðặc biệt việc tích hợp các phương pháp của lĩnh vực GIS, địa vật lý, địa chất để xây dựng tự động các bản đồ phục vụ cho các bài tốn ứng dụng thực tiễn đến nay vẫn là vấn đề mới, chưa cĩ những nghiên cứu hồn thiện

- Việc lựa chọn giá trị điện trở suất đo sâu điện để giải đốn ranh mặn nhạt của các tầng chứa nước dưới đất trên địa bàn nghiên cứu, chỉ được thực hiện bằng phương pháp so sánh tham số giữa độ tổng khống hố nước dưới đất của các tầng ðCTV với giá trị điện trở suất phân tích tại vị trí điểm đo sâu điện gần giếng khoan ðCTV, nên tính thuyết phục chưa cao

1.3.2 Những nội dung cần nghiên cứu:

Dựa trên nền tảng của sự phát triển lý thuyết về phương pháp đo sâu điện và cơng nghệ GIS, nhằm khắc phục những tồn tại của các nghiên cứu trước đây, luận

án này sẽ tập trung thực hiện các nội dung sau:

- Xây dựng quy trình tích hợp phương pháp đo sâu điện và phương pháp phân tích GIS để xây dựng bản đồ điện trở suất của đất đá trầm tích tỉnh Tiền Giang

- Xây dựng CSDL điện trở suất: Luận án nghiên cứu xây dựng CSDL khơng gian (geodatabase) để lưu trữ giá trị điện trở suất của 1000 điểm đo sâu điện trên địa bàn tỉnh Tiền Giang

- Xây dựng chương trình máy tính nhằm thêm mới, cập nhật thường xuyên

dữ liệu không gian và thuộc tính ñiểm ño sâu ñiện, ñồng thời thực hiện các tác vụ phân tích, nội suy thành lập bản ñồ ñiện trở suất phục vụ cho các bài toán ứng dụng

- Xây dựng bản ñồ ñiện trở suất của ñất ñá bảy tầng ñịa chất trầm tích góp phần minh giải quá trình hình thành cấu trúc ñịa chất vùng nghiên cứu dựa trên sự biến ñổi của tham số vật lý ñiện trở suất của từng lớp dữ liệu bản ñồ

- Ứng dụng bản ñồ ñiện trở suất ñể thực hiện hai bài toán ứng dụng mang tính cấp thiết trên ñịa bàn tỉnh Tiền Giang gồm:

1 Phân vùng mặn nhạt nước dưới ñất

+ Xây dựng hàm tương quan giữa ñộ tổng khoáng hóa nước dưới ñất và ñiện trở suất ño sâu ñiện Xác ñịnh tiêu chuẩn giá trị ñiện trở suất tương quan với ñộ tổng khoáng hoá nước dưới ñất M≈1000 mg/l theo các vùng ñặc trưng

+ Xác ñịnh vùng phân bố mặn - nhạt của các tầng chứa nước pliocen trên n21, pliocen dưới n22 và miocen trên n13

2 Xây dựng mô hình cấu trúc phân lớp ñịa chất phục vụ xây dựng công trình + Hình thành các mặt cắt ñịa ñiện, minh giải sự phân bố của tầng ñất ñá phục

vụ xây dựng công trình

Chương 2 đẶC đIỂM TỰ NHIÊN 2.1 Vị trắ ựịa lý

Tỉnh Tiền Giang nằm về phắa đông Bắc ựồng bằng Sông Cửu Long, nằm trong vùng kinh tế trọng ựiểm phắa Nam; trải dài trên bờ Bắc Sông Tiền với chiều dài trên

120 km Về ranh giới hành chắnh: phắa đông giáp biển đông; phắa Tây giáp tỉnh đồng Tháp; phắa Nam giáp tỉnh Bến Tre, Vĩnh Long; phắa Bắc và đông Bắc giáp tỉnh Long An và TP.Hồ Chắ Minh Diện tắch tự nhiên toàn tỉnh 2.484,2 km2, chiếm khoảng 6% diện tắch đBSCL

Toạ ựộ ựịa lý tỉnh Tiền Giang giới hạn bởi:

- 105o49Ỗ07ỖỖ ựến 106o48Ỗ06ỖỖ kinh ựộ đông

- 10o12Ỗ20ỖỖ ựến 10o35Ỗ26ỖỖ vĩ ựộ Bắc

Hình 2.1: Sơ ựồ vị trắ Tỉnh Tiền Giang

Phần lớn lãnh thổ tỉnh Tiền Giang nằm ở phắa Bắc bờ sông Tiền (dài 115km tắnh từ cửa Tiểu), ựường ranh giới phắa ựông giáp biển (dài 32km) Tuyến giao thông ựường bộ huyết mạch quốc lộ 1A nối đB SCL với đông Nam bộ, chạy qua 3 huyện (Châu Thành, Cai Lậy, Cái Bè) và thành phố Mỹ Tho theo hướng ựông bắc-tây nam, dài 72km Tiền Giang nằm cách thành phố Hồ Chắ Minh 70 km về hướng Nam và cách thành phố Cần Thơ 90 km về hướng Bắc

Tiền Giang có 10 ựơn vị hành chắnh: 1 thành phố (thành phố Mỹ Tho), 1 thị

xã (thị xã Gò Công) và 8 huyện (Cái Bè, Cai Lậy, Châu Thành, Tân Phước, Chợ Gạo, Gò Công Tây, Gò Công đông, Tân Phú đông); với 169 ựơn vị hành chắnh cấp

xã (7 thị trấn, 16 phường, 146 xã) Trong ựó, thành phố Mỹ Tho là ựô thị loại 2

2.2 điều kiện tự nhiên

2.2.1 địa hình

Tỉnh Tiền Giang có ựịa hình bằng phẳng, với ựộ dốc nhỏ hơn 1% và cao trình biến thiên từ 0,4-1,8 m so với mặt nước biển, phổ biến từ 0,8-1,1 m Nhìn chung, toàn vùng không có hướng dốc rõ ràng Tuy nhiên, có những khu vực có tiểu ựịa hình thấp trũng hay gò cao hơn so với ựịa hình chung như sau:

- Khu vực ựất cao ven sông Tiền (ựê sông tự nhiên) phân bố dọc theo sông Tiền và kéo dài từ xã Tân Hưng (Cái Bè) ựến xã Xuân đông (Chợ Gạo) Cao trình phổ biến từ 0,9-1,3 m, ựặc biệt trên dãy ựất cao ven sông Nam Quốc lộ 1, từ Hoà Hưng ựến thị trấn Cái Bè do hầu hết ựã lên vườn nên có cao trình lên ựến 1,6-1,8 m

- Khu vực thuộc ựịa bàn huyện Cai Lậy, Cái Bè, giới hạn giữa kênh Nguyễn Văn Tiếp và dãy ựất cao ven sông Tiền có cao trình phổ biến từ 0,7-1,0 m và có khuynh hướng thấp dần về kênh Nguyễn Văn Tiếp Trên ựịa bàn có hai khu vực giồng cát và vùng lân cận giồng cát có cao trình lớn hơn 1,0 m là giồng Cai Lậy (bao gồm Bình Phú, Thanh Hoà, Long Khánh, thị trấn Cai Lậy, Tân Bình, Nhị Mỹ) và giồng Nhị Quý (kéo dài từ Nhị Quý ựến gần Long định) Do ựó, khu vực nằm giữa hai giồng này là dãy ựất cao ven sông Tiền (bao gồm khu vực Long Tiên, Mỹ Long, Bàn Long, Bình Trưng) có cao trình thấp hơn nên khó tiêu thoát nước

- Khu vực trũng phắa Bắc đồng Tháp Mười (bao gồm hầu hết huyện Tân Phước) có cao trình phổ biến từ 0,60-0,75 m, cá biệt tại xã Tân Lập 1 và Tân Lập 2

có cao trình thấp ựến 0,4-0,5 m Do lũ hàng năm của sông Cửu Long tràn về đồng Tháp Mười, cộng với cao trình mặt ựất thấp nên ựây là khu bị ngập nặng nhất của tỉnh

- Khu vực giữa Quốc lộ 1 và kênh Chợ Gạo có cao trình từ 0,7-1,0 m, bao gồm vùng ựồng bằng bằng phẳng 0,7-0,8 m nằm kẹp giữa giồng Phú Mỹ (Tân Phước), Tân Hương, Tân Hiệp (Châu Thành) ở phắa Tây và giồng Bình Phục Nhất, Bình Phan (Chợ Gạo) ở phắa đông

- Khu vực Gò Công giới hạn từ phắa đông kênh Chợ Gạo ựến biển đông, có cao trình phổ biến 0,8 m và thấp dần theo hướng đông Nam, ra ựến biển đông chỉ còn 0,4-0,6 m Ngoài ra, có hai vùng trũng cục bộ tại xã Thạnh Trị, Yên Luông, Bình Tân (Gò Công Tây) và Tân điền, Tân Thành (Gò Công đông) Do tác ựộng bồi lắng phù sa từ cửa Xoài Rạp ựưa ra, khu vực ven biển phắa Bắc (Tân Trung, Tân Phước, Gia Thuận, Vàm Láng) có cao trình hơn hẳn khu vực phắa Nam

Trên ựịa bàn còn có rất nhiều giồng cát biển hình cánh cung có cao trình phổ biến từ 0,9-1,1 m, nổi hẳn lên trên các ựồng bằng chung quanh và có hướng gần như song song với bờ biển