ĐỀ CƯƠNG PHÂN TÍCH KHÔNG GIAN TRONG QUẢN lý môi TRƯỜNG 1

Chọn Conversion Tools\To Raster\Point To Raster, trong hộp thoại Point To Raster: a Input Features: chọn file điểm cần chuyển sang Raster b Value Field: chọn trường cơ sở dữ liệu cần t

Trang 1

ĐỀ CƯƠNG PHÂN TÍCH KHÔNG GIAN TRONG QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

PHẦN I LÝ THUYẾT

Chương I: Giới thiệu chung về phân tích không gian môi trường

1 Khái niệm và ý nghĩa của phân tích không gian

Trả lời:

- Khái niệm phân tích không gian:

+ Phân tích không gian là quá trình kiểm tra, đánh giá địa điểm (địa lý), thuộctính và các mối quan hệ trong dữ liệu không gian thông qua việc chồng xếpcác lớp dữ liệu và kỹ thuật phân tích khác để trả lời câu hỏi hoặc tìm ra nhữngkiến thức hữu ích

+ Phân tích không gian là quá trình chiết xuất hoặc tạo ra thông tin mới từ dữliệu không gian gốc

- Ý nghĩa của phân tích không gian:

2 Các kiểu phân bố không gian cơ bản, trình bày ý nghĩa một số công cụ phân tích không gian.

Trả lời:

- Các kiểu phân bố không gian cơ bản:

+ Phân bố ngẫu nhiên (Random): gặp trong môi trường đồng nhất, không có

xu hướng kết thành nhóm & không có tính lãnh thổ

+ Phân bố theo hệ thống/đồng đều (Uniform): Diễn ra ở những nơi có cạnhtranh gay gắt, mẫu thuẫn đối kháng giữa các cá thể, thường có tính lãnh thổcao Đôi khi cách chọn đơn vị mẫu ngẫu nhiên không tốt hơn cách chọn mẫu

hệ thống Trong chọn mẫu hệ thống, cỡ mẫu n được chọn (có phương pháptính xác suất tương tự) từ một quần thể N Cách lấy mẫu hệ thống là khungmẫu giống như là 1 “hàng” của các đơn vị mẫu, và mẫu như là một chuỗi liên

Trang 2

tiếp của các điểm số có khoảng cách bằng nhau theo hàng dọc.

+ Phân theo cụm/đám (Clustered): Phổ biến trong tự nhiên, gia tăng tính cạnhtranh giữa các cá thể về thức ăn, nơi ở, dễ dàng lây bệnh, song có khả năngsống sót cao hơn cho cả nhóm

- Ý nghĩa của một số công cụ phân tích không gian:

1 Select (lựa chọn):

+ Lựa chọn tính năng chiết xuất

+ Cung cấp các tiêu chí lựa chọn

+ Làm việc với các điểm, đường, vùng

2 Buffer (vùng đệm):

+ Tạo ra một vùng đệm xung quanh một tính năng bởi một khoảng cách xácđịnh

+ Làm việc với các điểm và đường

+ Có thể làm cho nhiều khu vực

3 Dissolve (Chập các đối tượng kề nhau)

ArcToolbox/Data Management Tools/Generazation/Dissolve

+ Kết hợp các vùng có cùng 1 thuộc tính kề nhau

+ Làm việc với các vùng

4 Intersect (Chập các đối tượng cắt nhau)

ArcToolbox/Analysis Tool/Overlay/Intersect

+ Tính toán giao điểm hình học của 2 lớp

+ Các khu vực (hoặc tính năng) đặc trưng cho cả 2 được giữ nguyên

+ Làm việc trên: vùng với vùng, đường với vùng, điểm với vùng

+ Cắt giảm tính năng của dữ liệu đầu vào, sử dụng “clip layer”

+ Dữ liệu đầu vào: point, line, poly

Trang 3

+ Clip layer:

+ Chỉ giữ các thuộc tính từ các lớp đầu vào

7 Erase (Xóa).

Chương 2: Một số phương pháp rút mẫu không gian cơ bản

1 Kế hoạch và phương pháp rút mẫu không gian.

Trả lời:

- Rút mẫu ngẫu nhiên đơn (simple random)

+ Mỗi thành viên của quần thể được đánh số (không trùng lặp)

+ Bảng số ngẫu nhiên/một phương pháp rút thăm được sử dụng để chọn từng đốitượng một cho tới khi đủ mẫu

+ Ứng dụng với các nghiên cứu có cỡ mẫu nhỏ

• Rút thăm từng đối tượng cho tới khi đủ mẫu

• Dùng bảng số ngẫu nhiên chọn từng đối tượng cho tới khi đủ cỡ mẫu

• Máy tính

- Rút mẫu ngẫu nhiên hệ thống (systematic sampling)

+ Mẫu được phân bổ dàn đều trong khung mẫu (đơn vị mẫu được đánh số mộtcách chính xác)

Trang 4

+ Nhanh và dễ áp dụng

+ Đơn giản trong điều kiện thực địa

+ Hạn chế: Đơn vị mẫu không xếp ngẫu nhiên, thiếu đại diện

- Rút mẫu phân tầng (stratification)

+ Được lựa chọn khi nghiên cứu muốn đảm bảo tính đại diện của mẫu cho từngnhóm đối tượng

+ Mẫu được chia thành các tầng

+ Các tầng có chung đặc điểm (vùng miền, giới tính, nhóm tuổi)

+ Mẫu được chọn riêng biệt cho từng tầng (ngẫu nhiên đơn giản/ngẫu nhiên hệthống)

+ Chỉ số cho từng tầng được tính toán riêng biệt cùng với chỉ số toàn mẫu

+ Vì trong các tầng, các cá thể giống nhau với một số đặc điểm, Chỉ số tính toántrong từng tầng ước tính chính xác hơn so với chỉ số được tính nếu như toàn

mẫu được chọn ngẫu nhiên đơn giản

- Chọn mẫu chùm (cluster sampling)

+ Xác định cụm/chùm (theo địa lý: tỉnh, huyện, xã; theo tổ chức: phòng khám,bệnh viện)

Trang 5

• Có thể áp dụng trong điều tra có phạm vi rộng, phân tán

• Khung mẫu đơn giản (danh sách các chùm) dễ lập

• Điều tra dễ và nhanh vì đối tượng nghiên cứu được nhóm lại

• Nâng cao chất lượng của giám sát và đảm bảo chất lượng số liệu

• Tiết kiệm kinh phí, thời gian

- Ô tiêu chuẩn có kích cỡ 1m x 1m: NC thực vật thân thảo (herbaceous species)

- OTC có kích thước 5m x 5m: NC thảm cây bụi (bushes)

- OTC có kích thước 10m x 10m: NC thảm thực vật cây gỗ lớn (trees)

- Kích thước & số lượng của các OTC tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể của thảm

TV ở khu vực nghiên cứu

3 Phương pháp rút mẫu không gian theo kiểu khoảng cách.

Trả lời:

Trang 6

- Là phương pháp được dựa trên mặt cắt đường hoặc mặt cắt điểm.

- Mẫu/dữ liệu được thu thập là khoảng cách của các đối tượng được khảo sát từnhững điểm và đường

- Mục tiêu là để ước tính mật độ trung bình các đối tượng trong một khu vực

- Phương pháp:

• Lát cắt điểm này chủ yếu được sử dụng trong các cuộc điều tra ĐV

• Chúng liên quan đến một người quan sát đứng ở một vị trí nhất định và đếm

số lượng, các đối tượng nhìn thấy

• Điều này có nghĩa là không cần phải đi qua địa hình khó khăn như là cần thiếtcho các tuyến đường

Chương 3: Phân tích dữ liệu không gian dạng Raster

1 Sự khác biệt giữa dữ liệu Raster và Vector.

2 Cách chuyển đổi từ dữ liệu Raster sang dữ liệu dạng Vector, ngược lại? Mục đích của việc đổi này là gì?

Trả lời:

1 Chuyển đổi từ dữ liệu Vector sang dữ liệu dạng Raster:

Trang 7

- Điểm Vector sang Raster:

1 Khởi động ArcMap, mở lớp điểm dạng Vector cần chuyển sang Raster

2 Khởi động ArcToobox

3 Chọn Conversion Tools\To Raster\Point To Raster, trong hộp thoại Point

To Raster:

a) Input Features: chọn file điểm cần chuyển sang Raster

b) Value Field: chọn trường cơ sở dữ liệu cần thiết

c) Output raster dataset: chọn đường dẫn & ghi tên file raster đầu ra

d) Cellcize: chọn kích thước ô vuông cho file raster đầu ra

4 Nhấn OK

- Đường Vector sang Raster:

1 Khởi động ArcMap, mở lớp đường dạng Vector cần chuyển sang Raster

3 Chọn Conversion Tools\To Raster\Polyline To Raster, trong hộp thoại

Polyline To Raster:

a) Input Features: chọn file đường cần chuyển sang Raster

c) Output raster dataset: chọn đường dẫn và ghi tên file raster đầu ra

4 Nhấn OK

- Vùng Vector sang Raster:

1 Khởi động ArcMap, mở lớp vùng dạng Vector cần chuyển sang Raster

Trang 8

3 Chọn Conversion Tools\To Raster\Polygon To Raster, trong hộp thoại

Polygon To Raster:

a) Input Features: chọn file vùng cần chuyển sang Raster

c) Output raster dataset: chọn đường dẫn và ghi tên file raster đầu ra

a) Input Raster: chọn file Raster cần chuyển thành điểm Vector

c) Output point features: chọn đường dẫn và ghi tên file điểm đầu ra

a) Input Raster: chọn file Raster cần chuyển thành dạng đường

Trang 9

a) Input Raster: chọn file Raster cần chuyển thành dạng đường

4 Nhấn OK

3 Mục đích của việc chuyển đổi này là:

3 Các phương pháp tính toán và xử lý dữ liệu Raster: Phân tích dữ liệu tại chỗ; Chồng xếp lớp- overlay; Phân tích dữ liệu toàn bộ (các hàm distance); Phân tích bề mặt- Surface analysis.

Trả lời:

- Phân tích dữ liệu tại chỗ:

+ Maximum: Giá trị của Pixel trên file raster đầu ra là giá trị lớn nhất trong cácPixel có vị trí tương ứng trên các file Raster đầu vào

+ Minimum: Giá trị của Pixel trên file raster đầu ra là giá trị nhỏ nhất trong cácPixel có vị trí tương ứng trên các file Raster đầu vào

+ Mean: Giá trị của Pixel trên file raster đầu ra là giá trị trung bình cộng của cácPixel có vị trí tương ứng trên các file Raster đầu vào

+ Median: Giá trị của Pixel trên file raster đầu ra là Median của các Pixel có vịtrí tương ứng trên các file Raster đầu vào

Trang 10

+ Majority: Giá trị của Pixel trên file raster đầu ra là giá trị có số lần xuất hiện nhiều nhất của các Pixel có vị trí tương ứng trên các file Raster đầu vào.

+ Minority: Giá trị của Pixel trên file raster đầu ra là giá trị có số lần xuất hiện

ít nhất của các Pixel có vị trí tương ứng trên các file Raster đầu vào

+ Rank: Giá trị của Pixel trên file raster đầu ra là hiệu của giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của các Pixel có vị trí tương ứng trên các file Raster đầu vào + Standard deviation: Giá trị của Pixel trên file raster đầu ra là sai tiêu chuẩn của các Pixel có vị trí tương ứng trên các file Raster đầu vào.

+ Sum: Giá trị của Pixel trên file raster đầu ra là tổng giá trị của các Pixel có vị trí tương ứng trên các file Raster đầu vào.

- Chồng xếp lớp (Overlay):

+ Fuzzy membership- Chồng xếp mờ thành viên: Chức năng này dùng để chuyểngiá trị pixel của file raster đầu vào thành file raster đầu ra có giá trị pixel biến đổi

từ 0 đến 1

1 ArcToolbox: Spatial analyst tools\ Overlay\Fuzzy membership

2 Input raster: chọn file raster đầu vào

3 Output raster: chọn đường dẫn & đặt tên file raster đầu ra

4 Membership type (optional): chọn các kiểu dạng biến đổi dữ liệu

5 Nhấn nút OK

+ Fuzzy Overlay – Chồng xếp mờ: Chức năng: Kết hợp các raster đầu vào để tạo

ra raster đầu ra theo điều kiện: giá trị nhỏ/lớn nhất của các raster đầu vào là giá trịnhỏ/lớn nhất của raster đầu ra

1 ArcToolbox: Spatial analyst tools\ Overlay\Fuzzy Overlay

2 Input raster: chọn file raster đầu vào

3 Output raster: chọn đường dẫn và đặt tên file raster đầu ra

4 Ovelay type (optional): chọn các kiểu dạng kết hợp các raster đầu vào

Trang 11

5 Nhấn nút OK.

+ Weighted Overlay – Chồng xếp trọng số: Chức năng này cho phép tạo ra giá trịpixel trên raster đầu ra từ sự kết hợp theo phần trăm giá trị pixel trên các raster đầuvào

1 ArcToolbox: Spatial analyst tools\ Overlay\Weighted Overlay

2 Weighted Overlay Table: chọn các file raster đầu vào & phần trăm giá trịảnh hưởng từ các file này

4 Nhấn nút OK

+ Weighted Sum - Cộng theo trọng số: Chức năng này cho phép tạo ra giá trịpixel trên raster đầu ra từ sự kết hợp theo trọng số giá trị pixel trên các raster đầuvào

1 ArcToolbox: Spatial analyst tools\ Overlay\Weighted Sum

2 Input Rasters: chọn các file raster đầu vào, trường dữ liệu (field) và trọng sốgiá trị ảnh hưởng từ các file này (Weight)

4 Nhấn nút OK

- Phân tích dữ liệu toàn bộ:

+ Euclidean Distance - Khoảng cách thẳng:

• Cần xác định KC gần nhất từ một điểm bất kỳ đến nguồn thải gây độc hạinhiều nhất khi đã biết vị trí của điểm thải

• Vị trí của điểm thải có thể ở dạng điểm features/raster, mỗi giá trị pixel trênraster đầu ra là khoảng cách từ pixel đó tới điểm thải gần nhất

• Các bước:

1 ArcToolbox: Spatial analyst tools\ Distance\ Euclidean Distance

Trang 12

2 Input Raster/feature source data: chọn raster/file chứa các điểm đầu vào

3 Output Distance Raster: chọn đường dẫn & đặt tên raster đầu ra

4 Maximum distance (optional): chọn khoảng cách lớn nhất mà ngoàikhoảng cách này là không tính giá trị cho raster đầu ra

5 Output cell size (Optional): chọn kích thước pixel cho raster đầu ra, nếukhông chọn mục này kích thước pixel do raster đầu vào quy định

6 Nhấn nút OK

+ Euclidean Allocation - Phân bố thẳng:

• Trả lời câu hỏi khoảng cách ngắn nhất từ điểm bất kỳ đến điểm thải

• Sử dụng đến công cụ Euclidean Allocation cho biết được tại một điểm bất kỳ

sự ảnh hưởng của chất độc hại từ điểm xả thải là lớn nhất

• Các bước:

1 ArcToolbox: Spatial analyst tools\ Distance\ Euclidean Allocation

3 Source field (optional): chọn trường dữ liệu cần đưa vào raster đầu ra

4 Output Allocation Raster: chọn đường dẫn & đặt tên raster đầu ra

5 Maximum distance (optional): chọn khoảng cách lớn nhất mà ngoài khoảngcách này là không tính giá trị cho raster đầu ra

7 Nhấn nút OK

+ Euclidean Direction - Hướng thẳng:

• Để trả lời câu hỏi từ điểm bất kỳ muốn đến nguồn thải theo hướng nào

• Các bước:

Trang 13

1 ArcToolbox: Spatial analyst tools\ Distance\ Euclidean Direction

3 Output Direction Raster: chọn đường dẫn và đặt tên raster đầu ra

4 Maximum distance (optional): chọn khoảng cách lớn nhất mà ngoài khoảngcách này là không tính giá trị cho raster đầu ra

6 Nhấn nút OK

- Phân tích bề mặt

+ Tính độ dốc:

1 ArcToolbox: Spatial analyst tools\Surface\Slope

2 Input Raster: chọn raster độ cao (DEM)

3 Output Raster: chọn đường dẫn & đặt tên raster độ dốc đầu ra

4 Output measurement (optional): chọn kiểu dữ liệu độ dốc đầu ra (độ dốcdạng độ/phần trăm)

5 Nhấn nút OK

+ Thành lập đường đồng mức:

1 ArcToolbox: Spatial analyst tools\Surface\Contour

3 Output polyline features: chọn đường dẫn & đặt tên file đường đồng mứcđầu ra

4 Contour Interval: chọn khoảng cao đều cho đường đồng mức

5 Base contour (optional): chọn giá trị đường đồng mức thấp nhất

6 Nhấn nút OK

Trang 14

+ Hillshade: Cho phép tạo ra bản đồ bóng địa hình do ảnh hưởng của độ cao mặttrời & góc phương vị

1 ArcToolbox: Spatial analyst tools\Surface\Hillshade

3 Output Raster: chọn đường dẫn và đặt tên raster đầu ra

4 Azimuth (optional): chọn góc phương vị

5 Altitude (optional): chọn độ cao mặt trời

6 Nhấn nút OK

+ Hướng dốc:

1 ArcToolbox: Spatial analyst tools\Surface\Aspect

2 Input Raster chọn raster độ cao (DEM)

3 Output Raster chọn đường dẫn & đặt tên raster đầu ra

4 Nhấn nút OK

+ Cut fill: Chức năng này dùng để xác định sự khác biệt về giá trị pixel tại cùngmột vị trí giữa 2 file raster Công cụ hay được sử dụng trong việc đánh giá biếnđộng

1 ArcToolbox: Spatial analyst tools\Surface\Cut Fill

2 Input before Raster surface: chọn raster thứ 1

3 Input After Raster surface: chọn raster thứ 2 (E.g Raster thứ nhất là bản đồhiện trạng rừng năm 2005, raster thứ hai là bản đồ hiện trạng rừng 2010)

4 Output Raster: chọn đường dẫn và đặt tên raster đầu ra

5 Nhấn nút OK

Chương 4: Phương pháp nội suy không gian

Định dạng
Số trang	24
Dung lượng	160,59 KB