ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN CÔNG NGHỆ QUẢN LÝ MÔI TRƯỜNG

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP CNQLMT
Chương I:
- Lịch sử phát triển của GPS, các chức năng, nguyên lý hoạt động và cấu
trúc 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 ngoài
thực 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 đồ
trong ArcMap
Câu 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 8/12/1993.
-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 IIR-M.
-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 hồ
trên 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 đất/gắn 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 địa

*Chức 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 cho
ngắn 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 khá cao, Nhưng nó
lại không được trang bị bản đồ ngoại tuyến, bắt buộc người sử dụng phải kết nối internet mới có thể sử
dụng được.
+ Đối với những hãng vận tải thì GPS là một ứng dụng không thể thiếu trong việc điều hành & quản lý
phương tiện:
>>Giám sát lộ trình đường đi của phương tiện theo thời gian thực: vận tốc, hướng di chuyển và trạng thái
tắt/mở máy, quá tốc độ của xe.
>>Lưu trữ lộ trình từng xe và hiển thị lại lộ trình của từng xe trên cùng một màn hình.
>>Cảnh báo mỗi khi xe vượt quá tốc độ cho phép/thay thế vai trò của một máy chống trộm hết sức hiệu
quả.
- Tìm người, thiết bị:
+Hầu hết các nhà sản xuất smartphone hiện nay đều cố gắng trang bị cho thiết bị những ứng dụng giúp
người dùng có thể xác định được vị trí của chúng phòng khi
thất lạc.

+ Khi bật tính năng này, người dùng có thể theo dõi được vị trí của thiết bị dù ở bất kỳ đâu, miễn sao
chúng vẫn có thể kết nối Internet thông qua 3G/Wi-Fi.
+ Tìm lại điện thoại bị thất lạc hơn là tìm lại điện thoại bị mất cắp, bởi chúng cũng có thể bị vô hiệu hóa
chỉ với vài thao tác.
+ Đối với các bậc cha mẹ thì tính năng này còn đặc biệt hữu ích trong việc tìm, quản lý con cái, người
thân.
- Geotagging:
+Tính năng Geotagging có thể giúp bạn phân loại ảnh chúng một cách dễ dàng, chính xác những bức ảnh
đó chụp ở đâu.
+Nguyên lý hoạt động của tính năng này có thể được hiểu đơn giản rằng khi người dùng chụp ảnh, thiết
bị sẽ kết nối với một vệ tinh GPS để xác định tọa độ của người sử dụng rồi gán tọa độ này cho bức ảnh
vừa chụp.
*ứng dụng của GPS trong quản lý môi trường:
- GPS/GIS được ứng dụng phổ biến trong việc quản lý và xử lý các vấn đề kinh tế, xã hội và môi trường:
+Quan trắc và quản lý chất thải rắn nhằm phân tích dựa trên vị trí các 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 trong việc quản lý & qui hoạch các vấn đề liên quan quản lý và xử lý CTR đô thị: Xây dựng
cơ sở dữ liệu GIS về hệ thống thu gom CTR & ứng dụng GIS thử nghiệm sắp xếp lại hệ thống thùng rác
hiện tại.
+Đây là căn cứ 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 dữ liệu và đánh giá hiệu quả hoạt động của trạm trung chuyển.
*Nguyên lí hoạt động của GPS
-Các vệ tinh bay vòng quanh trái đất 2 lần/ngày, theo một quỹ đạo rất chính xác, phát tín hiệu xuống TĐ
-Máy thu GPS nhận được thông tin này bằng phép tính lượng giác tính được chính xác vị trí của người
dùng
-Về bản chất: Máy thu GPS so sánh thời gian tín hiệu được phát đi 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 được tới nhiều vệ tinh, máy thu có thể tính được vệ tinh của ng dùng, hiển
thị lên bản đồ điện tử của máy

-Máy thu phải nhận tín hiệ của ít nhất 3 vệ tinh để tính ra vị trí vệ tinh 2 chiều (kinh, vĩ độ) để theo dõi
được chuyển động


-Khi nhận được tín hiệu của ít nhất 4 vệ tinh thì máy thu có thể tính được vị trí 3 chiều (kinh, vĩ độ và độ
cao)
-Khi vị trí nười dùng đã tính được thì máy thu GPS có thể tính các thông tin khác : tốc độ, hg chuyển
động, khoảng hành trình, quãng đường, khoảng cách tới điểm đến,….
Câu 2: Trình bày các nhân tố ảnh hưởng đến độ chính xác của GPS ở ngoài
thực địa, cách hạn chế ảnh hưởng các nhân tố ảnh hưởng đó.
*Yếu tố khách quan:
+Tầng khí quyển: Tín hiệu định vị GPS khi đi qua tầng đối lưu và tầng ion sẽ bị ảnh hưởng lớn làm chậm
trễ trong việc thu và phát tín hiệu từ thiết bị định vị tới vệ tinh định vị GPS
+Điều kiện thời tiết, khí tượng: tín hiệu GPS và số lượng tín hiệu GPS có thể bắt được, sẽ bị chi phối bởi
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 hơn so với điều kiện thời tiết trời
quang đãng, gió nhẹ.
+Địa hình, vật cản: như nhà cao tầng, cây cối, địa hình đồi núi hay đồng bằng, thung lung,…, ảnh hưởng
đến số lượng vệ tinh thiết bị định vị bắt được tín hiệu.
Các nhà khoa học đã chứng minh được số lượng vệ tinh được nhìn thấy là yếu tố quan trọng nhất ảnh
hưởng tới chất lượng tín hiệu định vị GPS. Thiết bị định vị bắt được tín hiệu của càng nhiều vệ tinh trong
hệ thống định vị toàn cầu thì độ chính xác của vị trí càng cao. Khi thiết bị đặt trong nhà cao tầng, tầng
hầm, bị nhiễu loạn điện tử hay ở dưới tán lá dầy có thể chặn thu nhận tín hiệu, gây ra lỗi định vị không
chính xác hoặc có thể không định vị được.
+Vị trí của các vệ tinh định vị GPS thiết bị bắt được: những che khuất về hình học làm cho vị trí các vệ
tinh định vị GPS thay đổi nên làm giảm độ chính xác của thiết bị định vị GPS. Cách phân bổ vệ tinh lý
tưởng nhất khi các vệ tinh ở vị trí tạo thành các góc rộng với nhau. Ngược lại khi vệ tinh nằm cùng trên
một đường thẳng hoặc thành cụm thành nhóm thì tín hiệu GPS thu được sẽ không có độ chính xác cao.
cụm thành nhóm.
+Tín hiệu định vị GPS đi qua nhiều đường: Tín hiệu định vị GPS qua nhiều đường tức trước khi tới máy

thu tín hiệu thì tín hiệu đã bị phản xạ từ nhà hay các đối tượng khác. Chính vì thế mà chất lượng tín hiệu
thiết bị định vị GPS sẽ bị giảm độ chính xác khá nhiều trước khi tới được máy thu tín hiệu định vị GPS.
Điều này gây ra do sự nhiễu sóng của các thiết bị có sóng điện từ, điện tử gây nhiễu như: đài radio, đầu
thu kĩ thuật ố, các vệ tinh khác,… .
+Lỗi kĩ thuật hoặc độ chính xác của các thiết bị: lỗi đồng hồ thu, lỗi quỹ đạo,… làm cho tín hiệu thu phát
và tính toán không chính xác.
*Yếu tố chủ quan:
+Do chuyên môn và kinh nghiệm của người sử dụng: người nằm rõ chuyên môn sẽ biết các yếu tố ảnh
hưởng đến độ chính xác của GPS, nắm rõ cách sử dụng và đảm bảo kết quả đo.


+Tốc độ di chuyển, vận tốc : thiết bị cần khoảng thời gian để bắt tín hiệu vệ tinh, vì vậy khi sử dụng thiết
bị cần chú ý đến tốc độ di chuyển và tính ổn định, không thay đổi vận tốc đột ngột.
Câu 3: Trình bày cách nhập tọa độ các điểm điều tra ngoài thực địa vào bản đồ trong ArcMap.
- Chuyển tất cả các điểm điều tra, diện tích lên bản 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 đã cài đặt phần mềm qua dây cáp thích hợp
- Khởi động GPS
- Khởi động phần mềm DNR Garmin:
1.Cài đặt hệ quy chiếu và đơn vị
-Vào File/Menu/Set Projection:
+ Trong POSC Codes/chọn ESRI
+Trong DATUMS/ PROJECTIONS chọn UTM/WGS 84/Zone 48N
+Click OK
2. Downloading GPS Waypoint Data
- Trên thanh MENU chọn Waypoint/Download
- Quá trình download hoàn thành ấn OK
-Sau đó được danh sách các điểm, gồm các thông tin về số thứ tự, ngày đo, vĩ độ, kinh độ

-Nếu không thấy xuất hiện danh sách các điểm thì chọn DATA TABLE BUTTON
3.Xuất dữ liệu GPS Waypoints
- Vào File/Save to/ Chọn file cần lưu
- Trong hộp thoại SAVE AS TYPE:
+chọn ARCVIEW SHAPEFILE (PROJECTED)(*.SHP) nếu muốn hiển thị lên ArcMap.Chú ý để dữ liệu
ở cả 3 dạng (point, Polygon, Line) thành các file riêng.
+Chọn txt nếu muốn lưu trữ dữ liệu dạng Text
- Đặt tên file/OK


4.Biểu diễn lên bản đồ bằng phần mềm ArcMap
C1:
- Mở file dữ liệu (dạng .SHP) vừa lưu trữ: Add/chọn file/OK
- Hình biểu diễn các điểm được hiển thị trên bản đồ
C2: Đối với file dữ liệu trên file excell
- Add file dữ liệu vào ArcMap: File/Add XY Data, xuất hiện 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 và công nghệ GIS, thành phần của GIS
-KN: HTTTĐL là một hệ thống dựa trên máy tính, cung cấp bốn khả năng có thể làm việc với các dữ liệu
địa lý như: thu thập dữ liệu; lưu trữ dữ liệu; xử lý và phân tích dữ liệu; và hiển thị dữ liệu
-Công nghệ GIS: là 1 quá trình từ khâu thu thập dữ liệu đầu vào, quản lí, xử lí số liệu và dữ liệu ra
+DL đầu vào: nhiều nguồn khác nhau như 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 hiện bởi máy tính để tạo ra thông tin
+Phân tích và mô hình: sô liệ tổng hợp và chuyển đổi, khả năng mã và phân tích về mặt định tính và định

lượng thông tin đã thu thập
+DL ra: bản đồ, báo cáo, biểu đồ, đồ thị
-Các thành phần của GIS:
+Phần cứng (Hardware): là hệ thống máy tính mà trên đó GIS hoạt động, bao gồm từ máy tính để bàn đến
máy chủ. GIS cũng yêu cầu các thiết bị ngoại vi đặc biệt cho việc nhập và xuất dữ liệu: máy vẽ, máy quét,
…
+ Phần mềm (Software): cung cấp các tính năng và công cụ cần thiết để lưu trữ, phân tích và hiển thị
thông tin địa lý.


+ Dữ liệu (Data): bao gồm dữ liệu địa lý
 dữ liệu không gian:thể hiệ trực quan về hình dạng, kích thước vật lý và vị trí địa lý của các đối
tượng trên bề mặt TĐ
 dữ liệu phi không gian: dữ liệu ở dạng văn bản, thể hiện hay mô tả thông tin thuộc tính của đối
tượn
được lưu trữ trong hệ thống quản trị cơ sở dữ liệu.
+ Con người (People): là những chuyên gia kỹ thuật (người thiết kế và duy trì hệ thống) và người sử dụng
GIS trong công việc.
+ Phương pháp (Methods): là những kế hoạch ứng dụng được thiết kế tốt và có quy tắc dựa trên mô hình
và thực tiễn của mỗi tổ chức sử dụng GIS. Nếu ko có phương pháp pt thì GIS hđ hoặc hđ ko có hiệu quả
Câu 5: Trình bày nhiệm vụ và ứng dụng GIS trong quản lý môi trường
*Nhiệm vụ:
- Nhập dữ liệu
Trước khi dữ liệu địa lý có thể được dùng cho GIS, dữ liệu này phải được chuyển sang dạng số thích hợp.
Quá trình chuyển dữ liệu từ bản đồ giấy sang các file dữ liệu dạng số được gọi là quá trình số hoá.
Công nghệ GIS hiện đại có thể thực hiện tự động hoàn toàn quá trình này với công nghệ quét ảnh cho các
đối tượng lớn; những đối tượng nhỏ hơn đòi hỏi một số quá trình số hoá thủ công (dùng bàn số hoá).
Ngày nay, nhiều dạng dữ liệu địa lý thực sự có các định dạng tương thích GIS. Những dữ liệu này có thể
thu được từ các nhà cung cấp dữ liệu và được nhập trực tiếp vào GIS.
-Thao tác dữ liệu

Có những trường hợp các dạng dữ liệu đòi hỏi được chuyển dạng và thao tác theo một số cách để có thể
tương thích với một hệ thống nhất định. Ví dụ, các thông tin địa lý có giá trị biểu diễn khác nhau tại các tỷ
lệ khác nhau (hệ thống đường phố được chi tiết hoá trong file về giao thông, kém chi tiết hơn trong file
điều tra dân số và có mã bưu điện trong mức vùng). Trước khi các thông tin này được kết hợp với nhau,
chúng phải được chuyển về cùng một tỷ lệ (mức chính xác hoặc mức chi tiết). Ðây có thể chỉ là sự chuyển
dạng tạm thời cho mục đích hiển thị hoặc cố định cho yêu cầu phân tích. Công nghệ GIS cung cấp nhiều
công cụ cho các thao tác trên dữ liệu không gian và cho loại bỏ dữ liệu không cần thiết.
Vector <=> Raster
Vector, Raster <=> KLM
Tab. <=> Shapefile
-Quản lý dữ liệu
Ðối với những dự án GIS nhỏ, có thể lưu các thông tin địa lý dưới dạng các file đơn giản. Tuy nhiên, khi
kích cỡ dữ liệu trở nên lớn hơn và số lượng người dùng cũng nhiều lên, thì cách tốt nhất là sử dụng hệ


quản trị cơ sở dữ liệu (DBMS) để giúp cho việc lưu giữ, tổ chức và quản lý thông tin. Một DBMS chỉ đơn
giản là một phần mền quản lý cơ sở dữ liệu.
Có nhiều cấu trúc DBMS khác nhau, nhưng trong GIS cấu trúc quan hệ tỏ ra hữu hiệu nhất. Trong cấu
trúc quan hệ, dữ liệu được lưu trữ ở dạng các bảng. Các trường thuộc tính chung trong các bảng khác
nhau được dùng để liên kết các bảng này với nhau. Do linh hoạt nên cấu trúc đơn giản này được sử dụng
và triển khai khá rộng rãi trong các ứng dụng cả trong và ngoài GIS.
-Hỏi đáp và phân tích
Một khi đã có một hệ GIS lưu giữ các thông tin địa lý, có thể bắt đầu hỏi các câu hỏi đơn giản như:
+ Ai là chủ mảnh đất ở góc phố?
+ Hai vị trí cách nhau bao xa?
+ Vùng đất dành cho hoạt động công nghiệp ở đâu?
Và các câu hỏi phân tích như:
+ Tất cả các vị trí thích hợp cho xây dựng các toà nhà mới nằm ở đâu?
+ Kiểu đất ưu thế cho rừng sồi là gì?
+ Nếu xây dựng một đường quốc lộ mới ở đây, giao thông sẽ chịu ảnh hưởng như thế nào?

công cụ phân tích hiệu quả, trong đó có hai công cụ quan trọng đặc biệt:
-Phân tích liền kề
+ Tổng số khách hàng trong bán kính 10 km khu hàng?
+ Những lô đất trong khoảng 60 m từ mặt đường?
Ðể trả lời những câu hỏi này, GIS sử dụng phương pháp vùng đệm để xác định mối quan hệ liền kề giữa
các đối tượng.
-Phân tích chồng xếp
Chồng xếp là quá trình tích hợp các lớp thông tin khác nhau. Các thao tác phân tích đòi hỏi một hoặc
nhiều lớp dữ liệu phải được liên kết vật lý. Sự chồng xếp này, hay liên kết không gian, có thể là sự kết
hợp dữ liệu về đất, độ dốc, thảm thực vật hoặc sở hữu đất với định giá thuế.
-Hiển thị
Với nhiều thao tác trên dữ liệu địa lý, kết quả cuối cùng được hiển thị tốt nhất dưới dạng bản đồ hoặc biểu
đồ. Bản đồ khá hiệu quả trong lưu giữ và trao đổi thông tin địa lý. GIS cung cấp nhiều công cụ mới và thú
vị để mở rộng tính nghệ thuật và khoa học của ngành bản đồ. Bản đồ hiển thị có thể được kết hợp với
các bản báo cáo, hình ảnh ba chiều, ảnh chụp và những dữ liệu khác (đa phương tiện).
*Ứng dụng GIS trong QLMT:


-Kiểm kê rừng
+Kiểm kê trạng thái rừng
+Đánh giá biến động rừng
+Đánh giá về mùa vụ, chi phí, vận chuyển, điều kiện sống của động vật hoang dã
-Xây dựng bản đồ hiện 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 các 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 và thuật toán nội suy để dự báo mức độ ô nhiễm ko khí
+Biến đổi khí hậu
Câu 6: Trình bày các nhân tố cấu thành một bản đồ môi trường (chém)

Chương III:
Câu 7: Khái niệm viễn thám, phân loại viễn thám, nguyên lý cơ bản của viễn
thám, phương pháp xử lý dữ liệu/thông tin viễn thám.
-KN: Viễn thám (Remote sensing - tiếng Anh) được hiểu là một khoa học và nghệ thuật để thu nhận thông
tin về một đối tượng, một khu vực hoặc một hiện tượng thông qua việc phân tích tài liệu thu nhận được
bằng các phương tiện. Những phương tiện này không có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tượng, khu vực hoặc
với hiện tượng được nghiên cứu.
-Cảm biến viễn thám: các thiết bị tạo ra ảnh về sự phân bố năng lượng phản xạ hay phát xạ của các vật thể
từ mặt đất theo những phần nhất định của quang phổ điện tử.
-Cảm biến bị động: bị động thu nhận bức xạ do vật thể phản xạ hoặc phát xạ từ nguồn phát tự nhiên là
Mặt trời;


- Cảm biến chủ động: Chủ động thu năng lượng do vật thể phản xạ từ một nguồn cung cấp nhân tạo.
-Đa phổ: Sử dụng nghiên cứu vật thể ở nhiều kênh phổ trong dải sóng nhìn thấy đến Radar.
- Đa thời gian: Dữ liệu ở nhiều thời điểm khác nhau của cùng một vật thể.
* phân loại viễn thám
-Phân loại viễn thám- bộ cảm biến (1)
1. Viễn thám thụ động: Các cảm biến thụ động thu nhận các bức xạ tự nhiên được phát ra/phản xạ từ vật
thể; Phản xạ ánh sáng mặt trời là một nguồn phổ biến nhất mà các cảm biến thụ động thu nhận

2. Viễn thám chủ động: Ghi nhận các bước sóng điện từ do những nguồn chủ động phát ra, chúng đi đến
đối tượng rồi phản xạ lại sau đó cảm biến thu nhận tín hiệu.
E.g. RADAR (Tìm dò & định vị bằng sóng vô tuyến);
LIDAR (sử dụng tia laser để khảo sát đối tượng).
- Phân loại – bước sóng (4)
1. Viễn thám trong giải nhìn thấy và hồng ngoại (ảnh quang học): loại ảnh được tạo ra bởi việc thu nhận
các bước sóng ánh sáng nhìn thấy (0.4 ÷ 0.76µm); (0.76 ÷ 3µm);
2. Viễn thám hồng ngoại nhiệt (Ảnh hồng ngoại): loại ảnh được tạo ra bởi việc thu nhận các bước sóng
hồng ngoại phát ra từ vật thể (3 ÷ 4µm);
3. Viễn thám siêu cao tần (e.g. Ảnh Radar): loại ảnh được tạo ra bởi việc thu nhận các bước sóng trong
dải sóng siêu cao tần (1mm ÷ 1m);
* nguyên lý cơ bản của viễn thám
- Dựa trên hiện tượng phản xạ & bức xạ năng lượng sóng điện từ của đối tượng
- Sóng điện từ được phản xạ hoặc bức xạ từ vật thể là nguồn cung cấp thông tin chủ yếu về đặc tính của
đối tượng. Ảnh viễn thám cung cấp thông tin về các vật thể tương ứng với năng lượng bức xạ ứng với
từng bước sóng đã xác định. Đo lường và phân tích năng lượng phản xạ phổ ghi nhận bởi ảnh viễn thám,
cho phép tách thông tin hữu ích về từng lớp phủ mặt đất khác nhau do sự tương tác giữa bức xạ điện từ và
vật thể.
* Phương pháp xử lý dữ liệu/thông tin viễn thám
- Xử lý bằng mắt: Chủ yếu dựa vào sự phân biệt của mắt người trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua các
dụng cụ quang học mang tính chất định tính
- Phương pháp xử lý bằng máy tính: Kỹ thuật chỉnh khôi phục hình ảnh: Khôi phục sự bỏ sót các
đường quét, lọc những nhiễu xuất hiện tản mạn trên hình ảnh, hiệu chỉnh sự tán xạ của khí quyển, hiệu
chỉnh sự méo hình học.


- Để xử lý hoá ảnh cần thiết phải có những chương trình phần mềm chuyên dụng: ERDAS, ENVI,
Ecognition, ARCVIEW,….với các phiên bản khác nhau thường
xuyên được cải tiến & nâng cao.
-Hiện nay trên thế giới chủ yếu sử dụng phương pháp xử lý bằng máy tính.

Câu 8: Ứng dụng của viễn thám trong quản lý môi trường
- Ứng dụng viễn thám giám sát môi trường
+ VN do nằm trong vùng mưa nhiệt đới: thường có mây, khi 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 bản đồ chuyên đề (địa
chính, LULC, lớp phủ);
+ Dữ liệu ảnh RADAR: ứng dụng theo thời gian thực hay trong không thời gian ngắn:
 Giám sát cây 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:
1. Điều tra về sự biến đổi sử dụng đất & lớp phủ; bản đồ TV;
2. Nghiên cứu các quá trình sa mạc hoá & phá rừng; Giám sát thiên tai (hạn hán, lũ lụt, cháy rừng, bão,
mưa đá, sương mù, sương muối,…);
3. Nghiên cứu ô nhiễm nước & không khí
- Quản lý môi trường tài nguyên hải đảo:
1. Giải pháp hữu hiệu để có được bộ dữ liệu/thông tin cơ
bản & có độ tin cậy cao về TNMT biển & hải đảo;
2. Xây dựng cơ sở dữ liệu chuyên đề về tài nguyên biển &
hải đảo;
3. 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


1. Nhiệt độ bề mặt đất là một thông số quan trọng:
 NC hiện trạng môi trường;
 Cần thiết để mô tả trạng thái bề mặt;
 NC về khí hậu, thủy văn, sinh thái, sinh địa hóa;

 2. Các quan trắc mặt đất chỉ phản ánh được nhiệt độ bộ xung quanh trạm đo;
 Thực tế ta không thể thiết lập được hệ thống trạm quan trắc với mật độ dày đặc, liên tục trong thời gian
dài. Sức khỏe con người.
3. Với dữ liệu viễn thám có độ phân giải cao về không gian, thời gian cho phép chúng ta:
 Giám sát một cách chi tiết & liên tục hiện trạng;
 Sự thay đổi của nhiệt độ cho một khu vực rộng lớn
-Một số ứng dụng cụ thể:
+ Quản lý sử dụng đất: Thống kê và thành lập bản đồ sử dụng đất; điều tra giám sát trạng thái mùa màng
& thảm thực vật.
4. Địa chất: Thành lập bản đồ địa chất; lập bản đồ phân bố khoáng sản; lập bản đồ phân bố nước ngầm;
lập bản đồ địa mạo
5. Tài nguyên nƣớc: Lập bản đồ phân bố tài nguyên nước; bản đồ phân bố tuyết; bản đồ phân bố mạng
lưới thuỷ văn; bản đồ các vùng đất thấp.
6. Địa chất công trình: Xác định các vị trí khảo sát cho xây dựng các công trình; các hiện tượng trượt đất.
7.Khảo cổ học: Phát hiện các thành phố cổ, các dòng sông cổ hay các di khảo cổ khác.
8. 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 các thế hệ viễn thám Landsat, so sánh sự khác biệt giữa ảnh
MODIS, Sentinel, Aster, VNRedSat1 và ảnh Landsat 8.
*Các thế hệ ảnh viễn thám Landsat:
- Vào năm 1967, tổ chức hàng không và vệ tinh quốc gia (NASA) được sự hỗ trợ của Bộ nội vụ Mỹ đã
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 được phóng vào ngày
23/6/1972. Sau đó NASA đổi tên chương trình ERTS thành Landsat, ERTS -1 được đổi tên thành Landsat
1. Vệ tinh Landsat bay qua xích đạo lúc 9h39 phút sáng. Cho đến nay, NASA đã phóng được 7 vệ tinh
trong hệ thống Landsat


- Landsat MSS có độ phân giải là 79m x79m, và gồm 4 kênh 1,2,3 và 4, trong đó kênh 1 và kênh 2 nằm
trong vùng nhìn thấy còn kênh 3 và kênh 4 nằm trong vùng cận hồng ngoại.

- Landsat TM, ETM có độ phân giải không gian là 30x30 m cho 6 kênh (1, 2, 3, 4, 5, 7) và kênh 6 hồng
ngoại nhiệt có độ phân giải không gian là 120x120 m
-Landsat 8: LDCM là vệ tinh Landsat thứ 8 & sẽ kéo dài trên 40 năm quan sát Trái đất (11/02/2013).
 Cung cấp những thông tin quan trọng: quản lý năng lượng & nước, theo dõi rừng; sức khỏe con người
& môi trường, quy hoạch đô thị, khắc phục thảm họa & lĩnh vực nông nghiệp
+ LDCM mang theo 2 bộ cảm: bộ thu nhận ảnh mặt đất (OLI - Operational Land Imager) & bộ cảm biến
hồng ngoại nhiệt (TIRS - Thermal Infrared Sensor).
 Những bộ cảm này được thiết kế để cải thiện hiệu suất & độ tin cậy cao hơn so với các bộ cảm Landsat
trước.
 So với Landsat 7, LDCM có cùng độ rộng dải chụp, cùng độ phân giải ảnh & chu kỳ lặp lại (16 ngày).
+ bộ cảm OLI thu nhận thêm dữ liệu ở 2 dải phổ mới nhằm phục vụ quan sát mây ti & quan sát chất
lượng nước ở các hồ & đại dương nước nông ven biển cũng như sol khí (aerosol).
 Bộ cảm TIRs thu nhận dữ liệu ở 2 dải phổ hồng ngoại nhiệt, phục vụ theo dõi tiêu thụ nước (vùng khô
cằn)
*So sánh sự khác biệt giữa ảnh MODIS, Sentinel, Aster, VNRedSat1 và ảnh Landsat 8.
Ảnh
MODIS

Bộ cảm,
VT
TERRA
AQUA

Số
kênh
36

Độ pg (m)

Độ pg tg

Ghi chú

250m
(B 1,2)
500m
(b 3 ÷7)
1000m (b 8 ÷
36)

-Cao
-Bay trên quỹ
đạo 2
lần/ngày

- Theo dõi mây, chất lượng khí
quyển, chỉ số thực vật,
phân loại lớp phủ, cháy rừng, hàm
lượng diệp lục
(chlorophyll) trong nước biển,
 Nhiệt độ mặt nước biển, nhiệt
độ bề mặt lục địa


Sentinel

Sentinel

13(S
2A)

5 x 5m
10x 10m

5 ngày

Aster

TERRA,
AQUA

14

15 (3 kênh nhìn
thấy)
30 (6 k,hồng
ngoại)
90 (5k.nhiệt)

- Bay trên
quỹ đạo 2
lần/ngày

VNRedSat1

VNRedSa
t1

5

2,5m (PAN)
10 m (MS)

3 ngày

Landsat 8

TIR - OLI

11

15 m
30 m

16 ngày

- giám sát các 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 bản đồ địa hình số
- biến động lớp phủ và sử dụng
đất, độ ẩm mặt đất, các chỉ số lý
sinh, cũng
như nghiên cứu hiện tượng đảo
nhiệt đô thị
- giám sát tài nguyên thiên
nhiên, môi trường, thiên tai, biến
đổi khí hậu
- quan sát chất lượng nước ở các

hồ & đại dương nước nông ven
biển cũng như sol khí (aerosol)

Câu 10: So sánh thế hệ Landsat 7 và Landsat 8
Ảnh
Landsat 7
Landsat 8

Bộ cảm
ETM
OLI & TIR

Số kênh
8
11

Độ pg xạ
8 bit
12 bit