Ứng dụng GIS thiết kế và quản lý luồng hàng hải

Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một công cụ hữu hiệu trong việc quản lý dữ liệu không gian và phi không gian. Bài viết Ứng dụng GIS thiết kế và quản lý luồng hàng hải đề xuất phương pháp thiết kế luồng hàng hải kết hợp với quản lý cơ sở hạ tầng luồng hàng hải bằng GIS.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng GIS thiết kế và quản lý luồng hàng hải Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN: 978-604-82-1980-2 ỨNG DỤNG GIS THIẾT KẾ VÀ QUẢN LÝ LUỒNG HÀNG HẢI Trần Đức Phú Đại học Hàng hải Việt Nam, emai: phutd.ctt@vimaru.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG Bảng 1. Thông số tàu thiết kế Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một Thông số Giá trị công cụ hữu hiệu trong việc quản lý dữ liệu Trọng tải tàu 3200 DWT không gian và phi không gian. Trong cuộc Chiều dài tàu, L 100 m sống hiện nay, GIS đã được ứng dụng rộng Chiều rộng tàu, B 13,8 m rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học khác nhau như địa lý học, trắc địa, viễn thám... Ứng Chiều cao mạn, D 7,2 m dụng của GIS trải rộng từ quản lý tài nguyên Mớn nước đầy tải, Td 5,5 m thiên nhiên và môi trường, quy hoạch và Mớn nước balast, Tb 2,3 m quản lý đô thị, các bài toán giao thông đến các lĩnh vực quân sự, quốc phòng. Dựa trên các thông số về điều kiện khí Trong lĩnh vực hàng hải, GIS được sử tượng thủy văn, điều kiện địa chất và tốc độ dụng để quản lý tài nguyên môi trường biển, chạy tàu trên luồng... thành lập bản đồ biển, hải đồ điện tử... Với Bề rộng luồng hàng hải được xác định theo những ưu điểm của mình, GIS đã góp phần tiêu chuẩn PIANC như sau: n hỗ trợ đắc lực trong công tác quản lý dữ liệu W  WBM   Wi  WBr  WBg hàng hải. Tuy nhiên, bên cạnh ưu điểm này, i 1 GIS còn có thể được ứng dụng như một công Trong đó: cụ để thiết kế luồng hàng hải, qua đó cho Chiều rộng cần thiết để điều động tàu: phép các nhà quản lý luồng hàng hải có thể WBM  1.5 B ; thiết kế và tính toán xác định khối lượng nạo WBr , WBg : dự phòng chiều rộng bên phải và vét. Trên thế giới cũng như tại Việt Nam hiện bên trái luồng; nay, việc ứng dụng GIS trong công tác quản Wi : là các dự phòng cho tốc độ tàu, gió lý dữ liệu hàng hải nói chung đã được áp dụng rộng rãi, tuy nhiên việc áp dụng GIS mạn, dòng chảy, sóng... được xác định theo vào thiết kế luồng hàng hải vẫn là một hướng bảng 5.2, 5.3 và 5.4 của tiêu chuẩn PIANC. đi mới. Chính vì vậy, tác giả đề xuất phương Chiều sâu luồng chọn sơ bộ bằng: pháp thiết kế luồng hàng hải kết hợp với quản H 0  (1,1  1,15)T ; thỏa mãn H 0  T  Squat lý cơ sở hạ tầng luồng hàng hải bằng GIS.  Fnh 2 Squat  2, 4. L pp 1  Fnh 2 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Với   CB .L pp .B.T : lượng dãn nước tàu; Trong nghiên cứu này, để tính toán, thiết L pp : Chiều dài tàu trên đường mớn nước kế sơ bộ các kích thước luồng hàng hải, tác giả sử dụng tiêu chuẩn thiết kế luồng của (m); T: Mớn nước tàu (m); PIANC (IALA & IMPA, 1997) kết hợp với CB : Hệ số béo; Fnh : Hệ số Froude. Quy trình thiết kế kênh biển (Viện thiết kế Sau khi tính toán, ta xác định được các giao thông, 1973). kích thước luồng tàu như bảng 2. 157 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN: 978-604-82-1980-2 Bảng 2. Kích thước luồng hàng hải Kích thước Giá trị Bề rộng luồng, B 44,16 m Chiều sâu luồng tàu, H0 6,6 m Mái dốc nạo vét cơ bản, m 6 Từ các thông số tính toán trên, tiến hành xây dựng mô hình GIS. Trong nghiên cứu Hình 2. Tuyến luồng thiết kế trên này, phần mềm ArcGIS được sử dụng để bề mặt kênh tự nhiên thiết kế và quản lý luồng hàng hải. Quy trình thực hiện thiết kế luồng và bố trí hệ thống báo Dọc theo tuyến thiết kế, xây dựng các mặt hiệu hàng hải được mô tả trong hình 1. cắt ngang vuông góc với tim luồng và cách đều nhau (Hình 3). Hình 3. Mặt cắt ngang thiết kế Sau khi đã thiết kế tuyến luồng, tiến hành thiết kế và bố trí hệ thống báo hiệu hàng hải. Hình 1. Quy trình thiết kế luồng và bố trí hệ thống báo hiệu hàng hải Việc nhập điểm độ sâu được tiến hành bằng các Add Data, sau đó dữ liệu được chuyển về phép chiếu Transverse Mercator, sử dụng ellipsoid WGS 84, múi chiếu 48N. Dựa theo số liệu thu thập, hệ cao độ hải đồ được sử dụng trong thiết kế này. Từ các điểm độ cao này, tiến hành xây dựng mạng tam giác TIN, hiệu chỉnh mạng tam giác và chuyển sang bề mặt tự nhiên dạng Raster Hình 4. Bố trí báo hiệu HH (Hình 2). Để phục vụ công tác quản lý luồng hàng hải, Sau khi định nghĩa tim tuyến thiết kế, đáy căn cứ theo từng mục đích của nhà quản lý luồng hàng hải, biên tuyến thiết kế, tiến hành luồng các lớp dữ liệu không gian và dữ liệu xây dựng bề mặt thiết kế dạng raster từ các thuộc tính khác như địa chất đáy, thông tin tàu đường này. đắm, chướng ngại vật... được xây dựng ...