Về một phương pháp xây dựng bản đồ độ dốc địa hình và ứng dụng trong thành lập bản đồ độ dốc đáy biển ven bờ Bình Trị Thiên

Đề tài xây dựng phương pháp thành lập bản đồ độ dốc trên cơ sở kết hợp chương trình tính tự lập kết hợp phần mềm Suffer 6.0 và ứng dụng chúng để thực hiện bản đồ độ dốc đáy biển ven bờ khu vực Bình Trị Thiên. Nội dung công việc được tiến hành tại phòng thí nghiệm GIS -Viễn thám thuộc Khoa Địa, Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Về một phương pháp xây dựng bản đồ độ dốc địa hình và ứng dụng trong thành lập bản đồ độ dốc đáy biển ven bờ Bình Trị Thiên TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Số 14, 2002  VỀ MỘT PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG BẢN ĐỒ  ĐỘ DỐC ĐỊA HÌNH VÀ ỨNG DỤNG TRONG THÀNH LẬP BẢN ĐỒ  ĐỘ DỐC ĐÁY BIỂN VEN BỜ BÌNH TRỊ THIÊN           Trần Hữu Tuyên, Hà Văn Hành Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế I. ĐẶT VẤN ĐỀ Độ  dốc bề mặt địa hình có ý nghĩa rất lớn trong nghiên cứu thổ  nhưỡng, phân  vùng cảnh quan phục vụ cho công tác qui hoạch nông lâm nghiệp cũng như đánh giá   nguy cơ tiềm ẩn của các quá trình địa chất ngoại động lực: xói mòn bề mặt, trượt lở,  bồi xói bờ biển và cửa sông...Thông thường, bản đồ độ dốc được xây dựng trên nền   bản đồ  địa hình. Từ  trước đến nay, việc thành lập bản đồ  độ  dốc được tiến hành  một cách thủ công dẫn đến khối lượng công việc rất lớn, độ  chính xác thấp và phải   số hoá lại bằng các phần mềm chuyên dụng khác. Xuất phát từ  nhu cầu thực tế, chúng tôi đã xây dựng phương pháp thành lập  bản đồ độ dốc trên cơ sở kết hợp chương trình tính tự lập kết hợp phần mềm Suffer   6.0 và  ứng dụng chúng để  thực hiện bản đồ  độ  dốc đáy biển ven bờ  khu vực Bình  Trị Thiên. Nội dung công việc được tiến hành tại phòng thí nghiệm GIS ­Viễn thám   thuộc Khoa Địa, Trường Đại học Khoa học, Đại học Huế.  2. CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP Bản đồ  độ  dốc thường ghép gộp thành vùng từ  các điểm độ  dốc bằng nhau,  nên cốt lõi của phương pháp là xác định độ dốc của địa hình tại các điểm tính. 2.1. Xác định độ dốc địa hình:  Bài toán: Có ba điểm A,B,C (hình 1). Toạ độ điểm A (XA,YA,ZA), B (XB,YB,ZB),  C (XC,YC,ZC). Trong đó Z là độ  cao địa hình. Giả  sử  ZA  = max{ZA,ZB,ZC}. Độ  dốc  điểm A? 37   Hình 1:. Điểm A,B,C                Hình 2: Sơ đồ xác định E 38  Giải: Đặt hAB = ZA­ ZB, hBC = ZB­ZC, h CA=ZB ­ ZC vì ZA = Zmax nên hmin ={hAB,hBC}. Giả  sử  hmim = hAB. Trên AB sẽ  tồn tại điểm E (XE, YE, ZE) sao cho ZE = Zc.  Tìm điểm E? Rõ ràng E   AB và ZE = ZC ­ Dựng mặt phẳng vuông góc mặt phẳng OXY lấy AB làm giao tuyến (hình  2), ta có: NP ME BE ME MO OE (Z A ZB ) (Z A ZE ) ZE ZB    (1) NM MO BA MO MO ZA ZB ZA ZB Mặt khác : BA (X A X B )2 (Y A YB ) 2    (2) Từ (1) và (2) xác định điểm E (XE, YE, ZE). ­ Do ZC = ZE   điểm C và E có cùng một độ cao, cùng một mức địa hình.  Đường thẳng đi qua CE có phương trình:  X XE Y YE (3) XC XE YC YE (3) viết lại dạng đơn giản: aX+bY+C=0 (4) Trong đó : a = YC – YE ; b = ­(XC – XE), c = ­(XE a + YE b) ­ Từ  A kẻ  đường thẳng vuông góc với CE, cắt CE tại F. AF là hình chiếu của   đường hướng dốc địa hình trên mặt phẳng ngang OXY. aX A bY A c AF (5) a2 b2 ­ Độ dốc địa hình tại điểm A:  ZA ZF ZA ZC mA (6) AF AF Độ  dốc địa hình tính theo (6) không có sai số  nếu mặt phẳng đi qua ba điểm  ABC trùng với bề  mặt địa hình. Nếu khoảng cách các điểm A,B,C nhỏ  và địa hình   không phức tạp, thì độ dốc địa hình (6) đạt độ chính xác cần thiết cho các ứng dụng  khoa học và kỹ thuật khác nhau. 2.2. Sơ đồ khối của chương trình: Thiết lập mảng mdh(4,n) chứa thông tin về  toạ  độ  (x,y,z) và độ  dốc m của n   điểm cần xác định độ dốc. Các bước tính như sau (hình 3) ­ Nhập mảng tọa độ n điểm. Độ dốc ban đầu được gán bằng 0. ­ Định điểm A ­ Xác định toạ  độ  các điểm B,C dựa trên nguyên tắc: Khoảng cách AB, AC  nhỏ nhất so với n­3 điểm còn lại và ZA > ZB và ZA > ZC. ­ Tính độ dốc m của điểm A theo bài toán trên 39  ­ Gán giá trị độ dốc m vào mảng mdh(4,n). Hình 3: Sơ đồ khối của chương trình chính Số liệu tọa độ và độ dốc các điểm tính được lưu trữ dưới dạng file *text hoặc  file*.dat, rất thuận lợi cho việc kết xuất với các phần mềm thông dụng khác. Chúng  tôi đã viết một đoạn chương trình ngắn nhằm giải bài toán trên bằng ng ...