Upload
others
View
1
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
| 727
HỆ PHƯƠNG PHÁP ĐỊA TIN HỌCNGHIÊN CỨU ĐA LĨNH VỰC TỰ NHIÊN - XÃ HỘI
PGS. TS Trương Xuân Luận
Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Việt Nam
GS. Mamoru Shibayama
Trường Đại học Kyoto, Nhật Bản
PGS. TS. Yonezawa Go
Đại học thành phố Osaka, Nhật Bản
1. Đặt vấn đề
Địa tin học (geoinformatics) - một ngành khoa học ghép, là khoa học sử
dụng và phát triển trên cơ sở hạ tầng của khoa học thông tin để giải quyết các
vấn đề về địa lý, khoa học Trái Đất và cả các vấn đề khoa học xã hội - nhân
văn; liên quan đến rất nhiều nhánh khoa học kỹ thuật khác nhau. Địa tin học
(ĐTH) kết hợp việc phân tích và mô hình hóa không gian, xây dựng cơ sở dữ
liệu không gian, thiết kế hệ thống thông tin, tương tác giữa con người - máy
tính và các công nghệ mạng. Công nghệ địa tin học bao gồm hệ thông tin địa
lý (GIS), hệ thống định vị toàn cầu (GPS), viễn thám (RS), các mô hình số và hệ
thống hỗ trợ quyết định không gian, thời gian (như là 4 chiều),... Để địa tin học
phát triển tối đa khả năng to lớn của mình, phải đặt nó vào liên ngành rộng
lớn hơn là thông tin khu vực học. Thông tin khu vực học (cũng như địa tin học) là
sự kết hợp giữa tin học với khoa học nhân văn, xã hội và tự nhiên trong hệ sinh
thái tự nhiên và môi trường (lịch sử, văn hóa, nhân văn,... và cả chính trị) [4].
2. Cơ sở phương pháp luận và khả năng ứng dụng đa ngành của địa tin học
Tùy từng lĩnh vực ứng dụng, hệ phương pháp ĐTH phải có các bước với
phương pháp cụ thể và những nhiệm vụ giải quyết tương thích, song tổng
thể bao gồm:
728 |
25 NĂM VIỆT NAM HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG LIÊN NGÀNH
a. Khảo sát, thu thập các dữ liệu liên quan của đối tượng nghiên cứu
(ĐTNC) theo hướng kỹ thuật số (chụp ảnh, quay phim, các tài liệu thuộc
tính,…) và đặc biệt các dữ liệu đầu vào đó phải được tổ chức trong một cơ
sở dữ liệu (dạng biểu bảng, dạng đồ họa - các lớp thông tin bản đồ số được
quản trị trong môi trường hệ thông tin địa lý - GIS);
b. Nghiên cứu chi tiết bằng kiến thức chuyên gia để nhận thức gần
đúng bản chất ĐTNC;
c. Gia công, xử lý số liệu; phân tích không gian; xây dựng mô hình, mô
phỏng;… đưa ra kết luận.
Khu vực học là một ngành khoa học trẻ, ra đời do đòi hỏi thực tế
khách quan của bất kỳ quốc gia nào. ĐTH áp dụng trong khu vực học như
là hệ phương pháp mới, một cách tiếp cận mới. ĐTH và khu vực học có
quan hệ mật thiết với nhau (hình 1). Có thể có nhiều, song thông tin khu
vực học thường có 3 trình tự nghiên cứu chính:
a. Nghiên cứu thực nghiệm của khu vực học dựa vào các phương pháp
của ĐTH. Đó là các nghiên cứu về tài nguyên thiên nhiên và khai thác sử
dụng hợp lý kinh tế, đảm bảo phát triển bền vững; về sự thay đổi hành vi
nhận thức (chính trị); sự phát triển đô thị; thay đổi về lịch sử, văn hóa theo
thời gian; những nghiên cứu thực nghiệm về sinh thái xã hội, nhân văn,…
b. Nghiên cứu nắm bắt các hệ thống thông tin tiên tiến của khu vực học
gồm kỹ thuật số; bảo tàng số, phòng thí nghiệm số; các hệ thống hình ảnh 3
chiều về sinh thái, môi trường tự nhiên, thông tin sinh thái học về con người
(xã hội); hệ thông tin địa lý, dữ liệu viễn thám trong nghiên cứu lịch sử.
c. Nghiên cứu, chia sẻ tài nguyên thông tin và hạ tầng cơ sở khu vực học.
Đó là những nghiên cứu liên quan đến thông tin và sử dụng triệt để hạ
tầng cơ sở thông tin, các hệ thống giảng dạy từ xa, hội thảo video trực tuyến
qua mạng; việc chia sẻ tài nguyên thông tin thông qua các thông tin đặc tả
vốn thích nghi với các phương tiện giáo dục ban đầu và thứ cấp như sách, bản
đồ,…; xây dựng cơ sở hạ tầng cho các hệ thống chia sẻ thông tin để thu thập,
tích lũy, tra cứu, phân tích,… cung cấp cho nhiều người xoay quanh công tác
nghiên cứu thực địa và thành lập các lớp thông tin bản đồ số các loại.
Thông tin khu vực học là lĩnh vực liên ngành gồm khu vực học và tin học
nói riêng, ĐTH nói chung; trong đó ĐTH sẽ cung cấp cho khu vực học các
phương pháp nghiên cứu và tri thức mới. Mối quan hệ này được mô tả như ở
hình 1. Hình 2 là một ví dụ về việc ứng dụng GIS/RS trong nghiên cứu lịch sử.
| 729
25 NĂM VIỆT NAM HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG LIÊN NGÀNH
Hình 3 mô tả các bước nghiên cứu:
a. Xây dựng bản đồ chuyên đề, như các bản đồ cổ địa lý, lịch sử phát
triển địa chất, đô thị hóa hoặc các bản đồ về những hiện tượng, sự kiện lịch
sử trong không gian với tập hợp các thuộc tính liên quan;
b. Khai thác và phân tích dữ liệu nhằm đưa ra những nhận định, phát
hiện mới để có được những nhận thức (hiểu biết) mới từ việc phân tích
tổng hợp hoặc tương quan trên cơ sở khối lượng lớn dữ liệu được thể hiện
bằng các thuộc tính, các lớp thông tin bản đồ chuyên đề;
c. Khảo sát, đo vẽ thực địa, thu thập, kiểm chứng các giả thuyết và
khẳng định các tình huống, các sự kiện,…;
d. Xây dựng các mô hình khái niệm, mô hình định lượng để dự báo và
đưa ra những kết luận theo yêu cầu bài toán.
Hình 2. Ứng dụng GIS/RS trong nghiên cứu lịch sử
Các sự kiện, hiện tượng, chỉ số,..
Miêu tả, giải thích hiểu biết về lịch sử dự trên thực tế
Cái gì, ở đâu, như thế nào và tại sao?
Yếu tố thời gian
Khi nào?
Quan điểm nhìn nhận về GIS/RS
Xử lý các sự kiện và hiện tượng,… trên bản đồ
Thông tin khu vực (2D/3D) với yếu tố thời gian
Nghiên cứu lịch sử trong không gian 4D (4 chiều)
730 |
25 NĂM VIỆT NAM HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG LIÊN NGÀNH
Hình 3. Phương pháp ĐTH trong khu vực học
Thông tin khu vực học như là lĩnh vực liên ngành
Tiếp cận
Các yếu tố bản đồ, sự kiện, hiện tượng nổi trội, đặc thù
□ Bản đồ cơ sở các loại
□ Những đặc điểm địa lý và các đặc điểm nổi trội khác
Dữ liệu và phân tích dữ liệu
□ Quy tắc khai thác, phát hiện, tính hệ thống
□ Phân tích thống kê
Xác minh, đối sánh, nhận xét,...
□ Thực địa kiểm chứng
□ Quan hệ tương quan, tính tương tác
Mô hình/mô phỏng
□ Mô hình khái niệm, mô hình định lượng,…
Địa thống kê và nghiên cứu khu vực trong không gian 4 chiều
Nghiên cứu khu vực trong kỷ nguyên số
3. Một số kết quả nghiên cứu:
3.1. Xây dựng cơ sở dữ liệu
Để đáp ứng cho yêu cầu nghiên cứu hiện đại, đặc biệt giúp quản lý
bằng máy tính, chia sẻ thông tin, nhiệm vụ đầu tiên là xây dựng được bộ cơ
sở dữ liệu số. Các tác giả đã có bộ Dữ liệu với rất nhiều chủng loại thông tin:
(1) Các thông tin về hành chính - địa hình - địa mạo - địa chất - tài nguyên
(nước, khoáng sản, rừng,…); (2) thông tin về các di tích lịch sử - văn hóa
Hà Nội, trong đó một số đã được thành lập mô hình 3 chiều; (3) thông tin
môi trường sinh thái - tai biến thiên nhiên - địa chất; (4) thông tin về bản
đồ các loại; (5) thông tin về điều tra xã hội học và nhiều loại thông tin khác.
Để các dữ liệu nghiên cứu được tích hợp từ nhiều nguồn khác nhau,
được chia sẻ bởi nhiều tổ chức, được trao đổi giữa nhiều nhà khoa học, dễ
dàng hiển thị trên trang Web,… tất cả các dữ liệu đều được chuẩn hóa. Một
chuẩn khuôn dạng có thể đáp ứng được tất cả các tiêu chí đó chỉ có thể
được xây dựng dựa trên XML (viết tắt của eXtensible Markup Language -
Ngôn ngữ Đánh dấu Mở rộng). XML là ngôn ngữ đánh dấu với mục đích
| 731
25 NĂM VIỆT NAM HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG LIÊN NGÀNH
chung do tổ chức World Wide Web Consortium (W3C) đề xuất, là ngôn ngữ
có khả năng mô tả nhiều loại dữ liệu khác nhau như dữ liệu có cấu trúc,
bán cấu trúc và không cấu trúc. Mục đích chính của XML là làm đơn giản
hóa việc trao đổi, chia sẻ dữ liệu giữa các hệ thống khác nhau, đặc biệt là
các hệ thống được kết nối với Internet. Các ngôn ngữ dựa trên XML (ví dụ:
RDF, RSS, MathML, XHTML, SVG, GML và cXML) được định nghĩa theo
cách cho phép các phần mềm sửa đổi và kiểm tra tính hợp lệ mà không cần
có hiểu biết trước về hình thức của chúng…
Tất cả các dữ liệu đều được tổ chức có cấu trúc ở hai dạng chính: biểu
bảng và các bản đồ số theo mô hình quan hệ, được quản trị trong các phần
mềm GIS, cơ bản là phần mềm ArcGIS.
Bảng 1 là một ví dụ về các dữ liệu GIS lịch sử, văn hóa của Hà Nội đã
được thu thập, nghiên cứu.
Bảng 1. Dữ liệu GIS lịch sử, văn hóa của Hà Nội
A. Các đặc điểm văn hóa, lịch sử
Hạng mục
(1) Số TT của điểm, (2) Tên điểm, (3) Tên địa phương (địa chỉ), (4) Vĩ độ, (5) Kinh độ, (6) Độ cao địa hình, (7) Khoảng thời gian trong lịch sử, (8) Mô tả, (9) Nét nổi bật về kiến trúc và lịch sử, (10) Danh mục tài liệu tham khảo, (11) Ảnh chụp, (12) Ảnh hoạt hình.
B. Hình ảnh hoạt hình
Hạng mục
(1) Số TT của điểm, (2) Tên điểm, (3) Tên địa phương (địa chỉ), (4) Vĩ độ, (5) Kinh độ, (6) Độ cao địa hình, (7) Khoảng thời gian trong lịch sử, (8) Mô tả, (9) Nét nổi bật về kiến trúc và lịch sử, (10) Danh mục tài liệu tham khảo, (11) Hoạt hình máy tính
3.2. Một số kết quả
Kết quả có rất nhiều, trong khuôn khổ bài báo, chúng tôi chỉ có thể dẫn
ra một số, đó là:
1. Sự thay đổi đô thị trong thời kỳ Pháp thuộc bằng phân tích không gian trong GIS
Từ các bản đồ thành phần (như là từng lớp thông tin) đã thành lập
bản đồ tổng hợp và từ bản đồ chuyên đề này đã trả lời được nhiều vấn đề,
đơn cử:
Đã chồng xếp các bản đồ Hà Nội lịch sử các năm khác nhau và bản
đồ địa hình lên ảnh hàng không và vệ tinh (IKONOS - độ phân giải 1 m
hoặc QUICKBIRD - độ phân giải 0,6 m) cùng với các dữ liệu liên quan khác
(bảng 2). Từ bản đồ tổng hợp đó, chúng ta có cái nhìn tổng quan hơn, sát
thực hơn về các thay đổi về hình thái Hà Nội.
732 |
25 NĂM VIỆT NAM HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG LIÊN NGÀNH
Bảng 2. Các tư liệu đưa vào nghiên cứu
A. Bản đồ lịch sử:
(1) Các năm 1873, 1886, 1896, 1915, 1925, 1936, 1942, 1968, 1980, 2000,…
(2) Các bản đồ vẽ tay
B. Bản đồ địa hình
(1) Bản đồ địa hình tỷ lệ 1:5000, 1:2000
(2) Bản đồ số hóa (dạng vector)
C. Ảnh vệ tinh IKONOS, QUICKBIRD
D. Ảnh hàng không
Phân tích dựa trên bằng chứng các năm như ở bảng 2, có thể nhận
định: (1) Quá trình quy hoạch phát triển đô thị trong Hoàng thành và lân
cận trong suốt thời kỳ Pháp thuộc và trong những năm thập kỷ 90 thế
kỷ 19, những bức tường và hào xung quanh Hoàng thành đã không còn.
(2) Nhiều ao hồ trong khu phố cổ đã giảm đi trong thập kỷ 90 của thế kỷ
19, một số đường phố mới xuất hiện. Trong suốt thời gian này, việc xây
dựng đê kè nhằm chống lại lũ lụt, sự phát triển trong khu phố cổ gia tăng
nhanh chóng. (3) Trong gần 10 năm từ 1890 đến 1900, sự đô thị hóa xuất
hiện ngày càng nhanh về hướng tây, từ phía tây của sông Hồng đến phía
nam của Cấm thành. (4) Nhiều đường phố hiện nay của Hà Nội đã được
hình thành từ thời kỳ phát triển đô thị thời Pháp và hầu như đã hoàn
thành vào năm 1936, ngoại trừ khu vực ở gần hồ Bảy Mẫu và phía nam
của Cấm thành.
+ Những vết tích của Hoàng thành Thăng Long
Để nghiên cứu di tích còn lại của Cấm thành, các bản đồ từ năm 1885
đến 1902 được đặt lên bản đồ số năm 2005. Sự khác nhau được thể hiện ở
bản đồ các năm đó. Bản đồ năm 1885 (hình 4) bắt đầu thời kỳ Pháp thuộc.
Bức tường của Hoàng thành được miêu tả chính xác trên bản đồ này,
nhưng Hà Nội ngày nay không có vết tích gì về nó hay hào xung quanh,
ngoại trừ sơ đồ dạng bàn cờ các đường phố (hình 4, 5). Một thập kỷ sau,
số lượng doanh trại quân đội đã gia tăng bên trong Hoàng thành dọc theo
phố Phùng Hưng (hình 4). Vào năm 1902, bức tường và hào của Hoàng
thành đã hoàn toàn không thấy, mặc dù các doanh trại quân đội trong
thành vẫn còn lại. Vì vậy, sự phá hủy tường hào phát triển rất nhanh trong
thập kỷ này cho đến sau năm 1890.
| 733
25 NĂM VIỆT NAM HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG LIÊN NGÀNH
Hình 4. Sự thay đổi của Hoàng thành từ năm 1885 đến năm 1902
+ Sự giảm diện tích phân bố nước mặt
Sự thay đổi những khu vực chứa nước từ năm 1885 đến 2005 ở trung
tâm Hà Nội được tiến hành kiểm tra bằng quá trình trích lục các ao hồ và
đầm lầy trên bản đồ các năm 1885, 1890, 1898, 1936 và 2005. Lấy bản đồ năm
1885 (hình 6a) làm cơ sở. Bảng 1 và hình 6b, chỉ ra sự thay đổi của bề mặt
nước. Diện tích nước mặt của các năm 1890, 1898, 1936 và 2005 giảm dần từ
89,1; 72,2; 44;2, và 22,8%; nếu xem diện tích nước mặt năm 1885 là 100% (hình
6c) Như vậy, diện tích nước mặt giảm qua các năm. Đến năm 1936, diện
tích nước mặt giảm 55,8%. Kết quả cho thấy, diện tích nước mặt thu hẹp rất
nhanh chóng từ năm 1885 đến 1898, so với một phần ba của thế kỷ 20.
Hình 5. Thay đổi tại vị trí cụ thể của hoàng thành
In 1885
In 1894
In 1902
Change of Thang Long Citadel: 1885-1902
------:Roads in 2005
Transition in the periphery of Thang Long Citadel : 1885 - 1894
1885and2005
1890and2005
1894and2005
Many ponds and marsheswere disappeared
Military buildings were increased
Villages were increased in old town
1890and2005
734 |
25 NĂM VIỆT NAM HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG LIÊN NGÀNH
Hình 6b. Thể hiện sự giảm diện tích nước mặt
2. Kết quả phân tích mô hình số độ cao (DEM)
Sự khác nhau giữa DEM năm 2005 và DEM 1950 được dẫn ra ở hình 8a.
Nơi có màu tối là khu vực có độ cao năm 2005 lớn hơn so với năm 1950. Hai
điểm nhấn ở hình 8a là, thứ nhất độ cao của đê hai năm 2005 và 1950 chênh
nhau 2 mét. Chiều cao trung bình của đê năm 2005 là 12 mét, chiều cao trung
bình của đê năm 1950 là 10 mét. Với các dẫn liệu lịch sử, Haruyama [2004] đưa
ra giả thiết chiều cao của đê năm 1809 là 3,5 mét. Qua thời gian, con đê không
ngừng được tôn cao; điểm nhấn thứ hai là đã có sự sụt lún trong khu phố cổ.
1885 1890 1898
1936 2005
Hình 6a. Bản đồ vềGiảm diện tích bề mặtnước (ao, hồ, ruộngnước,…)
| 735
25 NĂM VIỆT NAM HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG LIÊN NGÀNH
Hình 8b là bản đồ chồng ghép từ bản đồ khác với bản đồ hình 8a. Nơi
có màu tối là khu vực thấp hơn so với năm 1950. Độ cao trung bình của
khu phố cổ là 9 m tại thời điểm 2005; có cao độ thấp hơn 0,5 mét so với năm
1950. Số liệu này đã minh chứng cho sự sụt lún xẩy ra tại khu phố cổ là 0,5
m sau 55 năm.
Trên bản đồ năm 2005, số tầng của các nhà, chỉ rõ độ cao và được đưa
vào GIS như dữ liệu ba chiều (được gọi là “đặc điểm” trong hệ thống GIS”)
cho ta một mô hình cảnh quan đô thị ba chiều. Nếu gắn với mốc thời gian,
giúp cho việc khôi phục lại cảnh quan đô thị tại thời điểm đó; bao gồm cả
việc phân bố các loại nhà khác nhau. Ngoài ra, có thể xây dựng một góc
nhìn tổng quan về sự phát triển đô thị hiện tại ở những địa điểm mà trước
đó có sự tồn tại của nước mặt.
Mật độ của các tòa nhà được thể hiện trên 2 chiều (hình 9) đối với
năm 2005 và hình 10 đối với năm 1885. Hình 11 minh họa cảnh quan của
năm 2005 từ góc nhìn trên cao sau khi nhập giá trị độ cao phù hợp của
từng tòa nhà.
So sánh cảnh quan năm 2005 và 1885 có thể nhận thấy: (1) sự giảm
mạnh của các diện tích nước mặt. Đặc biệt, hào và tường thành cổ đã không
còn. (2) Mật độ các tòa nhà trên một đơn vị diện tích năm 2005, tất nhiên là
khác so với năm 1885.
Hình 7. Bản đồ DEM vùng nghiên cứu
(a) Bản đồ DEM (b) DEM với khoảng cách các
đường đồng mức là 0,5 mét
736 |
25 NĂM VIỆT NAM HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG LIÊN NGÀNH
(a) DEM khác nhau giữa các năm 2005 (b) Bản đồ (tỷ lệ 1:2000)
và 1950 chồng ghép các
DEM khác nhau
3. Định vị các làng cổ bằng ước lượng không gian trong GIS
Bản đồ năm 1873 cho thấy tên các thôn làng cổ ở trung tâm Hà Nội
trước thời kỳ trước Pháp thuộc, nhưng cũng rất khó để ước lượng được độ
chính xác về vị trí và khoảng cách giữa các con đường và các công trình xây
dựng vào thời gian đó bởi vì bản đồ lúc bấy giờ chỉ được vẽ bằng tay. Bằng
công nghệ GIS, kết quả được thể hiện trên hình 12 và 13.
Với bản đồ số trong GIS, có thể xác định được số lượng các công trình
xây dựng, độ dài của đường phố, sự khác nhau giữa các nhà lá và nhà ngói,
những khu vực có nước.
Hình 9. Các tòa nhà Hình 10. Các nhà trong Hình 11. Mô hình 3 năm 2005 khu phố cổ chiều năm 2005
Hình 8. Các DEM khác nhau giữa các năm 2005 và 1950
| 737
25 NĂM VIỆT NAM HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG LIÊN NGÀNH
Đã sử dụng phương pháp phân tích biểu đồ phân bố Voronoi để phân
chia một vùng thành nhiều khu vực nhỏ và để ước tính diện phân bố của
mỗi thôn làng, như hình 14. Bằng việc so sánh và kiểm tra kết quả trên với
sơ đồ Voronoi, có thể ước tính chính xác hơn mối quan hệ về vị trí của các
thôn làng cổ.
4. Sự biến động hình thái lòng sông Hồng
Biến động hình thái lòng sông gồm biến động đường bờ (xói lở, bồi tụ)
và các bãi bồi (ven bờ, giữa dòng).
Dữ liệu nghiên cứu là ảnh Landsat TM và ETM chụp khu vực sông
Hồng thuộc địa phận Hà Nội vào các ngày 2/01/1996, 13/01/2003, 19/11/2011
và 16/6/2013. Các tác giả đã nghiên cứu theo sơ đồ tóm tắt ở hình 15.
Ảnh vệ tinh quang học sông Hồng
thuộc địa phận Hà Nội
Landsat thời gian T1 Landsat thời gian T3 Landsat thời gian T2
Bản đồ đường bờ
và bãi bồi T1
Bản đồ biến động hình thái lòng
sông Hồng năm T1- T2
Tài liệu khác
- Bản đồ địa hình
- Dữ liệu thực địa
….
Bản đồ đường bờ
và bãi bồi T3 Bản đồ đường bờ
và bãi bồi T2
Bản đồ biến động hình thái lòng
sông Hồng năm T2 - T3
Nắn chỉnh hình học
Xác định đường bờ,
ranh giới bãi bồi
Hình 15. Sơ đồ tính toán biến động hình thái lòng sông Hồng thuộc địa phận Hà Nội
Hình 12. Sự phân bố các Hình 13. Vị trí các nhà, Hình14. Dự báo vị trí năm 1873 ảnh năm 2005 các làng năm 1888 bằng biểu đồ Voronoi
738 |
25 NĂM VIỆT NAM HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG LIÊN NGÀNH
Kết quả nghiên cứu đã xây dựng được các bản đồ hiện trạng biến đổi
lòng sông qua các năm và thể hiện trên các bản đồ hình 16, 17 và 18, với
khối lượng cụ thể như sau:
+ Giai đoạn 1996 - 2003: Diện tích bồi tụ là 26,3 km2, diện tích xói lở là
11,7 km2.
+ Giai đoạn 2003 - 2011: Diện tích bồi tụ là 11,2 km2, diện tích xói lở là
23,8 km2,
+ Giai đoạn 2011 - 2013: Diện tích bồi tụ là 0,6 km2, diện tích bị lở là 14,8 km2.
Hình 16. Bản đồ phân bố vùng xói lở, bồi tụ bờ sông Hồng
thuộc địa phận Hà Nội giai đoạn 1996 - 2003
| 739
25 NĂM VIỆT NAM HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG LIÊN NGÀNH
Hình 17. Bản đồ phân bố vùng xói lở, bồi tụ bờ sông Hồng
thuộc địa phận Hà Nội giai đoạn 2003 - 2011
4. Kết luận và trao đổi
1. Bằng phân tích không gian trong GIS, với việc xác định vị trí không
gian trên nhiều lớp thông tin bản đồ cơ sở sẽ giảm thiểu sự tùy ý diễn giải
những thay đổi theo thời gian của các hiện tượng được thể hiện trên bản
đồ. Ngoài ra, những phân tích định lượng và ước lượng không gian là khả
thi đối với diện tích đất của Hoàng thành và các thôn làng cổ; khoảng cách
giữa các làng, sự phân bố, mật độ và vị trí của các làng căn cứ vào bản đồ
minh họa 1873; sự khác biệt giữa vật liệu làm nhà năm 1873; mốc thời gian
xây dựng các bờ đất cao và sự giảm đi của diện tích nước mặt; cũng như sự
phân bố của các di tích, tàn tích và các địa điểm lịch sử. Việc xây dựng mô
hình địa hình ba chiều cho thấy cái nhìn rõ nét về thay đổi cảnh quan và
740 |
25 NĂM VIỆT NAM HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG LIÊN NGÀNH
sự sụt lún của khu phố cổ Hà Nội. Bằng công nghệ GIS và RS, chúng ta có
bản đồ sự biến đổi lòng sông Hồng theo thời gian.
Hình 18. Bản đồ phân bố vùng xói lở, bồi tụ bờ sông Hồng
thuộc địa phận Hà Nội giai đoạn 2011 - 2013
2. Những sự kiện và hiện tượng riêng lẻ, sự phát triển của không
gian và thời gian có thể được đồ thị hóa và những quan hệ tương hỗ giữa
chúng có thể nhận biết được. Khi nhìn nhận từ góc độ địa tin học; những
hiện tượng này được thể hiện về “vị trí” và “độ cao” như minh họa trong
kết quả nghiên cứu. Nghĩa là, những sự kiện và hiện tượng này được thể
hiện bằng không gian ba chiều. Khi trục thời gian được đưa vào, có thể
nhìn nhận trên mô hình không gian thời gian (bốn chiều). Điều này cho
phép quan sát thấy sự chuyển động tổng thể và động lực phát triển của
vùng nghiên cứu.
3. Rõ ràng, bộ môn địa tin học có thể đem lại những kết quả nghiên
cứu nhanh, khả quan và cùng với bộ cơ sở dữ liệu số sẽ là tài liệu để chia sẻ
thông tin nhanh chóng, tiện ích, khách quan trong nghiên cứu khu vực. Để
| 741
25 NĂM VIỆT NAM HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG LIÊN NGÀNH
có kết quả khả quan nhất trong nghiên cứu, giải quyết nhiều vấn đề kinh tế
- xã hội của đất nước, cần thiết cộng kiến thức của các nhà khoa học thuộc
nhiều chuyên ngành. ĐTH là công cụ đủ mạnh và mạnh hơn khi có sự trợ
giúp của các nhà khu vực học.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Trương Xuan Luận. 2000. Hệ thông tin địa lý ứng dụng. Đại học Mỏ - Địa chất.
2. Ota Shoichi. 2006. Hanoi no Furansu Kenchiku [Architectural Hanoi - Paris Born
in Vietnam], Hakuyo-sha
3. Phan Huy Le. 2006. Địa bạ cổ - Hà Nội - huyện Thọ Xương [Hanoi Cadastral
Map], Vinh Thuan, Tap I [Volume 1], Nxb Hà Nội.
4. Sakurai Yumio, and Shibayama Mamoru. 2007. Tanron-Hanoi No Iseki, Hibun
Bunpu No GIS 4D Bunseki [GIS4D Analysis of the Distribution of Thang Long -
Hanoi Relics and Inscriptions], Symposium “Area Studies and Informatics:
Opening a New Horizon” Lecture Series, Center for Southeast Asian Studies,
Kyoto University, pp.37-53
5. Shibayama Mamoru et al. 2005. Area Informatics Approach for Exploring Thang
Long - Hanoi Historical Heritage. Proceedings of International Symposium on
Area Informatics and Historical Studies in Thang Long - Hanoi, 1-9.
6. Shibayama Mamoru. 2006. Chiiki Johogaku [Area Informatics Newsletter],
No.1, Basic Research (S), “Development of Area Informatics: With Emphasis on
Southeast Asia”, Kyoto University Center for Southeast Asian Studies
7. Shibayama Mamoru, Trương Xuân Luận, et al. 2010. Thông tin khu vực học
nghiên cứu đô thị hóa Thăng Long - Hà Nội trong các thế kỷ 18 và 19. Kỷ yếu hội
thảo Khoa học 1000 năm Thăng Long - Hà Nội.
8. Yonezawa Go; Shibayama Mamoru et al. 2008. Spatiotemporal Mapping for Urban
Transfiguration in Hanoi City, Vietnam, International Journal of Geoinformatics,
Special Issue, Vol.3, No.4, pp.27-34
9. Yonezawa Go, Trương Xuân Luận, et al. 2010. Nghiên cứu sự thay đổi địa hình
và đô thị hóa Hà Nội bằng mô hình 3 chiều. Kỷ yếu hội thảo Khoa học 1000 năm
Thăng Long - Hà Nội.