Giới thiệu ” Luận Án Tiến Sĩ Hệ Thống Thông Tin – Một Số Kỹ Thuật Phân Loại Dữ Liệu Và Ứng Dụng Trong Thành Lập Bản Đồ Nguy Cơ Cháy Rừng, Sạt Lở Đất “
Tên luận án: MỘT SỐ KỸ THUẬT PHÂN LOẠI DỮ LIỆU VÀ ỨNG DỤNG TRONG THÀNH LẬP BẢN ĐỒ NGUY CƠ CHÁY RỪNG, SẠT LỞ ĐẤT
Ngành: Hệ thống thông tin
Mã số: 9 48 01 04
Họ và tên nghiên cứu sinh: Hoàng Anh Đức
Chức danh, học vị, họ và tên người hướng dẫn:
1. PGS. TS. Đặng Văn Đức
2. PGS. TS. Lê Văn Hưng
Cơ sở đào tạo: Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Nội dung:
1) Đề xuất một số kỹ thuật tổng hợp, xử lý, phân loại dữ liệu phục vụ phân vùng nguy cơ cháy rừng và sạt lở đất.
2) Sử dụng các kết quả phân loại kể trên để thành lập:
– Bản đồ phân vùng nguy cơ cháy rừng ở tỉnh Gia Lai
– Bản đồ phân vùng sạt lở đất ở huyện Than Uyên, tỉnh Lai Châu
GIỚI THIỆU
1. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu
Cháy rừng và sạt lở đất là hai loại thiên tai phổ biến và nguy hiểm, gây tổn thất lớn về kinh tế, xã hội và môi trường tại Việt Nam và nhiều nơi trên thế giới. Biến đổi khí hậu làm tăng tần suất và cường độ của các hiện tượng này, tạo ra thách thức lớn cho công tác quản lý và phòng chống. Cháy rừng, mặc dù có vai trò sinh thái nhất định, có thể gây hậu quả nghiêm trọng khi xảy ra ở quy mô lớn, đặc biệt ở vùng nhiệt đới và gần khu dân cư. Sạt lở đất, một hiểm họa địa chất đáng kể, ảnh hưởng đến hàng triệu người, gây thiệt hại về sinh mạng và tài sản hàng năm. Xu hướng gia tăng mưa lớn và bão, nhất là ở vùng núi các nước đang phát triển, dự báo sẽ làm tăng số vụ lở đất trong tương lai. Trong bối cảnh đó, việc ứng dụng các kỹ thuật phân loại dữ liệu để thành lập bản đồ nguy cơ cháy rừng và sạt lở đất trở nên cấp thiết, giúp cung cấp thông tin quan trọng cho công tác dự báo, cảnh báo và quản lý rủi ro thiên tai.
Việt Nam, với vị trí địa lý nằm trong khu vực Đông Nam Á và địa hình đa dạng, được đánh giá là một trong những quốc gia dễ bị ảnh hưởng bởi thiên tai nhất trên thế giới. Địa hình đồi núi và khí hậu nhiệt đới gió mùa tạo điều kiện thuận lợi cho sự xuất hiện của cả cháy rừng và lở đất. Tình trạng này càng trở nên nghiêm trọng hơn trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu, khi mà các hiện tượng thời tiết cực đoan ngày càng trở nên phổ biến và khó dự đoán. Điều này đặt ra thách thức lớn cho công tác quy hoạch sử dụng đất, bố trí dân cư và các hoạt động canh tác.
Trong bối cảnh đó, việc dự đoán và thành lập bản đồ phân vùng nguy cơ thiên tai đóng vai trò then chốt trong công tác quản lý và giảm thiểu rủi ro.
Các phương pháp học máy kết hợp với hệ thông tin địa lý (GIS) đang mở ra những hướng tiếp cận mới, mang lại nhiều ưu điểm vượt trội so với các phương pháp truyền thống. Các nghiên cứu trước đây tại Việt Nam về dự báo cháy rừng và lở đất thường sử dụng các phương pháp thống kê truyền thống, chưa khai thác được tiềm năng của các phương pháp học máy tiên tiến. Việc áp dụng học máy và GIS trong dự báo thiên tai giúp xác định chính xác hơn các khu vực có nguy cơ cao, từ đó hỗ trợ việc lập kế hoạch phòng ngừa, quản lý rừng hiệu quả và quy hoạch sử dụng đất an toàn.
Với những lý do trên, luận án này nhằm giải quyết nhu cầu thực tế, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Mục tiêu chính là chứng minh tính hiệu quả của việc sử dụng dữ liệu viễn thám và GIS kết hợp với các kỹ thuật học máy tiên tiến trong xây dựng các mô hình dự đoán nguy cơ xảy ra thiên tai cũng như xây dựng bản đồ phân vùng nguy cơ. Kết quả của nghiên cứu này sẽ góp phần quan trọng vào việc cải thiện công tác quản lý và phòng chống thiên tai tại Việt Nam, đồng thời cung cấp một phương pháp tiếp cận mới có thể áp dụng cho các khu vực khác có điều kiện tương tự.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chính: xây dựng các mô hình học máy hiệu quả để dự đoán và thành lập bản đồ phân vùng nguy cơ thiên tai.
Mục tiêu cụ thể: thu thập và xử lý dữ liệu, phát triển và huấn luyện mô hình học máy, đánh giá hiệu suất của mô hình và thành lập bản đồ phân vùng nguy cơ xảy ra thiên tai.
3. Nội dung nghiên cứu
Để đạt được các mục tiêu của luận án này, luận án sẽ tiến hành các nội dung:
– Tìm hiểu các lý thuyết cơ bản về học máy, các phương pháp phân loại dữ liệu và các vấn đề liên quan đến xây dựng bản đồ phân vùng nguy cơ thiên tai, tình hình nghiên cứu về vấn đề xây dựng
– Xây dựng quy trình thu thập, tiền xử lý dữ liệu các vùng nghiên cứu
– Thu thập, xử lý và tiền xử lý dữ liệu cho các khu vực nghiên cứu, bao gồm dữ liệu về cháy rừng của tỉnh Gia Lai, Việt Nam, và dữ liệu về lở đất của huyện Than Uyên, tỉnh Lai Châu, Việt Nam.
– Tạo và huấn luyện mô hình có thể được sử dụng cho hai bộ dữ liệu.
– Đánh giá các tiêu chí, thử nghiệm và đánh giá các mô hình đề xuất.
– Biểu diễn kết quả ra bản đồ phân vùng nguy cơ cháy rừng và sạt lở đất.
4. Đóng góp của luận án
1) Đề xuất một số kỹ thuật tổng hợp, xử lý, phân loại dữ liệu phục vụ phân vùng nguy cơ cháy rừng và sạt lở đất.
2) Sử dụng các kết quả phân loại kể trên để thành lập các bản đồ phân vùng nguy cơ cháy rừng ở tỉnh Gia Lai và sạt lở đất ở huyện Than Uyên, tỉnh Lai Châu.
5. Cấu trúc luận án
Luận án bao gồm phần mở đầu, 3 chương chính và kết luận.
Chương 1: Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu
Chương 2: Mô hình xây dựng bản đồ phân vùng nguy cơ cháy rừng ở Gia Lai sử dụng Deep-NC
Chương 3: Mô hình thành lập bản đồ phân vùng nguy cơ sạt lở đất sử dụng cây tổng hợp BBO-DE-StreeEns
Cuối cùng là phần kết luận và đề xuất hướng nghiên cứu trong tương lai
