B GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
NGUYỄN ĐÌNH HẢI
NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC XÂY DỰNG
MÔ HÌNH 3D ĐỊA HÌNH ĐÁY BIỂN PHỤC VỤ CHO
HOẠT ĐỘNG CỦA TÀU NGẦM TRÊN VÙNG BIỂN VIỆT NAM
Ngành: Kỹ thuật trắc địa- bản đồ
Mã số: 9520503
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA- BẢN ĐỒ
HÀ NỘI, 2024
Công trình được hoàn thành tại Bộ môn Trắc địa cao cấp, Khoa
Trắc địa - Bản đồ và Quản lý đất đai, Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Dương Vân Phong
2. TS. Dương Thành Trung
Phản biện 1: GS.TS Võ Chí Mỹ
Phản biện 2: PGS.TS Nguyễn Văn Sáng
Phản biện 3: PGS.TS Nguyễn Trường Xuân
Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án Tiến sĩ cấp
trường, họp tại Trường Đại học Mỏ - Địa chất, phường Đức Thắng,
quận Bắc Từ Liêm, Thành phố Hà Nội vào hồi …giờ, ngày … tháng
… năm 2024
Có thể tìm hiểu luận án tại:
Thư viện Quốc gia, Hà Nội
Thư viện Trường Đại học Mỏ - Địa chất
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Biển Đông đóng vai trò quan trọng trong nhiệm vụ xây dựng và bảo
vệ Tổ quốc, là cửa ngõ để Việt Nam giao thương với các nước trong khu
vực và quốc tế. Các đảo và quần đảo trên Biển Đông, đặc biệt là quần
đảo Hoàng Sa và Trường Sa, không chỉ có ý nghĩa trong việc kiểm soát
các tuyến đường biển qua lại, mà còn có ý nghĩa phòng thủ chiến lược
quan trọng từ xa đối với nước ta. Lực lượng Hải quân, mà trong đó có
lực lượng tàu ngầm đóng vai trò là lực lượng nòng cốt trong thực hiện
nhiệm vụ bảo vệ vững chắc chủ quyền quốc gia trên biển. Vì vậy, yêu
cầu cần thiết là phải phát huy hết sức mạnh của lực lượng này cả trong
chiến đấu và huấn luyện sẵn sàng chiến đấu. Cần đảm bảo dữ liệu chiến
trường, dữ liệu mô hình 3D địa hình riêng, phục vụ cho hoạt động tác
chiến trên biển với độ chính xác và chi tiết cao, tương ứng với từng loại
nhiệm vụ.
Ngày nay, với sự phát triển của khoa học công nghệ, mô hình 3D trở
lên phổ biến trong nước và trên thế giới. Nhiều các cơ quan, đơn vị trong
và ngoài quân đội đã tiến hành nghiên cứu, xây dựng mô hình 3D cho
các nhiệm vụ khác nhau, mang lại hiệu quả lớn cả về kinh tế, an ninh
quốc phòng. Tuy nhiên, chưa có các giải pháp cho các hoạt động đặc thù
của tàu ngầm, nhất là với mô hình 3D địa hình đáy biển.
Do vậy đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học xây dựng mô hình 3D
địa hình đáy biển phục vụ cho hoạt động của tàu ngầm trên vùng biển
Việt Nam” rất cấp thiết.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu của luận án là thiết lập cơ sở khoa học xây dựng mô hình
3D địa hình đáy biển phục vụ cho hoạt động của tàu ngầm trên vùng
2
biển Việt Nam, xây dựng được mô hình 3D địa hình đáy biển cho khu
vực thực nghiệm trên cơ sở khoa học đã được xây dựng.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: dữ liệu đo sâu đa tia, dữ liệu thủy âm quét
sườn, dữ liệu tán xạ ngược, mô hình 3D và phương pháp xây dựng mô
hình 3D địa hình đáy biển.
Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu xây dựng mô hình 3D địa hình đáy
biển phục vụ cho hoạt động của tàu ngầm Việt Nam, xây dựng mô hình
3D địa hình đáy biển cho một vài khu vực thực nghiệm trong vùng
biển của Việt Nam.
4. Phương pháp nghiên cứu
Các phương pháp nghiên cứu được sử dụng bao gồm: phương pháp
thu thập tài liệu, số liệu; phương pháp phân tích, tổng hợp; phương pháp
so sánh; phương pháp tin học; phương pháp mô hình hóa; phương pháp
thực nghiệm.
5. Các luận điểm bảo vệ
Luận điểm 1: Mô hình 3D địa hình đáy biển được xây dựng theo
phương pháp mô hình lưới đa độ phân giải và mô hình lưới tứ giác không
gian với cạnh là các đường cong tham số, trên cơ sở sử dụng kết hợp dữ liệu
đo sâu hồi âm đa tia và dữ liệu Side Scan Sonar mô tả chân thực nhất bề
mặt thực địa hình đáy biển.
Luận điểm 2: Phương pháp phân loại trầm tích từ các nguồn dữ liệu
thủy đạc đạt được độ chính xác tốt, nâng cao tính trực quan của mô
hình 3D địa hình đáy biển phục vụ cho hoạt động của tàu ngầm trên
vùng biển Việt Nam.
6. Các điểm mới của luận án
- Đề xuất phương pháp và thuật toán xây dựng mô hình 3D địa hình
đáy biển phục vụ cho hoạt động của tàu ngầm: Phương pháp tối ưu hóa
3
mô hình 3D bằng lưới đa độ phân giải và phương pháp xây dựng mô
hình 3D bằng lưới tứ giác với các cạnh là đường cong tham số.
- Đề xuất phương pháp phân loại trầm tích để xây dựng mô hình
3D lớp phủ trầm tích, thể hiện trực quan bề mặt địa hình đáy biển.
- Đề xuất sơ đồ quy trình xây dựng mô hình 3D địa hình đáy biển
cho hoạt động của tàu ngầm.
7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Góp phần bổ sung cơ sở khoa học về xây dựng mô hình 3D địa hình
đáy biển.
Xây dựng mô hình 3D địa hình đáy biển với độ chính xác cao, sát
với bề mặt thực và thể hiện một cách trực quan nhất, phục vụ cho
nhiệm vụ tác chiến của tàu ngầm như huấn luyện, diễn tập sẵn sàng
chiến đấu, …đạt hiệu quả cao.
8. Cơ sở tài liệu, số liệu
Luận án sử dụng các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước
có liên quan, số liệu thu thập thực địa của Đoàn Đo đạc biên vẽ Hải đồ
và Nghiên cứu biển khu vực biển Nha Trang-Khánh Hòa, biển Ninh
Thuận, biển Song Tử-Trường Sa.
9. Cấu trúc của luận án
Cấu trúc của Luận án bao gồm 3 chương và minh họa bởi 18 bảng
biểu, 108 hình vẽ và đồ thị, 13 phụ lục số liệu tính toán, 8 công trình
nghiên cứu đã công bố và danh mục 87 tài liệu tham khảo.
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU,
XÂY DỰNG MÔ HÌNH 3D ĐỊA HÌNH ĐÁY BIỂN
1.1 Mô hình 3D địa hình đáy biển
Mô hình 3D địa hình là một kỹ thuật đồ họa máy tính hiện đại, mang
lại khả năng biểu diễn không gian ba chiều của bề mặt đất với độ chính
xác và chi tiết cao, tạo ra mô hình chân thực, phản ánh đúng về đặc điểm