ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG NGẬP LỤT ĐỐI VỚI CÁC CÔNG TRÌNH CƠ SỞ HẠ TẦNG KHU VỰC TỈNH QUẢNG BÌNH SỬ DỤNG GOOGLE EARTH ENGINE VÀ CÁC PHÂN TÍCH KHÔNG GIAN. LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ CÔNG TRÌNH , QUẢN LÝ THIÊN TAI TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI Trịnh Hoàng Linh ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG NGẬP LỤT ĐỐI VỚI CÁC CƠNG TRÌNH CƠ SỞ HẠ TẦNG KHU VỰC TỈNH QUẢNG BÌNH SỬ DỤNG GOOGLE EARTH ENGINE VÀ CÁC PHÂN TÍCH KHƠNG GIAN LUẬN VĂN THẠC SỸ Ngành: Kỹ thuật Xây dựng Chuyên ngành: Quản lý cơng trình Hà Nội, 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI Trịnh Hoàng Linh ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG NGẬP LỤT ĐỐI VỚI CÁC CƠNG TRÌNH CƠ SỞ HẠ TẦNG KHU VỰC TỈNH QUẢNG BÌNH SỬ DỤNG GOOGLE EARTH ENGINE VÀ CÁC PHÂN TÍCH KHƠNG GIAN (Assessment of flooding impacts on infrastructure works in Quang Binh province using Google Earth Engine and spatial analysis) LUẬN VĂN THẠC SỸ Ngành: Kỹ thuật Xây dựng Chun ngành: Quản lý cơng trình Mã số: 8580201-2 Cán hướng dẫn: TS Lưu Thị Diệu Chinh Hà Nội - 2022 LỜI CAM ĐOAN Đề tài luận văn cao học “Đánh giá ảnh hưởng ngập lụt cơng trình sở hạ tầng khu vực tỉnh Quảng Bình sử dụng Google Earth Engine phân tích khơng gian” tác giả Nhà trường giao nghiên cứu theo định số 201/SĐH ngày 11 tháng 03 năm 2022 Hiệu trưởng trường Đại học Xây dựng Hà Nội Trong thời gian học tập Trường với giúp đỡ Thầy, Cô giáo đặc biệt Cô giáo TS Lưu Thị Diệu Chinh, tác giả tự nghiên cứu thực đề tài Luận văn kết nghiên cứu, thành lao động tích lũy mang tính nghề nghiệp tác giả Các kết nghiên cứu kết luận luận văn trung thực, không chép từ nguồn hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu (nếu có) thực trích dẫn ghi nguồn tài liệu tham khảo quy định LỜI CẢM ƠN Với tất kính trọng biết ơn sâu sắc nhất, Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn tới Cơ giáo TS Lưu Thị Diệu Chinh dành nhiều thời gian tâm huyết hướng dẫn, khích lệ giúp tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp cách tốt Tôi xin cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Xây dựng Hà Nội, Thầy, Cô giáo chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng - Quản lý cơng trình bảo, hướng dẫn tơi suốt thời gian học tập, nghiên cứu Trường Cuối cùng, Tôi xin gửi lời cảm ơn tới người thân gia đình, bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ, động viên tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Các liệu nghiên cứu thực thông qua đề tài từ Quỹ Phát triển khoa học công nghệ Quốc gia (NAFOSTED), mã số 105.08-2019.319 Mặc dù luận văn hoàn thiện với tất cố gắng, nỗ lực thân, nhiên tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, tơi mong nhận góp ý, bảo q Thầy, Cơ đồng nghiệp, giúp đỡ q báu mà tơi mong muốn để cố gắng hồn thiện q trình nghiên cứu cơng tác sau Xin chân thành cảm ơn./ Hà Nội, ngày 19 tháng 09 năm 2022 Tác giả Trịnh Hoàng Linh MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT I DANH MỤC BẢNG II DANH MỤC HÌNH ẢNH III MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ẢNH HƯỞNG CỦA HIỂM HỌA NGẬP LỤT .3 1.1 THỰC TRẠNG ẢNH HƯỞNG CỦA HIỂM HỌA NGẬP LỤT 1.2 KHÁI QUÁT TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA HIỂM HỌA NGẬP LỤT ĐỐI VỚI CÁC CƠNG TRÌNH CƠ SỞ HẠ TẦNG 1.3 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ (GIS) TRONG NGHIÊN CỨU HIỂM HỌA NGẬP LỤT 1.3.1 Ứng dụng công nghệ viễn thám 1.3.2 Hệ thống thông tin địa lý (GIS) 1.4 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU TỈNH QUẢNG BÌNH 1.4.1 Điều kiện tự nhiên 1.4.2 Điều kiện sở hạ tầng kỹ thuật 12 CHƯƠNG CƠ SỞ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 14 2.1 CÁCH TIẾP CẬN 14 2.1.1 Tiếp cận theo lưu vực sông 14 2.1.2 Tiếp cận lịch sử 14 2.1.3 Tiếp cận theo thời gian không gian 14 2.1.4 Tiếp cận phân tích, tổng hợp 15 2.2 CƠ SỞ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 15 2.2.1 Cơ sở lý thuyết 15 2.2.2 Cơ sở thực tiễn 18 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 20 2.3.1 Phương pháp thống kê 20 2.3.2 Phương pháp đồ 20 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG NGẬP LỤT ĐỐI VỚI CÁC CƠNG TRÌNH CƠ SỞ HẠ TẦNG CHO KHU VỰC TỈNH QUẢNG BÌNH 27 3.1 XÂY DỰNG BẢN ĐỒ HIỂM HỌA NGẬP LỤT (XÁC ĐỊNH KHU VỰC NGẬP LỤT) KHU VỰC TỈNH QUẢNG BÌNH SỬ DỤNG CƠNG CỤ GOOGLE EARTH ENGINE 27 3.1.1 Nội dung bước xác định khu vực ngập lụt sử dụng công cụ Google Earth Engine .27 3.1.2 Kết nghiên cứu sử dụng công cụ Google Earth Engine 36 3.1.3 Nhận xét kết nghiên cứu xây dựng đồ ngập lụt sử dụng công cụ GEE 49 3.2 XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT KHU VỰC TỈNH QUẢNG BÌNH SỬ DỤNG MƠ HÌNH ĐỘ CAO SỐ (DEM) VÀ CÁC VẾT LŨ LỊCH SỬ TRONG MÔI TRƯỜNG GIS 50 3.2.1 Mơ hình chi tiết q trình tạo đồ ngập lụt 50 3.2.2 Kết nghiên cứu sử dụng phân tích khơng gian mơi trường GIS 51 3.2.3 Nhận xét kết nghiên cứu 54 3.3 ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG NGẬP LỤT ĐỐI VỚI CÁC CƠNG TRÌNH CƠ SỞ HẠ TẦNG VÀ DÂN CƯ KHU VỰC TỈNH QUẢNG BÌNH 55 3.3.1 Đánh giá ảnh hưởng ngập lụt 2020 55 3.3.2 Đánh giá ảnh hưởng ngập lụt 2010 65 3.3.3 So sánh ảnh hưởng ngập lụt cơng trình sở hạ tầng tỉnh Quảng Bình năm 2020 năm 2010 74 3.4 CÁC BIỆN PHÁP BẢO ĐẢM AN TOÀN CHO CƠNG TRÌNH VÀ CON NGƯỜI VÙNG NGẬP LỤT 75 KẾT LUẬN .78 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 I DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT STT KÝ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT RS GIS ATNĐ IPCC GEE IDE API CSDL DEM 10 11 12 13 14 15 16 17 PCTT TKCN TM & DV HS THCS THPT TTGDTX QL CS CHỮ VIẾT TẮT ĐẦY ĐỦ Remote Sensing - Công nghệ viễn thám Geographic Information System - Hệ thống Thông tin Địa lý Áp thấp nhiệt đới Ủy ban Liên phủ Biến đổi Khí hậu Google Earth Engine Interactive Development Environment Giao diện chương trình ứng dụng Cơ sở liệu Digital Elevation Model - Mơ hình độ cao số Phịng chống thiên tai tìm kiếm cứu nạn Thương mại dịch vụ Học sinh Trung học sở Trung học phổ thông Trung tâm giáo dục thường xuyên Quốc lộ Cộng II DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1: Kết diện tích ngập lụt khu vực tỉnh Quảng Bình năm 2010 52 Bảng 3.2: Kết thiệt hại ngập lụt năm 2020 cơng trình giao thơng khu vực huyện tỉnh Quảng Bình 55 Bảng 3.3: Kết thiệt hại ngập lụt năm 2020 sở thương mại dịch vụ khu vực huyện tỉnh Quảng Bình 58 Bảng 3.4: Kết thiệt hại ngập lụt năm 2020 sở y tế khu vực huyện tỉnh Quảng Bình .60 Bảng 3.5: Kết thiệt hại ngập lụt năm 2020 trường học khu vực huyện tỉnh Quảng Bình .60 Bảng 3.6: Kết thiệt hại ngập lụt năm 2020 khu vực dân cư huyện tỉnh Quảng Bình 63 Bảng 3.7: Kết thiệt hại ngập lụt năm 2010 cơng trình giao thơng huyện tỉnh Quảng Bình .65 Bảng 3.8: Kết thiệt hại ngập lụt năm 2010 sở thương mại dịch vụ huyện tỉnh Quảng Bình 67 Bảng 3.9: Kết thiệt hại ngập lụt năm 2010 sở y tế huyện tỉnh Quảng Bình .69 Bảng 3.10: Kết thiệt hại ngập lụt năm 2010 trường học huyện tỉnh Quảng Bình .70 Bảng 3.11: Kết thiệt hại ngập lụt năm 2010 khu vực dân cư tỉnh Quảng Bình .72 Bảng 3.12: Bảng so sánh ảnh hưởng ngập lụt cơng trình sở hạ tầng tỉnh Quảng Bình năm 2020 năm 2010 74 III DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Thống kê số lượng thiệt hại lũ lụt quy mơ tồn cầu năm 1900-2016 (nguồn http://emdat.be) .4 Hình 1.2: Hệ thống sơng ngịi Quảng Bình .11 Hình 2.1: Hình ảnh vết lũ thu thập (nguồn:Ủy ban phòng chống thiên tai tỉnh Quảng Nam) .14 Hình 2.2: Sơ đồ quy trình xử lý chiết tách thông tin vùng ngập lũ sử dụng ảnh Landsat GEE 24 Hình 2.3: Sơ đồ quy trình xử lý chiết tách thơng tin vùng ngập lũ sử dụng ảnh radar Sentinel-1 GEE 24 Hình 2.4: Quy trình xử lý, biên tập xây dựng CSDL hạ tầng đô thị 26 Hình 3.1: Vẽ đa giác có diện tích cần nghiên cứu tay (nguồn https://unspider.org) 28 Hình 3.2: Tập lệnh Google Earth Engine cho ngày trước sau lũ lụt (nguồn https://un-spider.org) 29 Hình 3.3: Tập lệnh Google Earth Engine cho phân cực (nguồn https://un-spider.org) 29 Hình 3.4: Tập lệnh Google Earth Engine cho hướng (nguồn https://un-spider.org) 29 Hình 3.5: Các khu vực bao phủ hình ảnh descending ascending (nguồn https://un-spider.org) 30 Hình 3.6: Kết trình xem đồ Google Earth Engine (nguồn https://unspider.org) 31 Hình 3.7: Bên trái: không làm mịn Bên phải: áp dụng làm mịn 50m vòng tròn (nguồn https://un-spider.org) 32 Hình 3.8: Bên trái: lớp khác biệt, vùng sáng cho thấy thay đổi cao, vùng tối thay đổi Phải: kết lớp phạm vi lũ cách áp dụng ngưỡng 1,25 (nguồn https://unspider.org) 33 ... 3.3 ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG NGẬP LỤT ĐỐI VỚI CÁC CƠNG TRÌNH CƠ SỞ HẠ TẦNG VÀ DÂN CƯ KHU VỰC TỈNH QUẢNG BÌNH 55 3.3.1 Đánh giá ảnh hưởng ngập lụt 2020 55 3.3.2 Đánh giá ảnh hưởng ngập lụt. .. CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG NGẬP LỤT ĐỐI VỚI CÁC CƠNG TRÌNH CƠ SỞ HẠ TẦNG CHO KHU VỰC TỈNH QUẢNG BÌNH 27 3.1 XÂY DỰNG BẢN ĐỒ HIỂM HỌA NGẬP LỤT (XÁC ĐỊNH KHU VỰC NGẬP LỤT) KHU VỰC TỈNH QUẢNG BÌNH SỬ... CỨU Đánh giá ảnh hưởng ngập lụt cơng trình sở hạ tầng khu vực tỉnh Quảng Bình MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Áp dụng phân tích khơng gian GIS để đánh giá ảnh hưởng hiểm họa ngập lụt cơng trình sở hạ tầng