DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ALOS The Advanced Land Observing Satellite Vệ tinh quan sát Trái Đất Nhật Bản MIKE NAM Mơ hình thuỷ văn MIKE 11 Mơ hình thuỷ lực MIKE GIS Mơ hình MIKE kết nối GIS SWAT Soil and Water Assessment Tool Mơ hình mưa dịng chảy DEM Mơ hình số độ cao SRTM Shuttle Radar Topography Mission Dữ liệu mơ hình số địa hình BĐĐH Bản đồ địa hình HEC-HMS Mơ hình thuỷ văn GIS Hệ thống thông tin địa lý NDVI Chỉ số thực vật chuẩn PALSAR Phased Array L-band Synthetic Aperture RADAR Đầu thu radar ảnh vệ tinh ALOS HTSD Hin trạng sử dụng đất HTTT Hệ thống thông tin CSDL Cơ sở liệu LVS Lưu vực sông CNTT Công nghệ thông tin SPOT Système Pour l’Observation de la Terre Hệ thống vệ tinh quan trắc Trái Đất Pháp DANH MC HèNH V Hình -1: Sơ đồ chức SWAT 16 Hình -1: Dải tần số hoạt động Radar 19 Hình 2-2: Sơ đồ quy trình kết hợp viễn thám mô hình thủy văn, thđy lùc tÝnh to¸n ngËp lơt 24 Hình 2-3: Sơ đồ quy trình đặt, thu ảnh nhanh trạm thu ảnh vệ tinh 26 Hình 2-4 :Sơ đồ quy trình tách chiết thông số mô hình MIKE11 modul SWAT2000 28 H×nh 2-5: Quy trình đặt chụp ảnh viễn thám chiết tách vùng ngËp lơt 34 tõ ¶nh viƠn th¸m 34 H×nh 2-6: Quy tr×nh công nghệ chiết tách vết ngập lũ từ ảnh vệ tinh RADAR 35 H×nh 2-7: Quy tr×nh công nghệ phân loại tự động lớp phủ ảnh viễn thám 38 phương pháp phân loại có giám định 38 Hình 3-1: Bản đồ lưu vực sông thuộc tỉnh Bình Định 44 Hình 3-2: Sơ đố cảnh ảnh SPOT5 tỉnh Bình Định 46 Hình 3-3: Sơ đồ bảng chắp mảnh đồ địa hình khu vực nghiên cứu 47 Hình 3- 4: Mô hình số địa hình vùng lu vùc s«ng K«n 48 Hình 3-5: Mô hình số địa hình dạng grid sau đà loại bỏ giá trị âm vùng hố 49 Hình 3-6: Hệ thống thuỷ văn sau chỉnh sửa điểm outlet 49 Hình 3- 7: Tư liệu ảnh vệ tinh sau ghép xử lý 50 Hình 3- 8: Kết sau phân loại 51 Hình 3-9: Sơ đồ lưu vực phận hệ thống sông Kôn - Hà Thanh 53 Hình 3-10: Sơ đồ lưu vực sông Kôn - Hà Thanh tỉnh Bình định phân chia mô hình MIKE11 54 Hình 3-11: Đường trình lưu lượng tính toán thực đo Bình Tường trận lũ từ 14/X đến 21/X năm 2003 57 Hình 3-12: Mô tả trình tự xây dựng đồ ngập lụt cho phương án tính toán 58 Hình 3-13: Bản đồ ngập lụt lưu vực sông Kôn, Hà Thanh năm 1999 65 Hình 3-14: Bản đồ ngập lụt lưu vực sông Kôn, Hà Thanh năm 2003 66 Hình 3-15: Bản đồ ngập lụt lưu vực sông Kôn, Hà Thanh năm 2009 67 Hình 3-16: Bản đồ trạng ngập lớn vùng hạ lưu sông Kôn - Hà Thanh trận lũ năm 2003 68 Hình 3-17: Bản đồ trạng ngập lớn vùng hạ lưu sông Kôn - Hà Thanh trận lũ năm 1999 69 H×nh 3-18: Bản đồ trạng ngập lụt năm 2009 chiết tách từ ảnh ALOSPALSAR 73 Hình 3-19: Bản đồ trạng ngập lụt năm 2009 chiết tách từ ảnh ALOSPALSAR ảnh SPOT 74 DANH MỤC BẢNG BIỂU B¶ng 2-1: Danh mục sản phẩm ảnh vệ tinh SPOT 23 B¶ng 2-2: Thông số ảnh ALOS PALSAR 24 Bảng 3-1: Bảng thông số đầu vào mô hình thuỷ văn MIKE11 chiÕt t¸ch tõ t liƯu viƠn th¸m: 51 Bảng 3-2: Diện tích lưu vực phận lưu vực sông Kôn - Hà Thanh 53 Bảng 3-3: Quan hệ tổng lượng mưa trận trạm lưu vực sông Kôn- Hà Thanh trận lò 2003 (14-21/X/2003) 56 Bảng 3- 4: Cao độ mực nước lớn ô ruộng tính toán từ trận mưa năm 1999 60 Bảng 3- 5: Cao độ mực nước lớn ô ruộng tính toán từ trận mưa năm 2003 62 Bảng 3- 6: Diện tích tương ứng với độ sâu ngập năm 1999 63 B¶ng 3- 7: DiƯn tích tương ứng với độ sâu ngập năm 2003 64 LỜI CẢM ƠN Trước hết, xin gửi lời cảm ơn trân trọng tới TS Nguyễn Xuân Lâm, Giám đốc Trung tâm Viễn thám Quốc gia, người thầy nhiệt tình hướng dẫn tơi hồn thành luận văn Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới cán bộ, nhân viên Trung tâm Thu nhận Xử lý ảnh viễn thám, Trung tâm Viễn thám Quốc gia giúp đỡ tơi q trình thu thập tư liệu, thực đề tài Tôi xin gửi lời cảm ơn tới thầy, cô giáo, cán Khoa Địa Lý, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội, học viên cao học lớp K8 Bản đồ viễn thám GIS Cuối xin cảm ơn gia đình, bạn bè, người ln động viên, sát cánh bên tơi suốt q trình học tập Tôi xin chân thành cảm ơn! MỞ ĐẦU Công nghệ Viễn thám nhiều thập kỷ qua đà sử dụng để theo dõi quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên hữu hiệu Nhiều loại tư liệu Viễn thám đà sử dụng rộng rÃi như: LANDSAT, SPOT, RADARSAT Các vệ tinh ngày hoàn thiện: cảm ngày cải tiến, với tính kỹ thuật không ngừng nâng cao độ phân giải không gian, độ phân giải phổ, khả loại trừ nhiễu, khả nắn chỉnh hình học Cùng với tiến nhảy vọt công nghệ thông tin đà xuất hàng loạt phần mềm dùng để xử lý khai thác thông tin vệ tinh với tốc độ cao độ xác ngày cao Những thông tin đồng lấy tõ t liƯu viƠn th¸m gióp Ých rÊt nhiỊu cho việc cập nhật làm sở liệu dùng cho công tác theo dõi, quản lý tài nguyên sử dụng hữu ích Đặc biệt thời gian tới trạm thu ảnh vệ tinh trung tâm Viễn thám vào hoạt động nguồn liệu ảnh vệ tinh chủ động phong phú hơn, giúp ích nhiều giám sát thiên tai quản lý tài nguyên Trong nhng nm gn õy Việt Nam liên tục xảy ngập lụt gây thiệt hai lớn tài sản người, đặc biệt tỉnh miền Trung có Bình Định Do việc thành lập đồ trạng ngập lụt cần thiết, để xây dựng đồ trạng ngập lụt việc sử dụng cơng nghệ phù hợp ứng dụng tư liệu ảnh viễn thám kết hợp với hệ thông tin địa lý (GIS) Và lý em chọn đề tài "Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám mơ hình thuỷ văn thuỷ lực để thành lập đồ ngập lụt lưu vực sông Kôn – Hà Thanh, tỉnh Bình Định” cho luận văn tốt nghiệp Mơc tiªu nghiªn cøu - Tìm hiểu khả ảnh SPOT5, số loại ảnh vệ tinh khác mơ hình thuỷ văn thuỷ lực cho nghiên cứu ngập lụt - Nghiên cứu khả cung cấp thơng số đầu vào cho mơ hình thuỷ văn thuỷ lực từ tư liệu viễn thám - Thực nghiệm tài lưu vực sơng Kơn – Hà Thanh, tỉnh Bình Định Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu quy trình kết hợp viễn thám mơ hình thủy văn thủy lực cho nghiên cứu ngập lụt - Nghiên cứu chiết tách số thơng số đầu vào cho mơ hình MIKE11 từ tư liệu viễn thám - Nghiên cứu chiết tách vết ngập lũ từ ảnh vệ tinh RADAR Phạm vi nghiên cứu 3.1 Phạm vi mặt khoa học: nghiên cứu ứng dụng kết hợp công nghệ viễn thám mơ hình thuỷ văn thuỷ lực để thành lập đồ trạng ngập lụt 3.2 Phạm vị lãnh thổ: Thử nghiệm lưu vực sông Kơn – Hà Thanh tỉnh Bình Định Các kỹ thuật sử dụng 4.1 Kỹ thuật sử dụng - Các kỹ thuật xử lý ảnh vệ tinh - Các kỹ thuật chiết xuất thông tin ảnh viễn thám - Các kỹ thuật GIS - Các kỹ thuật phân tích thống kê 4.2 Các phần mềm sử dụng - Phần mềm Envi - Phần mềm Microstation - Phần mềm ArcGIS - Phần mềm MIKE11, SWAT2000 Tài liệu sử dụng để thực luận văn - Ảnh ALOS PALSAR độ phân giải 6,25m - Ảnh SPOT độ phân giải 2.5m - Ảnh ASTER độ phân giải 15m - Bản đồ địa hình tỷ lệ 1:25 000, 1:50 000 Kết qu nghiờn cu ca lun - Báo cáo đánh giá khả ứng dụng công nghệ Viễn thám GIS phục vụ giám sát ngập lụt - Bình đồ ¶nh vÖ tinh tû lÖ 1: 50.000 - Mét sè đồ chuyên đề đồ trạng ngập lụt, đồ nguy ngập lụt CHNG I : CƠ SỞ LÝ THUYẾT NGHIÊN CỨU VỀ NGẬP LỤT 1.1 Bản đồ phục vụ quản lý ngập lụt Từ trước đến việc xây dựng đồ nguy ngập lụt Việt Nam thiếu nhiều tư liệu mang tính thời chưa có phương pháp tốt để thực Việc lập đồ nguy ngập lụt nước ta thời gian ngắn, xây dựng phương pháp để thành lập đồ nguy ngập lụt nhằm dự báo, giám sát lũ lụt cách nhanh chóng thuận tiện, đảm bảo độ xác cao yêu cầu cấp bách cần nghiên cứu Bản đồ nguy ngập lụt hình thức biểu thị cách trực quan để sử dụng thuận lợi kết phân tích nguy lũ lụt vùng Trong quản lý lũ lụt Việt Nam tạo phổ biến bốn loại tài liệu đồ sau đây: 1- Bản đồ trạng ngập lụt: Là loại đồ ngập vẽ lại trận lụt qua Phương pháp thường dùng để thành lập đồ ngập lụt là: - Dựa vết lũ lớn khảo sát để lập đồ ngập, sau dựa vào phần mềm, cơng nghệ DEM để xác định đồ diện ngập độ sâu ngập cho toàn khu vực - Nếu thiếu vết lũ (thực tế phổ biến diện ngập lưu vực sông lại lớn) phương pháp phổ biến dùng mơ hình thủy văn, thủy lực để mơ lại lũ tràn qua, vào vết lũ đo đạc thực địa để hiệu chỉnh khôi phục cao độ vết lũ để cung cấp liệu cho DEM 2- Bản đồ dự báo ngập lụt: Là loại đồ dự báo ngập lụt chưa diễn lụt Loại sản phẩm cần thực tế phòng tránh lũ Việt Nam giới Phương pháp thành lập phù hợp sử dụng mơ hình thủy lực để tính tốn, mơ Cách thực phải dự báo lượng mưa trạm đo lưu vực tính tốn dịng chảy mạng sơng-ruộng để xác định mức nước, độ sâu vị trí 3- Bản đồ ngập lụt thiết kế: Là loại đồ dùng thiết kế cơng trình ứng với chu kỳ tái (100, 50, 20, 10, năm) Bản đồ tính tốn từ trận mưa thiết kế trạm đo mưa từ chuỗi tài liệu thực đo Phương pháp xây dựng đồ sử dụng mơ hình thủy lực Đối với đồ nguy ngập theo tần xuất cấp báo động lũ phương pháp tính tốn thủy lực cơng cụ sử dụng nhiều Với phương pháp trên, độ xác phụ thuộc vào số lượng vết lũ, mức độ chi tiết đồ địa hình đặc điểm thủy văn, thủy lực lưu vực sơng Mức độ xác chủ yếu đánh giá qua kiểm tra thực địa – công việc nhiều thời gian, tiền bạc nên nhiều không xem xét kỹ 4- Bản đồ trạng ngập chụp ảnh viễn thám: Thực chất đồ ngập trạng chụp hình ảnh vùng ngập lụt vào thời điểm chụp ảnh Tuy nhiên, việc lập đồ ngập lụt Việt Nam nhiều bất cập việc thu thập đủ số liệu, thiếu đồ địa hình tỷ lệ lớn để cập nhật trạng chưa có cơng nghệ so sánh từ ảnh viễn thám để so sánh, hiệu chỉnh Quản lý ngập lụt bao gồm công việc chuẩn bị trước ngập lụt xảy ra, trình ngập lụt sau ngập lụt diễn Phục vụ cho quản lý ngập lụt cách hiệu đòi hỏi nhiều loại đồ khác Ứng dụng công nghệ viễn thám hệ thống thông tin địa lý quản lý ngập lụt, thường quan tâm sản xuất loại đồ chuyên đề sau: - Bản đồ khả ngập: loại đồ tính tốn, thành lập từ mơ hình số độ cao sử dụng mơ hình thủy lực Trên đồ thể vùng ngập nước theo dịng chảy xảy lũ lụt - Bản đồ tổn thương ngập lụt: loại đồ khu vực nghiên cứu, thể tất đối tượng địa hình, giao thơng, dân cư, kinh tế-xã hội chịu tác động dễ bị tổn thương xảy lũ - Bản đồ nguy ngập lụt: đồ kết tích hợp đồ tổn thương đồ khả ngập lụt chạy từ mơ hình dự báo từ vết lũ lịch sử Bản đồ cho thấy vùng có nguy ngập lụt cao xảy lũ lụt đối tượng dễ bị tổn thương, bị chịu tác động ngập lụt cần bảo vệ có biện pháp phong tránh tổn thương Trên đồ chuyên đề phục vụ khâu chuẩn bị ứng phó trước ngập lụt xảy Khi ngập lụt xảy ra, cần sản xuất cung cấp nhanh chóng đồ trạng ngập lụt phục vụ nắm bắt tình hình ngập, đánh giá sơ tình trạng thiệt hại lập kế hoạch ứng cứu Vì cần thiết tiến hành nghiên cứu công nghệ thành lập nhanh đồ trạng ngập lụt sử dụng ảnh viễn thám, ảnh RADAR loại ảnh chịu ảnh hưởng mây Sau ngập lụt xảy ra, cần cung cấp nhanh chóng đồ trạng sau lụt để tiến hành đánh giá tổn thất, lập kế hoạch ứng cứu đạo ứng cứu phục hồi, khắc phục hậu lũ lụt Một đặc điểm quan trọng loại đồ phục vụ quản lý ngập lụt đòi hỏi quy trình cung cấp nhanh sản phẩm, diện bao quát vùng rộng lơn Để đáp ứng đòi hỏi cơng nghệ viễn thám GIS tỏ phù hợp phát huy mạnh công nghệ mới, cung cấp thông tin nhanh, xác tổng thể diện rộng 1.2 Các phương pháp nghiên cứu 1.2.1 Phương pháp tổng hợp kế thừa - Thu thập tài liệu có liên quan tới phương pháp nội dung luận văn - Phân tích lựa chọn phương pháp nghiên cứu phù hợp - Phân tích, tổng hợp kết nghiên cứu, tư liệu liên quan đến nội dung luận văn 1.2.2 Phương pháp sử dụng cơng nghệ viễn thám Cơng nghệ giải đốn ảnh: xử lý ảnh số, chiết tách thông tin, cung cấp liệu đầu vào: mạng lưới thủy văn, trạng lớp phủ bề mặt, thành lập đồ ngập lụt 1.2.3 Phương pháp chỉnh liệu địa hình (phân bố dân cư, giao thông ) đồ địa lý 1.2.4 Phương pháp tích hợp thơng tin xây dựng sở liệu GIS Công dụng GIS: Xây dựng sở liệu (CSDL), quản lý thơng tin trạng ngập, phân tích thơng tin đề xuất giải pháp, đánh giá tình hình ngập lụt, đánh giá tổn thất sau thiên tai 1.2.5 Phương pháp kết hợp ứng dụng tư liệu viễn thám GIS - Các phương pháp giải đoán chiết tách thông tin từ ảnh vệ tinh bao gồm phương pháp phân loại tự động, bán tự động (có giám định), giải đoán mắt điều vẽ trực tiếp máy tính, điều vẽ mắt ảnh in kết hợp với tư liệu bổ sung - Các lớp thông tin chiết tách từ ảnh vệ tinh số hóa chuẩn hố - Sử dụng công cụ GIS để chồng lớp thông tin lên đồ để thành lập đồ nguy ngập lụt 1.2.6 Phương pháp phân tích thống kê - Các số liệu thống kê thu thập từ quan lưu trữ đầu ngành qua trình xử lý, phân tích bổ sung thêm nội dung cho đồ trạng ngập lụt sở để đánh giá thông tin thu từ đồ thành lập - Các số liệu thống kê thu từ phân tích thơng tin sở để đánh giá quy hoạch 1.2.7 Phương pháp phân tích đa thời gian - Phần lớn tài liệu, tư liệu có thu thập thành lập nhiều thời điểm khác nhau, nên cần có q trình nghiên cứu phân tích kỹ lưỡng thông tin đa thời gian - Các thơng tin đa thời gian qua q trình phân tích cho thấy xu biến động tượng, đối tượng bề mặt Thông tin không hữu ích cho việc thành lập đồ biến động mà dấu hiệu điều vẽ quan trọng để xác định đối tượng trạng có tư liệu ảnh vệ tinh 1.3 Tình hình nghiên cứu giới khu vực Trong khoảng chục năm trở lại đây, trận lụt xảy ngày tăng với cường độ mạnh Trung Quốc (1998), Tây Âu (1998,2000), CH Séc (2002), Băng La Đét (2001), vùng Viễn Đông thuộc Nga (2002) Ngập lụt thảm họa thiên nhiên tác động bao trùm khu vực rộng lớn Do mật độ dân cư sống dọc theo dịng sơng cao khu vực có hoạt động sản xuất kinh tế tập trung đặc biệt nước châu Á Băng la đét, Trung Quốc, Ấn Độ , Việt Nam, , nên nạn lụt gây mát khổng lồ tài sản cướp sống nhiều người hàng năm Sau số thông tin nghiên cứu số nước giới quản lý lũ lụt Băng la đét xây dựng thành công hệ thống giám sát cảnh báo ngập lụt sở sử dụng mơ hình thủy văn, thủy lực MIKE11 (của Đan Mạch) trợ giúp UNDP/WMO kết hợp với sử dụng tư liệu viễn thám GMS, NOAA-12 NOAA-14 Hệ thống giám sát cảnh báo ngập lụt áp dụng cho vùng lãnh thổ rộng 82.000 km2, đoạn dài 7.270 km sông, 195 nhánh, sử dụng 30 trạm giám sát Trung Quốc xây dựng hệ thống giám sát cảnh báo ngập lụt sở sử dụng tư liệu viễn thám FY-II, OLR, GPCP, ERS-II, SSM/I Tại Trung Quốc, 10 H×nh 3-13: Bản đồ ngập lụt lưu vực sông Kôn, Hà Thanh năm 1999 65 Hình 3-14: Bản đồ ngập lụt lưu vực sông Kôn, Hà Thanh năm 2003 66 Hình 3-15: Bản đồ ngập lụt lưu vực sông Kôn, Hà Thanh năm 2009 67 Hình 3-16: Bản đồ trạng ngập lớn vùng hạ lưu sông Kôn - Hà Thanh trận lũ năm 2003 68 Hình 3-17: Bản đồ trạng ngập lớn vùng hạ lưu sông Kôn - Hà Thanh trận lũ năm 1999 69 3.6 Lp đồ trạng vùng ngập ảnh viễn thám RADAR 3.6.1 Xử lý tư liệu ảnh RADAR T liÖu sử dụng phần thực nghiệm ALOS-PALSAR - Ngày chụp: 5/11/2009 - Loại ảnh: "Fine" - Kênh ảnh: L-band - Bíc sãng: 23.6cm - Ph©n cùc: HH - Mức xử lý: Level 1.5 - Độ phân giải: 6.25m ảnh RADA ứng dụng cho nghiên cứu ngập lụt xử lý theo bước sau - Định chuẩn ảnh - Lọc ảnh Bộ lọc sử dụng nhóm Adaptive Nhóm lọc không thay đổi giá trị trung bình cục (local mean) mà làm giảm ®é lƯch chn cơc bé (local standard deviation), cho ¶nh mịn so với ảnh gốc bảo toàn ®ỵc cÊu tróc bê ranh giíi Theo nhiỊu thư nghiƯm loạt ảnh đồng thời có tham khảo tài liệu có liên quan với lọc có kích thước trung bình 7x7 pixel cho kết tốt Trong nhóm lọc có loại lọc sau sử dụng: a Lọc Gamma: dùng để loại bỏ nhiễu tần số cao mà bảo toàn đặc trưng tần số cao (tức c¸c bê ranh giíi) b Läc Frost: Sư dơng mét ma trận trọng số không cố định mà thay đổi tùy thuộc vào giá trị thống kê cục ảnh, tính phạm vi cửa sổ kích thước lọc có tâm điểm đích xét - Nắn chỉnh hình học Bản chất việc nắn chỉnh hình học xây dựng mối tương quan hệ tọa độ ảnh ®o vµ hƯ täa ®é quy chiÕu chn Sau nắn xong ảnh đầu tiên, ảnh lại nắn theo ảnh đà nắn để đảm bảo độ xác chồng nhiều date ảnh lên trình xử lý đa thời gian 70 - Chuyển đổi giá trị Power sang dB - Chiết tách vùng ngËp níc Sau xư lý nhiƠu vµ hiƯu chØnh hình học ảnh PALSAR, tiến hành chiết tách thông tin tình trạng ngập nước Công đoạn tách nước xử lý phần mềm ENVI theo phương pháp "Density Slice" - Thành lập Bản đồ ngập lụt Kết công đoạn chiết tách vùng ngập nước xuất dạng vector (shape file) kết hợp với liệu GIS cộng với Bản đồ Tổn thương vùng để làm Bản đồ ngập lụt 3.6.2 Chit tỏch vựng ngp t nh RADAR Việc phân tích ảnh RADAR dựa vào trạng vùng ngập lũ, mà thực tế chúng có mối liên hệ với bề mặt trơn nhẵn, thông tin đối tượng tán xạ trở lại vệ tinh vùng ngập tạo tông màu tối ảnh SAR (trong điều kiện thời tiết gió to sóng to) Còn với loại đối tượng khác thực vật lại có tông màu sáng theo chế phản xạ đối tượng ảnh RADAR Tất loại ảnh SAR phải tiền xử lí trước đưa vào sử dụng Công tác tiền xử lí ảnh RADAR chủ yếu gồm hiệu chỉnh hình học, hiệu chỉnh xạ lọc nhiễu Xử lí ảnh ALOS-PALSAR + Xử lí hình học: ảnh ALOS-PALSAR nắn theo phương pháp trực giao đưa hệ toạ độ VN-2000 phần mềm WinAsean Việc nắn chỉnh hình học phần mềm thực sau: - Công đoạn chọn điểm rải toàn cảnh, điểm chọn phải đảm bảo cho giá trị độ cao tăng dần từ thấp đến cao nhằm giảm tối đa ảnh hưởng chênh cao địa hình đến chất lượng hình ảnh Số lượng điểm chọn cảnh thường 12 điểm - Mô hình số độ cao (DEM) phục vụ cho công tác nắn ảnh trực giao thành lập từ đồ địa hình tỉ lệ 1:25.000 71 - ảnh ALOS-PALSAR sau nắn đảm bảo độ xác với sai số không vượt pixel + Lọc nhiễu: Trong phần thực nghiệm chưa đủ điều kiện để thử nghiệm phép lọc đa thời gian nên phương pháp lọc nhiễu áp dụng Enhanced Frost với cửa sổ lọc 7x7, công đoạn thực phần mềm ENVI Đây phương pháp vừa bảo toàn đường biên cấu trúc ảnh gốc đồng thời làm tăng cường độ tương phản đáng kể Do phù hợp với việc chiết tách thông tin xác định vết ngập lũ Kết thu ảnh PALSAR tốt, vùng ngập sau lọc có cấu trúc mịn, giá trị độ xám đồng đều, tách biệt hẳn so với đối tượng khác việc chiết tách vết ngập thuận lợi dễ dàng + Phân đoạn ảnh chiết tách vết lũ: Việc phân đoạn chiết tách vết ngập thực phần mềm ENVI công cụ Density Slicing Đây phương pháp đơn giản, chủ yếu ứng dụng để tách biệt đối tượng có độ đồng tương đối mặt giá trị độ xám đối tượng nước, Nếu ảnh RADAR xử lý lọc nhiễu tốt phương pháp cho kết với độ tin cậy cao Vùng ngập lũ ảnh sau lọc chúng có giá trị xám độ thấp vùng không bị ảnh hưởng lũ có giá trị độ xám cao Biểu đồ Histogram ảnh sau tăng cường chất lượng có hai đỉnh, vùng hai đỉnh ta sử dụng ngưỡng giá trị để phân đoạn ảnh vùng khô vùng ngập Trên thực tế, phân cực đơn ảnh RADAR phụ thuộc nhiều vào tán xạ bề mặt đối tượng, bên cạnh có khác đối tượng với cấu trúc khác nên phương pháp chia ngưỡng phương pháp phù hợp để nhận dạng chiết tách thông tin vùng bị ảnh hưởng lũ Dưới kết xử lý chiết tách vết ngập ảnh ALOS-PALSAR: 72 Hình 3-18: Bản đồ trạng ngập lụt năm 2009 chiết tách từ ảnh ALOSPALSAR 73 Hình 3-19: Bản đồ trạng ngập lụt năm 2009 chiết tách từ ¶nh ALOS-PALSAR trªn nỊn ¶nh SPOT 74 KẾT LUẬN VÀ KIN NGH Ngập lụt thảm hoạ thiên tai xảy hàng năm ngày xảy thường xuyên với mức độ nghiêm trọng việc tìm kiếm công cụ kỹ thuật nhằm hỗ trợ cho việc quản lý ngập lụt ngày trở nên cấp thiết Ngày vệ tinh quan sát Trái Đất cho phép cung cấp kịp thời hình ảnh bề mặt khu vực bị ngập lụt giúp cho việc quản lý thiên tai thuận tiện Công nghệ viễn thám GIS kết hợp với việc sử dụng mô hình thuỷ văn thuỷ lực để dự báo ngËp lơt gióp cho viƯc qu¶n lý ngËp lơt sÏ gần với thời gian thực Trên sở nghiên cứu thử nghiệm luận văn, rút mét vµi kÕt ln nh sau: VỊ lÜnh vùc phòng tránh thiên tai: Tư liệu ảnh v tinh có th s dng chiết tách mt s thông s đầu vào cho mô hình thuỷ văn thuỷ lực Mô hình số địa hình kết hợp với ảnh vệ tinh cho phép chiết tách thông số trực tiếp tổng số 15 thông số đầu vào mô hình thuỷ văn Các thông s trc phi o c th công bn giy, mt nhiu công sc thi gian Các thông số lại lấy từ liệu thuỷ văn từ đồ thực phủ, đồ đất Mụ hỡnh thủy văn thủy lực áp dụng quản lý LVS MIKE Mơ hình số địa hình STRM đủ độ tin cậy để giải toán dự báo tổng quát ngập lụt lưu vực sông Để lập đồ dự báo ngập lụt chi tiết cần sử dụng DEM có độ xác độ chi tiết cao làm từ đồ địa hình tỷ lệ 1:10 000 Kiến nghị : - Mở rộng nghiên cứu tiếp mơ hình MIKE 11 mơ hình khác để tìm kiếm khả ứng dụng quản lý lưu vực sông - Ứng dụng ảnh viễn thám GIS cho quản lý tổng hợp lưu vực sông Bước đầu áp dụng cho ứng dụng có quy trình cơng nghệ lập đồ trạng sử dụng đất Xác định thông số đầu vào cho mơ hình thủy văn thủy lực, lập đồ trạng ngập 75 - Đối với lưu vực sơng Kơn-Hà Thanh, để xác hóa thơng số tính tốn áp dụng cho mơ hình MIKE cần tiếp tục nghiên cứu xác hố mạng sơng, bổ sung mặt cắt, mở rộng vùng tính tốn mơ thêm số trận lũ điển hình lưu vực sơng Kơn-Hà Thanh Có thể sử dụng ảnh viễn thám chụp ảnh thời điểm ngập lụt lưu vực sơng để góp phần hồn thiện thơng số nói 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt TS Nguyễn Xuân Lâm (2005-2006), “ Hợp tác nghiên cứu kinh nghiệm Thái Lan ứng dụng công nghệ viễn thám phục vụ công tác quản lý tài nguyên môi trường Việt Nam, trước hết tài nguyên đất nước”, Trung tâm Viễn thám Quốc gia TS Nguyễn Xuân Lâm (2009-2010), “ Hợp tác nghiên cứu kinh nghiệm Thái Lan ứng dụng công nghệ viễn thám phục vụ công tác quản lý tài nguyên, môi trường thiên tai” , Trung tâm Viễn thám Quc gia TS Hoàng Dương Tùng, Nghiên cứu xây dựng hệ thống thông tin địa lý phục vụ quản lý môi trường lưu vực sông, Cục Bảo vệ môi trường ThS Phùng Văn Vui, Nghiên cứu sở khoa học thực tiễn đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường theo lưu vực sông, Cục Bảo vệ môi trường TS Trần Minh ý, Nghiên cứu tích hợp liệu viễn thám mô hình quản lý tổng hợp môi trường lưu vực sông, phòng Công nghệ Viễn thám Hệ thông tin Địa lý, Viện Địa lý Trần Nguyên Bằng, Võ Hữu Công, Nông Hữu Dương, Nguyễn Quang Hà, Trần Trung Kiên, Nguyễn Thị Minh Nguyệt, Tìm hiểu thay đổi lớp thảm thực vật vấn đề quản lý tài nguyên xà Mậu Đức, huyện Con Cuông, tỉnh Nghệ An , Trung tâm Sinh Thái Nông Nghiệp Lê Vũ Việt Phong, Trần Hồng Thái, Phạm Văn Hải , Nghiên cứu áp dụng mô hình tính toán MIKE 11 tính toán chất lượng nước sông Nhuệ sông Đáy, Viện Khoa học khí tượng thuỷ văn môi trường TS Trần Hồng Thái, KS Vương Xuân Hoà, CN Nguyễn Văn Thao, ứng dụng mô hình toán học tính toán dự báo xu biến đổi chất lượng nước phụ thuộc vào kịch kinh tế xà hội lưu vực sông Sài Gòn Đồng Nai, Viện Khoa học Khí Tượng Thuỷ Văn Mụi trường 77 Cục Bảo vệ Môi trường, (2006): Hiện trạng môi trường nước lưu vực sông Cầu, Nhuệ - Đáy, hệ thống sông Đồng Nai , Báo cáo môi trường quốc gia Ting Anh Canadian Space Agency, "Extraction of Beta Nought and Sigma Nought", RADARSAT CDPF Products (2000) RADARSAT International, "Using your Radarsat Product", Radarsat Illuminated Alexandre Bouvet, Instructions to use the multi-channel SAR filter, CESBIO, CNES, France Chris Oliver., Shaun Quegan (1997), "Principles of SAR Image Formation", "Fundamental Properties of SAR Images", Understanding Synthetic Aperture Radar Images, SCITECH Publishing, Inc, pp 11-42, 75-99 HervÐ Yesou, "Flood Mapping and Monitoring", Flood monitoring training course, ASAR Training course in Remote Sensing Center, MONRE, Hanoi, Vietnam (2008) Hoang Minh Hien, Tran Nhu Trung, Wim Looijen and Kees Hulsbergen, Flood Vulnerability Analysis and Mapping in Vietnam Robbert Misdorp, Hua Chien Thang, Nguyen Xuan Lam , Using Remote Sensing Data for Coastal TT-Hue Province, Vietnam, Providing information for Intergrated Coastal Zone Management Priero Villegas (2004), Flood Modelling in Perfume River Basin, Hue Province, Vietnam, Master of Science Thesis, International Institute for Geo-information Science and Earth Observation, The Netherlands, pp 37-39, 41-47 MIKE 11 reference MIKE 11 – a modeling system for river and channels 10 HEC HMS, HEC RAS reference 11 SWAT 2000 reference 78 12 VietNam: State of the Environment – United Nations Environment Programme Regional Resource Centre for Asia and the Pacific (UNEP RRC.AP) 79 ... ứng dụng tư liệu ảnh viễn thám kết hợp với hệ thông tin địa lý (GIS) Và lý em chọn đề tài "Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám mơ hình thuỷ văn thuỷ lực để thành lập đồ ngập lụt lưu vực sông. .. nghiên cứu 3.1 Phạm vi mặt khoa học: nghiên cứu ứng dụng kết hợp công nghệ viễn thám mơ hình thuỷ văn thuỷ lực để thành lập đồ trạng ngập lụt 3.2 Phạm vị lãnh thổ: Thử nghiệm lưu vực sông Kôn – Hà. .. Campuchia Toàn tỉnh có tổng diện tích tự nhiên 602.555 Lưu vực sông Kôn Hà Thanh hình thành từ lưu vực sông sông Kôn sông Hà Thanh - Lưu vực sông Kôn: Về mặt hành chính, lưu vực sông Kôn có diện