Thu thập, xử lý ảnh vệ tinh các trận lũ lịch sử tại xã võ ninh

Chuyờn XII Thu thp, x lý nh v tinh cỏc trn l lch s ti xó Vừ Ninh Ngi thc hin: t Hin vic s dng nh vin v cụng ngh GIS tt c cỏc lnh vc l rt ph bin, v vic dựng nh v tinh gii oỏn cỏc i tng trờn mt t rt thun tin thụng qua cỏc phn mn GIS Tuy nhiờn quỏ trỡnh thc hin chỳng ta phi tin hnh mt s thao tỏc nhm chun húa cỏc d liu (nh nn chnh nh hiu chnh cỏc ng cong ph phn x) I: NN CHNH HèNH HC NH Cú nhiu nguyờn nhõn gõy li hỡnh hc ca nh vin thỏm, vớ d nh tc bay chp, cao bay chp, gúc nhỡn ca thit b, tc gng quay, Nhng li ny cú th c khc phc s dng mt h thng cỏc im khng ch (Ground Control Points - GCP) nn chnh hỡnh hc nh õy l nhng im trờn b mt trỏi t, ó bit ta v d dng nhn trờn nh vin Bi thc hnh ny s giỳp bn thc hin vic nn nh, s dng cỏc cụng c ca ENVI Nn nh theo nh ó c nn chnh (Image to Image) Tin hnh theo cỏc bc sau: Bc 1: M nh ó c nn v nh cn nn, hin th chỳng trờn Image khỏc Bc 2: T menu chớnh ca ENVI, bm Map => Registration => Select GCPs: Image to Image => xut hin HT Image to Image Registration (hỡnh 1.1) Hỡnh 1.1 HT Image to Image Registration Bc 3: Trong danh sỏch Base Image, chn ca s tng ng vi nh ó c nn Bc 4: Trong danh sỏch Warp Image, chn ca s tng ng vi nh cn nn Bc 5: Nhn OK => xut hin HT Ground Control Points Selection cho phộp chn cỏc im khng ch mt t (GCPs) (hỡnh 1.2) Xỏc nh cỏc GCPs trờn nh thụng qua cỏc pixel nm trờn cỏc ca s Zoom Cỏc s liu ca pixel c gỏn vo HT Ground Control Points Selection Cỏc ta pixel dng s nguyờn tng ng vi gúc trờn - trỏi ca pixel Cỏc giỏ tr x,y tng t trỏi qua phi, t trờn xung di Cỏc ký hiu ỏnh du cho GCP c t tựy thuc vo v trớ ca subpixel ca s Zoom Subpixel l mt phn ca pixel tng ng vi h s phúng i ca ca s Zoom Vớ d, h s phúng i = 4x thỡ Subpixel = ẳ pixel Cỏc v trớ ca subpixel giỳp nõng cao chớnh xỏc vic chn cỏc GCPs Hỡnh 1.2 HT Ground Control Points Selection Bc Chn cỏc im GCPs nh sau: + Trong ca s Image ca mi nh, nh v khung Zoom trờn phm vi cú im GCP mong mun + Chn thờm cỏc GCPs c lp bng cỏch nh v tr chut ti cựng v trớ b mt trờn c nh Kim tra cỏc v trớ trờn ca s Zoom, iu chnh v trớ nu cn bng cỏch nhn trỏi chut trờn mi ca s Zoom Cỏc v trớ ca Subpixel c h tr trờn cỏc ca s Zoom Cỏc h s phúng i cng ln thỡ v trớ cng chớnh xỏc Cỏc ta ct (sample) v hng (line) ca c nh xut hin HT Ground Control Points Selection, cỏc ụ Base X, Y v Warp X, Y Cỏc ta Subpixel c hin th dng cỏc giỏ tr du phy ng + Trong HT Ground Control Points Selection, nhn Add Point thờm cỏc GCP vo danh sỏch cỏc GCP xem danh sỏch cỏc GCPs, nhn Show List => xut hin HT Image to Image GCP List cú cha danh sỏch cỏc GCPs ó chn dng bng (hỡnh 1.3) Khi cỏc GCPs c thờm vo danh sỏch, mt ký hiu ỏnh du c t cỏc ca s nh base v nh warp Ký hiu ny ch pixel c chn (hoc v trớ ca subpixel) Tõm ca ký hiu cho bit v trớ ca GCP thc s + B sung cỏc im GCPs theo cỏc bc va nờu Khi ó chn c ớt nht GCPs; cỏc ta predict x, predict y; cỏc sai s cho x v y; sai s RMS c lit kờ bng Image to Image GCP List Hỡnh 1.3 HT Image to Image GCP List Chỳ ý: cú kt qu tt, c gng ti thiu húa RMS error Cú th lm gim li bng cỏch b sung thờm nhiu im GCP hn Nu cú ớt im GCP thỡ nờn chn chỳng gn vi cỏc gúc nh hoc phõn b chỳng u nh s tt hn Bc Kim soỏt v la chn cỏc im GCPs HT Ground Control Points Selection hin th cỏc im GCPs m bn ó la Sau chn c mt s ti thiu cỏc im GCP kim soỏt cho phộp nn nh bc 1, HT hin th cỏc sai s ErrorX, ErrorY, RMS cho mi im GCP Khung Degree HT Ground Control Points Selection hin th cp ca a thc c s dng tớnh toỏn li Ngi s dng cú th thay i giỏ tr ny sau ó la s ti thiu cỏc im GCPs phự hp cho bc mun i sang Bng 1.1: Quan h gia bc ca a thc v s ti thiu cỏc im khng ch Phộp chuyn i S ti thiu cỏc im GCPs Affine Pseudo Affine Polynomials - Helmert Second-order Conformal Projection bit c im GCP cú sai s RMS cao nht, HT Ground Control Points Selection, bm Options => Order Points by Error => Cỏc im GCPs danh sỏch c sp xp li theo trt t: cỏc im cú sai s RMS gim dn t u danh sỏch n cui danh sỏch Nu sai s ln vt mc cho phộp, cú th chn im GCP ú, xúa i v bm chn li im Bc Qun lý file cha cỏc im GCPs Danh sỏch cỏc im GCPs ó cú bc cú th c lu tr v s dng li cn thit (vớ d kim tra cn) - lu thnh file ASCII, ta thc hin nh sau: T menu ca HT Ground Control Points Selection hoc HT Image to Image GCP List, chn File => Save GCPs to ASCII => xut hin HT cho phộp nhp tờn file cú uụi *.pts; nhp tờn cho file.pts => bm OK - lu cỏc h s thnh file ASCII: T menu ca HT Ground Control Points Selection chn File => Save Coefficients to ASCII => xut hin HT cho nhp tờn ; nhp tờn => bm OK - Sau chn xong cỏc im GCPs, HT Ground Control Points Selection => bm Options => Warp File => HT -> Chn tip file nh cn nn => HT Registration Parameters -> chn phng phỏp nn nh (Method), phng phỏp chia mu nh (Resampling), chn ng dn v tờn file lu nh kt qu (Enter Output FileName: n nỳt Choose) => n OK - Nu mun lu file ta cỏc im GCPs, trc thc hin nn nh (Warp File) => T menu ca HT Ground Control Points Selection hoc HT Image to Image GCP List, chn File => Save GCPs to ASCII => xut hin HT cho phộp nhp tờn file cú uụi *.pts; nhp tờn cho file.pts => bm OK Nn nh theo bn (Image to Map) Cú nhiu bc tng t nh nn Image to Image Tin hnh theo cỏc bc sau: Hỡnh 2.1 La chn phng phỏp nn nh theo bn F Bc M nh cn nn v hin th kờnh mong mun Bc M file bn s (nh dng Vevtor) - T menu chớnh ca ENVI => Vevtor => Open Vector File => xut hin HT cho phộp chn file vector ó cú ENVI h tr m mt s nh dng vector thụng dng ca cỏc phn mm ph bin nh: ArcView, ArcInfo, ArcGIS, MapInfo, Microstation, AutoCAD, - Chn File cn m => n OK Nu file nh m khụng phi l nh dng file vector ca ENVI, s xut hin HT yờu cu chuyn file nh m sang nh dng ca ENVI (*.evf) => la chn cỏch lu file *.evf s to => n OK - Xut hin HT Available Vectors List => chn file cn m => n Load Selected => HT la chn ca s hin th, nhỏy vo NewVector Layer => Ca s hin th file vector xut hin Hỡnh 2.2 File dng vector Bc T menu chớnh ca ENVI, bm Map => Registration => Select GCPs: Image to Map => xut hin HT Image to Map Registration (hỡnh 2.3a or 2.3b) Hỡnh 2.2a Chn cỏc tham s a lý v hỡnh hc phự hp Hỡnh 2.2b HT Image to Map Registration HT ny cho phộp chn cỏc tham s v phộp chiu, li chiu, mỳi chiu, phự hp vi phộp chiu ca bn Bc 4: Nu ngi s dng m nhiu hn mt nh, hóy chn ca s s s dng t danh sỏch Input Display ca HT Image to Map Registration Nu ch m mt nh, nú s c chn t ng Bc 5: Trong danh sỏch Select Registration Projection, chn li chiu cn nn Nu mun nhp mt li chiu ngi dựng nh ngha => n New Bc 6: Nhn OK => xut hin HT Ground Control Points Selection cho phộp chn cỏc im khng ch mt t (GCPs) (hỡnh 2.4) Hỡnh 2.3 HT Ground Control Points Selection Bc Chn cỏc im GCPs nh sau: - Trong ca s Image, nh v khung Zoom ti phm v cú im GCP mong mun - Trong ca s Zoom, kớch chut trỏi trờn pixel cú c im d nhn bit trờn nh (cng nh trờn bn ) nh v tr ti pixel ú hoc Subpixel Cỏc ta ca v trớ c chn s xut hin HT Ground Control Points Selection ti ụ Image X v Image Y (ta nh) - Cỏc ta thc cú th l cỏc ta o GPS (h nh v ton cu), hoc c trc tip trờn bn giy v nhp trc tip vo HT Ground Control Points Selection, hoc s dng cụng c phn mm ENVI chn cỏc im trờn nh tng ng vi cỏc im trờn bn s Cỏch cui cựng chỳng ta s tỡm hiu k sau: Bm vo im tng ng trờn ca s Vector, trờn ca s Vector xut hin mt ký hiu ỏnh du => Nhn phi chut trờn ca s Vector; xut hin menu ng cnh => Chn Export Map Location, ta im ú s c t ng cp nht vo ụ ta im khng ch HT Ground Control Points Selection (ta thc) - Chn thờm cỏc cp im GPS tng ng trờn nh v trờn bn Cỏch phõn b cỏc im GCPs tng t nh i vi nn Image to Image, ngha l: cỏc im nờn phõn b u trờn ton nh, nu cú ớt im thỡ nờn chn gn phớa gúc nh v s im ti thiu cho phng phỏp nn ó chn theo bng 1.1 - Sau chn xong cỏc im GCPs, HT Ground Control Points Selection => bm Options => Warp File => HT -> Chn tip file nh cn nn => HT Registration Parameters -> chn phng phỏp nn nh (Method), phng phỏp chia mu nh (Resampling), chn ng dn v tờn file lu nh kt qu (Enter Output FileName: n nỳt Choose) => n OK - Nu mun lu file ta cỏc im GCPs, trc thc hin nn nh (Warp File) => T menu ca HT Ground Control Points Selection hoc HT Image to Map GCP List, chn File => Save GCPs to ASCII => xut hin HT cho phộp nhp tờn file cú uụi *.pts; nhp tờn cho file.pts => bm OK Hỡnh 2.3a Chn im khng ch - Ground Control Point Selection Núi túm li: Trc mun s dng cỏc loi nh thỡ chỳng ta phi tin hnh nn chnh nh hỡnh hc vi cỏc phng phỏp nh gii thiu trờn trc s dng vo nhiu mc ớch khỏc II HIU CHNH NH PH 1.Khỏi nim vin Vin (Remote sensing) l phng phỏp cụng ngh nhm xỏc nh thụng tin v hỡnh dỏng, kớch thc v tớnh cht ca mt vt th, mt i tng t mt khong cỏch c nh, khụng cú s tip xỳc trc tip vi chỳng [10] 10 Vin l phng phỏp x lý v phõn tớch cỏc thụng tin ca nhng i tng phõn b trờn b mt Trỏi t v c thu thp t ba tng khụng gian: * V tr (ngoi khớ quyn) * Tng trung (tng khớ quyn) * Mt t Nhm xỏc nh mt cỏch tng hp nhng thuc tớnh c bn ca i tng nghiờn cu Hỡnh 2.1 S nguyờn lý cụng ngh vin v tinh C s d liu ca vin l súng in t c phỏt x hoc bc x t cỏc vt th, cỏc i tng trờn b mt Trỏi t Súng in t cú tớnh cht c bn: bc súng, hng lan truyn, biờn v mt phõn cc Mi mt thuc tớnh c bn ny s phn ỏnh cỏc ni dung thụng tin khỏc ca vt th, ph thuc vo thnh phn vt cht v cu trỳc ca chỳng, lm cho mi i tng c xỏc nh v nhn bit mt cỏch nht Súng in t phn x hoc bc x t vt th trờn b mt trỏi t s c thu nhn bng cỏc h thng thu nh gi l b cm (sensor) Cỏc b cm c lp t trờn cỏc phng tin (flatform) khinh khớ cu, mỏy bay hoc v tinh X lý, phõn tớch, gii oỏn (interpretation) cỏc tm nh vin s cho cỏc thụng tin v i tng cn nghiờn cu Mt h thng vin khộp kớn bao gm cỏc phng tin bay chp, trung tõm iu khin mt t, trung tõm x lý, trung tõm hnh chớnh, trung tõm khai thỏc t liu v ng dng Hin nay, vin ang c ng dng nhiu vic giỏm sỏt ti nguyờn mụi trng cỏc phn sau, ta s i tỡm hiu sõu hn v t liu vin bit c nhng kh nng ca nú phc v cho ti 1.1 c tớnh c bn ca t liu vin D liu vin bao gm d liu nh hng khụng v d liu nh v tinh Vin v tinh s dng cỏc b cm gn trờn v tinh nhõn to hot ng nhiu bc súng t 400nm-25cm thu d liu v cỏc i tng nghiờn cu trờn Trỏi t Trong lun vn, hc viờn ó s dng cỏc nh Landsat, SPOT l cỏc nh c thu di súng nhỡn thy v cn hng ngoi Cỏc thụng s quan trng nht c trng cho thụng tin 11 ca mt nh v tinh cn c la chn cho i tng nghiờn cu, ú l phõn gii khụng gian, phõn gii ph, phõn gii thi gian, phõn gii bc x - phõn gii khụng gian: phõn gii khụng gian ca nh v tinh, c tớnh ca u thu, ph thuc vo trng nhỡn tc thỡ (IFOV) c thit k sn í ngha quan trng nht ca phõn gii khụng gian l nú cho bit i tng nh nht m cú th phõn bit trờn nh - phõn gii ph: V tinh thu nhn súng phn x trờn mt khong bc súng nht nh rng hp ca khong bc súng ny l phõn gii ph ca nh Khong bc súng cng hp thỡ tớnh cht phn x ph ca i tng cng ng nht - phõn gii thi gian: V tinh vin chuyn ng trờn qu o v chp nh Trỏi t Sau mt khong thi gian nht nh, nú quay li v chp li vựng ó chp Khong thi gian ny gi l phõn gii thi gian ca v tinh Vi khong thi gian lp li cng nh thỡ thụng tin thu thp cng nhiu - phõn gii bc x (radiometric resolution): l kh nng lng t húa thụng tin bc x ca cỏc ụi tng c cỏc b cm lng t di dng n v thụng tin d liu (vớ d nh bit, bit, 16 bit ) Ngoi ra, s lng kờnh nh cng l mt yu t quan trng nh hng n thụng tin thu nhn trờn nh vin nh c thu cng nhiu kờnh thỡ cng cú nhiu thụng tin v i tng thu c Cỏc nh a ph thụng thng thu c t 3-10 kờnh Kh nng nhn bit i tng trờn nh v tinh ph thuc vo phõn gii Cn c vo phõn gii khụng gian ca nh, ta cú th chia thnh mc d liu nh vin thỏm: - D liu cú phõn gii thp nh nh NOAA, MODIS, MERIS - D liu cú phõn gii trung bỡnh nh nh Landsat MSS (80m) - D liu cú phõn gii cao nh Landsat TM (30m, 15m), SPOT (20m, 10m) Aster (15m) - D liu cú phõn gii siờu cao nh IKONOS (1-5m), Quickbird (1m), obview la chn t liu vin phự hp cho khu vc v i tng nghiờn cu, cn thit phi xem xột v cõn nhc gia cỏc phõn gii Nghiờn cu ụ th cn cú phõn gii khụng gian t trung bỡnh ti cao v siờu cao c tớnh ca ụ th l khụng ng nht 1.2 c tớnh phn x ph ca cỏc i tng t nhiờn th phn x ph c xõy dng vi chc nng l mt hm s ca giỏ tr ph phn x v bc súng, c gi l ng cong ph phn x Hỡnh dỏng ca ng cong ph phn x cho bit mt cỏch tng i rừ rng tớnh cht ph ca mt i tng v 12 hỡnh dng ng cong ph thuc rt nhiu vo vic la chn cỏc di súng m ú thit b vin cú th ghi nhn c cỏc tớn hiu ph Hỡnh dng ca ng cong ph phn x cũn ph thuc rt nhiu vo tớnh cht ca cỏc i tng Trong thc t, cỏc giỏ tr ph ca cỏc i tng khỏc nhau, ca mt nhúm i tng cng rt khỏc nhau, song v c bn chỳng dao ng quanh giỏ tr trung bỡnh Nguyờn tc c bn phõn bit cỏc i tng lp ph mt t trờn nh v tinh l da vo s khỏc bit v c tớnh phn x ca chỳng trờn cỏc kờnh ph Hỡnh 1.2 di õy th hin c tớnh phn x ca cỏc thnh phn t, nc v thc vt trờn nh v tinh Phản xạ (%) Đ ất khô Đ ất - t Thực vật N- c dảI sóng 0,8 1,2 Hồng ngoạ i gần 1,6 2,0 2,4 Hồng ngoạ i trung Hỡnh 2.2: c tớnh phn x ph ca t, nc v thc vt trờn nh v tinh c tớnh phn x ph ca thc vt Thc vt khe mnh cha nhiu dip lc t (Chlorophil), phn x rt mnh ỏnh sỏng cú bc súng t 0,45 0,67àm (tng ng vi di súng mu lc Green) vỡ vy ta nhỡn thy chỳng cú mu xanh lc Khi dip lc t gim i, thc vt chuyn sang cú kh nng phn x ỏnh sỏng mu tri hn Kt qu l lỏ cõy cú mu vng (do t hp mu green v red) hoc mu hn (rng khớ hu lnh, hin tng ny khỏ ph bin ụng n), vựng hng ngoi phn x (t 0,7 1,3àm) thc vt cú kh nng phn x rt mnh, sang vựng hng ngoi nhit v vi súng (microwave) mt s im cc tr vựng súng di lm tng kh nng hp th ỏnh sỏng ca hi nc lỏ, kh nng phn x ca chỳng gim i rừ rt v ngc li, kh nng hp th ỏnh sỏng li tng lờn c bit, i vi rng cú nhiu tng lỏ, kh nng ú cng tng lờn c tớnh phn x ph ca nc Nc khụng ch phn x mnh vựng súng ca tia xanh l (Blue) v yu dn sang vựng tia xanh lc (Green), trit tiờu cui di súng (Red) Khi nc b c, kh nng phn x tng lờn nh hng s tỏn x ca cỏc vt cht l lng S thay i v tớnh cht ca nc ( c, sõu, hm lng Chlorophil ) u nh hng n tiớnh 13 cht ph ca chỳng Ngha l tớnh cht nc thay i, hỡnh dng ng cong v giỏ tr ph phn x s b thay i Ngoi nú cũn ph thuc vo b mt v trng thỏi ca nc Trờn kờnh hng ngoi v cn hng ngoi ng b nc c phỏt hin rt d dng c tớnh phn x ph ca t khụ ng cong phn x ph ca t khụ tng i n gin, ớt cú nhng cc i v cc tiu mt cỏch rừ rng, lý chớnh l cỏc yu t nh hng n tớnh cht ph ca t khỏ phc v khụng rừ rng nh thc vt Cỏc yu t nh hng n ng cong ph phn x ca t l : lng m, cu trỳc ca t (t l cỏt, bt v sột), nhỏm b mt, s cú mt ca cỏc loi oxyt kim loi, hm lng vt cht hu c, cỏc yu t ú lm cho ng cong ph phn x bin ng rt nhiu quanh ng cong cú giỏ tr trung bỡnh Tuy nhiờn quy lut chung l giỏ tr ph phn x ca t tng dn v phớa súng cú bc súng di Cỏc cc tr hp th ph hi nc cng din vựng 1,4 ; 1,9 v 2,7àm Bờn cnh cỏc c trng phn x ph ca cỏc i tng t nhiờn c bn, Root v Mille nghiờn cu v a cỏc c trng phn x ph ca mt s i tng chớnh ụ th nh bờ tụng, vỏn lp, nha ng v t trng (hỡnh 2.3) Cỏc c trng ny l thụng tin quan trng giỳp quỏ trỡnh gii oỏn cỏc i tng ụ th Hỡnh 2.3 c tớnh phn x ph cỏc i tng ụ th Túm li, ph phn x l thụng tin quan trng nht m vin thu c v cỏc i tng Da vo c im ph phn x (cng , dng ng cong cỏc di súng khỏc nhau) cú th phõn tớch, so sỏnh v nhn din cỏc i tng trờn b mt 1.3 Hiu chnh ph Hiu chnh ph l cụng vic rt quan trng vic gii oỏn cỏc i tng 14 Nh ó thy trờn, khụng phi ton b gii súng in t c s dng vic thu nhn nh vin Thụng thng, tu thuc vo mc ớch thu thp thụng tin, mi loi u thu c thit k cú th thu nhn súng in t mt s khong bc súng nht nh Cỏc khong bc súng ny c gi l cỏc kờnh nh Ta cng thy trờn, bc x ph (bao gm c phn x, tỏn x v bc x riờng) ca mt i tng thay i theo bc súng in t Nh vy, nh chp i tng trờn cỏc kờnh khỏc s khỏc iu ny cú ngha l nh c thu trờn cng nhiu kờnh thỡ cng cú nhiu thụng tin v i tng c thu thp S lng kờnh nh c gi l phõn gii ph phõn gii ph cng cao (cng nhiu kờnh nh) thỡ thụng tin thu thp t i tng cng nhiu V ng nhiờn giỏ thnh cng ln Vỡ vy tựy theo mc ớch s dng nờn kt hp nhiu loi nh cỏc phõn gii khỏc nghiờn cu mt khu vc Thụng thng, cỏc v tinh a ph thng cú s kờnh nh t khong n 10 kờnh Hin nay, vin a ph, cỏc loi v tinh vin cú kh nng thu c rt nhiu kờnh nh (trờn 30 kờnh) gi l cỏc v tinh siờu ph (hyperspectral satellite) ang c phỏt trin Khi xem xột phõn gii chn nh cn tuõn th lut c bn: chn phõn gii gp 10 ln kớch c ca i tng mun nghiờn cu Nhng nờn nh rng khụng phi lut c bn lỳc no cng ỳng, cn phi xem xột c cỏc c im khỏc ca i tng nh tớnh tng phn, v trớ, hỡnh dng Hỡnh 2.5a phõn gii ph 15 Hỡnh 2.5b phõn gii thi gian Túm li, thụng tin trờn nh vin quang hc l phn x ph ca cỏc i tng trờn mt t, bao gm lp ph thc vt, nc v t trng c ghi nhn thnh tng pixel nh cú phõn gii khụng gian xỏc nh, trờn nhiu kờnh ph xỏc nh v vo mt thi gian xỏc nh Nh vy: Chỳng ta phi tin hnh iu chnh cỏc ng cong phn x ph cho ngi gii oỏn cú th phõn bit cỏc i tng mt cỏch d dng III GII ON VT L V THC A KIM TRA Gii oỏn vt l Bn nguy c ngp lt l ti liu c bn, lm c sờ khoa hc cho vic quy hoch phũng trỏnh l lt, la chn cỏc bin phỏp, thit k cỏc cụng trỡnh khng ch l, l thụng tin cn thit thụng bỏo cho nhõn dõn v nguy c thit hi l lt ni hc c trỳ v hot ng (Bn ngp lt thng th hin cỏc ni dung sau) Vựng ỳng ngp thng xuyờn Vựng ngp lt ng vi tn sut ma, l khỏc Khu vc nguy him cú l ln 16 Khu vc cú nguy c b trt lờ, st lờ Vt xúi lờ b sụng, st lờ b bin, trt lờ sn Bn ngp lt phi xỏc nh rừ ranh gii nhng vựng b ngp mt trn ma l no gõy trờn bn Ranh gii vựng ngp lt ph thuc vo cỏc yu t mc nc l v a hỡnh, a mo ca khu vc ú; nhõn t a hỡnh ớt thay i nờn ranh gii ngp lt ch cũn ph thuc vo s thay i mc nc l [2, 3] Gii oỏn vt l da vo vic mụ phng bng cỏc mụ hỡnh thy vn, thy lc S dng cụng c mụ phng, mụ hỡnh húa bng cỏc mụ hỡnh thy vn, thy lc l rt cn thit v cú hiu qu hn rt nhiu v cng l cỏch tip cn hin i v ang c s dng rng rói thi gian gn õy trờn c th gii v Vit Nam s kt hp vi c cỏc li th ca phng phỏp truyn thng Mt khỏc, vi s phỏt trin ca mỏy tớnh v cỏc h thng thụng tin, c s d liu ngy cng cú nhiu ng dng phỏt trin da trờn nn h thụng tin a lý (GIS), m xõy dng bn ngp lt l mt nhng ng dng quan trng mang li nhiu li ớch thit thc thc tin cụng tỏc phũng chng lt bóo v gim nh thiờn tai Tng quan v cỏc mụ hỡnh thy vn, thy lc gii oỏn vt l Cỏc mụ hỡnh ma dũng chy Mụ hỡnh Ltank: PGS.TS Nguyn Vn Lai xut nm 1986, l mt phiờn bn ci tin t mụ hỡnh Tank gc ca tỏc gi Sugawara (1959) Mụ hỡnh toỏn ma ro dũng chy da trờn quỏ trỡnh trao i lng m gia cỏc tng mt, ngm lu vc, v bc hi ng dng tt cho lu vc va v nh Mụ hỡnh HEC-HMS: l mụ hỡnh ma dũng chy ca trung tõm thy k thut quõn i Hoa K c phỏt trin t mụ hỡnh HEC-1, mụ hỡnh cú nhng ci tin ỏng k c v k thut tớnh toỏn v khoa hc thy thớch hp vi cỏc lu vc sụng va v nh L dng mụ hỡnh tớnh toỏn thy c dựng tớnh dũng chy t s liu o ma trờn lu vc Trong ú cỏc thnh phn mụ t lu vc sụng gm cỏc cụng trỡnh thy li, cỏc nhỏnh sụng Kt qu ca HEC-HMS c biu din di dng s , biu bng tng minh rt thun tin cho ngi s dng Ngoi ra, chng trỡnh cú th liờn kt vi c s d liu dng DSS ca mụ hỡnh thy lc HEC-RAS Mụ hỡnh NAM: c xõy dng nm 1982 ti khoa thy vin k thut thy ng lc v thy lc thuc i hc k thut an Mch Mụ hỡnh da trờn nguyờn tc cỏc b cha theo chiu thng ng v h cha tuyn tớnh Mụ hỡnh tớnh quỏ trỡnh ma - dũng chy theo cỏch tớnh liờn tc hm lng m nm b cha riờng bit tng tỏc ln 17 NAM mụ phng quỏ trỡnh ma - dũng chy bng vic mụ t liờn tc cho cỏc thnh phn vựng tr lng tng tỏc ln bao gm: tr lng tuyt; Tr lng nc mt; Tr lng nc sỏt mt; Tr lng nc ngm Cỏc mụ hỡnh thy trờn õy cho kt qu l cỏc quỏ trỡnh dũng chy ti cỏc im khng ch (ca lu vc) vỡ vy t thõn chỳng ng c lp cha kh nng a cỏc thụng tin v din tớch v mc ngp lt m phi kt hp ci mt s cỏc cụng c khỏc nh GIS, hoc l biờn cho cỏc mụ hỡnh thy ng lc 1-2 chiu khỏc [3] Mụ hỡnh Thy lc Mụ hỡnh VRSAP (Vietnam River System And Plains): tin thõn l mụ hỡnh KRSAL c PSG.TS Nguyn Nh Khuờ xõy dng t 1965 n 1993 ang c s dng rng rói nc ta õy l mụ hỡnh toỏn thy - thy lc ca dũng chy mt chiu trờn h thng sụng ngũi cú ni vi ng rung v cỏc khu cha khỏc Dũng chy cỏc on sụng c mụ t bng h phng trỡnh Saint-Venant y , khụng b bt mt vi s hng nh mt s mụ hỡnh khỏc Dũng chy qua cỏc cụng trỡnh c mụ t bng cỏc cụng thc thy lc ó bit v c a vo cựng mt s hng nh phng trỡnh ca cỏc on sụng Dũng chy trn vo cỏc ụ rung hay khu cha c mụ phng theo t tng chung ca mụ hỡnh SOGREAH Cỏc khu cha nc v cỏc ụ ng rung trao i nc vi sụng v trao i nc vi qua cỏc trn hay cng iu tit Do ú, mụ hỡnh ó chia cỏc khu cha v cỏc ụ ng rung thnh hai loi chớnh Loi kớn trao i nc vi sụng qua cng iu tit, loi h trao i nc vi sụng qua trn mt hay trc tip gn vi sụng nh cỏc khu cha thụng thng Mụ hỡnh VRSAP cng xột n s gia nhp ca ma tớnh toỏn thy lc dũng chy cỏc h thng sụng din toỏn l hay tớnh tiờu nc cho h thng thy nụng Mụ hỡnh cng xột n kh nng truyn mn trờn h thng sụng v ng rung S tớnh VRSAP l s sai phõn n li ch nht cú xột n trng s i vi cỏc bc sai phõn theo thi gian t v khụng gian x Mụ hỡnh VRSAP phự hp vi iu kin Vit Nam, cú th s dng : + Tớnh toỏn v tỡm quy lut thay i ca lu lng Q v mc nc Z ti tng mt ct trờn h thng sụng v ụ cha k c vựng b nh hờng ca thy triu + Gii bi toỏn tiờu ỳng, thoỏt l v cp nc trờn cỏc h thng cụng trỡnh thy li vựng ng bng v ven bin + Lp cỏc phng ỏn quy hoch qun lý v khai thỏc thy li trờn lu vc sụng ln nh v cỏc h thng cụng trỡnh thy li 18 + Tớnh truyn triu v truyn mn trờn cỏc h thng sụng v.v Mụ hỡnh VRSAP l mụ hỡnh mó ngun mờ, nờn t ú nhiu tỏc gi ó ci tin mụ hỡnh cú th tớnh c truyn ti phự sa, tớnh tiờu thoỏt nc ụ th Cỏc loi mụ hỡnh toỏn ny hin cng ang c ng dng nc ta v cho kt qu tt Mt s ng dng ca mụ hỡnh cho h thng sụng Hng, sụng Thỏi Bỡnh, sụng C, sụng Nht L, sụng Hng, sụng Thu Bn, sụng Cu Long t cỏc kt qu tin cy Mụ hỡnh VRSAP ng dng rt cú hiu qu i vi vic tớnh toỏn thy lc ti tiờu, cỏc h thng thy nụng, quy hoch v lp cỏc d ỏn qun lý, khai thỏc h thng thy nụng, tớnh toỏn quy mụ cỏc cụng trỡnh trờn h thng, qun lý lu vc v ti nguyờn H mụ hỡnh MIKE: vin thy lc an Mch (DHI) xõy dng c tớch hp rt nhiu cỏc cụng c mnh, cú th gii quyt cỏc bi toỏn c bn lnh vc ti nguyờn nc Tuy nhiờn õy l mụ hỡnh thng mi, phớ bn quyn rt cao nờn khụng phi c quan no cng cú iu kin s dng MIKE 11: l mụ hỡnh mt chiu trờn kờnh hờ, bói ven sụng, vựng ngp l, trờn sụng kờnh cú kt hp mụ phng cỏc ụ rung m kt qu thy lc cỏc ụ rung l gi hai chiu MIKE 11 cú mt s u im ni tri so vi cỏc mụ hỡnh nh: i Liờn kt vi GIS; ii Kt ni vi cỏc mụ hỡnh thnh phn khỏc ca b MIKE vớ d mụ hỡnh ma ro dũng chy NAM, mụ hỡnh thy ng lc hc chiu MIKE 21, mụ hỡnh dũng chy nc di t, dũng chy trn b mt v dũng bc thoỏt hi thm ph (MIKE SHE); iii Tớnh toỏn chuyn ti cht khuych tỏn; iv Vn hnh cụng trỡnh; v Tớnh toỏn quỏ trỡnh phỳ dng; H phng trỡnh s dng mụ hỡnh l h phng trỡnh Saint - Venant mt chiu khụng gian, vi mc ớch tỡm quy lut din bin ca mc nc v lu lng dc theo chiu di sụng hoc kờnh dn v theo thi gian Mụ hỡnh MIKE 11 ó c ng dng rng rói ti Vit Nam v trờn phm vi ton th gii Tuy nhiờn MIKE 11 khụng cú kh nng mụ phng trn bói nờn cỏc bi toỏn ngp lt MIKE 11 cha mụ phng mt cỏch y quỏ trỡnh nc dõng t sụng vo trn bói vo rung v ngc li cỏi thin ny b MIKE cú thờm mụ hỡnh thy lc hai chiu MIKE 21 v b kt ni MIKE FLOOD 19 MIKE 21 & MIKE FL00D: l mụ hỡnh thy ng lc hc dũng chy chiu trờn vựng ngp l ó c ng dng tớnh toỏn rng rói ti Vit Nam v trờn phm vi ton th gii Mụ hỡnh MIKE 21 HD l mụ hỡnh thy ng lc hc mụ phng mc nc v dũng chy trờn sụng, vựng ca sụng vnh v ven bin Mụ hỡnh mụ phng dũng chy khụng n nh hai chiu ngang i vi mt lp dũng chy Mike 21 HD cú th mụ hỡnh húa dũng chy trn vi nhiu iu kin c tớnh n, gao gm: i Ngp v tiờu nc cho vựng trn ii Trn b iii Dũng chy qua cụng trỡnh thy li iv Thy triu v Nc dõng ma bóo Phng phỏp mụ phng bao gm phng trỡnh liờn tc kt hp vi phng trỡnh ng lng mụ t s bin i ca mc nc v lu lng Li tớnh toỏn s dng mụ hỡnh l li hỡnh ch nht Tuy nhiờn MIKE 21 nu c lp cng khú cú th mụ phng tt quỏ trỡnh ngp lt ti mt lu vc sụng vi cỏc iu kin ngp thp cú th tn dng tt cỏc u im v hn ch nhng khuyt im ca c hai mụ hỡnh mt chiu v hai chiu trờn, DHI ó cho i mt cụng c nhm tớch hp c hai mụ hỡnh trờn; ú l cụng c MIKE FLOOD MIKE FLOOD l mt cụng c tng hp cho vic nghiờn cu cỏc ng dng v vựng bói trn v cỏc nghiờn cu v dõng nc ma bóo Ngoi ra, MIKE FLOOD cũn cú th nghiờn cu v tiờu thoỏt nc ụ th, cỏc hin tng v p, thit k cụng trỡnh thy li v tớnh toỏn cho cỏc vựng sụng ln MIKE FLOOD c s dng cn cú s mụ t hai chiu mt s khu vc (MIKE 21) v ti nhng ni cn kt hp mụ hỡnh mt chiu (MIKE 11) Trng hp cn kt ni mt chiu v hai chiu l cn cú mt mụ hỡnh tc chi tit cc b (MIKE 21) thay i dũng chy sụng c iu tit bi cỏc cụng trỡnh phc (ca van, cng iu tit, cỏc cụng trỡnh thy li c bit ) mụ phng theo mụ hỡnh MIKE 11 Khi ú mụ hỡnh mt chiu MIKE 11 cú th cung cp iu kin biờn cho mụ hỡnh MIKE 21 v ngc li B mụ hỡnh MIKE 11 v MIKE 11-GIS ca vin thy lc an mch (DHI) s dng xõy dng bn ngp lt cho vựng h lu sụng MIKE 11-GIS l b cụng c mnh trỡnh by v biu din v mt khụng gian v thớch hp cụng ngh mụ hỡnh 20 bói ngp v sụng ca MIKE 11 cựng vi kh nng phõn tớch khụng gian ca h thụng tin a lý trờn mụi trng ARCGIS 9.1 MIKE 11-GIS cú th mụ phng din ngp ln nht, nh nht hay din bin t lỳc nc lờn cho ti lỳc nc xung mt trn l chớnh xỏc ca kt qu tớnh t mụ hỡnh v thi gian tớnh toỏn ph thuc rt nhiu vo chớnh xỏc ca DEM Nú cho bit din ngp v sõu tng ng tng vựng nhng khụng xỏc nh c hng dũng chy trờn ú Mụ hỡnh MIKE SHE: mụ hỡnh toỏn vt lý thụng s phõn b mụ phng h thng tng hp dũng chy mt, dũng chy ngm lu vc sụng Mụ phng bin i v lng v cht h thng ti nguyờn nc Bao gm dũng chy lũng dn, dũng chy trn b mt, dũng chy ngm tng khụng ỏp, dũng chy ngm tng cú ỏp, dũng chy tng ngm chuyn tip gia tng cú ỏp v tng khụng ỏp, bc thoỏt hi t tng thm ph, truyn cht, chuyn bựn cỏt ng dng thc tin: ó c ng dng tớnh toỏn rng rói trờn phm vi ton th gii Vit Nam MIKE SHE c ng dng mụ phng dũng h thng dũng chy ngm, mt lu vc Qua thc t vic s dng cỏc mụ hỡnh thy vn, thy lc hin trờn th gii v ti Vit Nam; vi mong mun mụ phng mt cỏch chớnh xỏc nht quỏ trỡnh ngp lt khu vc nghiờn cu, tỏc gi nhn thy b mụ hỡnh MIKE-FLOOD ca Vin thy lc H Lan cú th ỏp ng c yờu cu xõy dng bn ngp lt cho khu vc nghiờn cu vi cỏc lý sau: B mụ hỡnh MIKE bao gm: mụ hỡnh thy MIKE NAM, dựng tớnh toỏn cỏc biờn u vo cho mụ hỡnh thy lc chiu MIKE 11, cng nh biờn gia nhp khu gia cho mụ hỡnh thy lc hai chiu MIKE 21 Mụ hỡnh thy lc mt chiu MIKE 11 mụ phng dũng chy mt chiu sụng v mụ hỡnh hai chiu MIKE 21 mụ phng dũng chy hai chiu ngang bói trn B mụ hỡnh ny rt phự hp mụ phng ngp lt h lu lu vc sụng Ba ni thng xuyờn xy cỏc trn l t nh n ln iu kin s liu o c khu vc hn ch nhiu nguyờn nhõn khỏc nờn vic s dng mụ hỡnh MIKE-NAM tớnh toỏn dũng chy t ma lm biờn u vo cho mụ hỡnh thy lc l cn thit Mụ hỡnh MIKE FLOOD l mt cụng c tng hp cho vic nghiờn cu cỏc ng dng v vựng bói trn phự hp cho vựng trng nghiờn cu, cú th th hin c c mc ngp lt ln tc v hng dũng chy l vựng ngp lt Mụ hỡnh EFDC Mụ hỡnh EFDC (Environmental Fluid Dynamics Code) l mt phn mm mụ hỡnh toỏn cú kh nng d bỏo, tớnh toỏn v mụ phng cỏc quỏ trỡnh dũng chy, lan truyn cú tớnh n cỏc quỏ trỡnh sinh - a - húa sụng, h, h cha, cỏc vựng ca sụng 21 Mụ hỡnh c c quan bo v mụi trng M US EPA phỏt trin t nhng nm 1980 n 1994 c cỏc nh khoa hc vin khoa hc bin Virgina tip tc xõy dng Mụ hỡnh c xõy dng da trờn cỏc phng trỡnh ng lc, nguyờn tc bo ton lng v bo ton th tớch Mụ hỡnh l mụ hỡnh a chiu (1 chiu, chiu, chiu) nờn cú kh nng t chớnh xỏc cao vic mụ hỡnh húa cỏc h thng m ly, t ngp nc, kim soỏt dũng chy, cỏc dũng sinh song gn b v cỏc quỏ trỡnh chuyn trm tớch [2] Thc a kim tra Tin hnh o c thc a Tin hnh o c thc a bng mỏy o cao tn cỏc vt l hng nm vớ d nh (hỡnh 2.1) õy l cỏch thc hin thc a vi cỏc vt tớch l li cng vi hi ngi dõn sinh sng khu vc ny Hỡnh 2.1 S thc a o cỏc vt l hng nm khu vc KT LUN Khi tin hnh s dng nh thu c thụng qua vic doawnload nh (Spot, Lansad.) t v tinh, tớnh cht v hỡnh dng ca qu a cu, nờn chỳng thng b lch so vi mt phng ngang mt gúc nht nh, vỡ vy chỳng ta phi thc hin nn chnh nh hỡnh hc cho nú cho khp vi khu vc nghiờn cu (H ta , li chiu) Khi tin hnh gii oỏn ph cho cỏc i tng thng khụng chớnh xỏc, cú nhiu nguyờn nhõn (ch quan, khỏch quan), vy quỏ trỡnh ny chỳng ta phi hiu 22 chnh ph cho ngi gii oỏn cú th phõn bit rừ rng cỏc i tng bng cỏch chỳng ta hiu chnh cỏc ng cong ph phn x Gii oỏn vt l thụng qua cỏc phng phỏp mụ hỡnh ngp lt cng vi vic iu tra thc a hin ang c s dng rt nhiu nc ta Thụng qua vic gii oỏn cỏc vt l trờn nh vin TI LIU THAM KHO Trn Võn Anh, Nguyn Th Yờn Giang 2008 Trng i hc M a cht: Bi ging ENVI Trn Ngc Anh (2011): Xõy dng bn ngp lt cỏc sụng Bn Hi v Thch Hón tnh Qung Tr Tp khoa hc HQGHN, Khoa hc T nhiờn v Cụng ngh 27, s 1S, Tr 1-8 B mụn tớnh toỏn thy - Trng i hc Thy Li (2004): Thc hnh vin GIS 23 ... hng n thụng tin thu nhn trờn nh vin nh c thu cng nhiu kờnh thỡ cng cú nhiu thụng tin v i tng thu c Cỏc nh a ph thụng thng thu c t 3-10 kờnh Kh nng nhn bit i tng trờn nh v tinh ph thuc vo phõn... v tinh, c tớnh ca u thu, ph thuc vo trng nhỡn tc thỡ (IFOV) c thit k sn í ngha quan trng nht ca phõn gii khụng gian l nú cho bit i tng nh nht m cú th phõn bit trờn nh - phõn gii ph: V tinh thu. .. trờn, khụng phi ton b gii súng in t c s dng vic thu nhn nh vin Thụng thng, tu thuc vo mc ớch thu thp thụng tin, mi loi u thu c thit k cú th thu nhn súng in t mt s khong bc súng nht nh Cỏc khong