Cách tiếp cận tính toán cân bằng nước lưu vực sông Bé được sử dụng trong nghiên cứu này tích hợp nhiều công cụ, mô hình khác nhau, bao gồm viễn thám, GIS, mô hình SWAT và mô hình WEAP như Hình 5.1. Theo đó, trong sự kết hợp này,
- Viễn thám có chức năng giải đoán, phân loại, thành lập bản đồ thực phủ lưu vực sông Bé dựa trên dữ liệu ảnh vệ tinh Landsat thu nhận trong năm 2002. Tiếp theo, kết quả phân loại thực phủ năm 2002 được đánh giá sai số dựa trên bản đồ sử dụng đất năm 2000.
- Các lớp dữ liệu địa hình, sử dụng đất năm 1993, thổ nhưỡng, thời tiết được sử dụng làm dữ liệu đầu vào cho mô hình SWAT mô phỏng lưu vực trong khoảng thời gian từ năm 1979 - 2007, tính toán dòng chảy lưu vực sông Bé. Sau đó, kết quả tính toán lưu lượng dòng chảy được so sánh với kết quả thực đo lưu lượng dòng chảy, qua đó đánh giá độ tin cậy của mô hình.
- Dữ liệu mô phỏng mạng lưới dòng chảy, lưu lượng dòng chảy trong SWAT, bản đồ thực phủ năm 2002, bản đồ sử dụng đất năm 2010, cùng với số liệu kinh tế, xã hội, môi trường lưu vực sông Bé được tổng hợp đưa vào GIS để tiến hành phân vùng cân bằng nước.
- Sau đó, thông tin về lưu lượng dòng chảy, nhu cầu nước và các thông tin liên quan khác tại từng nút cân bằng nước được đưa vào mô hình WEAP để phân tích, tính toán cân bằng nước trong thời kì 2002 - 2010. Kết quả tính toán cân bằng nước được thể hiện dưới dạng biểu đồ, bảng biểu, hoặc sơ đồ.
Hình 5.1. Sơ đồ phương pháp nghiên cứu 5.2. Thành lập bản đồ thực phủ từ ảnh vệ tinh
Dựa trên dữ liệu ảnh Landsat và những thông tin bổ trợ, các bước chính trong thành lập bản đồ thực phủ lưu vực sông Bé bao gồm chuẩn bị dữ liệu, phân loại ảnh, đánh
giá độ chính xác và biên tập bản đồ. Toàn bộ quá trình được tiến hành như Hình 5.2 với sự hỗ trợ của phần mềm ENVI 5.
Hình 5.2. Lược đồ thành lập bản đồ thực phủ 5.2.1. Thu thập dữ liệu
5.2.1.1. Ảnh vệ tinh
Ảnh Landsat sử dụng trong nghiên cứu được thu nhận bởi bộ cảm biến ETM+. Các tờ ảnh này bao phủ lưu vực sông Bé, trong điều kiện tương đối quang mây. Thông số chi tiết của những ảnh này được mô tả chi tiết trong Bảng 5.1.
Bảng 5.1. Các thông số ảnh Landsat
Bộ Thời gian Chiều dài Độ phân giải
Kênh phổ
cảm biến thu nhận ảnh bước sóng (µm) không gian (m)
ETM+ 05/01/2002 0,45 - 0,52 Xanh lơ 30
13/02/2002 0,53 - 0,61 Lục 30 0,63 - 0,69 Đỏ 30 0,75 - 0,90 Hồng ngoại gần 30 1,55 - 1,75 Hồng ngoại trung bình 30 10,4 - 12,5 Hồng ngoại nhiệt 60 2,09 - 2,35 Hồng ngoại trung bình 30 0,52 - 0,90 Toàn sắc 15 5.2.1.2. Dữ liệu bản đồ
Ngoài dữ liệu vệ tinh, nghiên cứu còn kết hợp sử dụng bản đồ sử dụng đất năm 2000 (Nguồn: VQHTLMN) để lấy một số thông tin về sử dụng đất, phục vụ cho đánh giá sai số kết quả phân loại.
5.2.2. Ghép ảnh, cắt ảnh
Do lưu vực sông Bé nằm trên 2 tờ ảnh khác nhau, nên cần phải tiến hành ghép ảnh. Quá trình ghép được thực hiện bằng phương pháp nội suy - tái chia mẫu là người láng giềng gần nhất. Sau đó, một tập tin chứa ranh giới sông Bé được dùng để cắt ra khu vực cần quan tâm. Kết quả cắt ảnh được thể hiện như Hình 5.3.