- Hiện nay việc sử dụng Arcgis xây dựng các mô hình để mô phỏng ngập lụt khá phổ biến , điển hình là hai bộ phần mềm MIKE (đƣợc phát triển bởi Viện địa lý Đan Mạch (DHI)) và bộ phần mềm HEC-RAS (đƣợc phát triển bởi Hiệp hội Kỹ sƣ quân đội Hoa Kỳ). Trong cuốn sách này sẽ sử dụng mô hình MIKE để mô phỏng ngập lụt sông Trà Khúc. Dƣới đây là các bƣớc sử dụng cộng cụ ArcGis để thành lập bản đồ ngập lụt từ kết quả MIKE 21 hoặc MIKE FLOOD mô phỏng
Các bƣớc xây dựng bản đồ ngập lụt hạ lƣu sông Trà Khúc, sông Vệ
Bƣớc 1: Xuất kết quả trong mô hình MIKE 21 ( hoặc MIKE FLOOD)
- Trƣớc tiên, mở kết quả mô phỏng MIKE 21 (hoặc MIKE FLOOD), nếu trên thanh tiêu đề chƣa xuất hiện chữ “Tools” có thể làm nhƣ sau : trên thanh tiêu đề chọn File =>
Options => Use settings => File Accociations => Ở Cột Editor tương ứng với cột File
type tại dòng .dfsu chọn Data Manager => Nhấn OK => Thoát phần mềm => Vào lại
Hình 1. 28: Giao diện ở chế độ do người dùng quản lý dùng để tính toán
- Sau khi đã xuất hiện chữ “Tools” nhƣ hình 1.28, chọn Tools => Calculate statistics,
phầnmềm sẽ tự động tính toán ngập lụt tƣơng ứng với 3 mức độ : Statistical maximum
(lớn nhất ), Statistical mean (trung bình) và Statistical minimum (nhỏ nhất). Để xây
dựng bản đồ ngập lụt chọn mức độ ngập lụt lớn nhất.
Hình 1. 29: Giao diện kết quả tính toán ngập lụt lớn nhất khu vực nghiên cứu
- Xuất kết quả ngập lụt lớn nhất bằng cách : chọn Tools => tích vào ô vuông có dòng Statistical maximum => Nhấn OK. Kết quả sau khi xuất là tệp có dạng XYZ File
với 4 cột là 4 thuộc tính có dạng tọa độ X, Y, Z đáy (cao trình địa hình), Z (Cao độ ngập). Có thể chuyển tệp XYZ file về dạng xlsx (Excel) hoặc .txt (Text).
Bƣớc 2: Sử dụng ArcGis để thành lập bản đồ.
-Đối với tệp kết quả ở dạng xlsx (excel), có thể dùng công cụ ArcToolbox để chuyển kết quả đã xuất từ MIKE vào ArcGis. Các bƣớc làm nhƣ sau: bật công cụ
ArcToolbox => Conversion Tools => Excel => Excel to Table => Tìm đến tệp excel đã
xuất từ MIKE => nhấn OK.
-Đối với tệp kết quả có dạng .txt, có thể dùng công cụ Catalog tìm đƣờng dẫn đến file đó và mở trực tiếp vào. Tệp đƣợc đƣa vào ArcGis đƣợc thể hiện nhƣ hình dƣới đây:
Hình 1. 30: Giao diện sau khi đưa kết quả từ mô hình MIKE
- Để chuyển kết quả về dạng điểm : click chuột phải => chọn Display XY Data => chọn các thuộc tính tƣơng ứng với X, Y, Z và chọn hệ tọa độ tƣơng ứng => Nhấn OK, kết quả đƣợc thể hiện ở hình dƣới đây:
Hình 1. 31: Chọn tọa độ X, Y, Z tương ứng
- Nhấn OK, cho kết quả thể hiện nhƣ sau:
Hình 1. 32: Kết quả mô phỏng từ MIKE được chuyển qua công cụ ArcGis
- Tiếp theo, Export tệp vừa tạo và lƣu vào thƣ mục tùy chọn. Sau đó, vào
ArcToolbox => 3D Analyst Tools => Raster Interpolation => IDW để nội suy
Hình 1. 33: Giao diện công cụ nội suy IDW
Hình 1. 34: Kết quả sau khi nội suy bằng công cụ IDW
Nhận xét: Với kết quả từ mô hình MIKE xuất ra sẽ cho kết quả ở dạng điểm; mô hình MIKE quy ƣớc rằng những vị trí không bị ngập sẽ có cao độ và chiều sâu ngập bằng 0, vì vậy khi ta nội suy kết quả sẽ bị ngập toàn vùng nhƣ hình 1.34 nên kết quả sẽ sai. Ngoài
Đầu vào là dạng điểm (point) Thuộc tính ( chọn cao độ)
Chọn thƣ mục để lƣu Ô lƣới sau khi nội suy
ra, vì chƣa biết phạm vi ngập thế nào nên những vùng đƣợc khoanh nhƣ hình trên cần phải đƣợc xử lý. Để giải quyết việc này có thể làm nhƣ sau; tạo một vùng bao nhƣ hình dƣới đây
- Vùng bao đƣợc tạo nhƣ sau: Click phải chuột vào một thƣ mục bất kì ở công cụ
Catalog và chọn “shapefile” dạng vùng (polygon) => Vẽ 1 vùng bao nhƣ hình
dƣới:
Hình 1. 35: Tạo đường bao ngập cắt đi các vùng nội suy bị sai
Nội suy cao độ ngập theo vùng
Chọn công cụ IDW và điền các mục nhƣ trên, sau đó chọn Enviroments => Raster
Analysis và chọn As specified Below, ở tiêu đề Mask chọn vùngbao đã tạo, đƣợc thể hiện
Hình 1. 36: Giao diện nội suy theo vùng bao
Hình 1. 37: Kết quả sau khi nội suy theo đƣờng bao
Nhận xét: Kết quả nội suy vẫn còn các vùng có giá trị bằng 0, để loại bỏ các vùng này ta phải chọn một trị số nào đó thuộc phạm vi (0;1), bằng cách thử dần từ 0 đến 1 và đối
chiếu với các giá trị đã xuất ở dạng điểm (dạng shapefile). Kết quả đƣợc thể hiện nhƣ sau:
Hình 1. 38: Kết quả sau khi xử lý
Cuối cùng; để làm bản đồ ta sử dụng công cụ Reclassify để phân vùng, những vùng nào thuộc từ (0 – 0,5) ( tức là dạng điểm xuất trong MIKE bằng 0) sẽ bỏ đi.
Chọn ArcToolsbox => Spatial Analyst Tools => Reclass => Reclassify, sau đó chọn đối tƣợng cần phân vùng và lƣu, đƣợc thể hiện ở hình dƣới đây:
Hình 1. 39: Giao diện công cụ phân vùng Reclassify
Hình 1. 40: kết quả cuối cùng để làm bản đồ
Bƣớc 3: Xây dựng bản đồ ngập lụt
- Để xây dựng bản đồ ngập lut , cần có đầy đủ các thông tin về các vị trí UBND, đƣờng, sông, suối, ranh giới hành chính , đƣờng đồng mức;…
Kết quả xây dựng bản đồ ngập lụt đƣợc thể hiện ở hình dƣới đây:
CHƢƠNG 2. MÔ HÌNH THỦY VĂN MIKE NAM