2.2 Phương pháp nghiên cứu
2.2.1 Phương pháp hệ thống thông tin địa lý GIS
Hệ thống thông tin địa lý (Geographical Information System – gọi tắt là GIS) là một phần của cơng nghệ thơng tin được hình thành vào những năm 1960 và phát triển rộng rãi trong những năm đây. Hệ thống thơng tin địa lý GIS có rất nhiều ứng dụng trong cơng tác ngành khí tượng thủy văn, mơi trường, nơng nghiệp,... sử dụng các chức năng chính của GIS, bao gồm 5 chức năng chủ yếu:
– Thu thập dữ liệu: là cơng việc khó khăn và nặng nề nhất trong q trình xây dựng một ứng dụng GIS. Các dữ liệu được thu thập từ nhiều nguồn khác nhau như dữ liệu đo đạc từ thực địa, dữ liệu từ các loại bản đồ, dữ liệu thống kê…
– Thao tác dữ liệu: vì các dữ liệu được thu thập từ nhiều nguồn có định dạng khác nhau và có những trường hợp các dạng dữ liệu địi hỏi được chuyển dạng và thao tác theo một số cách để tương thích với hệ thống.
– Quản lý dữ liệu: là một chức năng quan trọng của tất cả các hệ thông tin địa lý. Hệ thống thơng tin địa lý phải có khả năng điều khiển các dạng khác nhau của dữ liệu đồng thời quản lý hiệu quả một khối lượng lớn dữ liệu với một trật tự rõ ràng.
– Truy vấn và phân tích dữ liệu: GIS cung cấp khả năng hỏi đáp, tìm kiếm, truy vấn đơn giản “chỉ nhấn và nhấn” và các cơng cụ phân tích dữ liệu khơng gian mạnh mẽ để cung cấp thông tin một cách nhanh chóng, kịp thời, chính xác, hỗ trợ ra quyết định cho những nhà quản lý và quy hoạch.
– Hiển thị dữ liệu: GIS cho phép hiển thị dữ liệu tốt nhất dưới dạng bản đồ hoặc biểu đồ. Ngồi ra cịn có thể xuất dữ liệu thuộc tính ra các bảng excel, tạo các bản báo cáo thống kê, hay tạo mơ hình 3D, và nhiều dữ liệu khác.
Các phần mềm GIS hiện nay có thể kể đến ArcGIS và QGis trong đó QGis (hay Quantum GIS) là phần mềm mã nguồn mở đang được sử dụng ngày càng rộng rãi, phát triển nhanh chóng với một cộng đồng phát triển lớn. ArcGIS (ESRI): là hệ thống
GIS hàng đầu hiện nay, cung cấp một giải pháp toàn diện với khả năng xử lý, phân tích và quản lý dữ liệu mạnh mẽ.
Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý GIS trong luận văn là sự kết nối tương thích của phần mềm ArcGIS với Mike Urban. Phần mềm ArcGIS được sử dụng trong các bước chuẩn bị số liệu xây dựng mơ hình Mike Urban, với dữ liệu hiện trạng, dữ liệu kịch bản trong điều kiện biến đổi khí hậu, xử lý dữ liệu địa hình số độ cao DEM... Với việc xử lý kết quả, thể hiện kết quả từ mơ hình Mike Urban như tính tốn diện tích ngập...
2.2.2 Phương pháp mơ hình
MIKE URBAN là một trong các sản phẩm của DHI (Danish Hydraulic Institute - Viện Nghiên cứu tài nguyên nước Đan Mạch). MIKE URBAN là một trong các mơ hình về thành phố của DHI bao gồm MIKE URBAN, WEST và MIKE FLOOD trong đó MIKE URBAN giải quyết các vấn đề về mơ phỏng tích hợp nước đơ thị, WEST mơ hình hóa và mơ phỏng các kế hoạch xử lý nước thải và MIKE FLOOD giải quyết các vấn đề về lũ ở đô thị, bờ biển và ven sông.
Hiện nay bộ phần mềm MIKE URBAN được phát triển hoàn thiện liên tục đồng thời với bộ MIKE của DHI đến phiên bản năm 2017 và hoạt động tương thích với phần mềm thơng tin địa lý ArcGIS 10.5 của ESRI.
Mike Urban được xây dựng trên nền tảng phát triển của ESRI ArcObjects có nghĩa là cùng cách lưu trữ dữ liệu, xử lý, các quá trình và phương pháp trực quan giống như các công cụ của ArcGIS. Dữ liệu MIKE URBAN được lưu trong định dạng Geodatabase chuẩn dễ dàng truy xuất đầy đủ với bộ công cụ ArcGIS của ESRI. MIKE URBAN cho phép phát triển cả mơ hình hệ thống cấp nước và mơ hình hệ thống thốt nước trong cùng một dữ liệu tích hợp GIS.