Xõy dựng cơ sở dữ liệu Số liệu KTTV Tài liệu trận lũ Dữ liệu địa hỡnh Xỏc định mạng lưới sụng và phõn chia lưu vực bộ phận AVSWAT Bộ mơ hỡnh HEC
Mơ phỏng dịng chảy từ mưa đến khu giữa 2 lưu vực Vu gia – Thu Bồn HEC - HMS
Diễn tốn q trỡnh lũ tại hạ lưu HEC - RAS
HEC - GEORAS
Tớnh tốn ngập lụt hạ lưu
Tớnh tốn ngập lụt theo kịch bản ứng với tần suất 1%, 5%, 10%
Xõy dựng bản đồ ngập lụt
2.4.2 Giới thiệu hệ thống thụng tin địa lý
Quỏ trỡnh mơ phỏng bằng mơ hỡnh thủy văn và thủy lực mới chỉ mụ tả được diện ngập, trường vận tốc, độ sõu ngập dưới dạng hỡnh ảnh, số liệu. Ngày nay với sự phỏt triển khụng ngừng của cụng nghệ thụng tin và hệ thơng tin địa lý thỡ cỏc dữ liệu kết quả mụ phỏng thủy văn – thủy lực là cơ sở để tiến hành tớnh tốn bằng cụng cụ GIS.
Viễn thỏm và hệ thống thụng tin địa lý (Geographic information System) đó bắt đầu sử dụng rộng rói ở cỏc nước phỏt triển từ những năm 60 – 70 của thế kỷ trước. GIS là một cụng nghệ ứng dụng cỏc tiến bộ của khoa học mỏy tớnh, do đú việc sử dụng GIS trong cỏc mục tiờu nghiờn cứu so với cỏc phương tiện cổ điển cú thể mang lại những hiệu quả cao do:
1. Là cỏch tiết kiệm chi phớ và thời gian nhất trong việc lưu trữ số liệu, 2. Cú thể thu thập số liệu với số lượng lớn, Số liệu lưu trữ cú thể được cập nhật hoỏ một cỏch dễ dàng,
3. Chất lượng số liệu được quản lý, xử lý và hiệu chỉnh tốt,
4. Dễ dàng truy cập, phõn tớch số liệu từ nhiều nguồn và nhiều loại khỏc nhau, 5. Tổng hợp một lần được nhiều loại số liệu khỏc nhau để phõn tớch và tạo ra nhanh chúng một lớp số liệu tổng hợp mới.
Với những tớnh năng ưu việt, kỹ thuật viễn thỏm và hệ thống thụng tin địa lý ngày nay đang được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực nghiờn cứu và quản lý, đặc biệt trong quản lý và quy hoạch sử dụng khai thỏc nguồn tài nguyờn một cỏch bền vững và hợp lý, lĩnh vực thủy lợi, ứng phú giảm nhẹ thiờn tai …
Hệ thống thụng tin địa lý (GIS) cú rất nhiều định nghĩa nhưng núi chung là đó thống nhất định nghĩa: GIS là một hệ thống kết hợp giữa con người và hệ thống mỏy tớnh cựng cỏc thiết bị ngoại vi để lưu trữ, xử lý, phõn tớch, hiển thị cỏc thơng tin địa lý để phục vụ một mục đớch nghiờn cứu, quản lý nhất định.
Xột dưới gúc độ là cụng cụ, GIS dựng để thu thập, lưu trữ, biến đổi, hiển thị cỏc thơng tin khơng gian nhằm thực hiện cỏc mục đớch cụ thể.
Xột dưới gúc độ là phần mềm, GIS làm việc với cỏc thụng tin khụng gian, phi khụng gian, thiết lập quan hệ khơng gian giữa cỏc đối tượng. Cú thể núi cỏc chức năng phõn tớch khơng gian đó tạo ra diện mạo riờng cho GIS.
Xột dưới gúc độ ứng dụng trong quản lý nhà nước, GIS cú thể được hiểu như là một cụng nghệ xử lý cỏc dữ liệu cú toạ độ để biến chỳng thành cỏc thụng tin trợ giỳp quyết định phục vụ cỏc nhà quản lý.
Xột dưới gúc độ hệ thống, GIS là hệ thống gồm cỏc hợp phần: Phần cứng, Phần mềm, Cơ sở dữ liệu và Cơ sở tri thức chuyờn gia.
2.4.2 Cỏc phương phỏp GIS xõy dựng bản đồ ngập lụt [4]
GIS được sử dụng rất nhiều trong ngành khớ tượng thủy văn như trong cỏc lĩnh vực tớnh tốn, quy hoạch và quản lý lưu vực, xõy dựng bản đồ ngập lụt. Dưới đõy là quy trỡnh chung khi tiến hành thành lập bản đồ ngập lụt bằng phương phỏp GIS.
Xõy dựng và quản lý cơ sở dữ liệu:
Cỏc dữ liệu về lưu vực sơng nghiờn cứu và thu thập, số húa từ cỏc phần mềm khỏc nhau như MicroStation, Mapinfo, Arcinfo, ArcGIS, ArcView, sau đú được quản lý quản lý thống nhất và lưu lại dưới một định dạng.
Chuẩn bị, phõn tớch và đỏnh giỏ cỏc thơng số cho mơ hỡnh, vấn đề chuẩn bị dữ liệu, thụng số đầu vào cho cỏc mơ hỡnh là một trong vấn đề lớn nhất, đũi hỏi tốn nhiều thời gian và khỏ phức tạp.
Trong trường hợp liờn kết với mơ hỡnh thủy văn - thủy lực, GIS là một hợp phần quan trọng khụng thể thiếu được. Vai trũ của GIS thể hiện ở :
- Tổng hợp và chọn lọc tài liệu như là đầu vào cho mơ hỡnh thủy văn, thủy lực đặc biệt trong đú là việc phõn tớch cỏc đặc trưng thủy văn bề mặt của lưu vực.
- Phõn tớch, hỡnh dung và đỏnh giỏ diện tớch và mức độ ngập lụt sử dụng cỏc kết quả tớnh tốn từ mơ hỡnh thủy văn - thủy lực.
- Bằng cỏch mơ hỡnh húa tài liệu về cỏc trận mưa dưới cỏc tỡnh huống (lượng mưa, phõn bố mưa) khỏc nhau trong GIS, chỳng ta cú thể trả lời hàng loạt cõu hỏi dạng “nếu – thỡ” về quan hệ mưa – lũ – ngập lụt trong một thời gian nhanh nhất.
Cũng cần nhận thấy rằng, do liờn kết với mụ hỡnh thủy văn – thủy lực nờn địi hỏi về tài liệu đầu vào cho GIS cũng sẽ khỏc với yờu cầu tài liệu đầu vào cho GIS trong cỏc trường hợp thơng thường khỏc. Q trỡnh xõy dựng dữ liệu đầu vào cho mơ hỡnh rất quan trọng vỡ nú sẽ quyết định mức độ chớnh xỏc. Cỏc thơng tin đầu vào cần thiết cho việc phõn tớch tổng hợp trong quy trỡnh xõy dựng và chuẩn bị trong GIS bao gồm:
- Dữ liệu hướng dũng chảy - Dữ liệu phõn chia lưu vực - Dữ liệu về dũng chảy - Dữ liệu thủy văn đất
- Dữ liệu phõn bố khụng gian của trạm đo mưa - Dữ liệu cao trỡnh đường giao thơng, đờ điều - Dữ liệu về hồ chứa, mặt đất
- Dữ liệu về vựng khụng bị ảnh hưởng của ngập lụt
Cỏc thụng tin đầu vào như trờn đều được sử dụng cho toàn bộ q trỡnh tớnh tốn và mơ phỏng ngập lụt. Nếu dựng cỏc phương phỏp truyền thống để tớch hợp thơng tin trờn sẽ gặp rất nhiều khú khăn và tốn thời gian, nhưng với GIS và tiện ớch mở rộng, cỏc thơng tin này được tớch hợp hồn tồn tự động, nhanh chúng. Trong trường hợp một thơng số đầu vào nào thay đổi thỡ việc tớnh tồn lại cỏc thơng số đầu vào cũng dễ dàng hơn.