Ngập lụt là một hiện tượng tai biến thiên nhiên, kết quả của quá trình tập trung nước với khối lượng lớn và tràn vào các vùng địa hình thấp, gây ngập lụt trên diện rộng, không chỉ gây tổn hại nặng nề về người và của ở thời điểm đó mà còn tác động tiêu cực rất lâu dài đến môi trường sinh thái, ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống và các hoạt động kinh tế xã hội con người.
Trong khoảng chục năm trở lại đây, những trận lũ lụt xảy ra ngày càng tăng với cường độ mạnh như ở Trung Quốc (1998), Tây Âu (1998, 2000), CH Séc (2002), Bangladesh (2001), vùng Viễn Đông thuộc nước Nga (2002), Italia (2006), Philippin (2007).
Việc nghiên cứu các giải pháp phòng lũ lụt được nhiều Quốc gia quan tâm và hướng tiếp cận là sự kết hợp giữa giải pháp công trình và phi công trình. Giải pháp công trình thường được sử dụng là xây dựng các hồ chứa, đê điều, cải tạo lòng sông Các giải pháp phi công trình là trồng rừng, bảo vệ rừng; xây dựng và vận hành các phương án phòng tránh lũ và di dân lúc cần thiết khi có thông tin dự báo và cảnh báo chính xác. Việc dự báo và cảnh báo ngập lụt sẽ là một biện pháp rất cần thiết có thể giảm thiểu tối đa thiệt hại về người và tài sản.
Nước ta là một nước có nhiều đồi núi, địa hình phức tạp (độ cao, độ dốc, hướng, khe suối thung lũng ), điều kiện khí tượng, khí hậu, thuỷ văn diễn biến khó lường. Cùng với sự ấm lên của khí hậu toàn cầu các hiện tượng thời tiết bất thường như hạn hán, lũ lụt ngày càng gia tăng, mức độ gây tổn hại ngày càng lớn, nhiệt độ tăng cao kết hợp với hạn hán dẫn tới nguy cơ cháy rừng, sự phát sinh phát triển của sâu bệnh đối với mùa màng ngày càng trầm trọng.
Quảng Nam là một tỉnh ven biển thuộc vùng phát triển kinh tế trọng điểm miền Trung. Phía Bắc giáp thành phố Đà Nẵng; phía Đông giáp biển Đông với trên 125 km bờ biển; phía Nam giáp tỉnh Quảng Ngãi; phía Tây giáp tỉnh Kon Tum và nước Cộng hoà dân chủ nhân dân Lào.
Địa hình tỉnh Quảng Nam tương đối phức tạp, thấp dần từ Tây sang Đông, hình thành 3 vùng sinh thái: vùng núi cao, vùng trung du, vùng đồng bằng và ven biển; mặt khác bị chia cắt theo các lưu vực sông Vu Gia, Thu Bồn, Tam Kỳ,. đã tạo nên các tiểu vùng có những nét đặc thù như:
► Vùng đồng bằng nhỏ, hẹp thuộc hạ lưu các sông Vu Gia, Thu Bồn, Tam Kỳ, được phù sa bồi đắp hàng năm, nhân dân có truyền thống thâm canh lúa nước và cây công nghiệp ngắn ngày, cây thực phẩm.
► Vùng ven biển đa phần là đất cát, sản xuất chủ yếu là hoa màu, trồng rừng chống cát bay, nuôi trồng và đánh bắt hải sản,. Trong quá trình công nghiệp hoá thì vùng này có lợi thế về mặt bằng xây dựng thuận lợi, gần các sân bay, bến cảng, các hệ thống giao thông đường bộ, đường sắt và lưới điện quốc gia.
Hiện tại, công tác quản lý lũ lụt, đưa ra các chương trình phòng ngừa, ứng phó khi có lũ xảy ra của các nhà quản lý vẫn còn nhiều bất cập do thiếu thông tin, thiếu sự liên kết giữa các ngành và đặc biệt là thiếu các công cụ hỗ trợ.
Ngày nay, với kỹ thuật GPS và GIS, Viễn thám càng ngày càng có rất nhiều ứng dung thực tế cụ thể trong nhiều lĩnh vực. Trong đó, không thể không kể đến các ứng dụng của Viễn thám trong nghiên cứu các lĩnh vực thuộc Khoa học Trái Đất, đặc biệt là Môi trường. Trong lĩnh vực quản lý môi trường, công nghệ viễn thám được coi như một công cụ quan trắc hữu ích nhằm theo dõi những biến động của môi trường theo thời gian, phát hiện kịp thời những ảnh hưởng bất lợi của các hiện tượng thiên nhiên và tác động của con người lên môi trường: lũ lụt, phát hiện cháy rừng, nghiên cứu động đất. và thành lập bản đồ chuyên đề (đặc biệt là các bản đồ biến động môi trường). Trong thành lập bản đồ, viễn thám cung cấp thông tin bao quát trên diện rộng, chi phí lại thấp, giảm bớt được một khối lượng lớn công việc mà trước đây khi xây dựng bản đồ lũ phải đo đạc, quan trắc và khảo sát thực địa nhưng kết quả lại không cao.
Vì vậy việc sử dụng các thông tin viễn thám tích hợp với hệ thống thông tin địa lý (GIS) và hệ thống định vị toàn cầu (GPS) cùng với các quan trắc thu được từ bề mặt sẽ đáp ứng khách quan và đa dạng các thông tin cần thiết phục vụ công tác lập bản đồ chuyên đề nghiên cứu giám sát và dự báo khí tượng thuỷ văn, khí tượng nông nghiệp và môi trường mà đặc biệt là phục vụ cho công tác giám sát và cảnh báo tác hại của thiên tai để có các biện pháp phòng tránh và ứng cứu kịp thời.
Từ những lý do trên mà đề tài: “Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt- áp dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam” được hình thành nhằm góp một phần vào việc kiểm soát lũ, giảm bớt được thiệt hại do lũ gây ra đồng thời cung cấp một công cụ hỗ trợ các nhà quản lý trong quá trình ra quyết định, lên kế hoạch phòng ngừa ứng phó và từ đó nâng cao tầm của công tác quản lý môi truờng, thiên tai nhằm hướng đến phát triển bền vững.
134 trang |
Chia sẻ: oanhnt | Lượt xem: 2806 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt – áp dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
GIS
Hệ thống thông tin địa lý
KTTV
Khí tượng thủy văn
PCLB
Phòng chống lụt bão
TKCN
Tìm kiếm cứu nạn
UBND
Ủy ban nhân dân
TW
Trung ương
ATNĐ
Áp thấp nhiệt đới
TRMM
Tropical Rainfall Measuring Mission
SRTM
Shuttle Radar Topography Mission
NOAA
National Oceanic and Atmospheric Administration
DEM
Mô hình số độ cao
MODIS
Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer
NDVI
Normalized Difference Vegetation Index
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Hệ thống thông tin địa lý 14
Hình 1.2: Cách nhìn trong cơ sở dữ liệu địa lý 16
Hình 1.3: Chồng lớp đất, độ dốc và thảm thực vật 18
Hình 1.4: Phân tích hiện trạng và dự báo xu hướng diễn biến tài nguyên môi trường 19
Hình 1.5. Bản đồ chỉ số thực vật (NDVI) bề mặt lục địa theo MODIS 25
Hình 1.6: Phân tích không gian mạnh mẽ 29
Hình 1.7: Cải thiện khả năng truy cập ảnh 30
Hình 1.8: Phương thức mới để chia sẻ 31
Hình 1.9: ArcGIS Mobile…………….. 32
Hình 1.10: Sử dụng ArcGIS Desktop 10 khi đi thực địa 32
Hình 1.11: Thiết bị đầu cuối GPS 34
Hình 1.12: Nhiệt độ bề mặt nước biển phân tích từ ảnh NOAA 37
Hình 1.13: Sai số thể tích càng lớn khi spacing càng lớn 52
Hình 1.14: Nguyên tắc tính thể tích Cut and Fill 53
Hình 2.1: Ảnh radar trước và sau khi lọc bằng phin lọc Lee 91
Hình 2.2: Giá trị max, min, trung bình và độ lệch chuẩn 92
Hình 2.3: Kết quả chiết tách vùng ngập 92
Hình 3.1: Độ cao địa hình………. . 93
Hình 3.2: Độ dốc………………... 93
Hình 3.3: Đường bình độ ………. 94
Hình 3.4: Hướng dòng chảy…….. 94
Hình 3.5: Hướng sườn địa hình 95
Hình 3.6: Lưu vực-ngưỡng diện tích 1000m 96
Hình 3.7: Lưu vực- ngưỡng diện tích 10000m 96
Hình 3.8: Lưu vực- ngưỡng diện tích 50000m 96
Hình 3.9: Ảnh lưu vực thể hiện 3 chiều 97
Hình 3.10: Giá trị lượng mưa được thể hiện dạng điểm 98
Hình 3.11: Chồng lớp DEM và lượng mưa trên ArcGIS 100
Hình 3.12: Chồng lớp DEM và lượng mưa trên Surfer 100
Hình 3.13: Bản đồ hiện trạng ngập lụt khu vực tỉnh Quảng Nam ngày 20/11/2010 101
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Mối tương quan giữa nhiệt độ mây và lượng mưa ……………………….. 27
Bảng 3.1: Lượng mưa trung bình hàng tháng trong năm 2010 ……………………… 98
Bảng 3.2 Thống kê thiệt hại do lũ gây ra trên địa bàn tỉnh Quảng Nam năm 2010 . .102
MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài
Ngập lụt là một hiện tượng tai biến thiên nhiên, kết quả của quá trình tập trung nước với khối lượng lớn và tràn vào các vùng địa hình thấp, gây ngập lụt trên diện rộng, không chỉ gây tổn hại nặng nề về người và của ở thời điểm đó mà còn tác động tiêu cực rất lâu dài đến môi trường sinh thái, ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống và các hoạt động kinh tế xã hội con người.
Trong khoảng chục năm trở lại đây, những trận lũ lụt xảy ra ngày càng tăng với cường độ mạnh như ở Trung Quốc (1998), Tây Âu (1998, 2000), CH Séc (2002), Bangladesh (2001), vùng Viễn Đông thuộc nước Nga (2002), Italia (2006), Philippin (2007).
Việc nghiên cứu các giải pháp phòng lũ lụt được nhiều Quốc gia quan tâm và hướng tiếp cận là sự kết hợp giữa giải pháp công trình và phi công trình. Giải pháp công trình thường được sử dụng là xây dựng các hồ chứa, đê điều, cải tạo lòng sông…Các giải pháp phi công trình là trồng rừng, bảo vệ rừng; xây dựng và vận hành các phương án phòng tránh lũ và di dân lúc cần thiết khi có thông tin dự báo và cảnh báo chính xác. Việc dự báo và cảnh báo ngập lụt sẽ là một biện pháp rất cần thiết có thể giảm thiểu tối đa thiệt hại về người và tài sản.
Nước ta là một nước có nhiều đồi núi, địa hình phức tạp (độ cao, độ dốc, hướng, khe suối thung lũng…), điều kiện khí tượng, khí hậu, thuỷ văn diễn biến khó lường. Cùng với sự ấm lên của khí hậu toàn cầu các hiện tượng thời tiết bất thường như hạn hán, lũ lụt ngày càng gia tăng, mức độ gây tổn hại ngày càng lớn, nhiệt độ tăng cao kết hợp với hạn hán dẫn tới nguy cơ cháy rừng, sự phát sinh phát triển của sâu bệnh đối với mùa màng ngày càng trầm trọng.
Quảng Nam là một tỉnh ven biển thuộc vùng phát triển kinh tế trọng điểm miền Trung. Phía Bắc giáp thành phố Đà Nẵng; phía Đông giáp biển Đông với trên 125 km bờ biển; phía Nam giáp tỉnh Quảng Ngãi; phía Tây giáp tỉnh Kon Tum và nước Cộng hoà dân chủ nhân dân Lào.
Địa hình tỉnh Quảng Nam tương đối phức tạp, thấp dần từ Tây sang Đông, hình thành 3 vùng sinh thái: vùng núi cao, vùng trung du, vùng đồng bằng và ven biển; mặt khác bị chia cắt theo các lưu vực sông Vu Gia, Thu Bồn, Tam Kỳ,... đã tạo nên các tiểu vùng có những nét đặc thù như:
► Vùng đồng bằng nhỏ, hẹp thuộc hạ lưu các sông Vu Gia, Thu Bồn, Tam Kỳ, được phù sa bồi đắp hàng năm, nhân dân có truyền thống thâm canh lúa nước và cây công nghiệp ngắn ngày, cây thực phẩm.
► Vùng ven biển đa phần là đất cát, sản xuất chủ yếu là hoa màu, trồng rừng chống cát bay, nuôi trồng và đánh bắt hải sản,... Trong quá trình công nghiệp hoá thì vùng này có lợi thế về mặt bằng xây dựng thuận lợi, gần các sân bay, bến cảng, các hệ thống giao thông đường bộ, đường sắt và lưới điện quốc gia.
Hiện tại, công tác quản lý lũ lụt, đưa ra các chương trình phòng ngừa, ứng phó khi có lũ xảy ra của các nhà quản lý vẫn còn nhiều bất cập do thiếu thông tin, thiếu sự liên kết giữa các ngành và đặc biệt là thiếu các công cụ hỗ trợ.
Ngày nay, với kỹ thuật GPS và GIS, Viễn thám càng ngày càng có rất nhiều ứng dung thực tế cụ thể trong nhiều lĩnh vực. Trong đó, không thể không kể đến các ứng dụng của Viễn thám trong nghiên cứu các lĩnh vực thuộc Khoa học Trái Đất, đặc biệt là Môi trường. Trong lĩnh vực quản lý môi trường, công nghệ viễn thám được coi như một công cụ quan trắc hữu ích nhằm theo dõi những biến động của môi trường theo thời gian, phát hiện kịp thời những ảnh hưởng bất lợi của các hiện tượng thiên nhiên và tác động của con người lên môi trường: lũ lụt, phát hiện cháy rừng, nghiên cứu động đất.... và thành lập bản đồ chuyên đề (đặc biệt là các bản đồ biến động môi trường). Trong thành lập bản đồ, viễn thám cung cấp thông tin bao quát trên diện rộng, chi phí lại thấp, giảm bớt được một khối lượng lớn công việc mà trước đây khi xây dựng bản đồ lũ phải đo đạc, quan trắc và khảo sát thực địa nhưng kết quả lại không cao.
Vì vậy việc sử dụng các thông tin viễn thám tích hợp với hệ thống thông tin địa lý (GIS) và hệ thống định vị toàn cầu (GPS) cùng với các quan trắc thu được từ bề mặt sẽ đáp ứng khách quan và đa dạng các thông tin cần thiết phục vụ công tác lập bản đồ chuyên đề nghiên cứu giám sát và dự báo khí tượng thuỷ văn, khí tượng nông nghiệp và môi trường mà đặc biệt là phục vụ cho công tác giám sát và cảnh báo tác hại của thiên tai để có các biện pháp phòng tránh và ứng cứu kịp thời.
Từ những lý do trên mà đề tài: “Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt- áp dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam” được hình thành nhằm góp một phần vào việc kiểm soát lũ, giảm bớt được thiệt hại do lũ gây ra đồng thời cung cấp một công cụ hỗ trợ các nhà quản lý trong quá trình ra quyết định, lên kế hoạch phòng ngừa ứng phó và từ đó nâng cao tầm của công tác quản lý môi truờng, thiên tai nhằm hướng đến phát triển bền vững.
Tình hình nghiên cứu
Nghiên cứu trong và ngoài nước
1. Nghiên cứu trong nước
Ở nước ta đã có nhiều dự án, đề tài nghiên cứu khoa học về lũ lụt và cách phòng tránh trên các lưu vực ở các sông lớn như đồng bằng sông Hồng, sông Cửu Long và các hệ thống sông ở Trung Bộ Việt Nam.. Có thể kể ra một số đề tài dự án đã được thực hiện như sau:
Đề tài 1: “Điều tra nghiên cứu và cảnh báo ngập lụt phục vụ phòng tránh thiên tai ở các lưu vực sông miền Trung” do Viện Khí tượng Thủy văn thực hiện năm 1999-2002.
Nội dung: Lập bản đồ ngập lụt cho 4 lưu vực sông chính: Hương (Thừa Thiên-Huế), Thu Bồn (Quảng Nam), Vệ (Quảng Ngãi) và Kôn-Thanh (Bình Định).
Loại bản đồ đã lập: Bản đồ hiện trạng lũ 1999 và các bản đồ ngập úng với các chu kỳ tái hiện khác nhau.
Phương pháp lập: Sử dụng số liệu đo thực và điều tra bổ sung sau đó sử dụng mô hình DEM để xây dựng bản đồ ngập.
Nhược điểm: Số liệu các vết lũ ít nên không phản ánh chi tiết các khu vực ngập. Chưa được kiểm tra thực địa.
Đề tài 2: “Nghiên cứu cơ sở khoa học cho các giải pháp tổng thể dự báo phòng tránh ngập lụt ở các tỉnh miền Trung” do Viện Địa lý, Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia thực hiện năm 2000-2001.
Nội dung: Lập bản đồ ngập lụt cho các lưu vực sông chính: Hương (Thừa Thiên-Huế), Thu Bồn (Quảng Nam), Vệ (Quảng Ngãi) và Kôn-Thanh (Bình Định), sông Cái (Khánh Hòa).
Loại bản đồ đã lập: Bản đồ hiện trạng lũ năm 1999 và một số bản đồ ngập úng với các chu kỳ tái hiện.
Phương pháp lập: Sử dụng số liệu đo thực và điều tra bổ sung.
Nhược điểm: Số liệu các vết lũ ít nên không phản ánh chi tiết các khu vực ngập.
Đề tài 3: “Nghiên cứu xây dựng tập bản đồ ngập lụt tỉnh Thừa Thiên-Huế” do Viện Địa lý, Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia thực hiện năm 1999-2001.
Nội dung: Lập bản đồ ngập lụt cho các lưu vực sông Hương (Thừa Thiên-Huế).
Loại bản đồ đã lập: Bản đồ hiện trạng lũ năm 1999 tỷ lệ 1:50.000 và bản đồ cảnh báo ngập cho khu vực sông Hương.
Phương pháp lập: Sử dụng số liệu đo thực và điều tra bổ sung.
Nhược điểm: Sử dụng bản đồ tỷ lệ nhỏ, số liệu các vết lũ ít nên không phản ánh chi tiết các khu vực ngập.
Đề tài 4: “Xây dựng bản đồ phân vùng ngập lụt và phương án cảnh báo nguy cơ ngập lụt hạ lưu sông Hương, sông Bồ tỉnh Thừa Thiên-Huế” do Đài Khí tượng Thủy văn Khu vực Trung Trung Bộ thực hiện năm 1999-2001.
Loại bản đồ đã lập: Bản đồ hiện trạng lũ năm 1999 tỷ lệ 1:20.000, 1:10.000 và bản đồ nguy cơ ngập lụt với các tần suất cho lưu vực sông Hương.
Phương pháp lập: Sử dụng số liệu đo thực địa và điều tra bổ sung.
Nhược điểm: Sử dụng bản đồ tỷ lệ nhỏ, số liệu các vết lũ ít nên không phản ánh chi tiết các khu vực ngập.
Dự án: “Lập bản đồ ngập lụt cho 7 tỉnh miền Trung” do Trung tâm Tư vấn và hỗ trợ công nghệ KTTV (UNDP tài trợ) thực hiện từ 2001 đến nay.
Nội dung: Đã lập được bản đồ ngập lụt cho các lưu vực sông Hương (Thừa Thiên-Huế), Thu Bồn-Vu Gia (TP Đà Nẵng, Quảng Nam).
Loại bản đồ đã lập: Bản đồ hiện trạng lũ năm 1999 tỷ lệ 1:25.000, 1:10.000 và bản đồ nguy cơ ngập lụt ứng với các chu kỳ tái hiện.
Phương pháp lập: Sử dụng số liệu đo thực và điều tra bổ sung có kết hợp với mô hình số độ cao để lập bản đồ ngập.
Dự án: “Xây dựng CSDL hệ thống thông tin địa hình thủy văn cơ bản phục vụ phòng chống lũ lụt và phát triển kinh tế-xã hội vùng Đồng bằng sông Cửu Long” do Trung tâm Viễn thám – Bộ Tài nguyên và Môi trường làm chủ đầu tư.
Đây là một trong những dự án lớn áp dụng nhiều công nghệ hiện đại trong lĩnh vực đo đạc bản đồ, quản lý dữ liệu, hệ thống thông tin địa lý và hệ thống thông tin thủy văn.
Các sản phẩm của dự án góp phần quan trọng trong công cuộc phòng chống lũ lụt và phát triển kinh tế xã hội vùng đông bằng sông Cửu Long theo chủ trương “Sống chung với lũ” mà Đảng và Nhà nước đã đưa ra.
Nhìn chung cách thức tiếp cận và thực hiện các đề tài trong nước chủ yếu dựa trên cơ sở các phương pháp truyền thống là sử dụng số liệu thực đo và điều tra thực địa bổ sung rồi kết hợp với mô hình số độ cao để chiết tách vết lũ. Các kết quả thu được hầu hết chỉ là bản đồ ngập lụt, bản đồ hiện trạng lũ ở các chu kỳ khác nhau, chưa có những số liệu chi tiết về vùng ngập và đánh giá nhanh những ảnh hưởng và thiệt hại mà lũ lụt gây ra.
2. Nghiên cứu ngoài nước
Bangladesh đã xây dựng thành công hệ thống giám sát và cảnh báo lũ lụt trên cơ sở ứng dụng mô hình thủy văn và thủy lực MIKE-11 (của Đan Mạch) dưới sự trợ giúp của UNDP/WMO kết hợp với sử dụng tư liệu viễn thám GMS, NOAA-12 và NOAA-14. Hệ thống giám sát và cảnh báo lũ lụt này được áp dụng cho vùng lãnh thổ rộng 82.000 km2, trên đoạn dài 7.270km sông, 195 nhánh, sử dụng 30 trạm giám sát.
Trung Quốc đã xây dựng hệ thống giám sát và cảnh báo ngập lụt trên cơ sở sử dụng tư liệu viễn thám FY-II, OLR, GPCP, ERS-II, SSM/I.
Ấn Độ bắt đầu xây dựng hệ thống giám sát và cảnh báo lũ lụt từ năm 1959 cho khu vực sông Hằng. Hiện nay, ở Ấn Độ có 145 trung tâm dự báo, 500 trạm khí tượng, 350 trạm thủy văn phục vụ cho vùng lưu vực rộng 240.000km2, sử dụng khả năng thông tin của các tư liệu ảnh vệ tinh IRS, TM Landsat-5, ERS, RADARSAT.
Một số nước thuộc Châu Phi sử dụng mô hình thủy văn FEWS NET kết hợp với hệ thống thông tin địa lý GIS để xây dựng hệ thống giám sát và cảnh báo lũ lụt cho 5.600 vùng hạ lưu với sự trợ giúp xây dựng của tổ chức USGS/EROS.
Cơ quan hàng không Vũ trụ Nhật Bản (JAXA) thực hiện chương trình Sentinel Asia, đây là chương trình chia sẻ thông tin về thiên tai giữa các nước trong khu vực Châu Á – Thái Bình Dương. Các thông tin được chia sẻ thông qua mạng Web-GIS, tạo ra một cơ sở dữ liệu ảnh vệ tinh trong việc giám sát thiên tai. Chương trình Sentinel Asia là sự khởi đầu cho việc thành lập một điểm phân phối thông tin quan trọng dựa trên nền tảng Internet, thông tin được phân phối ở đây là dữ liệu ảnh vệ tinh không gian về thảm họa thiên nhiên trong khu vực Châu Á-Thái Bình Dương.
Thái Lan là một nước nằm trong khu vực Đông Nam Châu Á, có nhiều điểm tương đồng về điều kiện tự nhiên với Việt Nam. Thái Lan đặc biệt quan tâm đến việc xây dựng hệ thống giám sát thiên tai nói chung và lũ lụt nói riêng. Thái Lan cũng là nước có tiềm lực về công nghệ và có các công cụ hữu hiệu áp dụng trong việc phòng chống thiên tai về lũ lụt, Thái Lan đã đưa ra đánh giá rằng: đây là hiện tượng thiên tai có tần suất cao, mức độ gây thiệt hại trung bình, mức độ quản lý và ứng phó cũng mới chỉ đạt mức trung bình và tính rủi ro là rất cao. Trong bảng ưu tiên quan tâm các hiện tượng thiên tai thường xảy ra ở Thái Lan thì lũ lụt là hiện tượng chiếm ưu tiên số 1.
Một trong những hướng được Thái Lan quan tâm là ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong việc quản lý thiên tai
Mục tiêu nghiên cứu
Thành lập mô hình số độ cao DEM bằng ứng dụng SRTM, thu thập cơ sở dữ liệu vũ lượng mưa từ ảnh viễn thám TRMM sau đó tích hợp vào phần mềm Arc View để tạo bản đồ hiện trạng ngập lụt tại Quảng Nam.
Nhiệm vụ nghiên cứu:
Tổng quan các nghiên cứu, ứng dụng ảnh viễn thám trong công tác quản lý môi trường và tài nguyên, quản lý thiên tai trên thế giới cũng như ở nước ta trong những năm gần đây.
Thu thập các dữ liệu cần thiết cho luận văn như: bản đồ địa hình khu vực nghiên cứu, các thống kê về lưu luợng mưa hằng năm, luợng mưa trung bình hàng tháng tại khu vực nghiên cứu, các ảnh viễn thám về luợng mưa và về địa hình khu vực nghiên cứu.
Sử dụng ArcGIS 10.0 để xử lý ảnh viễn thám về lượng mưa từ NASA
Chỉnh sửa các hình ảnh viễn thám để loại bỏ các điểm gây nhiễu. Xây dựng mô hình số độ cao DEM, thu thập dữ liệu vũ lượng mưa từ ảnh viễn thám TRMM. Sử dụng công cụ Arc View tích hợp, chồng lớp các bản đồ với nhau. Xây dựng cơ sở dữ liệu về cho bản đồ dựa vào các thông tin đã thu thập đuợc.
Tích hợp các tiêu chí để đánh giá thiệt hại do lũ lụt với đất vào bản đồ, sự dụng các chức năng của Arc View để phân tích, đánh giá các thông tin về vùng đất bị ngập lụt .
Chồng các lớp bản đồ với nhau để tạo ra được bản đồ hiện trạng ngập lụt tại tỉnh Quảng Nam.
Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu các cơ sở lý thuyết: Phân tích các tài liệu liên quan tới đề tài.
Phương pháp kế thừa: kế thừa các nghiên cứu lý thuyết, các số liệu quan trắc về lượng mưa tại Bình Định, kế thừa các phuơng pháp xử lý trên ảnh viễn thám.
Phương pháp phân tích thống kê: được sử dụng để phân tích, xử lý các số liệu thu thập được.
Phương pháp điều tra khảo sát thực tế: xây dựng các biểu mẫu và tiến hành điều tra khảo sát thực tế.
Phương pháp thu thập thông tin, số liệu: thu thập thông tin, số liệu về luợng mưa, thiệt hại do lũ lụt…để làm CSDL cho đề tài.
Phương pháp chuyên gia: nhằm thu thập các ý kiến của chuyên gia am hiểu về lĩnh vực đang xem xét.
Phương pháp so sánh: được sử dụng trong đánh giá các kết quả nghiên cứu: đánh giá mức độ thiệt hại ở các lưu luợng mưa khác nhau, đánh giá hiệu quả của các biện pháp ứng phó, độ tin cậy của mô hình thiết lập…
Phương pháp nghiên cứu bản đồ: tích hợp các bản đồ với nhau trên nền Arc View, thao tác trên bản đồ để phân tích, đánh giá kết quả.
Phương pháp phân tích, tổng hợp: Phân tích là chia các tổng thể hay các vấn đề phức tạp ra thành những phần đơn giản để giải quyết. Phương pháp tổng hợp là liên kết, thống nhất các bộ phận các yếu tố đã được phân tích, khái quát hóa lại các vấn đề.
Dự kiến kết quả nghiên cứu
Việc thực hiện đề tài sẽ giúp nâng cao năng lực quản lý bằng những tư duy mới mang tính đột phá. Tạo ra một sự thay đổi về chất trong công tác quản lý môi trường.
Hỗ trợ các cơ quan, tổ chức làm công tác quản lý thiên tai, hỗ trợ quá trình ra quyết định, lên các kế hoạch phòng ngừa, ứng phó với các cơn mưa lũ lớn, lên kế hoạch di dời dân những vùng ngập khi có lũ xảy ra.
Lập đuợc bản đồ quản lý lũ lụt, đánh giá thiệt hại do lũ gây ra, dự báo các ảnh huởng đối với đất đai, dân cư khu vực nghiên cứu.
Tính mới của đề tài
Liên kết đa ngành giữa viễn thám, GIS và môi truờng để tạo ra một sản phẩm có tính ứng dụng cao trong thực tiễn.
Thu thập cơ sở dữ liệu lượng mưa từ ảnh viễn thám TRMM
Tài liệu tham khảo:
Bùi Tá Long, 2008, Mô hình hóa môi trường, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh, 441 trang.
Bùi Tá Long, 2006, Hệ thống thông tin môi trường, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh, 334 trang.
Trần Trọng Đức, Kỹ thuật viễn thám, Bài giảng môn trắc địa bản đồ, Đại học Bách Khoa Tp. HCM.
Engineer Manual, 2003, Remote Sensing, USA Army Corps of Engineers.
Kết cấu của ĐA/KLTN
Sơ đồ phương pháp luận của đề tài
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Hệ thống thông tin địa lý
1.2 Viễn thám
1.3 Tích hợp GIS, GPS, viễn thám và triển vọng tại Việt Nam
1.4 Một số nghiên cứu liên quan
1.5 Dữ liệu và các phần mềm sử dụng
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
Điều kiện tự nhiên tỉnh Quảng Nam
Điều kiện kinh tế - xã hội tỉnh Quảng Nam
Phương pháp thực hiện
Các bước thực hiện với ảnh SRTM
Tính toán lượng mưa
Thiết kế và xây dựng cơ sở toán học bản đồ ngập lut ở Quảng Nam
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Các kết quả phân tích địa hình của Quảng Nam
3.2 Các kết quả phân tích lượng mưa của tỉnh Quảng Nam
3.3 Chồng lớp dữ liệu DEM và lượng mưa
3.4 Đánh giá ảnh hưởng thiệt hại do lũ gây ra
3.5 Xây dựng kịch bản phòng ngừa
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Kế hoạch thực hiện đồ án/ khóa luận tốt nghiệp trong ........ tuần:
Ý kiến giảng viên hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)
TP. HCM, ngày 12 tháng 7 năm 2011.
Sinh viên thực hiện
(Ký và ghi rõ họ tên)
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Hệ thống thông tin địa lý
Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System - gọi tắt là GIS) là một nhánh của công nghệ thông tin được hình thành vào những năm 1960 và phát triển rất rộng rãi trong 10 năm lại đây. GIS ngày nay là công cụ trợ giúp quyết định trong nhiều hoạt động kinh tế - xã hội, quốc phòng của nhiều quốc gia trên thế giới. GIS có khả năng trợ giúp các cơ quan chính phủ, các nhà quản lý, các doanh nghiệp, các cá nhân... đánh giá được hiện trạng của các quá trình, các thực thể tự nhiên, kinh tế - xã hội thông qua các chức năng thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các thông tin được gắn với một nền hình học (bản đồ) nhất quán trên cơ sở toạ độ của các dữ liệu đầu vào.
Có nhiều cách tiệm cận khác nhau khi định nghĩa GIS. Nếu xét dưới góc độ hệ thống, thì GIS có thể được hiểu như một hệ thống gồm các thành phần: con người, phần cứng, phần mềm, cơ sở dữ liệu và quy trình-kiến thức chuyên gia?, nơi tập hợp các quy định, quy phạm, tiêu chuẩn, định hướng, chủ trương ứng dụng của nhà quản lý, các kiến thức chuyên ngành và các kiến thức về công nghệ thông tin.
Khi xây dựng một hệ thống GIS ta phải quyết định xem GIS sẽ được xây dựng theo mô hình ứng dụng nào, lộ trình và phương thức tổ chức thực hiện nào. Chỉ trên cơ sở đó người ta mới quyết định xem GIS định xây dựng sẽ phải đảm đương các chức năng trợ giúp quyết định gì và cũng mới có thể có các quyết định về nội dung, cấu trúc các hợp phần còn lại của hệ thống cũng như cơ cấu tài chính cần đầu tư cho việc hình thành và phát