ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s PHẠM BÁCH VIỆT
CHƯƠNG 1
MỞ ĐẦU
1.1. Giới Thiệu
Đồng tháp là một tỉnh nằm trong khu vực Đồng bằng sông Cửu Long, với
hai nhánh sông Tiền và sông Hậu chảy qua nó bồi đắp lượng phù sa lớn cho tỉnh
làm cho đất đai ở đây màu mỡ phì nhiêu. Với đặc điểm vùng đồng bằng có nguồn
nước mặt dồi dào do vậy thế mạnh kinh tế của Đồng Tháp là sản xuất nông
nghiệp và thủy sản. Hàng năm, Đồng Tháp cung cấp khoảng 2.600.000 tấn lương
thực có hạt, 150.000 tấn cây ăn quả các loại và 160.000 tấn thủy sản.
Bên cạnh sự ưu đãi của thiên nhiên, Đồng Tháp cũng gặp nhiều khó khăn
từ chính các điều kiện tự nhiên. Một trong số đó là lũ hàng năm từ sông Tiền và
sông Hậu gây ra. Nằm trong khu vực Đồng Tháp Mười, và do vò trí nằm đầu
nguồn, giáp Cambodia, có đòa hình thấp trũng nên Đồng Tháp chòu ảnh hưởng lũ
từ sông Tiền và lũ tràn từ biên giới Cambodia qua lãnh thổ Việt Nam. Do đó,
vùng này được coi là vùng chòu ảnh hưởng lũ lớn nhất trong các vùng ở ĐBSCL.
Đặc trưng lũ ở khu vực này như là theo chu kỳ, thường xảy ra vào tháng 5 – 11
hàng năm. Lũ ở đây có ảnh hưởng hai mặt rõ rệt đến kinh tế - xã hội và môi
trường.
- Mùa lũ về gây thiệt hại lớn về người và của: phá hủy các công trình, nhà
ở, giao thông công cộn. Lũ là trở ngại lớn nhất trong việc khai thác tiềm
năng đất đai, giảm thời gian sử dụng đất quay vòng trong họat động nông
nghiệp, giảm năng suất. Đồng thời lũ cũng ảnh hưởng đến phát triển nông
thôn, đô thò hóa và các họat động kinh tế xã hội khác.
- Tuy nhiên lũ cũng mang lại các lợi ích khác như nước lũ mang theo phù sa,
ấu trùng, tôm cá,… góp phần cải tạo môi trường đất và nước đối với khu
vực chua phèn, tăng độ phì cho đất.
SVTH: NGUYỄN THÚY VÂN MSSV: 02DHMT331 1
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s PHẠM BÁCH VIỆT
Như vậy, bên cạnh tác động không có lợi thì lũ còn có những tác động có
lợi cần được vận dụng và khai thác triệt để các mặt lợi của nó. Vì thế, cần phải
- Điều tra thực đòa khu vực nghiên cứu.
- Sử dụng ảnh MODIS để xác đònh vùng ngập lũ.
- Giải đóan ảnh và xử lý thông tin để thành lập bản đồ diễn biến lũ theo thời
gian trong năm
- Chồng xếp bản đồ và tiến hành đánh giá ảnh hưởng của lũ đến nông
nghiệp
1.4. Phương pháp thực hiện
a. Thu thập số liệu
- Thu thập các văn bản, tài liệu, niên giám thống kê, điều kiện tự nhiên,
kinh tế - xã hội của tỉnh Đồng Tháp.
- Thu thập các số liệu, tài liệu có liên quan đến lũ, ngập lũ và nhất là những
tài liệu về lũ có liên quan đến khu vực nghiên cứu.
- Thu thập bản đồ: bản đồ đòa hình, bản đồ hiện trạng sử dụng đất,..
b. Kỹ thuật viễn thám và GIS
- Sử dụng ảnh MODIS, kênh phổ 1, 2, 7 để xác đònh vùng bò ngập lũ.
- Phân tích giải đoán và phân loại ảnh để tách thông tin lũ.
- Thông tin lũ được xử lý để thành lập bản đồ diễn biến lũ của tỉnh Đồng
Tháp theo thời gian trong năm 2006
- Chồng xếp bản đồ lũ lên lớp thông tin nông nghiệp và tiến hành đánh giá
ảnh hưởng lũ đến nông nghiệp.
SVTH: NGUYỄN THÚY VÂN MSSV: 02DHMT331 3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s PHẠM BÁCH VIỆT
CHƯƠNG 2
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ HIỆN TRẠNG KINH TẾ - XÃ HỘI
TỈNH ĐỒNG THÁP
2.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN
2.1.1 . Vò trí đòa lý
Đồng Tháp là một trong ba tỉnh nằm trên đòa bàn Đồng Tháp Mười thuộc
vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long, nằm ở phía thượng nguồn sông Tiền. Về đơn vò
hành chính, Đồng Tháp có 2 thò xã (Thò xã Cao Lãnh và Thò xã Sa Đéc) và 9
hướng dốc từ hai bên sơng vào giữa tạo thành lòng máng, cao độ phổ biến 0,8 – 1,0m;
cao nhất là 1.8m và thấp nhất là 0,5m.
SVTH: NGUYỄN THÚY VÂN MSSV: 02DHMT331 5
Hình 1. Bản đồ hành chính tỉnh ĐồngTháp
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s PHẠM BÁCH VIỆT
2.1.3 . Điều kiện khí tượng thủy văn
2.1.3.1 Khí hậu
Đồng Tháp nằm trong vùng nhiệt đới được chia ra làm 2 mùa rõ rệt: mùa
mưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 11 và mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm
sau. Nhiệt độ trung bình 27,25
0
C cao nhất là 29
0
C (tháng 4) và thấp nhất là 24,9
0
C
(tháng 1).
Gió theo hai hướng Đông Bắc từ tháng 12 – 5 và Tây Nam từ tháng 5 - 11,
vận tốc gió trung bình 2 -3 m/s. Riêng khu vực Đồng Tháp Mười vào mùa mưa
thường xảy ra gió lốc xoáy.
Chế độ mưa
Chế độ mưa ở tỉnh Đồng Tháp cũng như các tỉnh Đồng Bằng sông Cửu
Long phân làm hai mùa rõ rệt. Mùa mưa bắt đầu từ tháng 4 và kết thúc vào cuối
tháng 11. Lượng mưa trung bình khỏang 1.200mm/năm, trong đó lượng mưa từ
tháng 5 đến tháng 11 chiếm khoảng 90% tổng lượng mưa cả năm. Lượng mưa
trung bình các tháng trong một số năm gần đây được thể hiện ở bảng 1.
Bảng 1. Lượng mưa trung bình các tháng trong một số năm gần đây
Năm
Lượng mưa trung bình tháng (mm)
TBT1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12
Cambodia với lưu lượng từ 3.500 - 4000 m
3
/giây, tổng lượng lũ tràn khoảng 26 tỷ
m
3
, cường suất lũ lên từ 3 - 5cm/ngày, có khi lớn hơn 10 cm/ngày. Đỉnh lũ cao
nhất từ tháng 9 - 10, độ ngập sâu trung bình lớn hơn 1m so với khu vực phía Bắc
kênh Nguyễn Văn Tiếp A và nhỏ hơn 1m so với khu vực phía Nam kênh Nguyễn
Văn Tiếp A (Hồ Chín, 1999)
Tài nguyên nước là yếu tố quyết đònh cho sự phát triển kinh tế - xã hội của
Tỉnh. Có 3 nguồn nước chính:
Nước mưa: là nguồn nước có chất lượng tốt cần cho ăn uống và sinh hoạt ở của
người dân mà nhất là vùng nông thôn của tỉnh, nhất là những vùng thiếu nước
mặt và nước ngầm. Tuy nhiên, vì lượng mưa chỉ tập trung trong 6 tháng mùa mưa
nên việc lưu trữ và sử dụng nước trong mùa khô là vấn đề hết sức khó khăn đối
với các vùng nông thôn nghèo.
SVTH: NGUYỄN THÚY VÂN MSSV: 02DHMT331 7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s PHẠM BÁCH VIỆT
Nước mặt: Đồng Tháp Mười ở đầu nguồn sông Tiền, có nguồn nước mặt khá dồi
dào. Sông Tiền có lưu lượng bình quân 11.500 m
3
/s, lớn nhất 41.504 m
3
/s; nhỏ
nhất 2.000 m
3
/s. Ngoài ra, còn có 2 nhánh sông nhỏ ảnh hưởng đến nguồn nước
mặt vùng phía Bắc Tỉnh là sông Sở Thượng và sông Sở Hạ bắt nguồn từ
Cambodia đổ ra sông Tiền ở Hồng Ngự, đưa nước ra và rút nước cho đồng ruộng
từ sông Tiền và sông Hậu. Phía Bắc tỉnh có rạch Ba Răng, Đốc Vàng Thượng,
Dân số của Đồng Tháp có 1.654.680 người, trong đó người Kinh chiếm
99,4%, còn lại là người Hoa (6.936 người), Khơmer (218 người), Tày (33 người),
Mường (33 người). Dân cư phân bố tập trung ở các trung tâm hành chính như thò
xã Sa Đéc là 1.707 người/km
2
, thò xã Cao Lãnh là 1.400 người/km
2
và Lấp Vò là
732 người/km
2
. Khu vực có mật độ dân số thấp nhất là các huyện Tân Hồng là
260 người/km
2
, Tam Nông là 207 người/km
2
và Tháp Mười là 241 người/km
2
.
2.2.2. Nông nghiệp và Công nghiệp
Tổng giá trò GDP trên đòa bàn tỉnh tính theo giá so sánh năm 1994 ước tăng
14,27% (vượt 0,27% so với kế hoạch); trong đó khu vực nông - lâm - thuỷ sản
tăng 8,64%; khu vực công nghiệp - xây dựng tăng 26,55%; khu vực thương mại -
dòch vụ tăng 19,4%. Tổng giá trò GDP tính theo giá thực tế ước đạt 12.056 tỷ đồng
(tương đương 754 triệu USD), bình quân đầu người đạt 452 USD.
Nông nghiệp
Là lónh vực có bước phát triển bứt phá ngoạn mục nhất. Tổng diện tích
gieo trồng hằng năm gần 500 ngàn héc-ta, ngoài chủ lực là cây lúa và các loại
rau màu, Đồng Tháp còn có một số loại cây đặc sản khác, các loại cây đặc sản
này không những khẳng đònh được vò thế của mình tại đòa phương mà còn vươn
SVTH: NGUYỄN THÚY VÂN MSSV: 02DHMT331 9
đường bộ thuận tiện và thông suốt tới tất cả các huyện, thò trong tỉnh bằng các
đường liên huyện, tỉnh lộ và quốc lộ.
Tỉnh được nối liền với Quốc lộ 1 bằng 2 Quốc lộ 80 và 30. Quốc lộ 80 từ
Quốc lộ 1 chạy qua các huyện phía Bắc tới Hồng Ngự, và từ đây có thể đi hên
Tân Hồng, qua cửa khẩu biên giới và đến tận tỉnh Preyveng của Cambodia.
Với dân số 1,5 triệu người, đồng thời là một trong những cửa ngõ của miền Tây,
thương mại và dòch vụ của tỉnh phát triển mạnh và có tiềm năng rất lớn, có thể
trở thành điểm trung chuyuển hàng hóa giữa khu tam giác kinh tế TP. Hồ Chí
Minh với các Tỉnh Tây Nam Bộ, nhờ hệ thống giao thông thủy bộ thuận lợi.
Hệ thống cơ sở hạ tầng kinh tế - xã hội của tỉnh vẫn còn thấp kém so với nhiều
vùng khác. Cầu đường bộ quá tải, một phần không nhỏ bò ngập lụt trong mùa lũ.
Giao thông thủy tuy giàu tiềm năng sông nước nhưng không được đầu tư nạo vét
khai thông luồng rạch, thiếu bến cảng, thiếu phương tiện tàu thuyền nên chưa
phát triển mạnh.
SVTH: NGUYỄN THÚY VÂN MSSV: 02DHMT331 11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s PHẠM BÁCH VIỆT
CHƯƠNG 3
TỔNG QUAN VỀ LŨ, VIỄN THÁM VÀ GIS
3.1. Tổng quan lũ
3.1.1. Khái niệm về lũ, lụt
Lũ chỉ hiện tượng nước sông dâng cao, nước tràn qua bờ sông hoặc đê, tràn
vào những đòa hình trũng gây ra ngập lụt trên một diện rộng trong một khoảng
thời gian nhất đònh. Trong mùa mưa lũ, những trận mưa từng đợt liên tiếp trên
sông ( vùng hứng nước mưa và sinh dòng chảy), làm cho nước sông cũng từng đợt
nối tiếp nhau dâng cao, tạo ra những trận lũ trên sông, suối.(Khoa Học Kỹ Thuật,
2002)
Trong vòng 40 năm qua, ở Đồng Bằng Sông Cửu Long đã xảy ra một số
trận lũ, lụt lớn vào các năm: 1961, 1966, 1978, 1984, 1991, 1994, 1996. Những
trận lũ này thường làm hơn 1 triệu ha bò ngập, đặc biệt là vùng Đồng Tháp Mười
và Tứ Giác Long Xuyên có nơi ngâp sâu tới 3 – 3,5 m và thời gian ngập tới 3 - 4
lại tiêu ra sông Vàm Cỏ (khoảng 31,5%) (Hồ Chín, 1999). Trên sông Tiền vào
cuối tháng 10 lũ đã bắt đầu hạ thấp dần, đến cuối tháng 12 và đầu tháng 1 xem
như hết ảnh hưởng lũ. Trong nội đồng, thay đổi theo từng khu vực có độ cao khác
nhau, thông thường từ cuối tháng 10, đầu thág 11 lũ bắt đều giảm và rút dần. Tại
nhiêu khu vực do khối lượng nước trong đồng quá nhiều và cửa rút có khẩu độ
nhỏ và do ảnh hưởng của thủy triều tạo nên lũ rút chậm.
SVTH: NGUYỄN THÚY VÂN MSSV: 02DHMT331 13
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s PHẠM BÁCH VIỆT
3.1.2.3. Độ sâu và thời gian ngập
Độ sâu ngập và thời gian ngập từng nơi khác nhau, phía Bắc Tỉnh (trên lộ
đi Tân Hồng) gồm khu Sở Hạ và Sở Thượng đến Tân Châu khi lũ về do bò chắn
ngang bởi tuyến lộ N1 nên thời gian ngập sớm hơn, thường từ tháng 8, độ sâu
ngập trong đồng ruộng nói chung trên 2,5 m. khoảng đầu hoặc cuối tháng 12 nước
mới rút, thời gian ngập kéo dài trên 4 tháng.
Từ kênh Hồng Ngự trở xuống đến Nguyễn Văn Tiếp do có đê kênh Hồng
Ngự, An Long, Nguyễn Văn Tiếp, khu kẹp giữa sông Tiền và sông Hậu do ảnh
hưởng mạnh của triều nên thoát tốt hơn, độ ngập 1 – 2 m, thời gian ngập dưới 3
tháng. Khu vực huyện Châu Thành có độ sâu ngập nhỏ hơn dưới 1,5 m.
3.1.3 Ảnh hưởng của lũ
3.1.3.1 Thiệt hại
Lũ và ngập lũ là một trong những thiên tai nghiêm trọng ở Đồng tháp nói
riêng và ĐBSCL nói chung, nó ảnh hưởng lớn đến đời sống kinh tế - xã hội và
phát triển sản xuất nông nghiệp trên một vùng rộng lớn, trong một thời gian dài
và mức độ ngày càng nguy hiểm. Trước đây khi kinh tế vùng ngập lũ chưa phát
triển, lũ luôn được xem là nguồn lợi lớn đối với cư dân vùng ngập lũ, mà sản
phẩm chính là lúa trời và cá tôm. Khi ấy lũ hầu như là vô hại với cuộc sống chỉ
biết dựa vào thiên nhiên. Những năm lũ lớn 1937, 1939, 1940…Đặc biệt hai năm
lũ lòch sử 1961 và 1966 đã không gây thiệt hại gì đáng kể. Ngay trận lũ lớn năm
1978 cũng không đủ tác động đến người dân. Tuy nhiên với các chương trình phát
triển trên quy mô lớn ở ĐTM và TGLX bắt đầu từ năm 1980, lũ và ngập lũ dần
3.2 Tổng quan Hệ thống thông tin đòa lý (GIS)
3.2.1. Khái niệm
GIS là hệ thống các công cụ nền máy tính dùng thu thập, lưu trữ, truy cập
và biến đổi, phân tích và thể hiện dữ liệu liên quan đến vò trí trên bề mặt trái đất
và tích hợp các thông tin này vào quá trình lập quyết đònh. (Trần Trọng Đức,
2001)
SVTH: NGUYỄN THÚY VÂN MSSV: 02DHMT331 15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s PHẠM BÁCH VIỆT
3.2.2. Các thành phần của GIS
GIS có năm thành phần quan trọng cấu thành bao gồm phần cứng, phần
mềm, ứng dụng, dữ liệu và con người. Năm thành phần này phải cân bằng, hoàn
chỉnh để GIS có thể hoạt động hiệu quả.
Hình 2. Các thành phần của GIS
(Nguồn: />3.2.3 . Chức năng của GIS
Một hệ GIS phải đảm bảo được những chức năng cơ bản sau.
a. Thu thập dữ liệu: dữ liệu có thể được lấy từ rất nhiều nguồn như: bản đồ
giấy, ảnh chụp, bản đồ số…
b. Lưu trữ và quản lý dữ liệu: nhóm lưu trữ và quản lý dữ liệu GIS giải
quyết các vấn đề liên quan đến các dữ liệu không gian và thuộc tính của các đối
tượng (điểm, đường và vùng thể hiện các đối tượng trên mặt đất)
c. Hiển thò: Với nhũng thao tác trên dữ liệu địa lý, kết quả cuối cùng được
hiển thị tốt nhất dưới dạng bản đồ hoặc biểu đồ. Bản đồ khá hiểu quả trong lưu dữ và
trao đổi thơng tin địa lý. Bản đồ hiển thị có thể được kết hợp với các bản báo cáo, hình
ảnh ba chiều, ảnh chụp và những dữ liệu khác
d. Phân tích: đây là chức năng đóng vai trò rất quan trọng trong GIS so với
các phương pháp khác. Tìm kiếm và phân tích dữ liệu không gian giúp tìm ra
SVTH: NGUYỄN THÚY VÂN MSSV: 02DHMT331 16
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s PHẠM BÁCH VIỆT
những đối tượng theo các điều kiện đặt ra hay hỗ trợ việc ra quyết đinh của người
sử dụng GIS. Có nhiều phương pháp phân tích dữ liệu không gian trong đó có có
những thông tin nói trên”( Fundamental of Remote Sensing, CCRS, 2003).
3.3.1.2. Hệ thống viễn thám
Hệ thống viễn thám được minh hoạ như hình 3 dưới đây. Bức xạ mặt trời
(A) một phần bò khuyếch tán trong khí quyển; khi xuống đến mặt đất, một phần bò
hấp thụ, một phần truyền qua, một phần phản xạ (B)ï. Bộ cảm (D) trên vệ tinh thu
những sóng phản xạ này - sóng điện từ mang thông tin. Tín hiệu thu được từ vệ
tinh (E) truyền xuống trạm thu trên mặt đất và được xử lý bằng công nghệ xử lý
ảnh số hay giải đoán bằng mắt (F), những thông tin này sẽ chuyển đến cho người
sử dụng (G).
Hình3. Hệ thống viễn thám (Nguồn: Fundanmentals of remote sensing, CCRS)
SVTH: NGUYỄN THÚY VÂN MSSV: 02DHMT331 19
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s PHẠM BÁCH VIỆT
3.3.2. Tư liệu ảnh sử dụng trong nghiên cứu
3.3.2.1. Dữ liệu ảnh MODIS
MODIS là bộ cảm của hai vệ tinh TERRA và AQUA. MODIS thu nhận dữ
liệu theo 36 kênh phổ với chiều dài bước sóng trong khoảng 0.4µm – 14.4 µm. Hai
vệ tinh TERRA bay quanh trái đất theo q đạo cực từ Bắc đến Nam. TERRA thu
nhận thôn tin vào buổi sáng còn AQUA thu nhận thông tin vào buổi chiều. Những
dữ liệu thu nhận được sẽ cung cấp thông tin về trái đất và quá trình xảy ra trên bề
mặt đất, trong đại dương và trong tầng dưới khí quyển. Trên cơ sở các dữ liệu
quan trắc này cho phép chúng ta có thể dự báo những biến động trong tương lai
và phân biệt các ảnh hưởng của các tác nhân tự nhiên và các tác nhân của họat
động con người tới môi trường.
Đặc điểm kỹ thuật của vệ tinh thu ảnh và dữ liệu ảnh MODIS
Quỹ đạo: 705 km 10h30’ sáng của vệ tinh TERRA
1h30 chiều của vệ tinh AQUA
Mức độ quét: 20.3 rpm
Vùng phủ: 2330 km
Lượng tử hóa 12 bit
Độ phân giải không gian 250m (kênh 1 - 2)
THÁM VÀ GIS
A. XÂY DỰNG BẢN ĐỒ DIỄN BIẾN LŨ
4.1. Dữ liệu sử dụng
4.1.1. nh viễn thám
Ảnh được sử dụng trong nghiên cứu là ảnh MODIS có hệ tọa độ đòa lý
datum WGS-84, chụp vào các tháng mùa lũ năm 2006. Được cung cấp từ “Dự n
Đáp ng Nhanh nh MODIS (Image Courtesy of MODIS Rapid Response Project
At NASA/ GSFC). Theo mục tiêu của đề tài xác đònh lũ, các kênh phổ sử dụng là
kênh 1, 2 và 7 (đỏ, hồng ngoại gần và hồng ngoại giữa).
Bảng 4. Đặc tính các kênh phổ
Kênh Bước
sóng
(nm)
Vùng phổ Độ phân giải
không gian (m)
ng dụng
1 620 - 670 Đỏ 250 Xác đònh
Đất – nước
/Mây/hơi khí
2 841 - 876 Cận hồng
ngoại
250
7 2105 -
2155
Hồng ngoại
giữa
500 Xác đònh tính
chất Đất- nước /
Mây/hơi khí
ng dụng của vùng phổ trên
Chồng
lớp
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s PHẠM BÁCH VIỆT
Ngày thu
nhận
nh mẫu
11/06/2006
nh MODIS kênh 1 nh MODIS kênh 2
nh MODIS kênh 7 nh MODIS tổ hợp màu RGB -
721
nh ngày 21/08/2006
29/07/2006
21/08/2006
15/09/2006
20/10/2006
04/11/2006
4.1.2. Bản đồ
Bản đồ nền sử dụng là bản đồ số, hệ toạ độ UTM, datum GWS-84 gồm các
lớp hành chánh, giao thông, sông ngòi và bản đồ hiện trạng sử dụng đất do Trung
Tâm Phát Triển Đồng Bằng Sông Cửu Long cung cấp. Tuy nhiên, bản đồ này có
mức độ chi tiết cao nên cần xử lý để giữ lại những thông tin cần thiết cho mục
đích
4.2. Xử lý ảnh
4.2.1. Cơ sở xác đònh đối tượng
SVTH: NGUYỄN THÚY VÂN MSSV: 02DHMT331 24
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Th.s PHẠM BÁCH VIỆT
Mỗi đối tượng có một đặc tính phổ riêng với bước sóng khác nhau. Dựa
vào đặc tính phổ này, ta có thể xác đònh được từng đối tượng riêng biệt trên ảnh