Đại học quốc gia hà Nội
Trờng đại học khoa học tự nhiên
Khoa địa lý
---------------***---------------

Trần Tuấn Đạt

Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám
và mô hình thủy văn thủy lực để thành lập bản đồ NGậP
LụT lu vực sông Kôn, Hà Thanh, tỉnh Bình định

Chuyên ngành: Bản đồ, viễn thám và hệ thông tin địa lý
Mã số: 60.44.76
Luận văn thạc sĩ khoa học


Môc lôc
DANH MỤC CÁC TỪVIẾT TẮT..................................................................................................1
DANH MỤC HÌNH VẼ...............................................................................................................2
DANH MỤC BẢNG BIỂU............................................................................................................2
MỞĐẦU.......................................................................................................................................4
CHƯƠNG I : CƠSỞLÝ THUYẾT NGHIÊN CỨU VỀ NGẬP LỤT...............................................6
1.1. Bản đồ phục vụ quản lý ngập lụt......................................................................................6
1.2. Các phương pháp nghiên cứu...........................................................................................8
1.3. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong khu vực.......................................................9
1.4. Tình hình nghiên cứu trong nước...................................................................................12
1.5. Một số mô hình toán học trong nghiên cứu ngập lụt.....................................................13
1.5.1. Mô hình thủy văn HEC-HMS.................................................................................13
1.5.2. Mô hình toán thủy lực mạng sông HEC-RAS........................................................14
1.5.3. Giới thiệu về phần mềm SWAT2000......................................................................14
1.5.4. Giới thiệu về hệ thống phần mềm MIKE................................................................15

3.4.1. Tính toán dòng chảy mặt từ mô hình MIKE11.......................................................49
3.4.2. Tính toán dòng chảy mặt từ mô hình MIKE11.......................................................52
3.5. Phương pháp xây dựng bản đồ ngập lụt cho lưu vực.....................................................54
3.5.1. Đặt vấn đề...............................................................................................................54
3.5.2. Các bước xây dựng bản đồ ngập lụt........................................................................55
3.5.3. Chuẩn bị số liệu cho xây dựng bản đồ....................................................................55
3.5.4. Lập bản đồ ngập lụt cho lưu vực sông Kôn-Hà Thanh...........................................55
3.6. Lập bản đồ hiện trạng vùng ngập bằng ảnh viễn thám RADAR...................................66


3.6.1. Xử lý tư liệu ảnh RADAR......................................................................................66
3.6.2. Chiết tách vùng ngập từ ảnh RADAR.....................................................................67
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.......................................................................................................71
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................................72


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ALOS

The Advanced Land Observing Satellite
Vệ tinh quan sát Trái Đất của Nhật Bản

MIKE NAM

Mô hình thuỷ văn

MIKE 11

Mô hình thuỷ lực


NDVI

Chỉ số thực vật chuẩn

PALSAR

Phased Array L-band Synthetic Aperture RADAR
§Çu thu radar trªn ¶nh vÖ tinh ALOS

HTSDĐ

Hiện trạng sử dụng đất

HTTT

Hệ thống thông tin

CSDL

Cơ sở dữ liệu

LVS

Lưu vực sông

CNTT

Công nghệ thông tin

SPOT

MIKE11.....................................................................................................................................51
Hình 3-11: Đờng quá trình lu lợng tính toán và thực đo tại Bình Tờng trận lũ từ 14/X đến 21/X
năm 2003...................................................................................................................................53
Hình 3-12: Mô tả trình tự xây dựng bản đồ ngập lụt cho các phơng án tính toán.....................54
Hình 3-13: Bản đồ ngập lụt lu vực sông Kôn, Hà Thanh năm 1999.........................................61
Hình 3-14: Bản đồ ngập lụt lu vực sông Kôn, Hà Thanh năm 2003.........................................62
Hình 3-15: Bản đồ ngập lụt lu vực sông Kôn, Hà Thanh năm 2009........................................63
Hình 3-16: Bản đồ hiện trạng ngập lớn nhất vùng hạ lu sông Kôn - Hà Thanh trận lũ năm 2003
...................................................................................................................................................64
Hình 3-17: Bản đồ hiện trạng ngập lớn nhất vùng hạ lu sông Kôn - Hà Thanh trận lũ năm 1999
...................................................................................................................................................65
Hình 3-18: Bản đồ hiện trạng ngập lụt năm 2009 đợc chiết tách từ ảnh ALOS-PALSAR........69
Hình 3-19: Bản đồ hiện trạng ngập lụt năm 2009 đợc chiết tách từ ảnh ALOS-PALSAR trên
nền ảnh SPOT............................................................................................................................70

DANH MC BNG BIU
Bảng 2-: Danh mục các sản phẩm ảnh vệ tinh SPOT 5.............................................................22
Bảng 2-2: Thông số của ảnh ALOS PALSAR...........................................................................22
Bảng 3-: Bảng các thông số đầu vào của mô hình thuỷ văn MIKE11 đợc chiết tách từ t liệu
viễn thám:..................................................................................................................................48
Bảng 3-2: Diện tích các lu vực bộ phận trên lu vực sông Kôn - Hà Thanh...............................49
Bảng 3-3: Quan hệ tổng lợng ma trận các trạm trong lu vực sông Kôn- Hà Thanh trong trận lũ
2003 (14-21/X/2003).................................................................................................................52
Bảng 3- 4: Cao độ mực nớc lớn nhất tại các ô ruộng tính toán từ trận ma năm 1999...............56
Bảng 3- 5: Cao độ mực nớc lớn nhất tại các ô ruộng tính toán từ trận ma năm 2003...............58
Bảng 3- 6: Diện tích tơng ứng với độ sâu ngập năm 1999........................................................59
Bảng 3- 7: Diện tích tơng ứng với độ sâu ngập năm 2003........................................................59

2


vệ tinh sẽ chủ động và phong phú hơn, giúp ích rất nhiều trong giám sát thiên tai và
quản lý tài nguyên.
Trong nhng nm gn õy Vit Nam liờn tc xy ra ngp lt gõy thit hai ln
v ti sn v con ngi, c bit l cỏc tnh min Trung trong ú cú Bỡnh nh. Do vy
vic thnh lp bn hin trng ngp lt l rt cn thit, xõy dng bn hin
trng ngp lt thỡ vic s dng cụng ngh phự hp nht hin nay l ng dng t liu
nh vin thỏm kt hp vi h thụng tin a lý (GIS). V ú l lý do em chn ti
4


"Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám và mô hình thuỷ văn thuỷ lực để
thành lập bản đồ ngập lụt lưu vực sông Kôn – Hà Thanh, tỉnh Bình Định” cho luận
văn tốt nghiệp của mình.
1. Môc tiªu nghiªn cøu
-

Tìm hiểu khả năng của ảnh SPOT5, một số loại ảnh vệ tinh khác và mô hình
thuỷ văn thuỷ lực cho nghiên cứu ngập lụt.

-

Nghiên cứu khả năng cung cấp thông số đầu vào cho mô hình thuỷ văn thuỷ lực
từ tư liệu viễn thám.

-

Thực nghiệm tài lưu vực sông Kôn – Hà Thanh, tỉnh Bình Định.
2. Nhiệm vụ nghiên cứu

-

- Ảnh ALOS PALSAR độ phân giải 6,25m
5


- nh SPOT 5 phõn gii 2.5m
- nh ASTER phõn gii 15m
- Bn a hỡnh t l 1:25 000, 1:50 000
6. Kt qu nghiờn cu ca lun vn
- Báo cáo đánh giá khả năng ứng dụng công nghệ Viễn thám và GIS phục vụ
giám sát ngập lụt.
- Bình đồ ảnh vệ tinh tỷ lệ 1: 50.000.
- Một số bản đồ chuyên đề nh bản đồ hiện trạng ngập lụt, bản đồ nguy cơ ngập
lụt.

CHNG I : C S Lí THUYT NGHIấN CU V NGP LT
1.1. Bn phc v qun lý ngp lt
T trc n nay vic xõy dng bn nguy c ngp lt Vit Nam thiu rt
nhiu cỏc t liu mang tớnh thi s v cng cha cú cỏc phng phỏp tt thc hin.
Vic lp bn nguy c ngp lt nc ta trong thi gian ngn, xõy dng phng
phỏp mi thnh lp bn nguy c ngp lt nhm d bỏo, giỏm sỏt l lt mt cỏch
nhanh chúng v thun tin, m bo chớnh xỏc cao ang l yờu cu cp bỏch cn
nghiờn cu.
Bn nguy c ngp lt l mt hỡnh thc biu th mt cỏch trc quan v s
dng c thun li cỏc kt qu phõn tớch nguy c l lt trong mt vựng no ú. Trong
qun lý l lt ti Vit Nam hin to ph bin bn loi ti liu bn sau õy:
1- Bn hin trng ngp lt: L loi bn ngp v li mt trn lt ó qua.
Phng phỏp thng dựng hin nay thnh lp bn ngp lt l:
-

Da trờn cỏc vt l ln nht ó kho sỏt c lp bn ngp, sau ú da

Tuy nhiên, việc lập bản đồ ngập lụt ở Việt Nam hiện nay còn nhiều bất cập
trong việc thu thập đủ số liệu, thiếu bản đồ địa hình tỷ lệ lớn để cập nhật hiện
trạng và chưa có công nghệ so sánh từ ảnh viễn thám để so sánh, hiệu chỉnh.
Quản lý ngập lụt bao gồm cả công việc chuẩn bị trước ngập lụt xảy ra, trong
quá trình ngập lụt và sau khi ngập lụt đã diễn ra. Phục vụ cho quản lý ngập lụt
một cách hiệu quả đòi hỏi nhiều loại bản đồ khác nhau. Ứng dụng công nghệ
viễn thám và hệ thống thông tin địa lý trong quản lý ngập lụt, hiện nay thường
quan tâm sản xuất các loại bản đồ chuyên đề sau:
-

Bản đồ khả năng ngập: là loại bản đồ được tính toán, thành lập từ mô hình số
độ cao hoặc sử dụng mô hình thủy lực. Trên bản đồ này thể hiện các vùng có
thể ngập nước theo dòng chảy khi xảy ra lũ lụt.

-

Bản đồ tổn thương ngập lụt: là loại bản đồ khu vực nghiên cứu, trên đó thể hiện
tất cả các đối tượng địa hình, giao thông, dân cư, kinh tế-xã hội chịu tác động
dễ bị tổn thương khi xảy ra lũ.
7


-

Bản đồ nguy cơ ngập lụt: là bản đồ kết quả tích hợp của bản đồ tổn thương và
bản đồ khả năng ngập lụt được chạy từ các mô hình dự báo hoặc từ các vết lũ
lịch sử. Bản đồ này cho thấy các vùng có nguy cơ ngập lụt cao khi xảy ra lũ lụt
và các đối tượng dễ bị tổn thương, bị chịu tác động của ngập lụt cần được bảo
vệ hoặc có biện pháp phong tránh tổn thương.
Trên đây là các bản đồ chuyên đề phục vụ khâu chuẩn bị ứng phó trước khi

Công dụng của GIS: Xây dựng cơ sở dữ liệu (CSDL), quản lý thông tin hiện
trạng ngập, phân tích thông tin và đề xuất giải pháp, đánh giá tình hình ngập lụt, đánh
giá tổn thất sau thiên tai.
1.2.5. Phương pháp kết hợp ứng dụng tư liệu viễn thám và GIS
- Các phương pháp giải đoán và chiết tách thông tin từ ảnh vệ tinh bao gồm
phương pháp phân loại tự động, bán tự động (có giám định), giải đoán bằng mắt và
điều vẽ trực tiếp trên máy tính, điều vẽ bằng mắt trên ảnh in ra kết hợp với các tư liệu
bổ sung.
- Các lớp thông tin được chiết tách ra từ ảnh vệ tinh được số hóa và chuẩn hoá.
- Sử dụng các công cụ GIS để chồng lớp thông tin lên bản đồ nền để thành lập
bản đồ nguy cơ ngập lụt.
1.2.6. Phương pháp phân tích thống kê
- Các số liệu thống kê thu thập được từ các cơ quan lưu trữ đầu ngành qua quá
trình xử lý, phân tích sẽ bổ sung thêm nội dung cho bản đồ hiện trạng ngập lụt và là cơ
sở để đánh giá các thông tin thu được từ bản đồ mới thành lập.
- Các số liệu thống kê thu được từ phân tích các thông tin là cơ sở để đánh giá
và quy hoạch.
1.2.7. Phương pháp phân tích đa thời gian
- Phần lớn các tài liệu, tư liệu hiện có được thu thập và thành lập ở nhiều thời
điểm khác nhau, nên cần có quá trình nghiên cứu và phân tích kỹ lưỡng những thông
tin đa thời gian này.
- Các thông tin đa thời gian qua quá trình phân tích sẽ cho thấy xu thế biến
động của các hiện tượng, đối tượng bề mặt. Thông tin này không chỉ hữu ích cho việc
thành lập các bản đồ biến động mà còn là dấu hiệu điều vẽ quan trọng để xác định các
đối tượng hiện trạng có trên tư liệu ảnh vệ tinh mới.
1.3. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong khu vực
Trong khoảng chục năm trở lại đây, những trận lụt xảy ra ngày càng tăng với
cường độ mạnh như ở Trung Quốc (1998), Tây Âu (1998,2000), CH Séc (2002),
Băng La Đét (2001), vùng Viễn Đông thuộc Nga (2002).
Ngập lụt là một trong những thảm họa thiên nhiên tác động bao trùm khu vực

sứ quán Cộng hòa Pháp tại Hà Nội đã tổ chức Hội thảo Việt-Pháp với chủ đề
“ Quản lý lưu vực sông và phòng ngừa lụt lội”. Tại hội thảo này các cơ quan quản
lý, viện nghiên cứu, công ty của Pháp đã trao đổi kinh nghiệm quản lý ngập lụt
trong lưu vực sông. Trong hội thảo nói trên hãng cung cấp ảnh vệ tinh SPOT của
Pháp SPOT IMAGE đã trình bày các kinh nghiệm ứng dụng ảnh vệ tinh cho việc
giám sát hiện tượng ngập lụt. Mô hình tổ chức quản lý lưu vực sông Seine (Pháp).
Cơ cấu tổ chức quản lý lưu vực sông Seine là mô hình quản lý tài nguyên nước khá
10


hoàn thiện (quản lý đến từng tiểu lưu vực của hệ thống sông Seine) với sự tham gia
chặt chẽ của các ngành, các địa phương và cộng đồng dân cư trong lưu vực.
Tại Mỹ, để quản lý chất lượng nước sông (lưu vực sông Minnesota) các nhà
quản lý cho rằng: vấn đề ô nhiễm nước của sông Minnesota không thể giải quyết
triệt để nếu chỉ quan tâm đến việc kiểm soát nguồn nước thải tập trung mà bỏ qua
nguồn nước thải phân tán.
Tại Brazil, để phục hồi chất lượng nước sông Tiete, tháng 9 năm 1991 chính
phủ Brazil đã triển khai dự án làm sạch sông, hồ chức trong lưu vực sông. Một
trong những nhiệm vụ quan trong là kiểm soát rác thải từ hoạt động công nghiệp.
Thái Lan, là một nước nằm trong khu vực Đông Nam Á, có nhiều điểm tương
đồng về điều kiện tự nhiên với Việt Nam. Viễn thám đã được ứng dụng ở Thái Lan
trong nhiều lĩnh vực như nông nghiệp, lâm nghiệp, môi trường và thảm họa thiên
nhiên, quy hoạch đô thị,.... Viễn thám đã được phát triển ở Thái Lan từ đầu những
năm 80 của thế kỷ trước và trong vòng hơn 20 năm qua, trình độ viễn thám ứng
dụng ở Thái Lan đã phát triển tương đối cao trong khu vực. GISTDA là một tổ
chức chính phủ trực thuộc Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường Thái Lan, có
mục đích phát triển công nghệ vũ trụ và địa tin học ứng dụng cho các ngành kinh
tế. GISTDA đã hợp tác với các nước có công nghệ phát triển như Mỹ, Nhật Bản,
Trung Quốc, Nga để phát triển công nghệ vũ trụ, viễn thám và công nghệ thông tin.
Một số nghiên cứu về ngập lụt ở Thái Lan như “Dự án phát triển hệ thống

Nội dung: Lập bản đồ ngập lụt cho 4 lưu vực sông chính: sông Hương (Huế),
sông Thu Bồn (Quảng Nam), sông Vệ (Quảng Ngãi) và sông Kôn-Hà Thanh
(Bình Định).

-

Loại bản đồ đã lập: Bản đồ hiện trạng lũ năm 1999 và các bản đồ ngập úng với
các chu kỳ tái hiện khác nhau.

-

Phương pháp lập: Sử dụng số liệu thực đo và điều tra bổ sung sau đó sử dụng
mô hình DEM để xây dựng bản đồ ngập.

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 2000-2004.
-

Nội dung của đề tài: Lập bản đồ ngập lụt cho các lưu vực sông chính: sông
Hương, sông Thu Bồn, sông Vệ, sông Cái, sông Kôn-Hà Thanh.

-

Loại bản đồ đã lập: Bản đồ hiện trạng lũ 1999 và một số bản đồ ngập lụt ứng
với các chu kỳ tái hiện.

-

Phương pháp lập: Sử dụng số liệu đo và điều tra bổ sung.

Nội dung: đã lập được bản đồ ngập lụt cho các lưu vực sông Hương (Thừa
Thiên – Huế), sông Thu Bồn-Vũ Gia (TP Đà Nẵng, Quảng Nam).

-

Loại bản đồ đã lập: Bản đồ ngập lụt hiện trạng lũ năm 1999 tỷ lệ 1: 25 000, 1:
10000 và bản đồ nguy cơ ngập lụt ứng với các chu kỳ tái hiện.

-

Phương pháp lập: Sử dụng số liệu đo và điều tra thực địa bổ sung có kết hợp
với mô hình số độ cao để lập bản đồ ngập.

Đề tài 5: “ Hợp tác nghiên cứu kinh nghiệm của Thái Lan ứng dụng công nghệ viễn
thám phục vụ công tác quản lý tài nguyên và môi trường Việt Nam, trước hết đối với
tài nguyên đất và nước” - TS.Nguyễn Xuân Lâm - Trung tâm Viễn thám quốc gia,
2005-2006.
1.5. Một số mô hình toán học trong nghiên cứu ngập lụt
Để phòng tránh lũ lụt, ngày nay người ta cũng áp dụng các mô hình thủy văn để
mô hình hóa quá trình xảy ra lũ, dựa vào đó để dự báo hiện tượng lũ lụt. Vận hành mô
hình thủy văn cần thiết phải xây dựng cơ sở dữ liệu địa hình và cung cấp các thông số
đo đạc về thủy văn cho đầu vào của mô hình. Cơ sở dữ liệu địa hình càng chính xác thì
việc tính toán dự báo theo mô hình càng có độ chính xác. Các thông số thủy văn cung
cấp để tính toán càng sát thời gian thực càng đem lại kết quả dự báo chính xác. Một
mặt khác các thông số của mô hình cũng phải được hiệu chỉnh thích hợp với các
CSDL.
1.5.1. Mô hình thủy văn HEC-HMS
Mô hình toán thủy văn HEC-HMS (HEC-Hydrologic Modeling System) của
Hiệp hội các kỹ sư quân sự Hoa Kỳ là thế hệ phần mềm kế tiếp về tính toán mưa-dòng
chảy được thay thế cho mô hình HEC-1 bằng giao diện Windows.[10]

H phng trỡnh Saint-Venant trong mụ hỡnh HEC-RAS bao gm h hai
phng trỡnh: phng trỡnh liờn tc v phng trỡnh ng lng.
1.5.3. Gii thiu v phn mm SWAT2000
õy l mt modul phn mm chy trờn nn ARCVIEW s dng giao din
ha ca phn mm SWAT. SWAT l mt phn mm c phỏt trin nhm d oỏn
nhng nh hng ca vic s dng t ai, cỏc lp trm tớch, cỏc lu vc sụng phc
tp n s thay i ca t ai, t s dng v cỏc iu kin qun lý trong khong thi
gian di. õy l mụ hỡnh vt lý kt hp cỏc ng thc hi quy mụ t mi quan h
gia s thay i ca d liu u vo v u ra. SWAT ũi hi cỏc thụng tin c th v
thi tit, tớnh cht ca t, a hỡnh, thc ph v cỏc hot ng qun lý t trong vựng

14


lu vc. SWAT c dựng tớnh toỏn cỏc lu vc sụng da trờn mụ hỡnh s a hỡnh
v h thng thy vn cú sn nhm phn ỏnh kh nng phn ng ca lu vc vi ma.
Mụ hỡnh SWAT cho phộp tớnh toỏn cỏc lu vc da trờn cỏc im outlet (l cỏc
im khng ch lu vc, thng nm ngó 3 sụng sui), iu ny cho phộp ngi
dựng cú th hiu chnh, phõn tỏch cỏc lu vc hoc tng hp cỏc lu vc nh thnh
lu vc ln hn.

Hình 1 -1: Sơ đồ các chức năng của SWAT
1.5.4. Gii thiu v h thng phn mm MIKE
Vin Thy lc an Mch xõy dng cỏc phn mm ỏnh giỏ v phõn tớch cỏc
vn v cht lng v s lng nc, õy l cỏc phn mm hu ớch trong cụng tỏc
lp k hoch phỏt trin v qun lý ngun nc theo quan im bn vng.
Cỏc sn phm chớnh bao gm:
MIKE11 Mụ hỡnh thy lc 1 chiu (1-D)
MIKE NAM Mụ hỡnh thy vn
MIKE11 l mt mụ hỡnh h thng sụng thụng dng nht trờn th gii. Mụ hỡnh


CHƯƠNG II : NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS
TRONG THÀNH LẬP BẢN ĐỒ NGẬP LỤT
2.1. Đặc tính kỹ thuật của tư liệu ảnh vệ tinh
2.1.1. Các đặc tính cơ bản của ảnh vệ tinh
Ảnh viễn thám hiện nay có rất nhiều ưu việt có thể ứng dụng trong công tác
quản lý ngập lụt. Những tính ưu việt cơ bản có thể nêu như sau:
•

Độ phủ ảnh:
Đơn vị của tư liệu viễn thám thông thường được tính theo cảnh ảnh, một cảnh

là một vùng không gian được bộ cảm viễn thám quan trắc trong một khoảng thời gian
nhất định. Tùy theo loại bộ cảm và độ phân giải không gian, kích thước của một cảnh
ảnh sẽ có độ lớn khác nhau. Ví dụ tư liệu ảnh SPOT có kích thước của một cảnh ảnh là
60 km x 60 km; ảnh IKONOS có kích thước của một cảnh ảnh nhiều khi chỉ khoảng
11 km x 11 km. Như vậy bề mặt đất cũng như các vấn đề liên quan như diện ngập lụt
trong một cảnh có thể được quan sát trong một điều kiện gần như không đổi. Đó là
một thuận lợi cơ bản của tư liệu viễn thám.Nếu chúng ta sử dụng các phương pháp
khảo sát thực địa truyền thống thì để thu thập được các thông tin về ngập lụt trong khu
vực tương đương một cảnh ảnh chúng ta sẽ phải cần một khoảng thời gian tương đối
lớn, có thể nhiều ngày hoặc nhiều tháng. Hơn nữa vào thời điểm ngập lụt chúng ta
không thể tiếp cận địa phương do điều kiện thời tiết mưa bão và nước ngập nhưng nếu
sử dụng tư liệu viễn thám chúng ta vẫn có thể nghiên cứu được.
•

Khả năng chụp lặp:
Do vệ tinh bay trong vũ trụ theo những quỹ đọa cố định nên sau một khoảng

thời gian nhất định vệ tinh sẽ quay trở lại điểm quan sát ban đầu. Điều này cho phép

nhiều nguồn khác nhau rất thuận lợi cho phép giải quyết nhiều bài toán thực tiễn.
Thông tin tách được từ tư liệu viễn thám tích hợp với thông tin kinh tế xã hội, mô hình
số độ cao, các điều kiện hạ tầng cơ sở như hệ thống giao thông, hệ thống dân cư, các
khu công nghiệp cho phép giải quyết nhiều bài toán phức hợp có ý nghĩa trong thực
tiễn.
2.1.2. Ảnh Radar trong nghiên cứu ngập lụt
RADAR được viết tắt từ cụm từ tiếng Anh: RAdio Detection And Ranging (Dò
tìm và xác định khoảng cách bằng sóng radio) hoạt động trong dải sóng rộng từ band
siêu cao tần đến band radio (bước sóng từ vài milimet đến 1m).

18


Hình 2 -1: Dải tần số hoạt động của Radar
Radar hot ng trờn nguyờn tc truyn tớn hiu súng in t n i tng v
thu nhn phn hi t i tng. Nng lng phn hi thu nhn c s c khuch
i v phõn tớch xỏc nh v trớ, cỏc c tớnh in t v cu hỡnh b mt ca i
tng. Radar s dng ngun nng lng riờng, vỡ vy hot ng khụng ph thuc vo
ngun sỏng t nhiờn v c lp vi thi tit.
Do u thu nh Radar c thit k trong di tn rng (vi bc súng t 1cm
1m), mi loi nh khỏc nhau thỡ cú bc súng c th khỏc nhau, vỡ th so vi nh
quang hc di nhỡn thy v hng ngoi thỡ nh Radar cú nhiu c tớnh u vit hn.
Vi bc súng di, nh Radar cú th thu c trong mi iu kin thi tit nh mõy,
mự, bi khớ quyn v c nhng trn ma nng ht. Do bc súng di nh Radar
khụng cũn b nh hng bi tỏn x khớ quyn nh nh quang hc nờn nú cho phộp xỏc
nh c nng lng bc súng trong mi iu kin thi tit v mụi trng vỡ th nh
Radar cú th c thu ti bt k thi im no m khụng phi quan tõm ti thi tit.
Bờn cnh ú, vi c im l vin thỏm ch ng nờn c ch to nh ca Radar hon
ton khụng ph thuc vo ngun bc x nng lng mt tri do ú nh Radar cú th
thu c c ngy ln ờm. Hn na, theo c ch tỏn x ca nc thỡ i tng nc

TIR chụp trên 5 kênh phổ với độ phân giải là 90 (m).
Vệ tinh ASTER bay qua lãnh thổ Việt Nam vào lúc 10h30 giờ địa phơng và chu
kỳ lặp lại của vệ tinh này là 16 ngày.
Các mức xử lý của dữ liệu ASTER nh sau:
Level 1A: ảnh ở mức 1A đã đợc hiệu chỉnh thị sai và méo hình kính vật. Cha
hiệu chỉnh hình học và hiệu chỉnh bức xạ nhng các hệ số này đợc gắn kèm theo sản
phẩm mức 1A. Các dữ liệu có liên quan khác nh dữ liệu về vị trí vệ tinh và dữ liệu kỹ
thuật khác cũng đợc gắn kèm theo ảnh. ảnh ASTER có khả năng tạo không gian 3D đối
với ảnh xử lý ở mức 1A.
Level 1B: đã hiệu chỉnh hình học và hiệu chỉnh bức xạ. Độ phân giải của VNIR,
SWIR, TIR lần lợt là 15m, 30m, 90m. Tất cả các sản phẩm mức 3 và DEM đều đợc
làm từ mức 1B.
Level 2A02: ở mức này ảnh TIR đã đợc cân bằng phổ. Độ phân giải của Pixel là
90m. ảnh ở mức này nhấn mạnh vào sự khác nhau giữa sự phản xạ và sự bức xạ của các
đối tợng trên ảnh nhng lại hạn chế trong việc nhận biết sự khác nhau giữa địa hình và
nhiệt độ. Mặc dù kênh 10, 12, 13 thờng đợc sử dụng nhng ngời dùng có thể sử dụng 3
kênh bất kỳ trong các kênh của TIR cho các mục đích cụ thể.
Level 2A03: ở mức này ảnh VNIR và SWIR đã đợc cân bằng phổ, độ phân giải
của pixel lần lợt là 15m và 30m. ảnh ở mức này nhấn mạnh vào sự khác nhau giữa sự
phản xạ và sự bức xạ của các đối tợng trên ảnh, cũng nh khống chế đợc sự khác nhau
giữa địa hình và nhiệt độ.
Level 2B: ảnh ở mức này đã đợc hiệu chỉnh ảnh hởng của khí quyển, đã đợc tính
toán đến góc nghiêng của Mặt trời. Nhiệt độ bề mặt và dữ liệu về nhiệt cũng cần thiết
cho quá trình xử lý độ sáng bề mặt trong mức này vì thế mức này chỉ có thể xử lý đợc
các pixel không mây.

20


Level 3A01: ảnh ở mức này đợc gọi là trực ảnh, đã đợc hiệu chỉnh sự méo hình

nh lp th dc theo ng bay vi ph 120x600km. Nh nh lp th ph rng
ny m to lp mụ hỡnh s cao (DEM) vi chớnh xỏc 10m m khụng cn ti
im khng ch mt t.
21


Mỏy chp nh th hai mang tờn VEGETATION, ging VEGETATION lp trờn
v tinh SPOT4 hng ngy chp nh mt t trờn mt di rng 2250km vi kớch thc
phn t nh (pixel) 1x1km trong 4 kờnh ph. nh VEGETATION c s dng rt
hu hiu cho mc ớch theo dừi bin ng a cu v o v bn hin trng t.
nh SPOT c s dng ch yu trong cỏc lnh vc s dng t, hin trng
t, o v bn v theo dừi bin ng mụi trng nh mt rng, xúi mũn, phỏt trin
ụ th .
Di õy l bng danh sỏch cỏc loi nh v tinh SPOT5 cung cp:
Bảng 2-: Danh mục các sản phẩm ảnh vệ tinh SPOT 5

nh ALOS PALSAR:
ALOS l v tinh giỏm sỏt ti nguyờn ca Nht Bn, ALOS thng c s
dng cho thnh lp bn , giỏm sỏt ti nguyờn thiờn nhiờn, thiờn tai. u thu
Quá trinh ma

PALSAR (Phased
- MArray
a thực type
đo L-band Synthetic Aperture Radar) l u thu nh radar
- Ma thiết kế

bng L c thit k thu chp
1 nh c ngy v ờm, bt k thi tit.
Chiết tách thông

báo ngập bằng
GIS

So sánh
5

Bản đồ ngập
từ ảnh viễn
thám
10

đúng
Hoàn thiện
bản đồ ngập lụt
6

Giám sát, điều 22
hành, ra quyết
định
7