ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

HUỲNH TẤN HOÀNG

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH IFAS DỰ BÁO LŨ
CHO HỒ PHÚ NINH, TỈNH QUẢNG NAM

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY

Đà Nẵng - 2017


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

HUỲNH TẤN HOÀNG

ỨNG DỤNG MÔ HÌNH IFAS DỰ BÁO LŨ
CHO HỒ PHÚ NINH, TỈNH QUẢNG NAM

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình Thủy
Mã số: 60.58.02.02

LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Nguyễn Chí Công

Đà Nẵng - 2018

2.1. Mô hình thủy văn lưu vực ......................................................................................20
2.2. Mô hình thủy văn sử dụng mây vệ tinh ..................................................................24
2.3. Cơ sở dữ liệu mô hình IFAS...................................................................................26
CHƯƠNG 3. ÁP DỤNG DỰ BÁO LŨ CHO HỒ PHÚ NINH ................................33
3.1. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình ..........................................................................33
3.1.1. Hiệu chỉnh mô hình ....................................................................................33
3.1.2. Kiểm định mô hình .....................................................................................37
3.2. Ứng dụng mô hình mưa số trị dự báo lũ cho hồ Phú Ninh. ...................................39
3.2.1. Thiết lập mô hình thủy văn sử dụng kết quả bộ thông số đã hiệu chỉnh tại
mục 3.1 ..........................................................................................................................40
3.2.2. Dữ liệu mưa dự báo ....................................................................................40
3.2.3. Thiết lập mạng lưới trạm đo mưa ảo ..........................................................44
3.2.4. Kết quả ........................................................................................................44
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................................46
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


TÓM TẮT LUẬN VĂN
ỨNG DỤNG MÔ HÌNH IFAS DỰ BÁO LŨ
CHO HỒ PHÚ NINH, TỈNH QUẢNG NAM
Học viên: Huỳnh Tấn Hoàng. Chuyên ngành: Xây dựng Công trình thủy
Mã số: ………Khóa: 32, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN
Tóm tắt: Nghiên cứu bước đầu áp dụng công nghệ viễn thám để dự báo nhanh và kịp

thời lưu lượng lũ về hồ chứa, tại Việt Nam. Lưu vực nghiên cứu là lưu vực hồ Phú
Ninh, tỉnh Quảng Nam. Tác giả đã sử dụng mô hình IFAS, đây là mô hình thủy văn
với bộ thông số phân bố kết hợp với công nghệ viễn thám đo mưa từ mây vệ tinh. Các
kết quả nghiên cứu cho thấy đường quá trình lũ mô phỏng khá phù hợp với đường quá
trình lũ thực đo tại hồ Phú Ninh cho 2 trận lũ tháng 11/2017; 12/2016. Bên cạnh đó chỉ


BCH
DEM

Digital Elevation Model

Mô hình số độ cao

GIS

Geographic Information
Systems

Hệ thống thông tin địa lý

HEC-HMS

Hydrologic Engineering CenterHydrologic Model System

Mô hình mưa rào dòng chảy dạng
tất định, có thông số phân bố

IFAS

Integrated Flood Analysis
System

Hệ thống phân tích lũ tổng hợp

ICHARM


MTTN

Miền Trung Tây Nguyên

MNDBT

Mực nước dâng bình thường

NASA

National Aeronautics and
Space Administration

Cơ quan Không gian Hoa Kỳ

NAM

Nedbor Afstromnings Model

Mô hình giáng thuỷ - dòng chảy
mặt
Như trên

nt
PWRI
PCLB

Public Works Research
Institute

3.4
3.5

Tên bảng
Các thông số kỹ thuật hồ chứa
Cống lấy nước
Trạm khí tượng thủy văn ở khu vực và lân cận
Mực nước hồ lớn nhất xuất hiện trong các năm
Các trận lũ xuất hiện trong các năm gần đây
Thông số cơ bản của vệ tinh MTSAT
Thông số kỹ thuật của đầu thu TMI (TRMM)
Dữ liệu lượng mưa từ ảnh vệ tinh sử dụng trong IFAS
Bộ thông số của lớp bề mặt
Bộ thông số lớp nước ngầm
Bộ thông số của lòng sông
Thông tin về dữ liệu mưa vệ tinh
Thời gian đo đạc của các loại mây vệ tinh
Thông số lớp bề mặt
Thông số lớp nước ngầm
Thông số lòng sông
Tọa độ các trạm đo mưa
Thông số lớp bề mặt
Thông số lớp nước ngầm
Thông số lòng sông
Tọa độ vị trí các trạm đo mưa
Lượng mưa tại các trạm đo

Trang
5
5

1.3
1.4
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
3.1

3.2

Tên hình

Trang

Vị trí vùng nghiên cứu
Lưu vực hồ Phú Ninh
Vị trí Hồ Phú Ninh
Tổng quan Hồ Phú Ninh
Mạng lưới các trạm đo mưa Hồ Phú Ninh và lân cận
Mô hình chiết xuất thông tin lượng mưa gần thời
gian thực từ dữ liệu vệ tinh MTSAT kết hợp với dữ
liệu TRMM 2A12.

15
20
21
21
22
23
23
25
28
29
30
31
32
34

34


Số hiệu
hình
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7

3.8

3.9
3.10

Trạm đo mưa ảo số 3
Trạm đo mưa ảo số 4
Trạm đo mưa ảo số 5
Trạm đo mưa ảo số 6
Trạm đo mưa ảo số 7
Mô hình mưa ECMWF
Kết quả dự báo thử đường quá trình lưu lượng về hồ
Phú Ninh, 02 ngày 15/01 đến 16/01/2018.

Trang
35
36
36
37
38

38

39
40
40
41
41
42
42
43
43
45



trực tiếp đến độ an toàn các đập và ảnh hưởng đến tính mạng của nhân dân các huyện
Phú Ninh, Núi Thành, đặc biệt là thành phố Tam Kỳ của tỉnh Quảng Nam. Với tầm
quan trọng như vậy trong khi công tác khảo sát, thu nhập các tài liệu liên quan về Hồ
Phú Ninh còn hạn chế, nên vấn đề thực hiện đề tài ứng dụng Mô hình IFAS dự báo lũ
cho hồ Phú Ninh tỉnh Quảng Nam phục vụ công tác dự báo lũ cho Hồ nhanh nhất
nhằm giảm thiểu thấp nhất thiệt hại gây ra cho khu vực hạ du là rất cần thiết.
Những năm trước đây đã có các nghiên cứu về bài toán lũ cho Hồ Phú Ninh như:
Mô phỏng mức độ nguy hiểm do vỡ đập Long Sơn 1 hồ Phú Ninh [6] hay Nghiên cứu
bài toán ngập lụt do vỡ đập Long Sơn 1 hồ Phú Ninh [7]và các giải pháp ứng phó. Tuy
nhiên các nghiên cứu này sử dụng mô hình số hiện đại dự báo lũ về hồ như: Mike
NAM; Hec-HMS. Các mô hình này đều sử dụng bộ thông số tập trung cho toàn bộ lưu
vực hoặc các tiểu lưu vực và mô hình hóa dòng chảy lũ về hồ dựa vào lượng mưa tại
các trạm đo. Trong nghiên cứu này tác giả giới thiệu mô hình IFAS với cách tiếp cận
hoàn toàn mới, đó là sử dụng bộ thông số phân bố và kết hợp mây vệ tinh hoặc mây
rada để dự báo lũ về hồ chứa nước Phú Ninh.
2. Mục đích và nhiệm vụ luận văn
Mô phỏng và dự báo lũ cho hồ chứa nước Phú Ninh bằng mô hình IFAS, phục vụ
công tác vận hành hồ chứa trong mùa mưa lũ.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
+ Đối tượng: Lưu lượng, lượng mưa và thời gian lũ về hồ chứa nước Phú Ninh.
+ Phạm vi nghiên cứu: Lưu vực hồ chứa nước Phú Ninh.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp thống kê
- Phương pháp mô hình số
- Phương pháp viễn thám
5. Cấu trúc luận văn
Luận văn được cấu trúc trong 03 chương và phần mở đầu, kết luận:
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan vùng nghiên cứu
Chương 2: Cơ sở lý thuyết mô hình IFAS

Quảng Nam, cách TP. Đà Nẵng (có sân bay quốc tế) khoảng 70 km, cách sân bay Chu
Lai của tỉnh Quảng Nam khoảng 15 km. Đập chính nằm tại xã Tam Ngọc, Thành phố
Tam Kỳ, có tọa độ địa lý 15030' Bắc và 1080043' Đông. Công trình được khai thác bởi
Công ty Khai thác thủy lợi Phú Ninh
Nằm về phía tây, cách thành phố Tam Kỳ 7 km, cách thành phố Đà Nẵng 70 km
và cách sân bay Chu Lai khoảng 15 km, vùng hồ Phú Ninh là vùng sinh thái đa dạng.
Với tổ ng diê ̣n tích trên 23.000ha cùng hơn 30 đảo lớn nhỏ và bán đảo, Phú Ninh mang
vẻ đẹp hoang sơ,khí hâ ̣u mát mẻ quanh năm. Xung quanh hồ , trên đảo là hê ̣ thố ng rừng
phòng hô ̣ có tổ ng diê ̣n tích 23.409ha (huyện Núi Thành chiếm 72,6% diện tích và
huyện Phú Ninh chiếm 27,4% diện tích) với nhiều loại hình nguyên sinh, tái sinh tự
nhiên, thảm thực vật nhiều tầng. Đây cũng là nơi có hê ̣ động vật phong phú gồm 80
loài chim, 34 loài thú, 26 loài bò sát cùng nhiều động vật quý hiếm như Khỉ mặt đỏ,
Sói đỏ, Gấu ngựa, Khứu đầu trắng…được đưa vào sách đỏ cầ n được bảo tồ n. Trên hồ
có rất nhiều loài cá như cá mè, cá trôi, cá trắm cỏ, cá lẹp… cung cấp 70-80 tấn cá/năm.
Câu cá bố ng là mô ̣t thú vui được rấ t nhiề u du khách yêu thích khi đế n đây vào mùa hè.
Được khánh thành vào năm 1987 sau 10 năm xây dựng, Hồ Phú Ninh từng là
công trình thủy lợi lớn nhấ t miề n Trung và lớn thứ hai cả nước chỉ sau hồ Dầ u Tiế ng
tại Tây Ninh. Trạm thủy điện Phú Ninh công suất 2000kw cung cấp hằng năm 3 triệu
kwh bảo đảm sản lượng điện tiêu dùng. Viê ̣c xây dựng hồ Phú Ninh đã mang lại rấ t
nhiề u lợi ích cho người dân nơi đây và cả những khu vực lân câ ̣n. Hồ chứa nước Phú
Ninh là nguồn nước ngọt để uống và sinh hoạt cho tất cả người dân Tam Kỳ, Phú
Ninh. Đặc biệt công trình đã điều tiết được những cơn lũ lớn hàng năm tràn về đồng
bằng.
1.1.2. Nhiệm vụ công trình
+ Nhiệm vụ của Hồ chứa:
- Cung cấp nước tưới cho 18.000 ha đất canh tác của các huyện: Phú Ninh, Tam
Kỳ, Núi Thành, Thăng Bình, Quế Sơn và Duy Xuyên thuộc tỉnh Quảng Nam.
- Cắt lũ, chậm lũ cho hạ du, giảm 34,5% tổng lượng lũ thiết kế cho hạ du với tần
suất 0,1%.
- Cung cấp nguồn nước sinh hoạt và công nghiệp với lưu lượng q=1,6 m3/s cho

%
8
Tần suất lũ kiểm tra
%
9
Tần suất lũ khẩn cấp
%
10
Loại điều tiết hồ chứa
11
Mức nước dâng bình thường
m
12
Mức nước dâng gia cường
m
13
Mực nước chết
m
14
Dung tích toàn bộ hồ (Wtb) ứng với MNDBT
Triệu m3
15
Dung tích chết (Wc)
Triệu m3
16
Diện tích mặt hồ (F) ở MNDBT
km2
17
Diện tích mặt hồ (F) ở MNC
km2

32,00
35,4
20,44
344,00
70,30
32,10
18,90
5.160
6.180
7.050
8.046

Cống
Dương Lâm
Đầu kênh Bắc Đầu kênh Nam, Đập phụ Dương
Vị trí
ở đập phụ Tứ vai đập chính
Lâm
yên
Cống
hộp. Cống
hộp. Cống hộp. BTC
Loại
BTCT có áp
BTCT không áp T không áp
Kích thước nxBxH
m
1x3x3
1x1,6x1,2
1,25x1,0

Hồ Phú Ninh nằm trong phân vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm, mưa
nhiều và mưa theo mùa. Trong năm có hai mùa rõ rệt, mùa mưa và mùa khô.
* Nhiệt độ không khí:
- Nhiệt độ trung bình năm: 25,6 C.
+ Nhiệt độ trung bình cao nhất: 28-29,7 C. (Tháng 5 - 8)
+ Nhiệt độ trung bình thấp nhất: 21-22,7 C.
+ Biên độ nhiệt độ trung bình tháng : 7 C.
* Độ ẩm:
- Độ ẩm trung bình trong năm: 82%.
- Mùa Đông (tháng 9 đến tháng 10) : độ ẩm trung bình tháng 82-88%.
- Mùa hè (tháng 4 đến tháng 9) : độ ẩm trung bình 75-81%.
* Lượng mưa:
Mùa mưa chủ yếu tập trung nhiều vào các tháng 9 đến tháng 12, lượng mưa
chiếm 70-75% lượng mưa cả năm. Lượng mưa tháng trong thời kỳ này đạt 400mm,
tháng 10 có lượng mưa lớn nhất: 434mm.
Mùa khô từ tháng 1 đến tháng 8, lượng mưa chỉ chiếm 25-30% lượng mưa cả
năm. Lượng mưa tháng trong thời kỳ này chỉ đạt 25mm, tháng 3 có lượng mưa nhỏ
nhất trong năm: 12mm.
- Lượng mưa trung bình năm : 2.491 mm.
- Lượng mưa lớn nhất trung bình năm: 3.307 mm.


7
- Lượng mưa nhỏ nhất trung bình năm: 1.111 mm.
* Chế độ gió: Trong năm thường có các hướng gió chính như sau:
Hướng Đông bắc đến Bắc: Thịnh hành từ tháng 9 đến tháng 3 với tốc độ trung
bình 4-5m/s.
Hướng Đông đến Đông nam sau đó chuyển sang tây đến Tây nam trong những
tháng từ 4-8, tốc độ gió trung bình 4-6m/s.
Vận tốc gió trung bình năm 2,9m/s, lớn nhất trung bình từ 14-28m/s, vận tốc gió


Hình 1.2: Tổng quan Hồ Phú Ninh
Khu vực hạ du hồ chứa là vùng đất đai rộng hàng chục km2 có hàng vạn hộ dân
sinh sống, bao gồm các cơ sở kinh tế, chính trị và xã hội quan trọng nhất của tỉnh
Quảng Nam, trong đó có thành phố Tam Kỳ, trung tâm tỉnh lỵ của tỉnh Quảng Nam
với dân số khoảng khoảng 109.300 người và huyện Phú Ninh có dân số khoảng 79.600
người. Ngoài ra còn có các công trình quan trọng cấp Quốc gia như : đường cao tốc Đà
Nẵng – Quảng Ngãi (đang xây dựng), đường Quốc lộ 40B, đường sắt Bắc Nam chạy
qua.... Đây là khu vực có mưa lớn tập trung, địa hình dốc, sông ngắn, lũ lên nhanh
thường xuyên ảnh hưởng đến đời sống nhân dân.
Các cơ sở kinh tế, chính trị và xã hội vùng hạ du nghiên cứu có khả năng bị ảnh
hưởng:
- Tuyến đường cao tốc Đà nẵng - Quảng Ngãi cách hồ Phú Ninh khoảng 03km.
- Tuyến đường Quốc lộ 40B cách hồ khoảng 02 km.
- Tuyến đường sắt Bắc Nam cách hồ khoảng 07 km.
- Cụm công nghiệp Trường Xuân - Tam Kỳ với hàng chục doanh nghiệp với
khoảng 2.500 công nhân; Cụm CN Tam Đàn - Phú Ninh với khoảng 1.000 công nhân.
- Khu công nghiệp Thuận Yên - Tam Kỳ với hàng chục doanh nghiệp với khoảng
10.000 công nhân
- 01 trường THPT, 05 trường THCS và hàng chục trường tiểu học, mầm non với
hàng ngàn học sinh.
- 01 cơ sở y tế cấp tỉnh, 01cơ sở y tế cấp huyện, 05 trạm y tế cấp xã.
- 05 trụ sở hành chính cấp xã, phường.


9
- 5.000 hộ dân với hàng chục ngàn nhân khẩu
- Hơn 1.000 ha đất canh tác thuộc các xã: Tam Đại, Tam Thái, Tam Dân Tam
An, Tam Đàn (huyện Phú Ninh).
1.2. Cơ sở dữ liệu phục vụ nghiên cứu

1977  2017 Khu tưới tam Kỳ
hơi, nhiệt độ, độ
ẩm, nắng…
4
Tiên Phước Đo mưa
Mưa
1977  2017
Tiên Kỳ
5
Trà My
Thủy văn
Mưa
1976  2017
Trà My
6
Trà Bồng
Thủy văn
Mưa
1977  2017
Trà Bồng
Sau khi phân tích số liệu, chúng tôi nhận thấy dòng chảy có thể gây lũ đến hồ
Phú Ninh phụ thuộc chính vào hai trạm đo mưa là Xuân Bình, và Phú Ninh (C24), và
các trạm đo lân cận Tam Kỳ, Tiên Phước, Trà My, Trà Bồng. mặt khác số liệu mưa
của 2 trạm là đủ tin cậy để sử dụng tính toán dòng chảy đến hồ Phú Ninh.
- Dữ liệu lưu lượng thực đo các trận lũ:
Lưu lượng dòng chảy đến của lưu vực hồ phú Ninh được tính toán dựa vào mực
nước quan trắc từ năm (1981  2017) trong hồ, thông qua các cửa tràn và đường đặc
tính lòng hồ Phú Ninh.
Bảng 1.4: Mực nước hồ lớn nhất xuất hiện trong các năm
Mực nước lớn nhất

31,94
13/01/1988


10
TT

Năm

8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
29

31,55
15/02/1990
32,38
18/3/1991
32,53
21/01/1992
32,37
27/02/1993
32,46
28/12/1993
32,40
24/12/1994
32,98
26/12/1995
33,21
21/11/1996
32,85
20/12/1997
33,76
23/12/1998
34,44
05/12/1999
32,60
29/12/2000
32,37
28/12/2001
32,43
16/12/2002
32,50
13/12/2003

2910,04
34,44
2
10/11/2007
13/11/2007
1940,19
32,58
3
14/11/2013
18/11/2013
2862,30
32,00
Trong trận lũ từ ngày 29/11 - 08/12/1999, sau khi các tràn xả lũ đã hoạt động hết
công suất nhưng lưu lượng nước về hồ không ngừng giảm, lưu lượng lũ lớn nhất đạt
2910,04 m3/s , mực nước hồ cao nhất đạt mức 34,44m; lúc đó các cấp chính quyền đã
cho sơ tán dân khu vực hạ du và sẵn sàng phương án phá đập Long Sơn 1 để đảm bảo
an toàn cho các hạng mục còn lại. Tuy nhiên do lượng mưa giảm dần và lưu lượng về
hồ giảm nên điều này đã không xảy ra. Ngoài ra còn có ghi nhận được một số trận lũ


11
khác nhưng lưu lượng lũ không lớn hơn lũ 1999 nên không ảnh hưởng đến an toàn hồ
đập.
- Tài liệu địa hình:
Bản đồ địa hình khu vực hồ Phú Ninh và lân cận tỷ lệ 1/2.000; 1/10.000 lưới
chiếu UTM, hệ tọa độ VN2000.

Hình 1.3: Mạng lưới các trạm đo mưa Hồ Phú Ninh và lân cận
1.2.2. Chất lượng dữ liệu đo đạc
Theo tài liệu và phương pháp tiếp cận của đơn vị quản lý hồ thì tính toán lưu

thành do sự cố vỡ đập hoặc mưa cường độ lớn, trong thời gian ngắn – thường trong
vòng vài giờ, trên địa hình dốc). Đo mưa tại chỗ là phương pháp duy nhất đo mưa trực
tiếp nên rất đáng tin cậy nên dữ liệu đo mưa tại chỗ được sử dụng để hiệu chỉnh trong
tính toán mưa của các phương pháp đo mưa gián tiếp.
Đo mưa bằng hệ thống radar thời tiết có ưu điểm là cho kết quả đo trực tuyến, độ
chính xác cao, với độ phân giải không gian và thời gian cao (~1km, 5-10 phút), khu
vực bao phủ rộng lớn (100 – 200km) nên thuận lợi trong vấn đề dự báo và theo dõi
diễn biến thiên tai trong thời gian dài. Nhiều nước và vùng lãnh thổ (Mỹ, Anh, Hà
Lan, Nhật, Đài Loan, Hồng Kông …) đã xây dựng thành công các hệ thống cảnh báo
sớm thiên tai dựa vào dữ liệu mưa chủ yếu từ hệ thống radar. Tuy nhiên, radar thường
hoạt động không tốt ở khu vực địa hình đồi núi, không phủ tới vùng sâu, vùng xa, trên
mặt biển, khó quản lý và vận hành tốn kém.
Nhìn chung, hai phương pháp đo mưa trên đều gặp rất nhiều hạn chế trong việc
quan trắc mưa tại vùng sâu, vùng xa, vùng đồi núi và trên biển. Để giải quyết vấn đề
này, phương pháp thứ ba, sử dụng công nghệ viễn thám đang là biện pháp khả thi và
được ứng dụng ngày càng rộng rãi. Ngay từ những năm 1960, công nghệ viễn thám đã
bắt đầu được nghiên cứu ứng dụng trong theo dõi thời tiết, đặc biệt là mưa với viễn
thám hồng ngoại và viễn thám radar. Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ vũ trụ
và khoa học tính toán, nhiều thuật toán, phương pháp đã được xây dựng để tính toán
lượng mưa từ dữ liệu vệ tinh với độ chính xác ngày càng được nâng cao.
Tổng quan xác định lượng mưa bằng công nghệ viễn thám:
Xác định lượng mưa bằng viễn thám hồng ngoại từ các vệ tinh GEO cho thông
tin về nhiệt độ bề mặt (phía trên) của các đám mây để tính toán lượng mưa với nhận
định rằng cường độ mưa tỉ lệ nghịch với nhiệt độ bề mặt đám mây – hay đám mây có
nhiệt độ bề mặt càng thấp thì gây mưa càng lớn. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, các
thuật toán tính mưa từ ảnh vệ tinh GEO phổ hồng ngoại hiệu quả trong vấn đề tính


13
toán mưa đối lưu vùng nhiệt đới nhưng xuất hiện sai số lớn bởi ảnh hưởng mây ở tầng

TRMM) do NASA hợp tác với JAXA (Nhật Bản) thực hiện từ năm 1997 đã sử dụng
vệ tinh LEO để đo mưa cho khu vực nhiệt đới (38o Nam – 38o Bắc) với độ chính xác
được nâng cao (Kummerow và cs., 1998; Kummerow và cs., 2000; Simpson và cs.,
1988). Hệ thống vệ tinh LEO trong chương trình Đo mưa toàn cầu (Global
Precipitation Measurement – GPM) theo kế hoạch sẽ được phóng vào năm 2014. Nhờ
có nhiều vệ tinh nên hệ thống GPM sẽ cho ảnh với độ phân giải thời gian ngắn (3 giờ),
bao phủ khoảng 90% diện tích bề mặt địa cầu. Hệ thống GPM được kỳ vọng sẽ mang
lại nhiều thành tựu to lớn trong việc quan trắc mưa trên toàn cầu. Dưới đây, xin giới


14
thiệu phương pháp xác định lượng mưa gần thời gian thực bằng công nghệ viễn thám
kết hợp viễn thám hồng ngoại và viễn thám radar nhằm phục vụ công tác phòng chống
giảm nhẹ thiên tai do lũ lụt. Mô hình kết hợp có thể ở dạng 2 loại dữ liệu viễn thám
hoặc nhiều loại dữ liệu viễn thám khác nhau.
Mô hình chiết xuất thông tin lượng mưa gần thời gian thực từ 2 loại dữ liệu vệ
thám - MTSAT và TRMM 2A12
Ảnh MTSAT với độ phân giải thời gian là 30 phút cho khu vực Bắc bán cầu và 1
giờ cho toàn bộ bán cầu, cho phép JMA có thể giám sát chặt chẽ hơn sự di chuyển của
bão và các đám mây.
Bảng 1.6: Thông số cơ bản của vệ tinh MTSAT
Kênh và Bước VIS 0.55 - IR1 10.3 - IR2 11.5 - IR 3 6.5 IR4 3.5 - 4.0
sóng (μm)
0.90
11.3
12.5
7.0
Độ phân giải
1 km (VIS) và 4 km (IR)
không gian

2
10.65
H
36.8
Mưa rất mạnh
3
19.35
V
18.4
Mưa mạnh
4
19.35
H
18.4
Mưa mạnh
5
21.3
V
18.4
Mưa bình thường
6
37
V
9.2
Mưa nhẹ
7
37
H
9.2
Mưa nhẹ

ước tính dựa theo phương trình
hồi quy

Dữ liệu MTSAT-1R

Thông tin lượng mưa theo thời gian thực
Hình 1.4: Mô hình chiết xuất thông tin lượng mưa gần thời gian thực từ dữ liệu vệ tinh
MTSAT kết hợp với dữ liệu TRMM 2A12.
Thông tin lượng mưa gần thời gian thực được chiết xuất từ sự kết hợp hai nguồn
dữ liệu MTSAT và TRM 2A12 dựa trên phương pháp kết hợp của Maathuis (2006).
Thực tế phương pháp này ứng dụng để kết hợp dữ liệu MSG với dữ liệu TRMM 2A12.
Đặc điểm chính của phương pháp này là sự phát triển của mối quan hệ thống kê giữa
MSG và TRMM bằng cách kết hợp nhóm dữ liệu hồng ngoại của MSG với dữ liệu lấy


16
trung bình của TRMM. Dựa trên phương pháp này, tác giả đã thay thế dữ liệu MSG
bằng dữ liệu MTSAT với các kênh tương ứng.
Thực tế việc tích hợp hai nguồn dữ liệu MTSAT và TRMM 2A12 để chiết xuất
thông tin lượng mưa có thể chia làm 3 bước cơ bản:
- Đồng bộ dữ liệu theo không gian và thời gian Dữ liệu TRMM 2A12 MTSAT1R (kênh hồng ngoại/IR và hơi nước (WV) Đồng bộ thời gian và không gian Giao
thoa dữ liệu trung bình các kênh của TRMM 2A12 với nhóm kênh nhiệt của MTSAT
Thống kê quy hồi Chuyển dữ liệu MTSAT-1R chuyển đổi thành lượng mưa ước tính
dựa theo phương trình hồi quy Dữ liệu MTSAT-1R Thông tin lượng mưa theo thời
gian thực.
- Mối quan hệ thống kê (statistical relationship)
- Chuyển đổi dữ liệu.
Mô hình chiết xuất thông tin lượng mưa gần thời gian thực từ 2 loại dữ liệu vệ
thám -Hệ thống GSMaP
Hệ thống GSMaP được phát triển dựa trên các hoạt động của dự án GSMaP JSTCREST (Bản đồ vệ tinh lượng mưa toàn cầu). Dự án được tài trợ bởi Cơ quan Khoa