Luận Văn Tốt Nghiệp: Ứng Dụng Ảnh Viễn Thám Xây Dựng Bản Đồ Hiện Trạng Ngập Lụt Tại Quảng Nam

• Tác giả: Nguyễn Thị Thảo Trang
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Khoa Học Địa Chất
• Đề tài: Bước Đầu Ứng Dụng Ảnh Viễn Thám Để Xây Dựng Bản Đồ Ngập Lụt Tại Quảng Nam
• Loại tài liệu: đề tài tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2010
• Địa điểm: Quảng Nam

• DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• MỞ ĐẦU
• 1. Tính cấp thiết của đề tài
• 2. Tình hình nghiên cứu
• 3. Mục tiêu nghiên cứu
• 4. Nhiệm vụ nghiên cứu:
• 5. Phương pháp nghiên cứu
• 6. Dự kiến kết quả nghiên cứu
• 7. Tài liệu tham khảo:
• 8. Kết cấu của ĐA/KLTN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Hệ thống thông tin địa lý
• 1.2. Cơ sở dữ liệu địa lý
• 1.3. Giới thiệu khái quát về viễn thám
• 1.4. Hệ thống thông tin ảnh
• 1.5. Hệ thống thông tin không ảnh gồm:
• 1.6. Xử lý thông tin viễn thám
• 1.7. Giới thiêu một số vệ tinh
• 1.8. Các đặc trưng kỹ thuật của vệ tinh Landsat
• 1.9. Vệ tinh TERRA-MODIS
• 1.10. Các tham số chính của viễn thám về các quá trình xảy ra trên bề mặt trái đất
• 1.11. Các đặc trưng quang phổ thực vật
• 1.12. Bức xạ bề mặt và phản xạ (Albedo)
• 1.13. Nhiệt độ bề mặt đất
• 1.14. Điểm mới của ArcGIS 10
• 1.15. GPS – Hệ thống định vị toàn cầu qua vệ tinh
• 1.16. Triển vọng của viễn thám ở Việt Nam
• 1.17. Một số nghiên cứu liên quan:
• 1.17.1. Một số nghiên cứu trên Thế giới
• 1.17.2. Một số nghiên cứu ở Việt Nam:
• 1.18. Dữ liệu và các phần mềm sử dụng
• 1.19. Các khái niệm cơ bản
• 1.20. Mô hình hóa bề mặt (Terrain Model)
• 1.21. Mô hình DEM
• 1.22. TRMM tính toán lượng mưa
• 1.23. Các phép tính trong công cụ CALCULUS cua Sufer
• 1.24. Phép tính độ dốc (Terrain Slope)
• 1.25. Phép tính hướng sườn (Terrain Aspect)
• 1.26. Phép tính độ cong bề mặt theo phương ngang (Plan Curvature)
• 1.27. Phép tính độ cong bề mặt theo phương thẳng đứng (Profile Curvature)
• 1.28. Phép tính độ cong bề mặt tiếp tuyến (Tangential Curvature)
• 1.29. Toán tử Laplacian (Tangential Curvature)
• 1.30. Phép tính thể tích của Surfer
• 1.31. Cơ sở khoa học thành lập bản đồ ngập lụt
• 1.32. Khái niệm về bản đồ ngập lụt
• 1.33. Yêu cầu khi thành lập bản đồ ngập lụt
• 1.34. Nguyên tắc thành lập bản đồ ngập lụt
• 1.35. Nội dung và các phương pháp thể hiện nội dung bản đồ ngập lụt
• 1.36. Nội dung bản đồ ngập lụt
• 1.37. Phương pháp thể hiện
• 1.38. Các phương pháp thành lập bản đồ ngập lụt
• 1.39. Phương pháp đo đạc trực tiếp ngoài thực địa
• 1.40. Phương pháp nghiên cứu cơ chế và biến trình lũ thông qua các mô hình dự báo lũ dưới góc nhìn của thuỷ văn học
• 1.41. Phương pháp dựa vào nghiên cứu tai biến lũ lụt trên quan điểm địa mạo
• 1.42. Phương pháp ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS
• 1.43. Nhu cầu thành lập bản đồ ngập lụt
• 1.44. Phương pháp ước tính thiệt hại
• 1.45. Các quan điểm và phương pháp nghiên cứu
• 1.46. Những quan điểm khoa học vận dụng trong nghiên cứu thành lập bản đồ ngập lụt
• 1.47. Các phương pháp khoa học sử dụng trong nghiên cứu thành lập bản đồ ngập lụt
• 1.48. Các phần mềm sử dụng
• 1.49. Các dữ liệu sử dụng
• 2. TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
• 2.1. Điều kiện tự nhiên tỉnh Quảng Nam
• 2.2. Vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên của Tỉnh Quảng Nam
• 2.3. Dân số Quảng Nam
• 2.4. Tài nguyên thiên nhiên
• 2.5. Điều kiện kinh tế - xã hội tỉnh Quảng Nam
• 2.6. Nông, lâm, ngư nghiệp
• 2.7. Ngành Thương mại và Du lịch
• 2.8. Ngành Sản xuất công nghiệp
• 2.9. Lực lượng lao động
• 2.10. Phương pháp thực hiện
• 2.11. Các bước thực hiện với ảnh SRTM
• 2.12. Tăng cường chất lượng ảnh, nắn chỉnh và ghép ảnh SRTM bằng phần mềm IDRISI
• 2.13. Cắt vùng cần nghiên cứu và xuất ra dạng file GEOTIFF
• 2.14. Tiến hành phân tích bề mặt với phần mềm IDRISI
• 2.15. Chuyển ảnh GEOTIFF vùng nghiên cứu sang phần mềm Global Mapper
• 2.16. Phân tích tầm nhìn (Viewshed) với Global Mapper
• 2.17. Vẽ lát cắt địa hình với Global Mapper
• 2.18. Lập mô hình 3D với Global Mapper
• 2.19. Chuyển từ ảnh GEOTIFF sang dạng file lưới Surfer (*
• 2.20. Tính toán lượng mưa
• 2.21. Thiết kế và xây dựng cơ sở toán học bản đồ ngập lụt ở Quảng Nam
• 2.22. Xây dựng nền cơ sở địa lý
• 2.23. Nắn chỉnh hình học ảnh vệ tinh SPOT 5 và ảnh ALOS PALSAR
• 2.24. Chiết tách và chồng ghép thông tin
• 2.25. Chiết tách thông tin lớp phủ mặt đất từ ảnh quang học
• 2.26. Xử lý ảnh radar chiết tách thông tin vùng ngập lụt
• 3. 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:
• 3.4.1. Về dân sinh
• 3.4.2. Thiệt hại về người
• 3.4.3. Về sản xuất nông nghiệp
• 3.4.4. Về giao thông:
• 3.4.5. Về thủy lợi
• 3.5. Xây dựng kịch bản phòng ngừa
• 3.6. Tình hình thiên tai năm 2010
• 3.7. Công tác chuẩn bị trước mùa mưa bão năm 2010
• 3.8. Công tác chỉ đạo ứng phó với thiên tai
• 3.9. Công tác chỉ đạo khắc phục hậu quả do thiên tai gây ra
• 3.9.1. Về dân sinh
• 3.9.2. Về nông nghiệp
• 3.9.3. Về giao thông
• 3.10. Một số bài học kinh nghiệm về công tác phòng, chống và giảm nhẹ thiên tai trên địa bàn tỉnh
• 3.11. Nâng cao nhận thức cộng đồng về công tác PCLB tại các địa phương
• 3.12. Sự tham gia của hệ thống chính trị và toàn xã hội:
• 3.13. Thực hiện tốt phương châm 5 tại chỗ:
• 3.14. Một số vấn đề tồn tại
• 3.15. Phương hướng, nhiệm vụ công tác PCLB năm 2011
• 3.16. Dự báo tình hình thiên tai năm 2011
• 3.17. Một số nhiệm vụ trọng tâm về công tác PCLB năm 2011:
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Ứng Dụng Ảnh Viễn Thám Trong Xây Dựng Bản Đồ Ngập Lụt

Ứng dụng ảnh viễn thám đã trở thành công cụ quan trọng trong việc xây dựng bản đồ ngập lụt, đặc biệt tại khu vực Quảng Nam. Công nghệ này cho phép thu thập dữ liệu từ xa, bao quát diện rộng với chi phí thấp. Ảnh viễn thám cung cấp thông tin chi tiết về địa hình, lượng mưa và các yếu tố khí tượng, giúp phân tích và dự báo ngập lụt hiệu quả. Việc kết hợp công nghệ viễn thám với GIS và GPS tạo nên hệ thống giám sát và cảnh báo thiên tai toàn diện.

1.1. Cơ Sở Khoa Học Của Ảnh Viễn Thám

Ảnh viễn thám dựa trên nguyên lý thu nhận và phân tích bức xạ từ bề mặt Trái Đất. Các vệ tinh như Landsat và MODIS cung cấp dữ liệu đa phổ, giúp xác định các vùng ngập lụt thông qua phân tích độ ẩm, nhiệt độ bề mặt và lớp phủ thực vật. Các tham số như NDVI và Albedo được sử dụng để đánh giá tình trạng ngập lụt. Phương pháp này giảm thiểu nhu cầu đo đạc thực địa, tiết kiệm thời gian và chi phí.

1.2. Phương Pháp Xử Lý Ảnh Viễn Thám

Quá trình xử lý ảnh viễn thám bao gồm các bước: nắn chỉnh hình học, tăng cường chất lượng ảnh và chiết tách thông tin. Phần mềm như IDRISI và ArcGIS được sử dụng để phân tích dữ liệu. DEM (Mô hình số độ cao) được xây dựng từ ảnh SRTM, kết hợp với dữ liệu lượng mưa từ TRMM để tạo bản đồ ngập lụt. Phương pháp này cho phép xác định chính xác các khu vực có nguy cơ ngập lụt cao.

II. Xây Dựng Bản Đồ Ngập Lụt Tại Quảng Nam

Xây dựng bản đồ ngập lụt tại Quảng Nam là nhiệm vụ quan trọng nhằm giảm thiểu thiệt hại do thiên tai gây ra. Quảng Nam là tỉnh có địa hình phức tạp, thường xuyên chịu ảnh hưởng của lũ lụt. Việc sử dụng công nghệ viễn thám và GIS giúp tạo ra bản đồ chi tiết, phản ánh hiện trạng ngập lụt và dự báo nguy cơ trong tương lai.

2.1. Thu Thập Và Phân Tích Dữ Liệu

Dữ liệu ảnh viễn thám từ các vệ tinh như SPOT 5 và ALOS PALSAR được thu thập và xử lý. Các thông tin về lượng mưa, độ cao địa hình và hướng dòng chảy được phân tích để xác định các khu vực ngập lụt. Phần mềm Global Mapper và Surfer được sử dụng để tạo mô hình 3D và tính toán thể tích nước ngập.

2.2. Kết Quả Và Ứng Dụng

Bản đồ ngập lụt tại Quảng Nam được xây dựng với tỷ lệ chi tiết cao, phản ánh hiện trạng ngập lụt năm 2010. Kết quả cho thấy các khu vực bị ảnh hưởng nặng nề như hạ lưu sông Thu Bồn và Vu Gia. Bản đồ này là công cụ hữu ích cho các nhà quản lý trong việc lập kế hoạch phòng ngừa và ứng phó thiên tai.

III. Giám Sát Và Quản Lý Ngập Lụt

Giám sát ngập lụt là quá trình liên tục theo dõi và đánh giá tình trạng ngập lụt. Quản lý ngập lụt đòi hỏi sự kết hợp giữa các giải pháp công trình và phi công trình. Công nghệ viễn thám đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp thông tin kịp thời và chính xác.

3.1. Hệ Thống Giám Sát Ngập Lụt

Hệ thống giám sát ngập lụt dựa trên ảnh viễn thám và GIS được triển khai tại Quảng Nam. Các trạm quan trắc tự động thu thập dữ liệu về lượng mưa, mực nước sông và độ ẩm đất. Dữ liệu này được tích hợp vào hệ thống để tạo cảnh báo ngập lụt kịp thời.

3.2. Phương Pháp Quản Lý Ngập Lụt

Các phương pháp quản lý ngập lụt bao gồm xây dựng đê điều, hồ chứa và trồng rừng phòng hộ. Bản đồ ngập lụt giúp xác định các khu vực ưu tiên trong việc triển khai các giải pháp này. Việc nâng cao nhận thức cộng đồng cũng là yếu tố quan trọng trong công tác phòng chống lụt bão.