Báo cáo THEO DÕI DIỄN TIẾN LŨ LƯU VỰC SÔNG MEKONG LÀM CƠ SỞ DỰ BÁO LŨ Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG SỬ DỤNG ẢNH VIỄN THÁM MODIS

Những năm gần đây do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, đã có nhiều trận lũ lớn xảy ra tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) mà phần lớn nguyên nhân là do lũ thượng nguồn sông MeKong đổ về. Do đó, các cơ quan dự báo khí tượng thủy văn cần có những giải pháp thiết thực, đưa ra những dự báo về khả năng ngập lũ, giúp người dân có thể tránh hoặc hạn chế những thiệt hại về người và tài sản. Công nghệ ảnh viễn thám là một trong những công cụ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo " THEO DÕI DIỄN TIẾN LŨ LƯU VỰC SÔNG MEKONG LÀM CƠ SỞ DỰ BÁO LŨ Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG SỬ DỤNG ẢNH VIỄN THÁM MODIS " HỘI THẢO ỨNG DỤNG GIS TOÀN QUỐC 2011 THEO DÕI DIỄN TIẾN LŨ LƯU VỰC SÔNG MEKONG LÀM CƠ SỞ DỰ BÁO LŨ Ở ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG SỬ DỤNG ẢNH VIỄN THÁM MODIS(MONITORING THE PROGRESS OF FLOOD IN THE MEKONG RIVER BASIN AS A BASIS FOR FLOOD FORECASTING IN MEKONG DELTA) Phan Thanh Nhàn, Võ Quang Minh Bộ môn Tài nguyên đất đai, Đại học Cần Thơ Email: ptnhan18students@gmail.com; vqminh@ctu.edu.vn Abstract: This study used MODIS satellite image (MOD09) for monitoring the progress of flood in Mekong River Basin and testing the flood forecasting method for the Mekong Delta in flooding stage of 2011. The results showed that (80% reliability): MODIS image can be used to monitor the progress of flood in large areas of the Mekong River Basin. There was a close relationship between enhanced vegetation index EVI, land surface water index LSWI with growth status of plants and surface water of the flood. Risk flood maps during the flood season of the study area were established as the basis for developing the flood forecasting method applied to the Mekong Delta. With accuracy about 91%, this flood forecast method weekly opened a new direction for researching about environmental disasters using the resource of satellite image at low cost. Therefore, it should use these images for monitoring the process, forecasting flood capability and other related fields in combination with other types of vegetation indices. Keywords: MODIS, EVI, LSWI, flood, Mekong River Basin, Mekong delta.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Những năm gần đây do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, đã có nhiều trận lũ lớn xảy ratại vùng Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) mà phần lớn nguyên nhân là do lũ thượngnguồn sông MeKong đổ về. Do đó, các cơ quan dự báo khí tượng thủy văn cần có những giảipháp thiết thực, đưa ra những dự báo về khả năng ngập lũ, giúp người dân có thể tránh hoặchạn chế những thiệt hại về người và tài sản. Công nghệ ảnh viễn thám là một trong nhữngcông cụ có thể giúp theo dõi, giám sát hỗ trợ cho dự báo ngập lũ. Hiện nay, có nhiều nghiêncứu ứng dụng các mô hình dự báo ngập lũ ở vùng ĐBSCL. Tuy nhiên, các phương pháp giámsát và mô hình này đòi hỏi các số liệu và phương pháp tính toán phức tạp và bị giới hạn bởinhiều yếu tố như chu kỳ dòng chảy, hướng dòng chảy và lũ thượng nguồn. Với phương phápsử dụng ảnh viễn thám MODIS đa phổ và đa thời gian của NASA kết hợp mô hình số độ caoDEM (Digital Elevation Model) có thể giúp theo dõi được diễn tiến của lũ vùng hạ lưu sôngMeKong làm cơ sở cho dự báo lũ vùng ĐBSCL. Nghiên cứu thực hiện với mục tiêu: (1) Đánh giá khả năng sử dụng ảnh MODIS đa thờigian theo dõi diễn tiến lũ vùng lưu vực sông Mekong; (2) Nghiên cứu đề xuất giải pháp dựbáo lũ cho vùng ĐBSCL giai đoạn mùa lũ năm 2011.2. DỮ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2.1. Dữ liệu2.1.1. Dữ liệu ảnh MODIS/TERRA đa thời gian Sử dụng ảnh vệ tinh MODIS/TERRA SURFACE REFLECTANCE 8-DAY L3302 HỘI THẢO ỨNG DỤNG GIS TOÀN QUỐC 2011GLOBAL 500 M SIN GRID V005 (MOD09) với độ phân giải thời gian là 8 ngày và độ phângiải không gian là 500m. Ảnh được thu thập từ hệ thống dữ liệu quan sát Trái đất của NASA(EOS, 2006) từ năm 2009 đến nửa đầu năm 2011. Sử dụng các Band 1, 2, 3 và 6 (đỏ, hồngngoại gần và sóng ngắn hồng ngoại…) để tính toán các chỉ số EVI, LSWI và DVEL làm cơ sởcho việc phân tích, đánh giá kết quả.2.1.2. Dữ liệu ảnh SPOT Ảnh SPOT 5 có độ phân giải 80 x 80m, 3 band Red – Green – Blue thu thập từ trungtâm viễn thám Singapore (CRIPS), được sử dụng để đối chiếu kiểm tra kết quả giải đoán từảnh MODIS.2.1.3. Bản đồ số độ cao DEM của khu vực nghiên cứu Mô hình số độ cao DEM khu vực hạ lưu sông MeKong thu thập từ Trung Tâm Phântích dữ liệu trái đất ERSDAC của Nhật (http://www.gdem.aster.ersdac.or.jp/) dùng để đánhgiá hướng dòng chảy của các hệ thống sông trên những dạng địa hình của khu vực nghiêncứu. Mô hình được tính toán trên cơ sở các chỉ số về cao độ, độ dốc và hướng dòng chảy củanước để định hướng dòng chảy của các sông.2.2. Phương pháp nghiên cứu2.2.1. Phương pháp thành lập bản đồ ngập lũ Sử dụng phương pháp của Sakamoto et al., (2007) đề nghị cho đánh giá lũ. Nếu giá trịEVI ≥ 0,2 được coi như điểm ảnh đục che phủ bởi mây và sẽ được gỡ bỏ khỏi ảnh.(Thenkabail et al., 2005; Xiao et al, ,2006). Theo Xiao et al. (2005, 2006), nếu EVI > 0,3 đốitượng được phân loại là pixel không lũ. Nếu EVI ≤ 0,05 và LSWI nhỏ hơn hoặc bằng 0, điểmảnh sẽ được xác định là pixel nước liên quan. Ảnh MOD09 phản xạ 8 ngày Ảnh chỉ số EVI, LSWI, DVEL của MOD09A1 ρBLUE > 0,2 Chỉ số không Mây: EVI, LSWI, DVEL DVEL≤ 0,05 EVI ≤ 0,05 EVI > 0,3 SAI EVI ≤ 0,3 LSWI ≤ 0,0 Không lũ Các pixel liên quan đến nước 0,1< EVI ≤ 0,3 EVI ≤ 0,1 Ngập suốt >120 ngày Pixel lẫn lộn Pixel lũ Sông, hồ, biển Xây dựng bản đồ ngập lũ, theo dõi về diễn tiến và dự báo lũ cho khu vực ĐBSCL năm 2011 Hình 1: Phương pháp theo dõi diễn tiến và dự báo lũ cho ĐBSCL bằng ảnh MODIS (Nguồn: Sakamoto et al, 2007) 303 HỘI THẢO ỨNG DỤNG GIS TOÀN QUỐC ...