Ứng dụng ảnh viễn thám để đánh giá thiệt hại do lũ áp dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam

8
Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt – áp
dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam
MỤC LỤC
MỤC LỤC i
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi
GIS vi
Hệ thống thông tin địa lý vi
KTTV vi
Khí tượng thủy văn vi
PCLB vi
Phòng chống lụt bão vi
TKCN vi
Tìm kiếm cứu nạn vi
UBND vi
Ủy ban nhân dân vi
TW vi
Trung ương vi
ATNĐ vi
Áp thấp nhiệt đới vi
TRMM vi
Tropical Rainfall Measuring Mission vi
SRTM vi
Shuttle Radar Topography Mission vi
NOAA vi
National Oceanic and Atmospheric Administration vi
DEM vi
Mô hình số độ cao vi
MODIS vi
Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer vi
NDVI vi

Normalized Difference Vegetation Index vi
vi
DANH MỤC CÁC HÌNH vii
Hình 1.1: Hệ thống thông tin địa lý 14 vii
Hình 1.2: Cách nhìn trong cơ sở dữ liệu địa lý 16 vii
Hình 1.3: Chồng lớp đất, độ dốc và thảm thực vật 18 vii
Hình 1.4: Phân tích hiện trạng và dự báo xu hướng diễn biến tài nguyên môi trường 19 vii
Hình 1.5. Bản đồ chỉ số thực vật (NDVI) bề mặt lục địa theo MODIS 25 vii
Hình 1.6: Phân tích không gian mạnh mẽ 29 vii
Hình 1.7: Cải thiện khả năng truy cập ảnh 30 vii
Hình 1.8: Phương thức mới để chia sẻ 31 vii
Hình 1.9: ArcGIS Mobile…………… 32 vii
SVTH: NGUYỄN THỊ THẢO TRANG
8
Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt – áp
dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam
Hình 1.10: Sử dụng ArcGIS Desktop 10 khi đi thực địa 32 vii
Hình 1.11: Thiết bị đầu cuối GPS 34 vii
Hình 1.12: Nhiệt độ bề mặt nước biển phân tích từ ảnh NOAA 37 vii
Hình 1.13: Sai số thể tích càng lớn khi spacing càng lớn 52 vii
Hình 1.14: Nguyên tắc tính thể tích Cut and Fill 53 vii
Hình 2.1: Ảnh radar trước và sau khi lọc bằng phin lọc Lee 91 vii
Hình 2.2: Giá trị max, min, trung bình và độ lệch chuẩn 92 vii
Hình 2.3: Kết quả chiết tách vùng ngập 92 vii
Hình 3.1: Độ cao địa hình………. . 93 vii
Hình 3.2: Độ dốc……………… 93 vii
Hình 3.3: Đường bình độ ………. 94 vii
Hình 3.4: Hướng dòng chảy…… 94 vii
Hình 3.5: Hướng sườn địa hình 95 viii
Hình 3.6: Lưu vực-ngưỡng diện tích 1000m 96 viii

Hình 3.7: Lưu vực- ngưỡng diện tích 10000m 96 viii
Hình 3.8: Lưu vực- ngưỡng diện tích 50000m 96 viii
Hình 3.9: Ảnh lưu vực thể hiện 3 chiều 97 viii
Hình 3.10: Giá trị lượng mưa được thể hiện dạng điểm 98 viii
Hình 3.11: Chồng lớp DEM và lượng mưa trên ArcGIS 100 viii
Hình 3.12: Chồng lớp DEM và lượng mưa trên Surfer 100 viii
Hình 3.13: Bản đồ hiện trạng ngập lụt khu vực tỉnh Quảng Nam ngày 20/11/2010 101 viii
DANH MỤC CÁC BẢNG ix
MỞ ĐẦU 1
1.Tính cấp thiết của đề tài 1
2.Tình hình nghiên cứu 3
3.Mục tiêu nghiên cứu 7
4.Nhiệm vụ nghiên cứu: 7
5.Phương pháp nghiên cứu 8
6.Dự kiến kết quả nghiên cứu 8
7.Tài liệu tham khảo: 9
8.Kết cấu của ĐA/KLTN 10
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 13
1.1. Hệ thống thông tin địa lý 13
1.1.1. Ứng dụng 14
1.1.2. Các cách nhìn 15
1.1.3. Cơ sở dữ liệu địa lý 16
1.2 Viễn thám 19
1.2.1. Giới thiệu khái quát về viễn thám 19
1.2.1.1. Hệ thống thông tin ảnh 20
1.2.1.2. Hệ thống thông tin không ảnh gồm: 20
1.2.2. Xử lý thông tin viễn thám 21
1.2.3. Giới thiêu một số vệ tinh 22
1.2.3.1. Các đặc trưng kỹ thuật của vệ tinh Landsat 22
1.2.3.2. Vệ tinh TERRA-MODIS 23

SVTH: NGUYỄN THỊ THẢO TRANG
8
Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt – áp
dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam
1.2.4. Các tham số chính của viễn thám về các quá trình xảy ra trên bề mặt trái đất 23
1.2.4.1. Các đặc trưng quang phổ thực vật 23
2.1.4.2. Bức xạ bề mặt và phản xạ (Albedo) 26
2.1.4.3. Bốc thoát hơi 26
2.1.4.4. Nhiệt độ bề mặt đất 26
2.1.4.5. Độ ẩm đất 26
2.1.4.6. Xác định lượng mưa 27
1.3.1. Điểm mới của ArcGIS 10.0 28
1.3.2. GPS – Hệ thống định vị toàn cầu qua vệ tinh 34
1.3.3. Triển vọng của viễn thám ở Việt Nam 37
1.4. Một số nghiên cứu liên quan: 40
1.4.1. Một số nghiên cứu trên Thế giới 40
1.4.2 Một số nghiên cứu ở Việt Nam: 43
1.5. Dữ liệu và các phần mềm sử dụng 48
1.5.1. Các khái niệm cơ bản 48
1.5.1.1. Bề mặt (Surface) 48
1.5.1.2. Mô hình hóa bề mặt (Terrain Model) 48
1.5.1.3. Mô hình DEM 48
1.5.1.4. TRMM tính toán lượng mưa 48
1.5.2. Các phép tính trong công cụ CALCULUS cua Sufer 49
1.5.2.1. Phép tính độ dốc (Terrain Slope) 49
1.5.2.2. Phép tính hướng sườn (Terrain Aspect) 49
1.5.2.3. Phép tính độ cong bề mặt theo phương ngang (Plan Curvature) 50
1.5.2.4. Phép tính độ cong bề mặt theo phương thẳng đứng (Profile Curvature) 50
1.5.2.5. Phép tính độ cong bề mặt tiếp tuyến (Tangential Curvature) 51
1.5.2.6. Toán tử Laplacian (Tangential Curvature) 51

1.5.3. Phép tính thể tích của Surfer 51
1.5.4. Cơ sở khoa học thành lập bản đồ ngập lụt 55
1.5.4.1. Khái niệm về bản đồ ngập lụt 55
1.5.4.2 . Yêu cầu khi thành lập bản đồ ngập lụt 55
1.5.4.3. Nguyên tắc thành lập bản đồ ngập lụt 56
1.5.4.4. Nội dung và các phương pháp thể hiện nội dung bản đồ ngập lụt 57
1.5.4.4.1. Nội dung bản đồ ngập lụt 57
1.5.4.4.2. Phương pháp thể hiện 58
1.5.4.5. Các phương pháp thành lập bản đồ ngập lụt 58
1.5.4.5.1. Phương pháp đo đạc trực tiếp ngoài thực địa 58
1.5.4.5.2. 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 58
1.5.4.5.3. Phương pháp dựa vào nghiên cứu tai biến lũ lụt trên quan điểm địa mạo 59
1.5.4.5.4. Phương pháp ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS 59
1.5.5. Nhu cầu thành lập bản đồ ngập lụt 61
1.5.6. Phương pháp ước tính thiệt hại 63
1.5.7. Các quan điểm và phương pháp nghiên cứu 63
SVTH: NGUYỄN THỊ THẢO TRANG
8
Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt – áp
dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam
1.5.7.1. Những quan điểm khoa học vận dụng trong nghiên cứu thành lập bản đồ ngập lụt
63
1.5.7.2. Các phương pháp khoa học sử dụng trong nghiên cứu thành lập bản đồ ngập lụt
64
1.5.8. Các phần mềm sử dụng 65
1.5.8.1. ArcGIS 10 65
1.5.8.2 . Idrisi 66
1.5.9. Các dữ liệu sử dụng 68
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC

HIỆN 72
2.1. Điều kiện tự nhiên tỉnh Quảng Nam 72
2.1.1. Vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên của Tỉnh Quảng Nam 72
2.1.2. Dân số Quảng Nam 74
2.1.3 . Tài nguyên thiên nhiên 74
2.2. Điều kiện kinh tế - xã hội tỉnh Quảng Nam 78
2.2.1. Nông, lâm, ngư nghiệp 78
2.2.2. Ngành Thương mại và Du lịch 80
2.2.3. Ngành Sản xuất công nghiệp 82
2.2.4. Lực lượng lao động 84
2.3.1. Các bước thực hiện với ảnh SRTM 87
2.3.1.1. Tăng cường chất lượng ảnh, nắn chỉnh và ghép ảnh SRTM bằng phần mềm
IDRISI 87
2.3.1.2. Cắt vùng cần nghiên cứu và xuất ra dạng file GEOTIFF 88
2.3.1.3. Tiến hành phân tích bề mặt với phần mềm IDRISI 88
2.3.1.4. Chuyển ảnh GEOTIFF vùng nghiên cứu sang phần mềm Global Mapper 89
2.4.1.5. Phân tích tầm nhìn (Viewshed) với Global Mapper 89
2.3.1.6. Vẽ lát cắt địa hình với Global Mapper 89
2.3.1.7. Lập mô hình 3D với Global Mapper 89
2.3.1.8. Chuyển từ ảnh GEOTIFF sang dạng file lưới Surfer (*.grd) 89
2.3.2. Tính toán lượng mưa 90
2.3.3. Thiết kế và xây dựng cơ sở toán học bản đồ ngập lụt ở Quảng Nam 91
Xây dựng nền cơ sở địa lý 92
2.3.3.1. Nắn chỉnh hình học ảnh vệ tinh SPOT 5 và ảnh ALOS PALSAR 92
2.3.3.2. Chiết tách và chồng ghép thông tin 93
2.3.3.2.1. Chiết tách thông tin lớp phủ mặt đất từ ảnh quang học 93
2.3.3.2.2. Xử lý ảnh radar chiết tách thông tin vùng ngập lụt 93
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 96
3.1. Các kết quả phân tích địa hình của Quảng Nam 96
3.2. Các kết quả phân tích lượng mưa của tỉnh Quảng Nam: 101

3.3. Chồng lớp dữ liệu DEM và lượng mưa 103
3.4.1. Về dân sinh 104
3.3.1.1. Thiệt hại về người 104
3.3.1.2. Về nhà cửa 104
3.3.2. Về sản xuất nông nghiệp 105
SVTH: NGUYỄN THỊ THẢO TRANG
8
Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt – áp
dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam
3.3.3. Về giao thông: 105
3.3.4. Về thủy lợi 106
3.5. Xây dựng kịch bản phòng ngừa 111
3.5.1. Tình hình thiên tai năm 2010 111
3.5.2. Công tác chuẩn bị trước mùa mưa bão năm 2010 112
3.5.3. Công tác chỉ đạo ứng phó với thiên tai 114
3.5.4. Công tác chỉ đạo khắc phục hậu quả do thiên tai gây ra 115
3.5.4.1. Về dân sinh 115
3.5.4.2. Về nông nghiệp 115
3.5.4.3. Về giao thông 116
3.5.4.4. Về thủy lợi 116
3.5.5. Một số bài học kinh nghiệm về công tác phòng, chống và giảm nhẹ thiên tai trên
địa bàn tỉnh 116
3.5.5.1. Nâng cao nhận thức cộng đồng về công tác PCLB tại các địa phương 117
3.5.5.2. Sự tham gia của hệ thống chính trị và toàn xã hội: 117
3.5.5.3. Thực hiện tốt phương châm 5 tại chỗ: 117
3.5.6. Một số vấn đề tồn tại 118
3.5.7. Phương hướng, nhiệm vụ công tác PCLB năm 2011 119
3.5.7.1. Dự báo tình hình thiên tai năm 2011 119
3.5.7.2. Một số nhiệm vụ trọng tâm về công tác PCLB năm 2011: 119
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 121

TÀI LIỆU THAM KHẢO 124
SVTH: NGUYỄN THỊ THẢO TRANG
8
Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt – áp
dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
GIS Hệ thống thông tin địa lý
KTTV Khí tượng thủy văn
PCLB Phòng chống lụt bão
TKCN Tìm kiếm cứu nạn
UBND Ủy ban nhân dân
TW Trung ương
ATNĐ Áp thấp nhiệt đới
TRMM Tropical Rainfall Measuring Mission
SRTM Shuttle Radar Topography Mission
NOAA National Oceanic and Atmospheric Administration
DEM Mô hình số độ cao
MODIS Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer
NDVI Normalized Difference Vegetation Index
SVTH: NGUYỄN THỊ THẢO TRANG
8
Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt – áp
dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Hệ thống thông tin địa lý 14
Hình 1.2: Cách nhìn trong cơ sở dữ liệu địa lý 16
Hình 1.3: Chồng lớp đất, độ dốc và thảm thực vật 18
Hình 1.4: Phân tích hiện trạng và dự báo xu hướng diễn biến tài nguyên môi trường 19
Hình 1.5. Bản đồ chỉ số thực vật (NDVI) bề mặt lục địa theo MODIS 25
Hình 1.6: Phân tích không gian mạnh mẽ 29

Hình 1.7: Cải thiện khả năng truy cập ảnh 30
Hình 1.8: Phương thức mới để chia sẻ 31
Hình 1.9: ArcGIS Mobile…………… 32
Hình 1.10: Sử dụng ArcGIS Desktop 10 khi đi thực địa 32
Hình 1.11: Thiết bị đầu cuối GPS
34
Hình 1.12: Nhiệt độ bề mặt nước biển phân tích từ ảnh NOAA 37
Hình 1.13: Sai số thể tích càng lớn khi spacing càng lớn 52
Hình 1.14: Nguyên tắc tính thể tích Cut and Fill 53
Hình 2.1: Ảnh radar trước và sau khi lọc bằng phin lọc Lee 91
Hình 2.2: Giá trị max, min, trung bình và độ lệch chuẩn 92
Hình 2.3: Kết quả chiết tách vùng ngập 92
Hình 3.1: Độ cao địa hình………. 93
Hình 3.2: Độ dốc……………… 93
Hình 3.3: Đường bình độ ………. 94
Hình 3.4: Hướng dòng chảy…… 94
SVTH: NGUYỄN THỊ THẢO TRANG
8
Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt – áp
dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam
Hình 3.5: Hướng sườn địa hình 95
Hình 3.6: Lưu vực-ngưỡng diện tích 1000m 96
Hình 3.7: Lưu vực- ngưỡng diện tích 10000m 96
Hình 3.8: Lưu vực- ngưỡng diện tích 50000m 96
Hình 3.9: Ảnh lưu vực thể hiện 3 chiều 97
Hình 3.10: Giá trị lượng mưa được thể hiện dạng điểm 98
Hình 3.11: Chồng lớp DEM và lượng mưa trên ArcGIS 100
Hình 3.12: Chồng lớp DEM và lượng mưa trên Surfer 100
Hình 3.13: Bản đồ hiện trạng ngập lụt khu vực tỉnh Quảng Nam ngày 20/11/2010 101
SVTH: NGUYỄN THỊ THẢO TRANG

8
Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt – áp
dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1: Mối tương quan giữa nhiệt độ mây và lượng mưa ……………………… 27
Bảng 3.1: Lượng mưa trung bình hàng tháng trong năm 2010 ………………………98
Bảng 3.2 Thống kê thiệt hại do lũ gây ra trên địa bàn tỉnh Quảng Nam năm 2010 102
SVTH: NGUYỄN THỊ THẢO TRANG
8
Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt – áp
dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Ngập lụt là một hiện tượng tai biến thiên nhiên, kết quả của quá trình tập trung
nước với khối lượng lớn và tràn vào các vùng địa hình thấp, gây ngập lụt trên diện
rộng, không chỉ gây tổn hại nặng nề về người và của ở thời điểm đó mà còn tác động
tiêu cực rất lâu dài đến môi trường sinh thái, ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống và các
hoạt động kinh tế xã hội con người.
Trong khoảng chục năm trở lại đây, những trận lũ lụt xảy ra ngày càng tăng với
cường độ mạnh như ở Trung Quốc (1998), Tây Âu (1998, 2000), CH Séc (2002),
Bangladesh (2001), vùng Viễn Đông thuộc nước Nga (2002), Italia (2006), Philippin
(2007).
Việc nghiên cứu các giải pháp phòng lũ lụt được nhiều Quốc gia quan tâm và
hướng tiếp cận là sự kết hợp giữa giải pháp công trình và phi công trình. Giải pháp
công trình thường được sử dụng là xây dựng các hồ chứa, đê điều, cải tạo lòng sông…
Các giải pháp phi công trình là trồng rừng, bảo vệ rừng; xây dựng và vận hành các
phương án phòng tránh lũ và di dân lúc cần thiết khi có thông tin dự báo và cảnh báo
chính xác. Việc dự báo và cảnh báo ngập lụt sẽ là một biện pháp rất cần thiết có thể
giảm thiểu tối đa thiệt hại về người và tài sản.
Nước ta là một nước có nhiều đồi núi, địa hình phức tạp (độ cao, độ dốc, hướng,

khe suối thung lũng…), điều kiện khí tượng, khí hậu, thuỷ văn diễn biến khó lường.
Cùng với sự ấm lên của khí hậu toàn cầu các hiện tượng thời tiết bất thường như hạn
hán, lũ lụt ngày càng gia tăng, mức độ gây tổn hại ngày càng lớn, nhiệt độ tăng cao kết
hợp với hạn hán dẫn tới nguy cơ cháy rừng, sự phát sinh phát triển của sâu bệnh đối
với mùa màng ngày càng trầm trọng.
Quảng Nam là một tỉnh ven biển thuộc vùng phát triển kinh tế trọng điểm miền
Trung. Phía Bắc giáp thành phố Đà Nẵng; phía Đông giáp biển Đông với trên 125 km
SVTH: NGUYỄN THỊ THẢO TRANG
8
Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt – áp
dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam
bờ biển; phía Nam giáp tỉnh Quảng Ngãi; phía Tây giáp tỉnh Kon Tum và nước Cộng
hoà dân chủ nhân dân Lào.
Địa hình tỉnh Quảng Nam tương đối phức tạp, thấp dần từ Tây sang Đông, hình
thành 3 vùng sinh thái: vùng núi cao, vùng trung du, vùng đồng bằng và ven biển; mặt
khác bị chia cắt theo các lưu vực sông Vu Gia, Thu Bồn, Tam Kỳ, đã tạo nên các tiểu
vùng có những nét đặc thù như:
► Vùng đồng bằng nhỏ, hẹp thuộc hạ lưu các sông Vu Gia, Thu Bồn, Tam
Kỳ, được phù sa bồi đắp hàng năm, nhân dân có truyền thống thâm canh lúa nước và
cây công nghiệp ngắn ngày, cây thực phẩm.
► Vùng ven biển đa phần là đất cát, sản xuất chủ yếu là hoa màu, trồng rừng
chống cát bay, nuôi trồng và đánh bắt hải sản, Trong quá trình công nghiệp hoá thì
vùng này có lợi thế về mặt bằng xây dựng thuận lợi, gần các sân bay, bến cảng, các hệ
thống giao thông đường bộ, đường sắt và lưới điện quốc gia.
Hiện tại, công tác quản lý lũ lụt, đưa ra các chương trình phòng ngừa, ứng phó
khi có lũ xảy ra của các nhà quản lý vẫn còn nhiều bất cập do thiếu thông tin, thiếu sự
liên kết giữa các ngành và đặc biệt là thiếu các công cụ hỗ trợ.
Ngày nay, với kỹ thuật GPS và GIS, Viễn thám càng ngày càng có rất nhiều ứng
dung thực tế cụ thể trong nhiều lĩnh vực. Trong đó, không thể không kể đến các ứng
dụng của Viễn thám trong nghiên cứu các lĩnh vực thuộc Khoa học Trái Đất, đặc biệt

là Môi trường. Trong lĩnh vực quản lý môi trường, công nghệ viễn thám được coi như
một công cụ quan trắc hữu ích nhằm theo dõi những biến động của môi trường theo
thời gian, phát hiện kịp thời những ảnh hưởng bất lợi của các hiện tượng thiên nhiên và
tác động của con người lên môi trường: lũ lụt, phát hiện cháy rừng, nghiên cứu động
đất và thành lập bản đồ chuyên đề (đặc biệt là các bản đồ biến động môi trường).
Trong thành lập bản đồ, viễn thám cung cấp thông tin bao quát trên diện rộng, chi phí
lại thấp, giảm bớt được một khối lượng lớn công việc mà trước đây khi xây dựng bản
đồ lũ phải đo đạc, quan trắc và khảo sát thực địa nhưng kết quả lại không cao.
SVTH: NGUYỄN THỊ THẢO TRANG
8
Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt – áp
dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam
Vì vậy việc sử dụng các thông tin viễn thám tích hợp với hệ thống thông tin địa lý
(GIS) và hệ thống định vị toàn cầu (GPS) cùng với các quan trắc thu được từ bề mặt sẽ
đáp ứng khách quan và đa dạng các thông tin cần thiết phục vụ công tác lập bản đồ
chuyên đề nghiên cứu giám sát và dự báo khí tượng thuỷ văn, khí tượng nông nghiệp
và môi trường mà đặc biệt là phục vụ cho công tác giám sát và cảnh báo tác hại của
thiên tai để có các biện pháp phòng tránh và ứng cứu kịp thời.
Từ những lý do trên mà đề tài: “Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây
dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt- áp dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam” được
hình thành nhằm góp một phần vào việc kiểm soát lũ, giảm bớt được thiệt hại do lũ gây
ra đồng thời cung cấp một công cụ hỗ trợ các nhà quản lý trong quá trình ra quyết định,
lên kế hoạch phòng ngừa ứng phó và từ đó nâng cao tầm của công tác quản lý môi
truờng, thiên tai nhằm hướng đến phát triển bền vững.
2. Tình hình nghiên cứu
Nghiên cứu trong và ngoài nước
1. Nghiên cứu trong nước
Ở nước ta đã có nhiều dự án, đề tài nghiên cứu khoa học về lũ lụt và cách phòng
tránh trên các lưu vực ở các sông lớn như đồng bằng sông Hồng, sông Cửu Long và
các hệ thống sông ở Trung Bộ Việt Nam Có thể kể ra một số đề tài dự án đã được

thực hiện như sau:
Đề tài 1: “Điều tra nghiên cứu và cảnh báo ngập lụt phục vụ phòng tránh thiên tai
ở các lưu vực sông miền Trung” do Viện Khí tượng Thủy văn thực hiện năm 1999-
2002.
Nội dung: Lập bản đồ ngập lụt cho 4 lưu vực sông chính: Hương (Thừa Thiên-
Huế), Thu Bồn (Quảng Nam), Vệ (Quảng Ngãi) và Kôn-Thanh (Bình Định).
Loại bản đồ đã lập: Bản đồ hiện trạng lũ 1999 và các bản đồ ngập úng với các chu
kỳ tái hiện khác nhau.
SVTH: NGUYỄN THỊ THẢO TRANG
8
Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt – áp
dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam
Phương pháp lập: Sử dụng số liệu đo thực và điều tra bổ sung sau đó sử dụng mô
hình DEM để xây dựng bản đồ ngập.
Nhược điểm: Số liệu các vết lũ ít nên không phản ánh chi tiết các khu vực ngập.
Chưa được kiểm tra thực địa.
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 2000-2001.
Nội dung: Lập bản đồ ngập lụt cho các lưu vực sông chính: Hương (Thừa Thiên-
Huế), Thu Bồn (Quảng Nam), Vệ (Quảng Ngãi) và Kôn-Thanh (Bình Định), sông Cái
(Khánh Hòa).
Loại bản đồ đã lập: Bản đồ hiện trạng lũ năm 1999 và một số bản đồ ngập úng với
các chu kỳ tái hiện.
Phương pháp lập: Sử dụng số liệu đo thực và điều tra bổ sung.
Nhược điểm: Số liệu các vết lũ ít nên không phản ánh chi tiết các khu vực ngập.
Đề tài 3: “Nghiên cứu xây dựng tập bản đồ ngập lụt tỉnh Thừa Thiên-Huế” do
Viện Địa lý, Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia thực hiện năm
1999-2001.
Nội dung: Lập bản đồ ngập lụt cho các lưu vực sông Hương (Thừa Thiên-Huế).

Loại bản đồ đã lập: Bản đồ hiện trạng lũ năm 1999 tỷ lệ 1:50.000 và bản đồ cảnh
báo ngập cho khu vực sông Hương.
Phương pháp lập: Sử dụng số liệu đo thực và điều tra bổ sung.
Nhược điểm: Sử dụng bản đồ tỷ lệ nhỏ, số liệu các vết lũ ít nên không phản ánh chi
tiết các khu vực ngập.
Đề tài 4: “Xây dựng bản đồ phân vùng ngập lụt và phương án cảnh báo nguy cơ
ngập lụt hạ lưu sông Hương, sông Bồ tỉnh Thừa Thiên-Huế” do Đài Khí tượng Thủy
văn Khu vực Trung Trung Bộ thực hiện năm 1999-2001.
SVTH: NGUYỄN THỊ THẢO TRANG
8
Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt – áp
dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam
Loại bản đồ đã lập: Bản đồ hiện trạng lũ năm 1999 tỷ lệ 1:20.000, 1:10.000 và bản
đồ nguy cơ ngập lụt với các tần suất cho lưu vực sông Hương.
Phương pháp lập: Sử dụng số liệu đo thực địa và điều tra bổ sung.
Nhược điểm: Sử dụng bản đồ tỷ lệ nhỏ, số liệu các vết lũ ít nên không phản ánh chi
tiết các khu vực ngập.
Dự án: “Lập bản đồ ngập lụt cho 7 tỉnh miền Trung” do Trung tâm Tư vấn và hỗ
trợ công nghệ KTTV (UNDP tài trợ) thực hiện từ 2001 đến nay.
Nội dung: Đã lập được bản đồ ngập lụt cho các lưu vực sông Hương (Thừa Thiên-
Huế), Thu Bồn-Vu Gia (TP Đà Nẵng, Quảng Nam).
Loại bản đồ đã lập: Bản đồ hiện trạng lũ năm 1999 tỷ lệ 1:25.000, 1:10.000 và bản
đồ nguy cơ ngập lụt ứng với các chu kỳ tái hiện.
Phương pháp lập: Sử dụng số liệu đo thực và điều tra bổ sung có kết hợp với mô
hình số độ cao để lập bản đồ ngập.
Dự án: “Xây dựng CSDL hệ thống thông tin địa hình thủy văn cơ bản phục vụ
phòng chống lũ lụt và phát triển kinh tế-xã hội vùng Đồng bằng sông Cửu Long” do
Trung tâm Viễn thám – Bộ Tài nguyên và Môi trường làm chủ đầu tư.
Đây là một trong những dự án lớn áp dụng nhiều công nghệ hiện đại trong lĩnh vực
đo đạc bản đồ, quản lý dữ liệu, hệ thống thông tin địa lý và hệ thống thông tin thủy

văn.
Các sản phẩm của dự án góp phần quan trọng trong công cuộc phòng chống lũ lụt
và phát triển kinh tế xã hội vùng đông bằng sông Cửu Long theo chủ trương “Sống
chung với lũ” mà Đảng và Nhà nước đã đưa ra.
Nhìn chung cách thức tiếp cận và thực hiện các đề tài trong nước chủ yếu dựa trên
cơ sở các phương pháp truyền thống là sử dụng số liệu thực đo và điều tra thực địa bổ
sung rồi kết hợp với mô hình số độ cao để chiết tách vết lũ. Các kết quả thu được hầu
hết chỉ là bản đồ ngập lụt, bản đồ hiện trạng lũ ở các chu kỳ khác nhau, chưa có những
SVTH: NGUYỄN THỊ THẢO TRANG
8
Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt – áp
dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam
số liệu chi tiết về vùng ngập và đánh giá nhanh những ảnh hưởng và thiệt hại mà lũ lụt
gây ra.
2. Nghiên cứu ngoài nước
Bangladesh đã xây dựng thành công hệ thống giám sát và cảnh báo lũ lụt trên cơ sở
ứng dụng mô hình thủy văn và thủy lực MIKE-11 (của Đan Mạch) dưới sự trợ giúp của
UNDP/WMO kết hợp với sử dụng tư liệu viễn thám GMS, NOAA-12 và NOAA-14.
Hệ thống giám sát và cảnh báo lũ lụt này được áp dụng cho vùng lãnh thổ rộng 82.000
km2, trên đoạn dài 7.270km sông, 195 nhánh, sử dụng 30 trạm giám sát.
Trung Quốc đã xây dựng hệ thống giám sát và cảnh báo ngập lụt trên cơ sở sử
dụng tư liệu viễn thám FY-II, OLR, GPCP, ERS-II, SSM/I.
Ấn Độ bắt đầu xây dựng hệ thống giám sát và cảnh báo lũ lụt từ năm 1959 cho khu
vực sông Hằng. Hiện nay, ở Ấn Độ có 145 trung tâm dự báo, 500 trạm khí tượng, 350
trạm thủy văn phục vụ cho vùng lưu vực rộng 240.000km2, sử dụng khả năng thông tin
của các tư liệu ảnh vệ tinh IRS, TM Landsat-5, ERS, RADARSAT.
Một số nước thuộc Châu Phi sử dụng mô hình thủy văn FEWS NET kết hợp với hệ
thống thông tin địa lý GIS để xây dựng hệ thống giám sát và cảnh báo lũ lụt cho 5.600
vùng hạ lưu với sự trợ giúp xây dựng của tổ chức USGS/EROS.
Cơ quan hàng không Vũ trụ Nhật Bản (JAXA) thực hiện chương trình Sentinel

Asia, đây là chương trình chia sẻ thông tin về thiên tai giữa các nước trong khu vực
Châu Á – Thái Bình Dương. Các thông tin được chia sẻ thông qua mạng Web-GIS, tạo
ra một cơ sở dữ liệu ảnh vệ tinh trong việc giám sát thiên tai. Chương trình Sentinel
Asia là sự khởi đầu cho việc thành lập một điểm phân phối thông tin quan trọng dựa
trên nền tảng Internet, thông tin được phân phối ở đây là dữ liệu ảnh vệ tinh không gian
về thảm họa thiên nhiên trong khu vực Châu Á-Thái Bình Dương.
Thái Lan là một nước nằm trong khu vực Đông Nam Châu Á, có nhiều điểm tương
đồng về điều kiện tự nhiên với Việt Nam. Thái Lan đặc biệt quan tâm đến việc xây
dựng hệ thống giám sát thiên tai nói chung và lũ lụt nói riêng. Thái Lan cũng là nước
SVTH: NGUYỄN THỊ THẢO TRANG
8
Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt – áp
dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam
có tiềm lực về công nghệ và có các công cụ hữu hiệu áp dụng trong việc phòng chống
thiên tai về lũ lụt, Thái Lan đã đưa ra đánh giá rằng: đây là hiện tượng thiên tai có tần
suất cao, mức độ gây thiệt hại trung bình, mức độ quản lý và ứng phó cũng mới chỉ đạt
mức trung bình và tính rủi ro là rất cao. Trong bảng ưu tiên quan tâm các hiện tượng
thiên tai thường xảy ra ở Thái Lan thì lũ lụt là hiện tượng chiếm ưu tiên số 1.
Một trong những hướng được Thái Lan quan tâm là ứng dụng công nghệ viễn thám
và GIS trong việc quản lý thiên tai
3. Mục tiêu nghiên cứu
Thành lập mô hình số độ cao DEM bằng ứng dụng SRTM, thu thập cơ sở dữ liệu
vũ lượng mưa từ ảnh viễn thám TRMM sau đó tích hợp vào phần mềm Arc View để
tạo bản đồ hiện trạng ngập lụt tại Quảng Nam.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu:
• Tổng quan các nghiên cứu, ứng dụng ảnh viễn thám trong công tác quản lý môi
trường và tài nguyên, quản lý thiên tai trên thế giới cũng như ở nước ta trong những
năm gần đây.
• Thu thập các dữ liệu cần thiết cho luận văn như: bản đồ địa hình khu vực nghiên
cứu, các thống kê về lưu luợng mưa hằng năm, luợng mưa trung bình hàng tháng tại

khu vực nghiên cứu, các ảnh viễn thám về luợng mưa và về địa hình khu vực
nghiên cứu.
• Sử dụng ArcGIS 10.0 để xử lý ảnh viễn thám về lượng mưa từ NASA
• Chỉnh sửa các hình ảnh viễn thám để loại bỏ các điểm gây nhiễu. Xây dựng mô
hình số độ cao DEM, thu thập dữ liệu vũ lượng mưa từ ảnh viễn thám TRMM. Sử
dụng công cụ Arc View tích hợp, chồng lớp các bản đồ với nhau. Xây dựng cơ sở
dữ liệu về cho bản đồ dựa vào các thông tin đã thu thập đuợc.
• Tích hợp các tiêu chí để đánh giá thiệt hại do lũ lụt với đất vào bản đồ, sự dụng
các chức năng của Arc View để phân tích, đánh giá các thông tin về vùng đất bị
ngập lụt .
SVTH: NGUYỄN THỊ THẢO TRANG
8
Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt – áp
dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam
• Chồng các lớp bản đồ với nhau để tạo ra được bản đồ hiện trạng ngập lụt tại tỉnh
Quảng Nam.
5. Phương pháp nghiên cứu
1. Phương pháp nghiên cứu các cơ sở lý thuyết: Phân tích các tài liệu liên quan
tới đề tài.
2. Phương pháp kế thừa: kế thừa các nghiên cứu lý thuyết, các số liệu quan trắc
về lượng mưa tại Bình Định, kế thừa các phuơng pháp xử lý trên ảnh viễn thám.
3. Phương pháp phân tích thống kê: được sử dụng để phân tích, xử lý các số liệu
thu thập được.
4. Phương pháp điều tra khảo sát thực tế: xây dựng các biểu mẫu và tiến hành
điều tra khảo sát thực tế.
5. Phương pháp thu thập thông tin, số liệu: thu thập thông tin, số liệu về luợng
mưa, thiệt hại do lũ lụt…để làm CSDL cho đề tài.
6. Phương pháp chuyên gia: nhằm thu thập các ý kiến của chuyên gia am hiểu về
lĩnh vực đang xem xét.
7. Phương pháp so sánh: được sử dụng trong đánh giá các kết quả nghiên cứu:

đánh giá mức độ thiệt hại ở các lưu luợng mưa khác nhau, đánh giá hiệu quả của các
biện pháp ứng phó, độ tin cậy của mô hình thiết lập…
8. Phương pháp nghiên cứu bản đồ: tích hợp các bản đồ với nhau trên nền Arc
View, thao tác trên bản đồ để phân tích, đánh giá kết quả.
9. Phương pháp phân tích, tổng hợp: Phân tích là chia các tổng thể hay các vấn
đề phức tạp ra thành những phần đơn giản để giải quyết. Phương pháp tổng hợp là liên
kết, thống nhất các bộ phận các yếu tố đã được phân tích, khái quát hóa lại các vấn đề.
6. Dự kiến kết quả nghiên cứu
- Việc thực hiện đề tài sẽ giúp nâng cao năng lực quản lý bằng những tư duy
mới mang tính đột phá. Tạo ra một sự thay đổi về chất trong công tác quản lý môi
trường.
- Hỗ trợ các cơ quan, tổ chức làm công tác quản lý thiên tai, hỗ trợ quá trình
ra quyết định, lên các kế hoạch phòng ngừa, ứng phó với các cơn mưa lũ lớn, lên kế
hoạch di dời dân những vùng ngập khi có lũ xảy ra.
SVTH: NGUYỄN THỊ THẢO TRANG
8
Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt – áp
dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam
- Lập đuợc bản đồ quản lý lũ lụt, đánh giá thiệt hại do lũ gây ra, dự báo các
ảnh huởng đối với đất đai, dân cư khu vực nghiên cứu.
Tính mới của đề tài
- Liên kết đa ngành giữa viễn thám, GIS và môi truờng để tạo ra một sản
phẩm có tính ứng dụng cao trong thực tiễn.
- Thu thập cơ sở dữ liệu lượng mưa từ ảnh viễn thám TRMM
7. Tài liệu tham khảo:
• Bùi Tá Long, 2008, Mô hình hóa môi trường, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia
Tp. Hồ Chí Minh, 441 trang.
• Bùi Tá Long, 2006, Hệ thống thông tin môi trường, Nhà xuất bản Đại học Quốc
gia Tp. Hồ Chí Minh, 334 trang.
• Trần Trọng Đức, Kỹ thuật viễn thám, Bài giảng môn trắc địa bản đồ, Đại học

Bách Khoa Tp. HCM.
• Engineer Manual, 2003, Remote Sensing, USA Army Corps of Engineers.
SVTH: NGUYỄN THỊ THẢO TRANG
8
Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt – áp
dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam
8. Kết cấu của ĐA/KLTN
Sơ đồ phương pháp luận của đề tài
SVTH: NGUYỄN THỊ THẢO TRANG
8
Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt – áp
dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Hệ thống thông tin địa lý
1.2 Viễn thám
1.3 Tích hợp GIS, GPS, viễn thám và triển vọng tại Việt Nam
1.4 Một số nghiên cứu liên quan
1.5 Dữ liệu và các phần mềm sử dụng
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN VỀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG
PHÁP THỰC HIỆN
2.1 Điều kiện tự nhiên tỉnh Quảng Nam
2.2 Điều kiện kinh tế - xã hội tỉnh Quảng Nam
2.3Phương pháp thực hiện
2.3.1 Các bước thực hiện với ảnh SRTM
2.3.2 Tính toán lượng mưa
2.3.3 Thiết kế và xây dựng cơ sở toán học bản đồ ngập lut ở Quảng Nam
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
3.5 Xây dựng kịch bản phòng ngừa
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
SVTH: NGUYỄN THỊ THẢO TRANG
8
Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt – áp
dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam
TÀI LIỆU THAM KHẢO
9. Kế hoạch thực hiện đồ án/ khóa luận tốt nghiệp trong tuần:
Ý kiến giảng viên hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)
TP. HCM, ngày 12 tháng 7 năm 2011.
Sinh viên thực hiện
(Ký và ghi rõ họ tên)
SVTH: NGUYỄN THỊ THẢO TRANG
8
Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt – áp
dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Hệ thống thông tin địa lý
Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System - gọi tắt là GIS) là một
nhánh của công nghệ thông tin được hình thành vào những năm 1960 và phát triển rất
rộng rãi trong 10 năm lại đây. GIS ngày nay là công cụ trợ giúp quyết định trong nhiều
hoạt động kinh tế - xã hội, quốc phòng của nhiều quốc gia trên thế giới. GIS có khả
năng trợ giúp các cơ quan chính phủ, các nhà quản lý, các doanh nghiệp, các cá nhân
đánh giá được hiện trạng của các quá trình, các thực thể tự nhiên, kinh tế - xã hội thông
qua các chức năng thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các thông tin được
gắn với một nền hình học (bản đồ) nhất quán trên cơ sở toạ độ của các dữ liệu đầu vào.
Có nhiều cách tiệm cận khác nhau khi định nghĩa GIS. Nếu xét dưới góc độ hệ
thống, thì GIS có thể được hiểu như một hệ thống gồm các thành phần: con người, phần

cứng, phần mềm, cơ sở dữ liệu và quy trình-kiến thức chuyên gia?, nơi tập hợp các quy
định, quy phạm, tiêu chuẩn, định hướng, chủ trương ứng dụng của nhà quản lý, các kiến
thức chuyên ngành và các kiến thức về công nghệ thông tin.
Khi xây dựng một hệ thống GIS ta phải quyết định xem GIS sẽ được xây dựng theo
mô hình ứng dụng nào, lộ trình và phương thức tổ chức thực hiện nào. Chỉ trên cơ sở đó
người ta mới quyết định xem GIS định xây dựng sẽ phải đảm đương các chức năng trợ
giúp quyết định gì và cũng mới có thể có các quyết định về nội dung, cấu trúc các hợp
phần còn lại của hệ thống cũng như cơ cấu tài chính cần đầu tư cho việc hình thành và
phát triển hệ thống GIS. Với một xã hội có sự tham gia của người dân và quá trình quản
lý thì sự đóng góp tri thức từ phía cộng đồng đang ngày càng trở nên quan trọng và càng
ngày càng có vai trò không thể thiếu.
SVTH: NGUYỄN THỊ THẢO TRANG
8
Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt – áp
dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam
Hình 1.1: Hệ thống thông tin địa lý
1.1.1. Ứng dụng
Theo cách tiếp cận truyền thống, GIS là một công cụ máy tính để lập bản đồ và
phân tích các sự vật, hiện tượng thực trên trái đất. Công nghệ GIS kết hợp các thao tác
cơ sở dữ liệu thông thường (như cấu trúc hỏi đáp) và các phép phân tích thống kê, phân
tích không gian. Những khả năng này phân biệt GIS với các hệ thống thông tin khác và
khiến cho GIS có phạm vi ứng dụng rộng trong nhiều lĩnh vực khác nhau (phân tích các
sự kiện, dự đoán tác động và hoạch định chiến lược).
Việc áp dụng công nghệ thông tin trong lĩnh vực dữ liệu không gian đã tiến những
bước dài: từ hỗ trợ lập bản đồ (CAD mapping) sang hệ thống thông tin địa lý (GIS).
Cho đến nay cùng với việc tích hợp các khái niệm của công nghệ thông tin như hướng
đối tượng, GIS đang có bước chuyển từ cách tiếp cận cơ sở dữ liệu (database aproach)
sang hướng tri thức (knowledge aproach).
Hệ thống thông tin địa lý là hệ thống quản lý, phân tích và hiển thị tri thức địa lý, tri
thức này được thể hiện qua các tập thông tin:

* * * * * Các bản đồ: giao diện trực tuyến với dữ liệu địa lý để tra cứu, trình bày kết
quả và sử dụng như là một nền thao tác với thế giới thực Các tập thông tin địa lý: thông
tin địa lý dạng file và dạng cơ sở dữ liệu gồm các yếu tố, mạng lưới, topology, địa hình,
thuộc tính Các mô hình xử lý: tập hợp các quy trình xử lý để phân tích tự động Các mô
hình dữ liệu: GIS cung cấp công cụ mạnh hơn là một cơ sở dữ liệu thông thường bao
SVTH: NGUYỄN THỊ THẢO TRANG
8
Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt – áp
dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam
gồm quy tắc và sự toàn vẹn giống như các hệ thông tin khác. Lược đồ, quy tắc và sự
toàn vẹn của dữ liệu địa lý đóng vai trò quan trọng Metadata: hay tài liệu miêu tả dữ
liệu, cho phép người sử dụng tổ chức, tìm hiểu và truy nhập được tới tri thức địa lý
1.1.2. Các cách nhìn
Khi làm việc với hệ thống GIS có thể tiếp cận dưới các cách nhìn nhận như sau:
Cơ sở dữ liệu địa lý (Geodatabase - theo cách gọi của ESRI): GIS là một cơ sở dữ
liệu không gian chuyển tải thông tin địa lý theo quan điểm gốc của mô hình dữ liệu GIS
(yếu tố, topology, mạng lưới, raster, ) Hình tượng hoá (Geovisualization): GIS là tập
các bản đồ thông minh thể hiện các yếu tố và quan hệ giữa các yếu tố trên mặt đất. Dựa
trên thông tin địa lý có thể tạo nhiều loại bản đồ và sử dụng chúng như là một cửa sổ
vào trong cơ sở dữ liệu để hỗ trợ tra cứu, phân tích và biên tập thông tin. Xử lý
(Geoprocessing): GIS là các công cụ xử lý thông tin cho phép tạo ra các thông tin mới
từ thông tin đã có. Các chức năng xử lý thông tin địa lý lấy thông tin từ các tập dữ liệu
đã có, áp dụng các chức năng phân tích và ghi kết quả vào một tập mới.
Xét dưới góc độ ứng dụng trong quản lý nhà nước, GIS có thể được hiểu như là một
công nghệ xử lý các dữ liệu có toạ độ (bản đồ) để biến chúng thành các thông tin trợ giúp
quyết định cho các nhà quản lý.
Hình 1.2: Cách nhìn trong cơ sở dữ liệu địa lý
SVTH: NGUYỄN THỊ THẢO TRANG
8
Bước đầu ứng dụng ảnh viễn thám để xây dựng bản đồ hiện trạng ngập lụt – áp

dụng điển hình tại tỉnh Quảng Nam
Do các ứng dụng GIS trong thực tế quản lý nhà nước có tính đa dạng và phức tạp
xét cả về khía cạnh tự nhiên, xã hội lẫn khía cạnh quản lý, những năm gần đây GIS
thường được hiểu như một hệ thống thông tin đa quy mô và đa tỷ lệ. Tuỳ thuộc vào nhu
cầu của các người sử dụng mà hệ thống có thể phải tích hợp thông tin ở nhiều mức khác
nhau, nói đúng hơn, là ở các tỷ lệ khác nhau, nói cách khác là tuỳ thuộc vào các định
hướng do cơ sở tri thức đưa ra.
1.1.3. Cơ sở dữ liệu địa lý
Hệ thống thông tin địa lý (GIS) sử dụng cơ sở dữ liệu địa lý (geodatabase) làm dữ
liệu của mình.
Các thành phần của cơ sở dữ liệu không gian bao gồm:
* * * * * * * Tập hợp các dữ liệu dạng vector (tập các điểm, đường và vùng) Tập
hợp các dữ liệu dạng raster (dạng mô hình DEM hoặc ảnh) Tập hợp các dữ liệu dạng
mạng lưới (ví dụ như đường giao thông, lưới cấp thoát nước, lưới điện ) Tập hợp các
dữ liệu địa hình 3 chiều và bề mặt khác Dữ liệu đo đạc Dữ liệu dạng địa chỉ Các bảng
dữ liệu là thành phần quan trọng của cơ sở dữ liệu không gian, được liên kết với các
thành phần đồ họa với nhiều kiểu liên kết khác nhau.
Về khía cạnh công nghệ, hình thể, vị trí không gian của các đối tượng cần quản lý,
được miêu tả bằng các dữ liệu đồ hoạ. Trong khi đó, tính chất các đối tượng này được
miêu tả bằng các dữ liệu thuộc tính.
Mô hình cơ sở dữ liệu không gian không những quy định mô hình dữ liệu với các
đối tượng đồ hoạ, đối tượng thuộc tính mà còn quy định liên kết giữa chúng thông qua
mô hình quan hệ và định nghĩa hướng đối tượng bao gồm các tính chất như thừa kế
(inherit), đóng gói (encapsulation) và đa hình (polymorphism).
Ngoài ra, cơ sở dữ liệu không gian hiện đại còn bao gồm các ràng buộc các đối tượng đồ
hoạ ngay trong cơ sở dữ liệu, được gọi là topology. Lập bản đồ và phân tích địa lý không phải
là kỹ thuật mới, nhưng GIS thực thi các công việc này tốt hơn và nhanh hơn các phương pháp
thủ công cũ. Trước công nghệ GIS, chỉ có một số ít người có những kỹ năng cần thiết để sử
dụng thông tin địa lý giúp ích cho việc giải quyết vấn đề và đưa ra các quyết định. GIS cung
SVTH: NGUYỄN THỊ THẢO TRANG