xây dựng bản đồ diễn biến lũ và đánh giá ảnh hưởng lũ đến nông nghiệp

trình bày xây dựng bản đồ diễn biến lũ và đánh giá ảnh hưởng lũ đến nông nghiệp

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1.1 Giới Thiệu

Đồng tháp là một tỉnh nằm trong khu vực Đồng bằng sông Cửu Long, vớihai nhánh sông Tiền và sông Hậu chảy qua nó bồi đắp lượng phù sa lớn cho tỉnhlàm cho đất đai ở đây màu mỡ phì nhiêu Với đặc điểm vùng đồng bằng có nguồnnước mặt dồi dào do vậy thế mạnh kinh tế của Đồng Tháp là sản xuất nôngnghiệp và thủy sản Hàng năm, Đồng Tháp cung cấp khoảng 2.600.000 tấn lươngthực có hạt, 150.000 tấn cây ăn quả các loại và 160.000 tấn thủy sản

Bên cạnh sự ưu đãi của thiên nhiên, Đồng Tháp cũng gặp nhiều khó khăntừ chính các điều kiện tự nhiên Một trong số đó là lũ hàng năm từ sông Tiền vàsông Hậu gây ra Nằm trong khu vực Đồng Tháp Mười, và do vị trí nằm đầunguồn, giáp Cambodia, có địa hình thấp trũng nên Đồng Tháp chịu ảnh hưởng lũtừ sông Tiền và lũ tràn từ biên giới Cambodia qua lãnh thổ Việt Nam Do đó,vùng này được coi là vùng chịu ảnh hưởng lũ lớn nhất trong các vùng ở ĐBSCL.Đặc trưng lũ ở khu vực này như là theo chu kỳ, thường xảy ra vào tháng 5 – 11hàng năm Lũ ở đây có ảnh hưởng hai mặt rõ rệt đến kinh tế - xã hội và môitrường

- Mùa lũ về gây thiệt hại lớn về người và của: phá hủy các công trình, nhà

ở, giao thông công cộn Lũ là trở ngại lớn nhất trong việc khai thác tiềmnăng đất đai, giảm thời gian sử dụng đất quay vòng trong họat động nôngnghiệp, giảm năng suất Đồng thời lũ cũng ảnh hưởng đến phát triển nôngthôn, đô thị hóa và các họat động kinh tế xã hội khác

- Tuy nhiên lũ cũng mang lại các lợi ích khác như nước lũ mang theo phù sa,ấu trùng, tôm cá,… góp phần cải tạo môi trường đất và nước đối với khu

Như vậy, bên cạnh tác động không có lợi thì lũ còn có những tác động cólợi cần được vận dụng và khai thác triệt để các mặt lợi của nó Vì thế, cần phảihiểu biết rõ ràng về lũ cũng như diễn biến về lũ như thế nào

Ngày nay, khoa học công nghệ ngày càng phát triển, có nhiều ứng dụngkhoa học giúp cho công tác quản lý và bảo vệ môi trường được hiệu quả hơn.Trong đó có kỹ thuật Viễn Thám và GIS Kỹ thuật GIS có khả năng phân tích,tổng hợp được nhiều yếu tố, đưa ra nhiều kịch bản trên các quy mô khác nhau,biểu diễn được kết quả rất rõ ràng cho mọi người thấy được Viễn Thám giúpquan sát đối tượng trên diện rộng, thông tin về đối tượng được cập nhập thườngxuyên liên tục nên có thể đánh giá nhanh được diễn biến thay đổi của đối tượng.Trong thời gian gần đây, viễn thám được ứng dụng nhiều trong việc theo dõi cácbiến động môi trường, giám sát tài nguyên, thành lập bản đồ chuyên đề ( đặc biệtlà các bản đồ biến động môi trường)… trong thành lập bản đồ, viễn thám cung cấpthông tin bao quát trên diện rộng, chi phí lại thấp, giảm bớt được một khối lượnglớn công việc mà trước đây khi xây dựng bản đồ lũ phải đo đạc, quan trắc vàkhảo sát thực địa nhưng kết quả lại lại không cao Từ những lý do trên, mà đề tài:

“Xây Dựng Bản Đồ Diễn Biến Lũ Và Đánh Giá ảnh Hưởng Lũ Đến Nông Nghiệp Bằng Kỹ Thuật Viễn Thám Và GIS Tỉnh Đồng Tháp” được hình thành

nhằm góp một phần vào việc kiểm soát lũ, giảm bớt được thiệt hại do lũ gây rađồng thời cung cấp tài liệu cho quy hoạch phát triển ngành nông nghiệp và kinhtế theo hướng bền vững

1.2 Mục tiêu của đề tài

- Xây dựng bản đồ diễn biến lũ theo thời gian trong năm 2006 cho tỉnh ĐồngTháp

- Đánh giá ảnh hưởng lũ đến nông nghiệp

1.3 Nội dung thực hiện

- Thu thập số liệu có liên quan đến diễn biến và ảnh hưởng của lũ đến nôngnghiệp tỉnh Đồng Tháp.

- Thu thập các bản đồ liên quan như bản đồ địa hình, bản đồ sử dụng đất,bản đồ nông nghiệp

- Điều tra thực địa khu vực nghiên cứu

- Sử dụng ảnh MODIS để xác định vùng ngập lũ

- Giải đóan ảnh và xử lý thông tin để thành lập bản đồ diễn biến lũ theo thờigian trong năm

- Chồng xếp bản đồ và tiến hành đánh giá ảnh hưởng của lũ đến nôngnghiệp

1.4 Phương pháp thực hiện

a Thu thập số liệu

- Thu thập các văn bản, tài liệu, niên giám thống kê, điều kiện tự nhiên,kinh tế - xã hội của tỉnh Đồng Tháp

- Thu thập các số liệu, tài liệu có liên quan đến lũ, ngập lũ và nhất là nhữngtài liệu về lũ có liên quan đến khu vực nghiên cứu

- Thu thập bản đồ: bản đồ địa hình, bản đồ hiện trạng sử dụng đất,

b Kỹ thuật viễn thám và GIS

- Sử dụng ảnh MODIS, kênh phổ 1, 2, 7 để xác định vùng bị ngập lũ

- Phân tích giải đoán và phân loại ảnh để tách thông tin lũ

- Thông tin lũ được xử lý để thành lập bản đồ diễn biến lũ của tỉnh ĐồngTháp theo thời gian trong năm 2006

- Chồng xếp bản đồ lũ lên lớp thông tin nông nghiệp và tiến hành đánh giá

CHƯƠNG 2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ HIỆN TRẠNG KINH TẾ - XÃ HỘI

TỈNH ĐỒNG THÁP 2.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

2.1.1 Vị trí địa lý

Đồng Tháp là một trong ba tỉnh nằm trên địa bàn Đồng Tháp Mười thuộcvùng Đồng Bằng Sông Cửu Long, nằm ở phía thượng nguồn sông Tiền Về đơn vịhành chính, Đồng Tháp có 2 thị xã (Thị xã Cao Lãnh và Thị xã Sa Đéc) và 9huyện (Tân Hồng, Hồng Ngự, Tam Nông, Thanh Bình, Tháp Mười, Cao Lãnh,Lấp Vò, Lai Vung, Châu Thành)

Tọa độ địa ly như sau

10o7’14” – 10o58’18” vĩ độ bắc

105o18’38” – 105o56’42” kinh độ đơngTổng diện tích tự nhiên của toàn Tỉnh là 3.374 km2, trong đó có 2/3 diệntích tự nhiên thuộc khu vực Đồng Tháp Mười (http://www.dongthap.gov.vn)

2.1.2 Địa hình

Đồng Tháp có địa hình bằng phẳng, có xu hướng thấp dần từ Bắc xuốngNam và từ Tây sang Đông Nhìn chung, địa hình Đồng Tháp được chia thành 2vùng lớn có độ cao phổ biến như sau (Sở Tài Nguyên Môi Trường tỉnh ĐồngTháp, 2005)

Mười, địa hình tương đối bằng phẳng, hướng dốc Tây Bắc – Đơng Nam Cao độ phổbiến từ 1,0 – 2,0 m Nơi cao nhất > 4m thuộc vùng gị biên giới Việt Nam –Campuchia (huyện Tân Hồng là cao nhất với cao độ 5.0m) Nơi thấp nhất khoảng 0,7– 0,8m Vùng ven sơng Tiền cĩ cao độ phổ biến 2-3m

Hình 1 Bản đồ hành chính tỉnh ĐồngTháp

2.1.3 Điều kiện khí tượng thủy văn

2.1.3.1 Khí hậu

Đồng Tháp nằm trong vùng nhiệt đới được chia ra làm 2 mùa rõ rệt: mùamưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 11 và mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 nămsau Nhiệt độ trung bình 27,250C cao nhất là 290C (tháng 4) và thấp nhất là 24,90C(tháng 1)

Gió theo hai hướng Đông Bắc từ tháng 12 – 5 và Tây Nam từ tháng 5 - 11,vận tốc gió trung bình 2 -3 m/s Riêng khu vực Đồng Tháp Mười vào mùa mưathường xảy ra gió lốc xoáy

Chế độ mưa

Chế độ mưa ở tỉnh Đồng Tháp cũng như các tỉnh Đồng Bằng sông CửuLong phân làm hai mùa rõ rệt Mùa mưa bắt đầu từ tháng 4 và kết thúc vào cuốitháng 11 Lượng mưa trung bình khỏang 1.200mm/năm, trong đó lượng mưa từtháng 5 đến tháng 11 chiếm khoảng 90% tổng lượng mưa cả năm Lượng mưatrung bình các tháng trong một số năm gần đây được thể hiện ở bảng 1

Bảng 1 Lượng mưa trung bình các tháng trong một số năm gần đây

Chế độ thủy văn của tỉnh chịu tác động bởi 3 yếu tố: Lũ, mưa nội đồngvà thủy triều Biển Đông hình thành 2 mùa rõ rệt: Mùa lũ trùng với mùa mưa vàmùa kiệt trùng với mùa khô

- Mùa kiệt: Thường từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau Mực nước sông, kênh,

rạch chịu tác động của thủy triều với biên độ rất lớn Phía Bắc tỉnh có biên độ từ0,4 - 0,7m, phía Nam từ 0,7 - 1,8m Đỉnh triều vào mùa kiệt vùng phía Bắc thườngthấp hơn mặt ruộng từ 0,8 - 1,5m, phía Nam đỉnh triều dao động cao thấp so vớimặt ruộng nhưng thời gian dao động đỉnh triều ngắn nên mức độ khai thác nguồnnước tự chảy có giới hạn

- Mùa lũ: thường bắt đâù từ tháng 5 đến tháng 11, tháng 7 - 8 nước lũ vào đồng

ruộng từ các cửa kênh rạch Khi đã vượt bờ kênh, bờ ao tương ứng với mực nướclũ tại Hồng Ngự (+ 3,5m), lũ bắt đầu tràn đồng qua biên giới và bắt đầu ngậptoàn bộ khu vực Đầu tháng 7 nước lũ vào đồng ruộng theo 2 hướng từ sông Tiềntheo các trục kênh chính với tổng lượng khoảng 7 tỷ m3 và lũ tràn qua biên giớiCambodia với lưu lượng từ 3.500 - 4000 m3/giây, tổng lượng lũ tràn khoảng 26 tỷ

m3, cường suất lũ lên từ 3 - 5cm/ngày, có khi lớn hơn 10 cm/ngày Đỉnh lũ caonhất từ tháng 9 - 10, độ ngập sâu trung bình lớn hơn 1m so với khu vực phía Bắckênh Nguyễn Văn Tiếp A và nhỏ hơn 1m so với khu vực phía Nam kênh Nguyễn

Văn Tiếp A (Hồ Chín, 1999)

Tài nguyên nước là yếu tố quyết định cho sự phát triển kinh tế - xã hội củaTỉnh Có 3 nguồn nước chính:

Nước mưa: là nguồn nước có chất lượng tốt cần cho ăn uống và sinh hoạt ở của

người dân mà nhất là vùng nông thôn của tỉnh, nhất là những vùng thiếu nướcmặt và nước ngầm Tuy nhiên, vì lượng mưa chỉ tập trung trong 6 tháng mùa mưanên việc lưu trữ và sử dụng nước trong mùa khô là vấn đề hết sức khó khăn đối

Nước mặt: Đồng Tháp Mười ở đầu nguồn sông Tiền, có nguồn nước mặt khá dồi

dào Sông Tiền có lưu lượng bình quân 11.500 m3/s, lớn nhất 41.504 m3/s; nhỏnhất 2.000 m3/s Ngoài ra, còn có 2 nhánh sông nhỏ ảnh hưởng đến nguồn nướcmặt vùng phía Bắc Tỉnh là sông Sở Thượng và sông Sở Hạ bắt nguồn từCambodia đổ ra sông Tiền ở Hồng Ngự, đưa nước ra và rút nước cho đồng ruộngtừ sông Tiền và sông Hậu Phía Bắc tỉnh có rạch Ba Răng, Đốc Vàng Thượng,Đốc Vàng Hạ, sông Cao Lãnh, Cần Lố,… phía Nam tỉnh có sông Cái Tàu Hạ vàsông Cái Tàu Thượng, sông Sa Đéc, rạch Lấp Vò, Lai Vung,… Trong tỉnh còn cóhệ thống sông rạch tự nhiên làm nhiệm vụ hệ thống kênh, rạch phát triển kháhoàn chỉnh, phục vụ cho giao thông đường thủy, đưa nước và rút nước cho đồngruộng

Nước ngầm: Đồng Tháp có nhiều vĩa nước ngầm ở các độ sâu khác nhau, nguồn

này hết sức dồi dào, trong đó có nhiều tầng bị nhiễm mặn hoặc phèn từ lúc mớitạo thành nên khu vực phía Bắc kênh Nguyễn Văn Tiếp A, nước ngầm ở tầng sâu

100 - 3000 m Riêng địa bàn huyện Tân Hồng, nước ngầm ở tầng nông 50 - 100 mcó thể sử dụng được cho sinh hoạt Khu vực phía Nam kênh Ngyễn Văn Tiếp Avà phía Nam sông Tiền, nguồn nước ngầm rất dồi dào Nhìn chung, nguồn nướcngầm ở đây mới chỉ khai thác, sử dụng phục vụ cho sinh hoạt đô thị và nông thôn,chưa đưa vào dùng cho công nghiệp

2.1.4 Đất

Đồng Tháp có 4 nhóm đất chính:

Đất phù sa: có diện tích 191.769 ha, chiếm 59,06% diện tích đất tự nhiên Đây là

nhóm đất thuộc đã trãi qua lịch sử canh tác lâu dài, phân bố khắp 10 huyện thị(trừ huyện Tân Hồng)

Đất phèn: có diện tích 84.382 ha, chiếm 25,99% diện tích tự nhiên, phân bố khắp

10 huyện, thị xã (trừ thị xã Cao Lãnh)

Đất xám: có diện tích 28.150 ha, chiếm 8,67% diện tích tự nhiên phân bố chủ yếu

trên địa hình cao ở huyện Tân Hồng và huyện Hồng Ngự

Đất cát: có diện tích 120 ha, chiếm 0,04% diện tích tự nhiên, phân bố chủ yếu ở

Động Cát và Gò Tháp, huyện Tháp Mười

Đất đai của Đồng Tháp có kết cấu bềà mặt kém bền vững nên làm mặtbằng xây dựng đòi hỏi kinh phí cao, nhưng rất phù hợp cho sản xuất nông nghiệp

2.2 ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - XÃ HỘI

2.2.1 Dân số

Dân số của Đồng Tháp có 1.654.680 người, trong đó người Kinh chiếm

99,4%, còn lại là người Hoa (6.936 người), Khơmer (218 người), Tày (33 người),Mường (33 người) Dân cư phân bố tập trung ở các trung tâm hành chính như thịxã Sa Đéc là 1.707 người/km2, thị xã Cao Lãnh là 1.400 người/km2 và Lấp Vò là

732 người/km2 Khu vực có mật độ dân số thấp nhất là các huyện Tân Hồng là

260 người/km2, Tam Nông là 207 người/km2 và Tháp Mười là 241 người/km2

2.2.2 Nông nghiệp và Công nghiệp

Tổng giá trị GDP trên địa bàn tỉnh tính theo giá so sánh năm 1994 ước tăng14,27% (vượt 0,27% so với kế hoạch); trong đó khu vực nông - lâm - thuỷ sảntăng 8,64%; khu vực công nghiệp - xây dựng tăng 26,55%; khu vực thương mại -dịch vụ tăng 19,4% Tổng giá trị GDP tính theo giá thực tế ước đạt 12.056 tỷ đồng(tương đương 754 triệu USD), bình quân đầu người đạt 452 USD

Nông nghiệp

Là lĩnh vực có bước phát triển bứt phá ngoạn mục nhất Tổng diện tíchgieo trồng hằng năm gần 500 ngàn héc-ta, ngoài chủ lực là cây lúa và các loạirau màu, Đồng Tháp còn có một số loại cây đặc sản khác, các loại cây đặc sản

tầm ra cả nước và khu vực như xoài cát Hòa Lộc, quýt hồng Lai Vung, sen ThápMười, Cao Lãnh Sản lượng gạo xuất khẩu hằng năm đạt ở mức ổn định trên 350ngàn tấn Nuôi trồng thủy sản đất bãi bồi đang là ưu thế hàng đầu của Đồng Thápvà khu vực đồng bằng sông Cửu Long Tổng diện tích nuôi thủy sản năm 2006ước tính trên 5.000 ha, sản lượng đạt trên 155 ngàn tấn, giá trị xuất khẩu ước đạttrên 121 triệu USD, trong đó nuôi cá tra, cá ba sa khoảng 1.500 ha, lợi nhuận bìnhquân từ 700 - 900 triệu héc-ta/năm Mô hình sản xuất 1 vụ lúa kết hợp với nuôitôm càng xanh trên ruộng ở các huyện Tam Nông, Hồng Ngự, Lấp Vò phát triểntrên 300 ha Nếu so với trồng lúa 2 vụ truyền thống thì lợi nhuận kết hợp giữa lúavà tôm tăng gấp 4 lần (khoảng 70 triệu đồng/ha/năm); tiềm năng có thể phát triểntrên 3.000 ha, tổng giá trị lợi nhuận ước tính trên 200 tỷ đồng/năm Đây là mộttrong những hướng đi mới, đầy triển vọng nhằm góp phần chuyển đổi cơ cấu câytrồng, vật nuôi ở Đồng Tháp trong thời gian tới.

Công nghiệp

Kim ngạch xuất nhập khẩu của Đồng Tháp năm 2006 đạt khoảng 240 triệuUSD, trong đó 16 dự án hoạt động của các khu, cụm công nghiệp đạt doanh thutrên 1.674 tỉ đồng, đóng góp cho xuất khẩu 57 triệu USD

2.2.3 Cơ sở hạ tầng

Hệ thống điện lưới (được tiếp nhận từ nguồn điện Quốc gia) đã được đưavề 11/11 huyện, thị và 127/137 xã, phường Có khả năng cung cấp đủ điện chosinh hoạt và sản xuất

Hệ thống thông tin bưu điện của tỉnh hiện có 20 tuyến vi ba số AWA (tầnsố cao) và 5 tuyến vi ba số (tần số thấp)

Hệ thống giao thông thuận lợi cả giao thông thủy và giao thông bộ Mạnglưới kênh rạch dày đặc tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển giao thông đườngthủy Sông Tiền là huyết mạch chính về giao thông đường thủy, nối liền Đồng

Tháp với các tỉnh miền Đông Nam Bộ, biển Đông và Cambodia Giao thôngđường bộ thuận tiện và thông suốt tới tất cả các huyện, thị trong tỉnh bằng cácđường liên huyện, tỉnh lộ và quốc lộ.

Tỉnh được nối liền với Quốc lộ 1 bằng 2 Quốc lộ 80 và 30 Quốc lộ 80 từQuốc lộ 1 chạy qua các huyện phía Bắc tới Hồng Ngự, và từ đây có thể đi huỵênTân Hồng, qua cửa khẩu biên giới và đến tận tỉnh Preyveng của Cambodia

Với dân số 1,5 triệu người, đồng thời là một trong những cửa ngõ của miền Tây,thương mại và dịch vụ của tỉnh phát triển mạnh và có tiềm năng rất lớn, có thểtrở thành điểm trung chuyuển hàng hóa giữa khu tam giác kinh tế TP Hồ ChíMinh với các Tỉnh Tây Nam Bộ, nhờ hệ thống giao thông thủy bộ thuận lợi

Hệ thống cơ sở hạ tầng kinh tế - xã hội của tỉnh vẫn còn thấp kém so với nhiềuvùng khác Cầu đường bộ quá tải, một phần không nhỏ bị ngập lụt trong mùa lũ.Giao thông thủy tuy giàu tiềm năng sông nước nhưng không được đầu tư nạo vétkhai thông luồng rạch, thiếu bến cảng, thiếu phương tiện tàu thuyền nên chưaphát triển mạnh

CHƯƠNG 3 TỔNG QUAN VỀ LŨ, VIỄN THÁM VÀ GIS

3.1 Tổng quan lũ

3.1.1 Khái niệm về lũ, lụt

Lũ chỉ hiện tượng nước sông dâng cao, nước tràn qua bờ sông hoặc đê, trànvào những địa hình trũng gây ra ngập lụt trên một diện rộng trong một khoảngthời gian nhất định Trong mùa mưa lũ, những trận mưa từng đợt liên tiếp trênsông ( vùng hứng nước mưa và sinh dòng chảy), làm cho nước sông cũng từng đợt

nối tiếp nhau dâng cao, tạo ra những trận lũ trên sông, suối.(Khoa Học Kỹ Thuật, 2002)

Trong vòng 40 năm qua, ở Đồng Bằng Sông Cửu Long đã xảy ra một sốtrận lũ, lụt lớn vào các năm: 1961, 1966, 1978, 1984, 1991, 1994, 1996 Nhữngtrận lũ này thường làm hơn 1 triệu ha bị ngập, đặc biệt là vùng Đồng Tháp Mườivà Tứ Giác Long Xuyên có nơi ngâp sâu tới 3 – 3,5 m và thời gian ngập tới 3 - 4tháng ở vùng ngập sâu và 0.5 – 1 tháng ở vùng ngập nông

Ở Đồng Bầng Sông Cửu Long, hàng năm lũ thường gây ra ngập lụt ở ĐồngTháp Mười, Tứ Giác Long Xuyên và vùng thấp ven Sông Tiền, Sông Hậu; diệntích ngập lụt hàng năm lên tới 1,2-1,4 triệu ha, độ sâu ngập lụt 1-2m; có nơi tới 3-

4m, thời gian ngập lụt tới 2-4 tháng (Khoa Học Kỹ Thuật, 2002)

Lũ càng lớn, nguy cơ nước lũ tràn đê và gây ra vỡ đê càng lớn và do đóngập lụt cũng sẽ trầm trọng hơn Mức độ tác hại của ngập lụt tùy thuộc vào phạm

vi độ sâu và thời gian ngập lụt Ơû các vùng trũng, khi mưa lớn, nước mưa khôngtiêu thoát được gây ra ngập úng

3 1.2 Diễn biến chế độ nước

Lũ được hình thành từ thượng nguồn, mưa lớn ở thượng nguồn tạo thànhdòng chảy và đổ xuống sông Mêkông, chảy tràn vào đồng bằng sông Cửu Long.Mặt khác kết hợp với mưa tại chỗ lớn và liên tục gây nên lũ lớn và thường xuyên

ở Đồng Tháp nói riêng và ĐBSCL nói chung

3.1.2.1 Hướng lũ đến.

Thời gian bắt đầu mùa lũ tính từ khi nước trong sông chuyển sang chế độchảy một chiều tại Tân Châu (còn gọi là thời kỳ trở nước) Đây là thời kỳ mà chếđộ mức nước, chế độ chảy và chất lượng nước trong sông bắt đầu thay đổi Trungbình nhiều năm thời kỳ trở nước trên sông Tiền tại Tân Châu xảy ra vào cuốitháng 6 - đầu tháng 7

Từ thời gian này cho đến khi mực nước ở Tân Châu đạt 3,5m (trung bìnhkhoảng 25 tháng 8), lũ đến theo sông chính qua 2 cửa Tân Châu – Châu Đốc Khimực nước sông Tiền tại Tân Châu đạt 3,5m lũ bắt đầu chảy tràn, đầu tiên qua cácvùng thấp ven sông đổ vào biên giới, sau đó là chảy tràn trên toàn tuyến khi mựcnước tại Tân Châu đạt trên 4,0m

3.1.2.2 Hướng thoát lũ.

Sông Tiền và sông Vàm Cỏ là các trục tiêu thoát lũ chính của vùng ĐồngTháp Mười Lượng lũ rút theo hướng sông Tiền chiếm khoảng 68,5%, phần còn

lại tiêu ra sông Vàm Cỏ (khoảng 31,5%) (Hồ Chín, 1999) Trên sông Tiền vào

cuối tháng 10 lũ đã bắt đầu hạ thấp dần, đến cuối tháng 12 và đầu tháng 1 xemnhư hết ảnh hưởng lũ Trong nội đồng, thay đổi theo từng khu vực có độ cao khácnhau, thông thường từ cuối tháng 10, đầu thág 11 lũ bắt đều giảm và rút dần Tạinhiêu khu vực do khối lượng nước trong đồng quá nhiều và cửa rút có khẩu độnhỏ và do ảnh hưởng của thủy triều tạo nên lũ rút chậm

3.1.2.3 Độ sâu và thời gian ngập

Độ sâu ngập và thời gian ngập từng nơi khác nhau, phía Bắc Tỉnh (trên lộ

đi Tân Hồng) gồm khu Sở Hạ và Sở Thượng đến Tân Châu khi lũ về do bị chắnngang bởi tuyến lộ N1 nên thời gian ngập sớm hơn, thường từ tháng 8, độ sâungập trong đồng ruộng nói chung trên 2,5 m khoảng đầu hoặc cuối tháng 12 nướcmới rút, thời gian ngập kéo dài trên 4 tháng

Từ kênh Hồng Ngự trở xuống đến Nguyễn Văn Tiếp do có đê kênh HồngNgự, An Long, Nguyễn Văn Tiếp, khu kẹp giữa sông Tiền và sông Hậu do ảnhhưởng mạnh của triều nên thoát tốt hơn, độ ngập 1 – 2 m, thời gian ngập dưới 3tháng Khu vực huyện Châu Thành có độ sâu ngập nhỏ hơn dưới 1,5 m

3.1.3 Ảnh hưởng của lũ

3.1.3.1 Thiệt hại

Lũ và ngập lũ là một trong những thiên tai nghiêm trọng ở Đồng tháp nóiriêng và ĐBSCL nói chung, nó ảnh hưởng lớn đến đời sống kinh tế - xã hội vàphát triển sản xuất nông nghiệp trên một vùng rộng lớn, trong một thời gian dàivà mức độ ngày càng nguy hiểm Trước đây khi kinh tế vùng ngập lũ chưa pháttriển, lũ luôn được xem là nguồn lợi lớn đối với cư dân vùng ngập lũ, mà sảnphẩm chính là lúa trời và cá tôm Khi ấy lũ hầu như là vô hại với cuộc sống chỉbiết dựa vào thiên nhiên Những năm lũ lớn 1937, 1939, 1940…Đặc biệt hai nămlũ lịch sử 1961 và 1966 đã không gây thiệt hại gì đáng kể Ngay trận lũ lớn năm

1978 cũng không đủ tác động đến người dân Tuy nhiên với các chương trình pháttriển trên quy mô lớn ở ĐTM và TGLX bắt đầu từ năm 1980, lũ và ngập lũ dầntrở nên thiên tai nguy hiểm nhất ở đồng bằng này Mặt khác, các cộng đồng dân

cư bắt đầu lấn dần lên vùng ngập lũ sâu, rải theo các bờ hay tụ lại ở ngã tư kênh.Một số trung tâm dân cư hình thành ngay trong vùng ngập lũ, thậm chí ngập lũsâu Diện tích lúa 2 vụ cần được sự bảo vệ trước lũ muộn và lũ sớm được mở

rộng, rồi vườn cây ăn trái tăng dần diện tích, lấn lên vùng ngập sâu… chính vìnhững lý do trên càng làm tăng thêm thiệt hại do lũ gây ra.

Bảng 2 Tổng thiệt hại do lũ gây ra năm 2000

( Nguồn: Chi cục thủy lợi Đồng Tháp)

3.1.3.2 Nguồn Lợi

Tuy chưa có nghiên cứu chi tiết về nguồn lợi do lũ mang lại, song việc bồiđắp phù sa do lũ, vệ sinh đồng ruộng cải thiện môi trường, cung cấp nguồn vàgiống thủy sản nước ngọt từ thượng lưu về, bổ sung nước ngầm và độ ẩm cho mùakhô, đẩy mặn… là những nguồn lợi mà lũ mang lại cho ĐBSCL Các nghiên cứutrước đây cho thấy hàng năm, sông Mekong chuyển vào ĐBSCL khoảng 150 triệutấn phù sa, trong đó sông Tiền 130 triệu tấn và sông Hậu 12 triệu tấn, chủ yểuvào các tháng mùa lũ Số liệu thực đo một số năm gần đây cho thấy hàng nămlượng phù sa bình quân mùa lũ vào khoảng 500g/m3 trên sông Tiền và 200g/m3

trên sông Hậu (Trần Như Hối, 2004)

3.2 Tổng quan Hệ thống thông tin địa lý (GIS)

3.2.2 Các thành phần của GIS

GIS có năm thành phần quan trọng cấu thành bao gồm phần cứng, phầnmềm, ứng dụng, dữ liệu và con người Năm thành phần này phải cân bằng, hoànchỉnh để GIS có thể hoạt động hiệu quả

Hình 2 Các thành phần của GIS

(Nguồn: http://www.nea.gov.vn/html/phobienkienthuc/GIS)

3.2.3 Chức năng của GIS

Một hệ GIS phải đảm bảo được những chức năng cơ bản sau

a Thu thập dữ liệu: dữ liệu có thể được lấy từ rất nhiều nguồn như: bản đồ

giấy, ảnh chụp, bản đồ số…

b Lưu trữ và quản lý dữ liệu: nhóm lưu trữ và quản lý dữ liệu GIS giải

quyết các vấn đề liên quan đến các dữ liệu không gian và thuộc tính của các đốitượng (điểm, đường và vùng thể hiện các đối tượng trên mặt đất)

c Hiển thị: Với nhũng thao tác trên dữ liệu địa lý, kết quả cuối cùng được

hiển thị tốt nhất dưới dạng bản đồ hoặc biểu đồ Bản đồ khá hiểu quả trong lưu dữ vàtrao đổi thơng tin địa lý Bản đồ hiển thị cĩ thể được kết hợp với các bản báo cáo, hìnhảnh ba chiều, ảnh chụp và những dữ liệu khác

d Phân tích: đây là chức năng đóng vai trò rất quan trọng trong GIS so với

các phương pháp khác Tìm kiếm và phân tích dữ liệu không gian giúp tìm ra

những đối tượng theo các điều kiện đặt ra hay hỗ trợ việc ra quyết đinh của ngườisử dụng GIS Có nhiều phương pháp phân tích dữ liệu không gian trong đó có cóphương pháp phân tích chồng xếp.

Chồng xếp là thế mạnh của GIS, cho phép ta tích hợp dữ liệu GIS từ các

nguồn khác nhau, được định nghĩa như theo đây “Chồng xếp là quá trình tích hợp các lớp thông tin khác nhau Các thao tác phân tích đòi hỏi một hoặc nhiều lớp dữ liệu phải được liên kết vật lý” Điều này tương tự như việc nhân hai ma trận để tạo

ra một ma trận mới, truy vấn hai bảng cơ sở dữ liệu để tạo ra bảng mới, với chồngxếp là gộp hai lớp trên bản đồ để tạo ra bản đồ mới chồng xếp thực hiện điềunày bằng cách kết hợp thông tin một lớp này với một lớp khác để lấy ra dữ liệuthuộc tính từ một trong hai lớp Các phép toán chồng xếp bao gồm phép hợp(Union), phép giao (Intersect) và phép đồng nhất (Identity)

Phép hợp: Hoạt động như toán tử Or Đầu vào là hai lớp dữ liệu GIS kiễu

vùng, kết quả là một lớp bản đồ mới có thuộc tính của cả hai lớp dữ liệu đầu vàovà dữ liệu thuộc tính của chúng

Phép giao: Hoạt động như toán tử And Tạo ra một vùng bao phủ mới bằng

cách chồng xếp hai tập dữ liệu đầu vào, kết quả đầu ra bao gồm phần dữ liệuthuộc vào cả hai tập dữ liệu đầu vào

Phép đồng nhất; Tạo ra một vùng bao phủ mới bằng cách chồng xếp hai

tập Ạeliệu đầu vào, kết quả đầu ra bao gồm toàn bộ phần dữ liệu của lớp đầutiên và chỉ những phần nào của lớp thứ hai được chồng khít

3.3.1.2 Hệ thống viễn thám

Hệ thống viễn thám được minh hoạ như hình 3 dưới đây Bức xạ mặt trời(A) một phần bị khuyếch tán trong khí quyển; khi xuống đến mặt đất, một phần bịhấp thụ, một phần truyền qua, một phần phản xạ (B)ï Bộ cảm (D) trên vệ tinh thunhững sóng phản xạ này - sóng điện từ mang thông tin Tín hiệu thu được từ vệtinh (E) truyền xuống trạm thu trên mặt đất và được xử lý bằng công nghệ xử lýảnh số hay giải đoán bằng mắt (F), những thông tin này sẽ chuyển đến cho ngườisử dụng (G)

Hình3 Hệ thống viễn thám (Nguồn: Fundanmentals of remote sensing, CCRS)

3.3.2 Tư liệu ảnh sử dụng trong nghiên cứu

3.3.2.1 Dữ liệu ảnh MODIS

MODIS là bộ cảm của hai vệ tinh TERRA và AQUA MODIS thu nhận dữ

liệu theo 36 kênh phổ với chiều dài bước sóng trong khoảng 0.4µm – 14.4 µm Hai

vệ tinh TERRA bay quanh trái đất theo quĩ đạo cực từ Bắc đến Nam TERRA thunhận thôn tin vào buổi sáng còn AQUA thu nhận thông tin vào buổi chiều Nhữngdữ liệu thu nhận được sẽ cung cấp thông tin về trái đất và quá trình xảy ra trên bềmặt đất, trong đại dương và trong tầng dưới khí quyển Trên cơ sở các dữ liệuquan trắc này cho phép chúng ta có thể dự báo những biến động trong tương laivà phân biệt các ảnh hưởng của các tác nhân tự nhiên và các tác nhân của họatđộng con người tới môi trường

Đặc điểm kỹ thuật của vệ tinh thu ảnh và dữ liệu ảnh MODIS

Quỹ đạo: 705 km 10h30’ sáng của vệ tinh TERRA

1h30 chiều của vệ tinh AQUAMức độ quét: 20.3 rpm

Vùng phủ: 2330 km

Lượng tử hóa 12 bit

Độ phân giải không gian 250m (kênh 1 - 2)

500m ( kênh 3 - 7)100m (kênh 8 – 9)Vòng đời thiết kế 6 năm

Bảng 3 bảng thông số của dữ liệu MODIS

3.3.2.2 Ảûnh MODIS trong việc ứng dụng xây dựng bản đồ diễn biến lũ

Ảnh MODIS được thu nhận liên tục nên thông tin của đối tượng được cậpnhật thường xuyên, giúp phát hiện những thay đổi biến động của đối tượng trongthời gian ngắn Đồng thời giải quyết được các vấn đề ảnh hưởng của thời tiết.Đường quét của vệ tinh rộng, ảnh có vùng phủ 2.230 km nên quan sát khu vựctrên diện rộng thích hợp cho quản lý giám sát tài nguyên môi trường và thiên tai

XÂY DỰNG BẢN ĐỒ DIỄN BIẾN LŨ NĂM 2006 VÀ ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG LŨ ĐẾN NÔNG NGHIỆP ĐỒNG THÁP BẰNG KỸ THUẬT VIỄN

THÁM VÀ GIS

A XÂY DỰNG BẢN ĐỒ DIỄN BIẾN LŨ

4.1 Dữ liệu sử dụng

4.1.1 Aûnh viễn thám

Ảnh được sử dụng trong nghiên cứu là ảnh MODIS có hệ tọa độ địa lýdatum WGS-84, chụp vào các tháng mùa lũ năm 2006 Được cung cấp từ “Dự Aùn

Đáp Ưùng Nhanh Aûnh MODIS (Image Courtesy of MODIS Rapid Response Project

At NASA/ GSFC) Theo mục tiêu của đề tài xác định lũ, các kênh phổ sử dụng là

kênh 1, 2 và 7 (đỏ, hồng ngoại gần và hồng ngoại giữa)

Bảng 4 Đặc tính các kênh phổ

sóng(nm)

Vùng phổ Độ phân giải

không gian (m)

Ưùng dụng

Đất – nước/Mây/hơi khí

chất Đất- nước /Mây/hơi khí

Ưùng dụng của vùng phổ trên

Kênh 1 dùng để nhận biết đối tượng nước

Kênh 2 nhận biết đối tượng thực vật

Kênh 7 nhận biết đối tượng đất trống, đất đá

Hình 4 Sơ đồ phương pháp thực hiện

Bản đồ

nền

Aûnh MODIS

Số liệu, tài liệu

Xây dựng khóa giải đoán

Phân loại ảnh

Ngày thu

11/06/2006

Aûnh MODIS kênh 1 Aûnh MODIS kênh 2

Aûnh MODIS kênh 7 Aûnh MODIS tổ hợp màu RGB - 721

4.2 Xử lý ảnh

4.2.1 Cơ sở xác định đối tượng

Mỗi đối tượng có một đặc tính phổ riêng với bước sóng khác nhau Dựa vào đặc tính phổ này, ta có thể xác định được từng đối tượng riêng biệt trên ảnh vệ tinh

Hình 5 đường cong phản xạ phổ (nguồn: http://www.profc.edec.cl/ /rsnote/cp1/cp1-9.htm)

Từ đường cong phản xạ phổ ta thấy:

- Thực vật phản xạ mạnh ở vùng cận hồng ngoại (kênh 2) và hấp thu ở vùng khả kiến (kênh 1) và hồng ngoại giữa (kênh 7)

- Đất trống, đất đá hầu như phản xạ ở ba kênh nhưng phản xạ mạnh nhất ở kênh 7

- Nước hấp thu mạnh ở kênh 2 và kênh 7

Xác định được phản xạ phổ của từng kênh làm cơ sở cho việc giải đoán và phân loại ảnh

4.2.2 Giải đoán ảnh

Giải đóan ảnh là một quá trình tách thông tin định tính cũng như định lượngtừ ảnh viễn thám để tạo ra bản đồ chuyên đề dựa trên tri thức của chuyên giahoặc kinh nghiệm của người giải đoán Để giải đoán ảnh ngoài sự trợ giúp của

yếu tố giải đoán ảnh như: kích thước, hình dạng, bóng râm, độ đậm nhạt, màusắc, cấu trúc, hình mẫu, mối liên quan.

* Xây dựng khóa giải đoán

Khóa giải đoán là mẫu xác định đối tượng theo tập hợp các yếu tố và dấu hiệu do nhà giải đoán thiết lập Lũ về bản chất đối tượng trong viễn thám là nước

ở các dạng, mước độ ngập khác nhau do vậy ta chỉ cần xác định đối tượng nước Khóa giải đoán chỉ quan tâm đến đối tượng nước và các đối tượng khác không phải nước bao gồm thực vật, đất trống, mây (là đối tượng ngoài ý muốn khi sử dụng dữ liệu viễn thám quang học) Sau đây là khóa giải đoán của 4 đối tượng trên

Bảng 5 Khóa giải đoán

RGBkênh 7-2-1

đậmThực vật Đen Trắng sáng Xám đậm Lục sáng

Mây Trắng sáng Trắng sáng Trắng

4.2.3 Phân loại ảnh

4.2.3.1 Lập ảnh tổ hợp màu

Một ảnh màu đa phổ có thể được tổ hợp trên cơ sở gán 3 kênh phổ nào đócho 3 màu cơ bản (R, G, B), ảnh nhận được sẽ có màu sắc khác nhau tùy thuộcvào việc chọn kênh phổ và chỉ định màu cơ bản.

Do kênh 2 và kênh 7 của ảnh có vùng phổ hồng ngoại gần và hồng ngoạigiữa nên ảnh được tổ hợp màu giả Mặc khác, dựa vào yếu tố phản xạ phổ củakênh mà ta gán cho ba kênh 1, 2, 7 tương ứng với ba màu sau Kênh 1 : xanh;Kênh 2 : lục; Kênh 3 : đỏ Tổ hợp theo kiểu này giúp ta nhận biết đối tượng nướcbằn mắt thường dễ hơn và thuận lợi cho việc giải đoán Như vậy nước sẽ luôn làtông màu xanh (từ xanh sáng đến xanh đậm)

Hình 6 Aûnh tháng 8 sau khi được tổ hợp màu R-G-B

Kết hợp với tổ hợp màu giả, ta sử dụng thêm ảnh cấp độ xám cho từngkênh để xác định đối tượng được chính xác hơn

Hình 7 Aûnh kênh 2 của tháng 8

Đối tượng phản xạ phổ mạnh ở kênh 2 (thực vật) có cấp độ xám lớn nêncho màu trắng sáng, ngược lại đối tượng không phản xạ vùng phổ này cho màuđen tối

4.2.3.2 Phân loại

Phân loại ảnh là quá trình tách hay gộp thông tin dựa trên các tính chấtphổ, không gian và thời gian cho bởi ảnh của đối tượng cần nghiên cứu Phươngpháp phân loại ảnh được thực hiện bằng cách gán loại (loại thông tin) cho cáckhoảng cấp độ sáng nhất định (loại phổẸ một nhóm đối tượng nào đó có tính chấttương đối đồng nhất về phổ nhằm phân biệt các nhóm đó với nhau trong khuônkhổ ảnh Tùy thuộc vào số loại thông tin yêu cầu loại phổ trên ảnh được phân