Đồ án 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

73,2 224,0 383,9 151,2 98,8 1497,2 (Nguồn: Niên giám thống kê tỉnh Đồng Tháp, 2005) Thủy văn Chế độ thủy văn của tỉnh chịu tác động bởi 3 yếu tố: Lũ, mưa nội đồng và thủy triều Biển Đông hình thành 2 mùa rõ rệt: Mùa lũ trùng với mùa mưa và mùa 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 từ 0,4 - 0,7m, phía Nam từ 0,7 - 1,8m. Đỉnh triều vào mùa kiệt vùng phía Bắc thường thấp hơn mặt ruộng từ 0,8 - 1,5m, phía Nam đỉnh triều dao động cao thấp so với mặt ruộng nhưng thời gian dao động đỉnh triều ngắn nên mức độ khai thác nguồn nước 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 nước lũ tại Hồng Ngự (+ 3,5m), lũ bắt đầu tràn đồng qua biên giới và bắt đầu ngập toàn bộ khu vực. Đầu tháng 7 nước lũ vào đồng ruộng theo 2 hướng từ sông Tiền theo các trục kênh chính với tổng lượng khoảng 7 tỷ m3 và lũ tràn qua biên giới Cambodia 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 cao nhất từ tháng 9 - 10, độ ngập sâu trung bình lớn hơn 1m so với khu vực phía Bắc kênh 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 của Tỉnh. 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 nước mặt và nước ngầm. Tuy nhiên, vì lượng mưa chỉ tập trung trong 6 tháng mùa mưa nên việc lưu trữ và sử dụng nước trong mùa khô là vấn đề hết sức khó khăn đối với các vùng nông thôn nghèo. 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; nhỏ nhất 2.000 m3/s. Ngoài ra, còn có 2 nhánh sông nhỏ ảnh hưởng đến nguồn nước mặt vùng phía Bắc Tỉnh là sông Sở Thượng và sông Sở Hạ bắt nguồn từ Cambodia đổ ra sông Tiền ở Hồng Ngự, đưa nước ra và rút nước cho đồng ruộng từ 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 và sông Cái Tàu Thượng, sông Sa Đéc, rạch Lấp Vò, Lai Vung, Trong tỉnh còn có hệ thống sông rạch tự nhiên làm nhiệm vụ hệ thống kênh, rạch phát triển khá hoàn chỉnh, phục vụ cho giao thông đường thủy, đưa nước và rút nước cho đồng ruộng. 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 mới tạo 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 m có thể sử dụng được cho sinh hoạt. Khu vực phía Nam kênh Ngyễn Văn Tiếp A và phía Nam sông Tiền, nguồn nước ngầm rất dồi dào. Nhìn chung, nguồn nước ngầm 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 mặt bằng xây dựng đòi hỏi kinh phí cao, nhưng rất phù hợp cho sản xuất nông nghiệp. ĐẶC ĐIỂM KINH TẾ - XÃ HỘI 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 thị xã 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 tăng 14,27% (vượt 0,27% so với kế hoạch); trong đó khu vực nông - lâm - thuỷ sản tăng 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 tích gieo trồng hằng năm gần 500 ngàn héc-ta, ngoài chủ lực là cây lúa và các loại rau màu, Đồng Tháp còn có một số loại cây đặc sản khác, các loại cây đặc sản này không những khẳng định được vị thế của mình tại địa phương mà còn vươn tầm ra cả nước và khu vực như xoài cát Hòa Lộc, quýt hồng Lai Vung, sen Tháp Mười, Cao Lãnh... Sản lượng gạo xuất khẩu hằng năm đạt ở mức ổn định trên 350 ngàn tấn. Nuôi trồng thủy sản đất bãi bồi đang là ưu thế hàng đầu của Đồng Tháp và khu vực đồng bằng sông Cửu Long. Tổng diện tích nuôi thủy sản năm 2006 ước tính trên 5.000 ha, sản lượng đạt trên 155 ngàn tấn, giá trị xuất khẩu ước đạt trên 121 triệu USD, trong đó nuôi cá tra, cá ba sa khoảng 1.500 ha, lợi nhuận bình quân từ 700 - 900 triệu héc-ta/năm. Mô hình sản xuất 1 vụ lúa kết hợp với nuôi tôm càng xanh trên ruộng ở các huyện Tam Nông, Hồng Ngự, Lấp Vò phát triển trên 300 ha. Nếu so với trồng lúa 2 vụ truyền thống thì lợi nhuận kết hợp giữa lúa và tôm tăng gấp 4 lần (khoảng 70 triệu đồng/ha/năm); tiềm năng có thể phát triển trên 3.000 ha, tổng giá trị lợi nhuận ước tính trên 200 tỷ đồng/năm. Đây là một trong những hướng đi mới, đầy triển vọng nhằm góp phần chuyển đổi cơ cấu cây trồng, vật nuôi ở Đồng Tháp trong thời gian tới. Công nghiệp Kim ngạch xuất nhập khẩu của Đồng Tháp năm 2006 đạt khoảng 240 triệu USD, trong đó 16 dự án hoạt động của các khu, cụm công nghiệp đạt doanh thu trên 1.674 tỉ đồng, đóng góp cho xuất khẩu 57 triệu USD Cơ sở hạ tầng Hệ thống điện lưới (được tiếp nhận từ nguồn điện Quốc gia) đã được đưa về 11/11 huyện, thị và 127/137 xã, phường. Có khả năng cung cấp đủ điện cho sinh hoạt và sản xuất. Hệ thống thông tin bưu điện của tỉnh hiện có 20 tuyến vi ba số AWA (tần số cao) và 5 tuyến vi ba số (tần số thấp). Hệ thống giao thông thuận lợi cả giao thông thủy và giao thông bộ. Mạng lưới kênh rạch dày đặc tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển giao thông đường thủy. 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 thông đường bộ thuận tiện và thông suốt tới tất cả các huyện, thị trong tỉnh bằng các đường 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 từ Quốc lộ 1 chạy qua các huyện phía Bắc tới Hồng Ngự, và từ đây có thể đi huỵên Tân 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 thể trở thành điểm trung chuyuển hàng hóa giữa khu tam giác kinh tế TP. Hồ Chí Minh 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 nhiều vùng 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 vét khai thông luồng rạch, thiếu bến cảng, thiếu phương tiện tàu thuyền nên chưa phát 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, tràn vào những địa hình trũng gây ra ngập lụt trên một diện rộng trong một khoảng thời gian nhất định. Trong mùa mưa lũ, những trận mưa từng đợt liên tiếp trên sông ( 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 số trận lũ, lụt lớn vào các năm: 1961, 1966, 1978, 1984, 1991, 1994, 1996. Những trận lũ này thường làm hơn 1 triệu ha bị ngập, đặc biệt là vùng Đồng Tháp Mười và Tứ Giác Long Xuyên có nơi ngâp sâu tới 3 – 3,5 m và thời gian ngập tới 3 - 4 tháng 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 Đồng Tháp Mười, Tứ Giác Long Xuyên và vùng thấp ven Sông Tiền, Sông Hậu; diện tích 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 đó ngập 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 không tiêu 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 thành dòng 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 độ chảy một chiều tại Tân Châu (còn gọi là thời kỳ trở nước). Đây là thời kỳ mà chế độ mức nước, chế độ chảy và chất lượng nước trong sông bắt đầu thay đổi. Trung bình nhiều năm thời kỳ trở nước trên sông Tiền tại Tân Châu xảy ra vào cuối tháng 6 - đầu tháng 7. Từ thời gian này cho đến khi mực nước ở Tân Châu đạt 3,5m (trung bình khoảng 25 tháng 8), lũ đến theo sông chính qua 2 cửa Tân Châu – Châu Đốc. Khi mực nước sông Tiền tại Tân Châu đạt 3,5m lũ bắt đầu chảy tràn, đầu tiên qua các vùng thấp ven sông đổ vào biên giới, sau đó là chảy tràn trên toàn tuyến khi mực nước 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 Đồng Tháp 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 xem như hết ảnh hưởng lũ. Trong nội đồng, thay đổi theo từng khu vực có độ cao khác nhau, thông thường từ cuối tháng 10, đầu thág 11 lũ bắt đều giảm và rút dần. Tại nhiêu khu vực do khối lượng nước trong đồng quá nhiều và cửa rút có khẩu độ nhỏ 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 chắn ngang bởi tuyến lộ N1 nên thời gian ngập sớm hơn, thường từ tháng 8, độ sâu ngập trong đồng ruộng nói chung trên 2,5 m. khoảng đầu hoặc cuối tháng 12 nước mới rút, thời gian ngập kéo dài trên 4 tháng. Từ kênh Hồng Ngự trở xuống đến Nguyễn Văn Tiếp do có đê kênh Hồng Ngự, An Long, Nguyễn Văn Tiếp, khu kẹp giữa sông Tiền và sông Hậu do ảnh hưởng mạnh của triều nên thoát tốt hơn, độ ngập 1 – 2 m, thời gian ngập dưới 3 tháng. 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 nói riêng và ĐBSCL nói chung, nó ảnh hưởng lớn đến đời sống kinh tế - xã hội và phát triển sản xuất nông nghiệp trên một vùng rộng lớn, trong một thời gian dài và mức độ ngày càng nguy hiểm. Trước đây khi kinh tế vùng ngập lũ chưa phát triển, lũ luôn được xem là nguồn lợi lớn đối với cư dân vùng ngập lũ, mà sản phẩm chính là lúa trời và cá tôm. Khi ấy lũ hầu như là vô hại với cuộc sống chỉ biết dựa vào thiên nhiên. Những năm lũ lớn 1937, 1939, 1940Đặc biệt hai năm lũ 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 phát triển trên quy mô lớn ở ĐTM và TGLX bắt đầu từ năm 1980, lũ và ngập lũ dần trở 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 lũ sâu. 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 vì những lý do trên càng làm tăng thêm thiệt hại do lũ gây ra. Bảng 2 . Tổng thiệt hại do lũ gây ra năm 2000 Các mặt thiệt hại Số lượng Người 150 Sản xuất nông nghiệp 291,123 tỷ đồng Thủy sản 1,299 tỷ đồng Nhà ở 299,24 tỷ đồng Giao thông 182,82 tỷ đồng Thủy lợi 45 tỷ đồng ( 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 bồi đắp phù sa do lũ, vệ sinh đồng ruộng cải thiện môi trường, cung cấp nguồn và giống thủy sản nước ngọt từ thượng lưu về, bổ sung nước ngầm và độ ẩm cho mùa khô, đẩy mặn là những nguồn lợi mà lũ mang lại cho ĐBSCL. Các nghiên cứu trước đây cho thấy hàng năm, sông Mekong chuyển vào ĐBSCL khoảng 150 triệu tấn phù sa, trong đó sông Tiền 130 triệu tấn và sông Hậu 12 triệu tấn, chủ yểu vào các tháng mùa lũ. Số liệu thực đo một số năm gần đây cho thấy hàng năm lượng 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) 3.2.1. Khái niệm GIS là hệ thống các công cụ nền máy tính dùng thu thập, lưu trữ, truy cập và biến đổi, phân tích và thể hiện dữ liệu liên quan đến vị trí trên bề mặt trái đất và tích hợp các thông tin này vào quá trình lập quyết định. (Trần Trọng Đức, 2001) 3.2.2. Các thành phần của GIS GIS có năm thành phần quan trọng cấu thành bao gồm phần cứng, phần mềm, ứng dụng, dữ liệu và con người. Năm thành phần này phải cân bằng, hoàn chỉnh để GIS có thể hoạt động hiệu quả. Hình 2. Các thành phần của GIS (Nguồn: 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 đối tượng (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 và trao đổi thơng tin địa lý. Bản đồ hiển thị cĩ thể được kết hợp với các bản báo cáo, hình ảnh 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 người sử dụng GIS. Có nhiều phương pháp phân tích dữ liệu không gian trong đó có có phương 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 chồng xếp là gộp hai lớp trên bản đồ để tạo ra bản đồ mới. chồng xếp thực hiện điều này bằng cách kết hợp thông tin một lớp này với một lớp khác để lấy ra dữ liệu thuộc 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 vào và 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 liệu thuộc 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 đầu tiên và chỉ những phần nào của lớp thứ hai được chồng khít. 3.3. Viễn thám 3.3.1. Khái Niệm 3.3.1.1. Định nghĩa “Viễn thám là một khoa học thu nhận thông tin từ bề mặt hành tinh mà không tiếp xúc trực tiếp với nó. Điểu này được thực hiện nhờ vào việc quan sát và thu nhận những năng lượng phản xạ và sau đó là phân tích xử lý và ứng dụng những thông tin nói trên”( Fundamental of Remote Sensing, CCRS, 2003). 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 bị hấp thụ, một phần truyền qua, một phần phản xạ (B)ï. Bộ cảm (D) trên vệ tinh thu những sóng phản xạ này - sóng điện từ mang thông tin. Tín hiệu thu được từ vệ tinh (E) truyền xuống trạm thu trên mặt đất và được xử  lý bằng công nghệ xử lý ảnh số hay giải đoán bằng mắt (F), những thông tin này sẽ chuyển đến cho người sử 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 thu nhận thôn tin vào buổi sáng còn AQUA thu nhận thông tin vào buổi chiều. Những dữ liệu thu nhận được sẽ cung cấp thông tin về trái đất và quá trình xảy ra trên bề mặt đất, trong đại dương và trong tầng dưới khí quyển. Trên cơ sở các dữ liệu quan trắc này cho phép chúng ta có thể dự báo những biến động trong tương lai và phân biệt các ảnh hưởng của các tác nhân tự nhiên và các tác nhân của họat động 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 AQUA Mức 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 Kênh Vùng phổ (µm) Độ phân giải không gian 1 0.62-0.67 250 m 2 0.841-0.876 7 2.105-2.155 500 m 8 - 36 0.405 -14.385 100 m (Nguồn: Các dữ liệu MODIS đã được đưa vào sử dụng để theo dõi mây, chất lượng khí quyển, chỉ số thực vật, phân loại lớp phủ, cháy rừng, hàm lượng diệp lục (Chlorophyll) trong nước biển, nhiệt độ mặt nước biển, nhiệt độ bề mặt lục địa bốc thoát hơi bề mặt lớp phủ, diễn biến lớp phủ băng lục địa và đại dưong. Việc sử dụng dữ liệu của băng phổ nào là tuỳ thuộc vào yêu cầu của người sử dụng. 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 cập nhật thường xuyên, giúp phát hiện những thay đổi biến động của đối tượng trong thời 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 vực trên diện rộng thích hợp cho quản lý giám sát tài nguyên môi trường và thiên tai. CHƯƠNG 4 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 lý datum 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 Kênh Bước sóng (nm) Vùng phổ Độ phân giải không gian (m) Ưùng dụng 1 620 - 670 Đỏ 250 Xác định Đất – nước /Mây/hơi khí 2 841 - 876 Cận hồng ngoại 250 7 2105 - 2155 Hồng ngoại giữa 500 Xác định tính 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 Bản đồ nền Aûnh MODIS Số liệu, tài liệu Xây dựng khóa giải đoán Phân loại ảnh Bản đồ Bản đồ lũ 2006 Đánh giá độ chính xác Lớp thông tin lũ Chỉnh sửa, bổ sung Tư liệu Đánh giá Bản đồ diễn biến lũ 2006 Bản đồ đất nông nghiệp Chồng lớp Hình 4. Sơ đồ phương pháp thực hiện Ngày thu nhận Aûnh mẫu 11/06/2006 Aûnh MODIS kênh 1 Aûnh MODIS kênh 2 Aûnh MODIS kênh 7 Aûnh MODIS tổ hợp màu RGB - 721 Aûnh ngày 21/08/2006 29/07/2006 21/08/2006 15/09/2006 20/10/2006 04/11/2006 4.1.2. Bản đồ Bản đồ nền sử dụng là bản đồ số, hệ toạ độ UTM, datum GWS-84 gồm các lớp hành chánh, giao thông, sông ngòi và bản đồ hiện trạng sử dụng đất do Trung Tâm Phát Triển Đồng Bằng Sông Cửu Long cung cấp. Tuy nhiên, bản đồ này có mức độ chi tiết cao nên cần xử lý để giữ lại những thông tin cần thiết cho mục đích 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: 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 lượng từ ảnh viễn thám để tạo ra bản đồ chuyên đề dựa trên tri thức của chuyên gia hoặc kinh nghiệm của người giải đoán. Để giải đoán ảnh ngoài sự trợ giúp của máy tính và phần mềm xác định các đặc trưng phổ phản xạ, ta cũng cần dựa vào yếu tố giải đoán ảnh như: kích thước, hình dạng, bóng râm, độ đậm nhạt, màu sắc, 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 Đối tượng Dấu hiệu nhận biết Kênh 1 Kênh 2 Kênh 7 Tổ hợp màu RGB kênh 7-2-1 Nước Xám sáng Đen tối Đen tối Đen mịn và xanh đậm Thực vật Đen Trắng sáng Xám đậm Lục sáng đất Xám Xám Trắng sáng Vàng nâu Mây Trắng sáng 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 đó cho 3 màu cơ bản (R, G, B), ảnh nhận được sẽ có màu sắc khác nhau tùy thuộc vào 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 ngoại giữa nên ảnh được tổ hợp màu giả. Mặc khác, dựa vào yếu tố phản xạ phổ của kênh 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 nước bằn mắt thường dễ hơn và thuận lợi cho việc giải đoán. Như vậy nước sẽ luôn là tông 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 từng kênh 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 nên cho màu trắng sáng, ngược lại đối tượng không phản xạ vùng phổ này cho màu đen tối. 4.2.3.2 Phân loại Phân loại ảnh là quá trình tách hay gộp thông tin dựa trên các tính chất phổ, không gian và thời gian cho bởi ảnh của đối tượng cần nghiên cứu. Phương pháp phân loại ảnh được thực hiện bằng cách gán loại (loại thông tin) cho các khoảng cấp độ sáng nhất định (loại phổẸ một nhóm đối tượng nào đó có tính chất tương đối đồng nhất về phổ nhằm phân biệt các nhóm đó với nhau trong khuôn khổ ảnh. Tùy thuộc vào số loại thông tin yêu cầu loại phổ trên ảnh được phân thành các loại tương ứng dựa theo một luật quyết định nào đó được xác định trước. Phương pháp phân loại có giám định được áp dụng để thực hiện phân loại. Phân loại có giám định là hình thức phân loại mà chỉ tiêu phân loại được xác lập dựa trên các vùng mẫu và dùng luật quyết đinh dựa trên thuật toán thích hợp để gán nhãn pixels ứng với từng vùng phủ cụ thể. * Lấy mẫu Sau khi đã có được khóa giải đoán từ bước trên, ta tiến hành chọn mẫu cho tất cả các đối tượng nước, thực vật, đất trống, mây dựa trên khóa giải đoán ứng với từng ảnh của từng tháng khác nhau. sau đây là hình minh họa mẫu của các đối tượng Bảng 6. Các mẫu và hình minh họa Đối tượng Aûnh mẫu Hình minh họa Nước Nước có độ đục cao Nước có độ đục trung bình Nước trong Thực vật Đất trống, đô thị mây Tiến hành phân loại sau khi lấy mẫu. Sữ dụng phương pháp phân loại xác suất cực đại (maximum likehood). Phương pháp này được sử dụng khá phổ biến và được xem như một thuất toán chuẩn để so sánh với các thuật toán khác trong xử lý ảnh viễn thám. Để phân loại, mỗi phần tử ảnh được tính xác suất thuộc hay không thuộc về một loại nào đó. Một phần tử ảnh được phân vào lớp này nếu như nó có xác suất rơi vào lớp này lớn nhất so với xác suất rơi vào các lớp khác. Sau đây là kết quả phân loại ảnh tháng 9. Hình 8. Kết quả phân loại ảnh tháng 8 4.2.4 Xử lý sau phân loại Aûnh sau khi phân loại chưa được sử dụng ngay mà phải qua khâu xử lý sau phân loại. Lý do xử lý sau phân loại là: Phân bố đối tượng trên ảnh thường ở dạng muối - tiêu không hợp lý do với phân bố thực tế, kích thước các loại đối tượng này khá nhỏ chỉ có một hoặc hai phần tử ảnh nằm riêng lẻ và phân bố rải rác và xen kẽ với các đối tượng khác. Có vùng không dược phân loại. Thuật toán phân tích đa số/thiểu số (Majority/Minority Analysis) được sử dụng, ảnh sau khi xử lý các đối tượng quan tâm phân bố hợp lý hơn. Aûnh trước xử lý Aûnh sau xử lý Hình 9. ảnh trước và sau khi xử lý sau phân loại 4.2.5 Hiệu chỉnh và hoàn tất bản đồ Lớp thông tin lũ được tách từ ảnh viễn thám có dạng raster, vì thế, để thành lập bản đồ lũ cần chuyển dạng thông tin này qua dữ liệu vecter và sử dụng phàn mềm Arcview GIS 3.2 để chỉnh sửa lần cuối và trồng lớp các lớp giao thông, hành chánh, sông ngòi...và dàn trang bản đồ cho hoàn chỉnh. Nội dung hiệu chỉnh gồm Số hóa bằng tay lại những vị trí chưa chính xác Nối các vùng cạnh nhau lai để làm sạch dữ liệu thuộc tính Xóa bớt trường thuộc tính không cần thiết Loại bỏ đối tượng nằm ngoài khu vực nghiên cứu Loại bỏ lớp thông tin sông rạch ra khỏi lớp dữ liệu nước lũ B. ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG LŨ ĐẾN NÔNG NGHIỆP BẰNG GIS Đồng Tháp có tiềm năng lớn về nông nghiệp, là một trong những vùng lương thực trọng điểm của cả nước. Tổng diệc tích đất nông nghiệp: 250.956 ha trong đó cây lúa 223.859 ha (chiếm 89,2% đất nông nghiệp), cây ăn quả 21.939ha (chiếm 8,74% đất nông nghiệp), còn lại là màu, cây công nghiệp, cây lâu năm khác chiếm diện tích thấp hơn.(Chi cục thống kê tỉnh Đồng Tháp, 2006) Để đánh giá ảnh hưởng lũ đến một nền nông nghiệp cần đòi hỏi đánh giá tất cả mọi mặt của nông nghiệp. Với giới hạn là một đồ án tốt nghiệp, nội dung đánh giá chỉ tập trung đánh giá ảnh hưởng của lũ đến sản xuất lúa gạo và cây ăn quả. Hai loại cây trồng này chiếm diện tích, sản lượng cao và mang lại lợi ích kinh tế lớn cho sản xuất nông nghiệp của tỉnh. Vì vậy việc đánh giá ảnh hưởng lũ đến hai loại cây trồng này góp phần nói lên ảnh hưởng của lũ đến nông nghiệp. 4.1 Đánh giá ảnh hưởng lũ đến sản xuất lúa 4.1.1 Cơ cấu mùa vụ và phân vùng đánh giá 4.1.1.1 Cơ cấu mùa vụ Đồng Tháp là vùng chịu ảnh hưởng lớn của lũ, mùa lũ về hầu như toàn tỉnh đều bị ngầp . Do đó để đánh giá ảnh hưởng lũ được rõ nét hơn ta đánh giá theo mùa vụ sản xuất. Ơû Đồng Tháp do đất đai màu mỡ nên cây lúa được gieo trồng 3 vu/ năm ở hầu hết các huyện trừ huyên Tam Nông chỉ gieo trồng hai vụ/năm. Sau đây là lịch mùa vụ tương ứng với các huyện. Bảng 7. Bảng lịch thời vụ sản xuất các huyện năm 2006 Huyện Th Cơ cấu 11/05 12/05 01/06 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12/07 Tân Hồng 3 vụ ĐX x. giống10/11/05 - 25/03/06 T. hoạch X. giống 25/03 - 15/07 T.hoạch X. giống 5/07 - 20/10 T. hoạch Hồng Ngự 3 vụ X. giống1/12/05 - 25/03/06 T.H X. giống 25/03 - 15/07 T.hoạch X. giống 5/07 - 20/10 T.H Thanh Bình 3 vụ X. giống1/12/05 - 25/03/06 T. H X. giống 25/03 - 15/07 T.H X. giống 5/07 - 20/10 T.H Tam Nơng 2 vụ ĐX x. giống10/11/05 - 25/03/06 T. hoạch X. giống 01/04 - 15/07 T.H TX Cao Lãnh 3 vụ ĐX x. giống10/11/05 - 25/03/06 T. hoạch X. giống 25/03 - 15/07 T.H X. giống 5/07 - 20/10 T.H H.Cao Lãnh 3 vụ ĐX x. giống10/11/05 - 25/03/06 T. hoạch X. giống 25/03 - 15/07 T.H X. giống 5/07 - 20/10 T.H Tháp Mười 3 vụ X. giống20/11/05 - 25/03/06 T. hoạch X. giống 25/03 - 15/07 T.H X. giống 5/07 - 20/10 T.H TX.Sa Đéc 3 vụ X. giống 15/11/05 - 25/03/06 T. H X. giống 25/03 - 15/07 T.H X. giống 5/07 - 20/10 T. hoạch Lấp Vị 3 vụ X. giống 15/11/05 - 25/03/06 T. H X. giống 25/03 - 15/07 T.H X. giống 5/07 - 20/10 T. hoạch Lai Vung 3 vụ X. giống 15/11/05 - 25/03/06 T.H X. giống 25/03 - 15/07 TH X. giống 5/07 - 20/10 T.H Châu Thành 3 vụ X. giống 27/11/05 - 25/03/06 TH X. giống 25/03 - 15/07 TH X. giống 5/07 - 20/10 T.H ( Nguồn: Sở Nông Nghiệp Và Phát Triển Nông Thôn Tỉnh Đồng Tháp) Dựa vào lịch thời vụ ta có thể tóm tắt thới gian sản xuất như sau: Đông xuân: bắt đầu từ cuối tháng 10/2005, kết thúc cuối tháng 3/2006 Hè thu: bắt đầu từ cuối tháng 3/2006, kết thúc giữa tháng 7/2006 Thu đông: bắt đầu tháng 7, kết thúc tháng 11 4.1.1.2 Phân vùng đánh giá Để thuận tiện cho việc đánh giá, ta chia tỉnh Đồng Tháp thành 3 vùng: Vùng Biên Giới gồm các huyện: Tam Nông. Hồng Ngự, Tân Hồng. Vùng này nằm ở thượng nguồn sông Tiền, giáp với biên giới Cambodia nên lũ về sớm. Vùng Đồng Tháp Mười: là vùng nằm giữ tỉnh Đồng Tháp bao gồm: TP.Cao Lãnh, Cao Lãnh, Thanh Bình, Tháp Mười Vùng Phía Nam: Sa Đéc, Lấp Vò, Lai Vung, Châu Thành. Vùng này nằm giữa Sông Tiền và Sông Hậu nên có lợi thế tiêu thoát nước nhanh. 4.1.2 Gộp lớp lũ theo mùa vụ Trên cơ sở lịch thơi vụ đông xuân- hè thu- thu đông, ta tiến hành gộp các lớp lũ của từng tháng riêng biệt tương ứng với từng mùa vụ để làm cơ sở đánh giá ảnh hưởng của lũ theo mùa vụ. - Hè thu gồm tháng 6 và tháng 7, kết quả gộp lũ tháng 6 và tháng 7, hình 10 - Thu đông: gồm các tháng 7, 8, 9, 10, kết quả gộp hình 11 - Mùa đông xuân của năm 2006 lại rơi vào cuối tháng 10/2005 và kết thúc cuối tháng 3/2006, thời điểm này không có ảnh nên ta phân tích cho mùa đông xuân năm 2007. Kết quả gộp lớp lũ tháng 11 và tháng 12 hình 12 Hình 10. hình phân bố lũ tháng 6, 7 Hình11. hình phân bố lũ tháng 7, 8, 9, 10 Hình 12. hình phân bố lũ tháng 11, 12 4.1.3 Chồng xếp và đánh giá Chồng xếp lũ của từng mùa vụ đã xây dựng ở trên lên bản đồ đất nông nghiệp tỉnh Đồng Tháp ta có bảng tổng hợp sau: Bảng8, Bảng tổng hợp năng suất, sản lượng diện tích liên quan đến lũ Vụ mùa Giải thích KHU VỰC BIÊN GIỚI ĐỒNG THÁP MƯỜI PHÍA NAM Hè thu 2006 Lũ chớm xuất hiện, cung cấp nguồng nước cho sản xuất nông nghiệp Chưa xuất hiện lũ, là vùng nằm giữa tỉnh nên nguồn nước không được dồi dào bằng vùng Biên Giới và Phía Nam Chưa xuất hiện lũ nhưng nguồn nước được cung cấp từ Sông Tiền và Sông Hậu Diện tích (ha) 73.240 88.325 36.349 Năng suất (tạ/ha) 50 28,6 43,76 Sản lượng (tấn) 368.235 252.543 136.714 Thu đông 2006 Giải thích Lũ chính vụ, hầu hết vùng đểu bị ngập Lũ chính vụ Lũ xuất hiện nhưng phân bố ít hơn 2 vùng trên Diện tích (ha) 2.330 24.015 24.145 Năng suất (tạ/ha) 35,4 32,2 30,29 Sản lượng (tấn) 8.259 77.360 73.140 Đông xuân 2007 Giải thích Lũ rút Lũ bắt đầu rút nhưng vẫn còn ngập trên diện rộng so với Biên Giới và Phía Nam Lũ rút nhưng không đáng kể Diện tích (ha) 71.771 87.512 43.972 Năng suất (tạ/ha) 67 60 68 Sản lượng (tấn) 480.723 581.265 3.008.120 ( Số liệu được tổng hợp từ niên giám thống kê tỉnh Đồng Tháp) * Phân Tích và Đánh GiáAûnh Hưởng Lũ Về diện tích gieo trồng: Lũ ảnh hưởng rõ đến diện tích gieo trồng của từng mùa vụ. Mùa thu đông tương ứng với mùa lũ chính vụ nên diện tích gieo trồng cả 3 vùng đểu giảm Biên Giới: giảm 31,4 lần so với hè thu và 30,8 lần so với đông xuân Đồng Tháp Mười: giảm 3.67 lấn so với hè thu, 3,64 lần so với đông xuân Phía Nam: giảm 1,5 lấn so với hè thu, 1,82 so với hè thu. Đồng thời diện tích gieo trồng tỷ lệ nghịch với diện tích phân bố lũ. Diện tích phân bố lũ càng lớn thì diện tích gieo trồng càng giảm Bảng 9. Bảng diện tích phân bố lũ và diện tích gieo trồng phân theo mùa vụ Diệ tích Mùa vụ Biên Giới Đồng Tháp Mười Phía Nam Diện tích phân bố lũ Hè thu 6.861 8.575 7.877 Thu đông 70.967 64.204 24.305 Đông xuân 37.254 44.323 10.027 Diệ tích gieo trồng Hè thu 73.240 88.325 36.349 Thu đông 2.330 24.015 24.145 Đông xuân 71.771 87.512 43.972 Như vậy, so sánh cả ba vùng ta thấy vùng Biên Giới chịu ảnh hưởng lũ nhiều nhất Về năng xuất Biên Giới: năng xuất mùa thu đông (mùa lũ chính vụ) chỉ đạt 35,4 tạ/ha thấp hơn hè thu(50 tạ/ha) và đông xuân (67 tạ/ha) Đồng Tháp Mười: Năng suất thu đông thấp hơn đông xuân nhưng lại cao hơn hè thu Phía Nam: năng suất thu đông thấp nhất đạt 30,29 tạ/ha so với hè thu(43 tạ/ha) đông xuân (68 tạ/ha). Khi chồng xếp lũ lên bản đồ thì ta thấy lũ mùa đông xuân phân bố rộng hơn hè thu nhưng năng suất đông xuân lại cao hơn hè thu vì: thời gian diễn ra lũ lại đầu mùa đông xuân, lúc này cây lúa rất cần nước nên lũ đã cung cấp nguồn nước cho sản xuất và khi thu hoạch thì ngay thời điểm kết thúc lũ rất thuận tiện cho thu hoạch mùa màng. ngược lại, mùa thu hoạch của hè thu lại rơi vào các tháng đầu mùa lũ, nếu lũ về sớm phải thu hoạch chạy lũ rất ảnh hưởng đến năng suất cây trồng Nhìn chung, qua đánh giá ảnh hưởng lũ đến diện tích gieo trồng và năng suất thì vùng Biên Giới là vùng chịu ảnh hưởng lũ lớn nhất. Do vùng này năm ở đầu tỉnh lại giáp Cambodia nên chịu lũ đầu nguồn sông Tiền đổ về và lũ tràn từ biên giới qua lãnh thổ Việt Nam. 4.2 Đánh giá ảnh hưởng lũ đến cây ăn quả Cây ăn quả của tỉnh Đồng tháp chủ yếu phân bố nhiều ở các huyện: Tháp Mười, Lấp Vò, Lai Vung, Châu Thành và tập trung dọc theo sông Tiền và sông Hậu. Hàng năm tỉnh cung cấp khoảng 150.000 tấn cây ăn quả cho cả nước bao gồm (cam, quýt, buởi, nhãn, xoài). Diện tích trồng cây ăn quả cũng tăng lên đáng kể năm 2006 diện tích tăng 5.103 (ha) so năm 2000 và 2.118 (ha) so với năm 2005 (Chi cục Thống Kêâ tỉnh Đồng Tháp, 2006). Diện tích tăng cho thấy cơ cấu cây trồng có sự thay đổi, cây lúa không còn chiếm ưu thế như trước đây. Đánh giá ảnh hưởng của lũ đến cây ăn quả không thể đánh giá theo mùa vụ như cây lúa mà đánh giá so sánh vơi những năm trước đó (năm 2000,2005) để thấy rõ được ảnh hưởng của lũ đến cây ăn quả trong năm 2006 có biến động hay không. Quá trình thực hiện đánh giá 4.2.1 Gộp và chồng xếp lũ Ta tiến hành gộp tất cả các tháng lũ để cho ra lớp thông tin lũ của năm 2006 Kết quả gộp lơp lũ của các tháng Hình13. Phân bố lũ trong năm Sau khi có lớp thông tin lũ ta tiến hành chồng xếp lũ lên lớp đất nông nghiệp và thấy rằng: hầu như khu vực có diện tích trồng cây ăn quả lớn dọc theo sông Tiền và sông Hậu không bị ngập lụt chỉ ngàp ở một số huyện nhưng diện tích không đáng kể. Hình 14. Vùng lũ so với đất nông nghiệp. 4.2.2 So sánh ảnh hưởng lũ đến cây ăn quả của năm 2006 với năm 2000 và năm 2005 Theo số liệu từ các trạm quan trắc, Mực nước năm 2000, 2005, 2006 được biểu hiện như sau: Bảng10. bảng mực nước Max tại các trạm quan trắc Năm Tân Châu Hồng Ngự Tràm Chim Cao Lãnh Sa Đéc ngày MN Max ngày MN Max ngày MN Max ngày MN Max ngày MN Max 2000 23/9 506 23/9 485 24/9 412 27/8 261 30/9 212 2005 5/10 436 21/9 423 11/10 338 19/10 237 19/10 193 2006 18/10 417 19/10 394 24/10 312 24/10 222 9/10 175 ( Nguồn: Chi Cục Thủy Lợi Đồng Tháp) Từ số liệu trên ta thấy được mực nước lũ năm 2006 nhỏ hơn lũ năm 2000 và 2005. Sau đây là bảng thiệt hại lũ đến cây ăn quả năm 2000, 2005, 2006 Bảng 11. bảng thietä hại lũ Cây ăn quả 2000 2005 2006 Diện tích cây ăn quả (ha) 16.830 19.821 21.939 Sản lượng (tấn) 55.013 153722 157718 Năng suất (tạ/ha) 32,68 79,57 71,88 Diện tích cây ăn quả ngập (ha) 11.290 1.286 8 (Nguồn: Chi Cục Thủy Lợi Tỉnh Đồng Tháp) Nhìn chung lũ năm 2006 không phải là lũ lớn, Nó ảnh hưởng đến vườn cây ăn quả cũng không đáng kể so với các năm trước đó. Tuy nhiên nằng suất năm 2006 lại không cao bằng năm 2005 cho thấy có rất nhiều yếu tố quyết định đến năng suất sản lượng của cây trồng như: thời tiết, khí hậu, dinh dưỡng, nguồn nước Như vậy qua quá trình đánh giá ảnh hưởng lũ đến hai loại cây trồng tiêu biểu của tỉnh Đồng Tháp là lúa và cây ăn trái trong năm 2006 và so sánh với các năm trước đây. Ta nhận thấy lũ năm 2006 ảnh hưởng không lớn đến sản xuất nông nghiệp của tỉnh. CHƯƠNG 5 KẾT QUẢ 5.1. Kết quả xây dựng bản đồ diễn biến lũ Kết quả phân tích và giải đoán ảnh MODIS đã xây dựng được bảy bản đồ diễn biến lũ năm 2006 cho khu vực tỉnh Đồng Tháp. Bao gồm, - bản đồ lũ tháng 6 - bản đồ lũ tháng 7 - bản đồ lũ tháng 8 - bản đồ lũ tháng 9 - bản đồ lũ tháng 10 - bản đồ lũ tháng 11 - bản đồ lũ tháng 12 1. Bản đồ lũ tháng 6 - 2006 Hình 15. bản đồ lũ tháng 6 2. Bản đồ lũ tháng 7 - 2006 Hình 16. bản đồ lũ tháng 7 3. Bản đồ lũ tháng 8 - 2006 Hình 17. bản đồ lũ tháng 8 4. Bản đồ lũ tháng 9 - 2006 Hình 18. bản đồ lũ tháng 9 5. Bản đồ lũ tháng 10 - 2006 Hình19. bản đồ lũ tháng 10 6. Bản đồ lũ tháng 11 - 2006 Hình 20. bản đồ lũ tháng 11 7. Bản đồ lũ tháng 12 - 2006 Hình 21. bản đồ lũ tháng 12 Đánh giá độ chính xác Do thời điểm thực hiện và thời điểm của ảnh sử dụng cho xác định lũ không trùng nhau (2007/ 2006) do vậy việc đánh giá sai số tiến hành theo phương pháp so sánh đánh giá với nguồn dữ liệu đã có và tương đồng về thời gian. Kết quả giải đoán lũ từ ảnh MODIS được so sánh đánh giá độ chính xác với bản đồ lũ lưu vực sông Mekong do đại học Dartmouth College Hanover xây dựng năm 2006 cũng từ ảnh MODIS năm 2006 ( nguồn: Dự án Dartmouth Flood Observatory Mekong river Flood Hazard Map 2006, Dartmouth College Hanover. USA). Bản đồ lũ tham khảo là bản đồ cho biết diện ngập lũ cả năm do vậy để so sánh đánh giá, kết quả giải đoán các tháng đã được chồng xếp để có diện ngập lũ cho cả mùa lũ 2006. Kết quả so sánh về diện tích ngập trong khu vực tỉnh Đồng Tháp cho thấy độ chính xác, hoặc tương đồng như sau: Như vậy kết quả giải đoán là phù hợp với bản đồ tham khảo, điều này có nghĩa từ cùng một loại dữ liệu ảnh vệ tinh MODIS mức độ chính xác để giải đoán lũ là tương đồng. Nhận xét Qua 7 bản đồ đã xây dựng ở trên cho ta thấy hướng truyền lũ từ thượng nguồn sông Tiền về phía hạ lưu và mức độ mở rộng dần theo thời gian từ tháng 6 cho đến tháng 9 và rộng nhất ở tháng 10 sau đó giảm dần đến tháng 12. Tuy nhiên theo bản đồ diễn biến lũ tháng 6 thì không thấy xuất hiện lũ ở vùng biên giơi mà lại có ở vùng phía nam và phần dưới của vùng Đồng Tháp Mười. Nguyên nhân: Địa hình vùng biên giới tương đối cao, nhất là khu vực gò biên giới Việt Nam - Cambodia có độ cao khoảng 4m, trong khi đó mực nước lũ ở thời điểm này tại Tân Châu chỉ khoảng 2m nên nước không thể tràn vào khu vực này. Địa hình vùng Phía Nam thấp hướng dốc từ hai bên sơng vào giữa tạo thành lịng máng, cao độ phổ biến 0,8 – 1,0m nên nước lũ dễ dàng tràn vào. Tuy nhiên, khu vực này ở xa biên giới lại nằm giữa sông Tiền và sông Hậu nên cũng dễ dàng tiêu thoát lũ. 5.2 Kết quả đánh giá ảnh hưởng lũ đến nông nghiệp Sau khi chồng xếp để phân tích ảnh hưởng ta có được diện tích phân bố lũ đến đất nông nghiệp năm 2006 Bảng12. bảng diện tích phân bố lũ trên đất nông nghiệp Vùng Diện tích ảnh hưởng (ha) Biên Giới 71.128 Đồng Tháp Mười 71.600 Phía Nam 29.829 Tổng cộng 172.557 CHƯƠNG 6 NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN 6.1 Nhận xét và đánh giá 6.1.1 Nhận xét về bản đồ diễn biến lũ theo thời gian năm 2006 Bản đồ diễn biến lũ theo thời gian trong năm 2006 đã hoàn thành, bản đồ này góp phần làm tài liệu tham khảo cho dự báo, phòng chống lũ lụt, quy hoạch phát triển kinh tế (đặc biệt lànghành nông nghiệp) theo hướng bền vững. Tuy nhiên, bản đồ này có hạn chế là mùa lũ xảy ra đến 6 tháng nhưng thời gian thực hiện chỉ trong vòng 3 tháng nên việc khảo sát thực địa gặp khó khăn không có điều kiện để lấy mẫu, một số tháng đã qua nên không được khảo sát, chỉ kiểm tra độ chính xác dựa trên bản đồ tham chiếu. 6.1.2 Nhận xét về đánh giá ảnh hưởng lũ đến nông nghiệp Việc chồng xếp lũ lên bản đồ đất nông nghiệp chỉ đánh giá được ảnh hưởng lũ đến diện tích cây trồng, còn về năng suất và sản lượng cây trồng thì phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, nên việc đánh giá cũng chưa được chính xác hoàn toàn. 6.2 Kết quả và hạn chế của đề tài Sau ba tháng thực hiện đề tài, tuy gặp nhiều khó khăn trong việc thu thập tài liệu, kiến thức chuyên môn còn hạn chế Song, mục tiêu đề ra cũng đã hòan tất, cụ thể là: Xây dựng được bản đồ diễn biến lũ theo các tháng trong năm của tỉnh Đồng Tháp Đánh giá ảnh hưởng lũ đến nông nghiệp của tỉnh Đồng tháp Tuy nhiên đề tài cũng có một số hạn chế nhất định. Trong xây dựng bản đồ diễn biến lũ theo các tháng trong năm, ảnh dùng để xây dựng bản đồ lại cách thời gian thực hiện đề tài đến gần 1 năm và diễn biến lũ của từng năm lại khác nhau nên việc khảo sát thực tế để so sánh, kiểm tra không thực hiện được. 6.3 Hướng mở rộng của đề tài Đề tài này có thể ứng dụng để xây dựng bản đồ diễn biến lũ cho các tỉnh nằm trong khu vực ĐBSCL. Tuy nhiên đề tài này chỉ dừng lại ở việc phân bố lũ theo không gian và thời gian, còn độ sâu ngập nước thì chưa được nghiên cứu. Khi đề cập đến lũ thì cần có 3 yếu tố quan trọng là: diện tích ngập, thời gian ngập, và độ sâu ngập mà ta chỉ giải quyết được 2 vấn đề. Do đó đề tài này cần được nghiên cứu để hoàn thiện hơn. 6.4 Kết luận Sử dụng kỹ thuật viễn thám để xây dựng bản đồ diễn biến lũ là một trong những kỹ thuật mang lại hiệu quả cao, thời gian thực hiện nhanh, và có chi phí thấp so với kỹ thuật khác. Bản đồ sau khi được xây dựng, nó đáp ứng được thông tin về diện tích phân bố lũ cũng như tình hình ngập lũ trong khu vực. Từ đó cho ta cái nhìn tổng quát về lũ của tỉnh Đồng tháp để hạn chế các mặt không có lợi do lũ gây ra đồng thời tận dụng được nguồn lợi từ lũ mang lại.