The fourth Scientific Conference - SEMREGG 2018

ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH THỐNG KÊ VÀ CÔNG NGHỆ GIS
XÁC ĐỊNH VÀ KHOANH VÙNG ĐỒNG NHẤT SỐ LIỆU MƯA
NĂM VÙNG ĐÔNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
Phạm Linh Chi1, Phạm Thị Bích Thục2
1

Khoa Khí tượng - Thủy văn, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường TP. HCM
2

Phòng Tài nguyên nước, Viện Địa lý tài nguyên TP. HCM
Email:
TÓM TẮT

Bài báo sử dụng phương pháp phân tích thống kê với kĩ thuật kiểm định Phương sai theo 1 dấu
hiệu [1] cùng sự trợ giúp của hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong việc xác định và đánh giá tính
đồng nhất theo khơng và thời gian của dữ liệu mưa khu vực Đồng bằng sông Cửu Long.
Theo đó, dữ liệu mưa được chọn để nghiên cứu là từ năm 1999 - 2015. Kết quả cho thấy, dữ
liệu yếu tố mưa phù hợp với thực tế khách quan, các khu vực mưa xác định bằng phân tích thống kê
tương đối trùng khớp với với quy luật phân bố mưa do hoạt động của hồn lưu gió mùa Tây Nam ở
vùng Đồng bằng sông Cửu Long; đồng thời loại bỏ được sai số trong quá trình quan trắc.
Từ khóa: Phân tích thống kê, GIS, vùng đồng nhất, số liệu mưa năm, Đồng bằng sông Cửu Long.
1. MỞ ĐẦU
Mưa là yếu tố có vai trị rất to lớn đối với sản xuất và đời sống và đây là yếu tố vốn biến động
nên mạng lưới quan trắc yếu tố mưa được chú trọng phát triển và còn phát triển dày hơn trong
tương lai, trong đó có khu vực ĐBSCL, một trong những đồng bằng lớn và phì nhiêu của Việt Nam,
khu vực Đông Nam Á và trên thế giới [4]. Với khối lượng dữ liệu đồ sộ việc đánh giá dữ liệu của
yếu tố mưa là công tác quan trọng nhằm chuẩn hóa dữ liệu theo khơng và thời gian tránh các trường
hợp sai số trong nghiên cứu và tính tốn.
Có nhiều ngun nhân, cả tự nhiên và nhân tạo làm cho tính đồng nhất của chuỗi dữ liệu mưa

bị hạn chế. Tuy nhiên khi phân tích các nhân tố hình thành mưa để chỉ ra sự đồng nhất là chưa đủ,
vì chỉ mới là định tính. Hợp lí hơn cần sử dụng phương pháp thống kê, nó cho phép đánh giá tính
đồng nhất của các chuỗi quan trắc mưa trong dạng định lượng. Phương pháp thống kê còn cho phép
kiểm định tính đồng nhất của chuỗi dữ liệu mưa theo không gian khi cần kết hợp chúng trong một
khu vực địa lí đồng nhất [2].
Bên cạnh đó, kết hợp hệ thống thông tin địa lý GIS để kiểm tra và phân vùng lại kết quả của
phương pháp phân tích thống kê bằng kỹ thuật kiểm định phương sai, một cách trực quan theo
khơng gian là phương án thích hợp để tạo ra nguồn dữ liệu tin cậy làm đầu vào phục vụ các u cầu
tính tốn liên quan đến tài nguyên nước mưa cho khu vực Đồng bằng sông Cửu Long.
2. KHU VỰC NGHIÊN CỨU
Khu vực khảo sát và nghiên cứu được chọn là 102 trạm đo mưa thuộc 13 tỉnh thành phố vùng
Đồng bằng sông Cửu Long (Long An, Tiền Giang, Bến Tre, Vĩnh Long, Trà Vinh, Cần Thơ, Sóc
Trăng, Bạc Liêu, Cà Mau, Kiên Giang, An Giang, Đồng Tháp, Hậu Giang). Trong đó có 58 trạm đo

330


Hội nghị Khoa học Công nghệ lần thứ 4 - SEMREGG 2018
mưa nhân dân (nd), 27 trạm Thủy văn (tv) và 17 trạm Khí tượng (kt) được trình bày ở Bảng 1 [5].
Khu vực này mang những đặc điểm chung của khí hậu đồng bằng Nam Bộ, có chế độ khí hậu gió
mùa cận xích đạo với nền nhiệt cao đều quanh năm, lượng mưa lớn phân hoá theo mùa. Một năm có
hai mùa: Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5, kết thúc vào tháng 11; Mùa khô bắt đầu từ tháng 12, kết thúc
vào tháng 4 năm sau. Ngoài ra cịn chịu ảnh hưởng của chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa và mang
tính đặc thù của vùng đồng bằng ven biển [4].
Bảng 1.Thống kê các trạm đo mưa và thời gian có số liệu tại các trạm đo mưa ở ĐBSCL.
Trạm

Năm

1


Sông Đốc

1981-2016

tv

54

2

Năm Căn

1960-2016

tv

55

3

Cà Mau

1958-2016

kt

56

4


Cái Nước

1985-2016 nd

57

5

U Minh

1984-2016 nd

NT U Minh

STT

6

Tỉnh

Cà Mau

7
8

Tỉnh

Trạm


Năm

Loại

Bạc Liêu

NT Đơng Hải

1990-2016

nd

Cần Thơ

1985-2016

kt

Rạch Gịi

1988-2016

nd

Ơ Mơn

1989-2016

nd


58

Thốt Nốt

1999-2016

nd

1981-2016 nd

59

Kế Sách

1982-2016

nd

Trần Văn Thời 1982-2016 nd

60

Long Phú

1992-2016

nd

1979-2016 nd


61

Mỹ Tú

1992-2016

nd

Viễn An Đơng 1989-2016 nd

62

Vĩnh Châu

1995-2016

nd

Trần Đề

1989-2016

tv

Thới Bình

9

Loại STT


Cần Thơ

Sóc Trăng

10

Phú Tân

1987-2016 nd

63

11

Đầm Dơi

1984-2016 nd

64

Phụng Hiệp

1977-2016

tv

12

Chợ Lách


1979-2016

tv

65

Đại Ngãi

1977-2016

tv

13

Bình Đại

1978-2016

tv

66

Sóc Trăng

1974-2016

kt

14


Bến Trại

1979-2016

tv

67

Mỹ Thuận

1978-2016

tv

Ba Tri

1978-2016

kt

68

Tam Bình

1989-2016

nd

Giồng Trơm


1979-2016 nd

69

Trà Ơn

1990-2016

nd

17

Huơng Mỹ

1979-2016 nd

70

Vĩnh Long

1992-2016

kt

18

Mỏ Cày

1979-2016 nd


71

Tân Châu

1915-2016

tv

19

Bến Tre

1912-2016

kt

72

Châu Đốc

1911-2016

kt

20

Tân An

1973-2016


kt

73

Long Xun

1913-2016

tv

21

Kiến Bình

1978-2016

tv

74

Chợ Mới

1915-2016

tv

22

Mộc Hóa


1959-2016

kt

75

Vàm Nao

1980-2016

tv

23

Tun Nhơn

1981-2016

tv

76

Xuân Tô

1992-2016

tv

Bến Lức


1978-2016

tv

77

Tri Tôn

1930-2016

tv

15
16

24

Bến Tre

Long An

Vĩnh Long

An Giang

25

Cần Đước

1978-2016 nd


78

Hội An

1984-2016

nd

26

Duc Hoa

1981-2016 nd

79

Núi Sập

1980-2016

nd

27

Tân Trụ

1978-2016 nd

80


Vĩnh T Trung

1979-2016

nd

28

Vĩnh Hưng

1984-2016 nd

81

Thới Sơn

1979-2016

nd

331


The fourth Scientific Conference - SEMREGG 2018
STT

Tỉnh

Trạm


Năm

Trạm

Năm

Loại

29

Hậu Giang

Vị Thanh

1977-2016

kt

82

Cao Lãnh

1978-2016

kt

30

Mỹ Tho


1910-2016

kt

83

Trường Xn

1984-2016

tv

31

Hịa Bình

1978-2016

tv

84

Châu Thành

1977-2016

nd

32


Vàm Kênh

1984-2016

tv

85

Hồng Ngự

1985-2016

nd

33

Long Định

1957-2016

tv

86

Mỹ Thọ

1988-2016

nd


34

Cai Lậy

1976-2016

tv

87

Sa Đéc

1910-2016

nd

35

Cái Bè

1984-2016 nd

88

Thanh Bình

1984-2016

nd


Chợ Gạo

1978-2016 nd

89

Lai Vung

1977-2016

nd

Châu Thành

1978-2016 nd

90

Rạch Giá

1910-2016

kt

Gị Cơng Đông 1910-2016 nd

91

Xẻo Rô


1984-2016

tv

36 Tiền Giang
37
38

Loại STT

Tỉnh

Đồng Tháp

39

An Hữu

1993-2016 nd

92

Phú Quốc

1957-2016

kt

40


Hậu Mỹ Bắc

1978-2016 nd

93

An Biên

1978-2016

nd

41

Phú Mỹ

1991-2016 nd

94

Gò Quao

1978-2016

nd

42

Mỹ Phước


1978-2016 nd

95

Giồng Riềng

1978-2016

nd

43

Trà Vinh

1910-2016

tv

96

Hà Tiên

1911-2016

nd

44

Càng Long


1978-2016

kt

97

Kiên Lương

1962-2016

nd

Bến Giá

1989-2016 nd

98

Hịn Đất (Tri Tơn) 1978-2015

nd

46

Tiểu Cần

1979-2016 nd

99


Vĩnh Hòa Hưng

1981-2016

nd

47

Trà Cú

1977-2016 nd

100

Vĩnh Thuận

1978-2016

nd

48

Phước Long

1978-2016

tv

101


An Minh

1984-2016

nd

49

Gành Hào

1978-2016

tv

102

Thổ Chu

1995-2016

kt

Bạc Liêu

1984-2016

kt

Giá Rai


1984-2016 nd

Ngăn Dừa

1987-2016 nd

45

50
51
52
53

Trà Vinh

Bạc Liêu

Kiên Giang

Long Điền Tân 1992-2016 nd

3. DỮ LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Dữ liệu nghiên cứu
Dữ liệu nghiên cứu trong báo cáo là số liệu mưa bình quân tháng tại các trạm đo mưa do Đài
khí tượng thủy văn Nam Bộ cung cấp. Thời gian có số liệu tại các trạm được trình bày ở Bảng 1.
Các điểm thu kết quả quan trắc được biểu diễn qua bản đồ Hình 1:

332



Hội nghị Khoa học Công nghệ lần thứ 4 - SEMREGG 2018

Hình 1. Vị trí các điểm thu kết quả quan trắc mưa.
3.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
3.2.1. Phương pháp Modified Z - Scores [3]
Sử dụng phương pháp Modified Z - Scores [3] để phát hiện những giá trị đo đạc bất thường
(quá lớn hoặc quá nhỏ) trong chuỗi dữ liệu thơ.
Các bước thực hiện:
B1: Tìm trung vị của độ lệch tuyệt đối (MAD)
MAD = median {|xi − ̅ |}, ̅ là trung bình của chuỗi số
B2: Tính độ khác biệt giữa các biến số:
Mi = 0,6745

̅

B3: Nếu | Mi | > 3,5 thì xi là điểm bất thường.
3.2.2. Phương pháp thử dần
Tiến hành đánh giá tính đồng nhất cho các trạm trong 1 tỉnh, sau đó đánh giá tính đồng nhất
của chuỗi số liệu của các tỉnh lân cận dựa vào giá trị bình quân của các giá trị bình quân mưa nhiều
năm của các trạm (Xtbtb).
3.2.3. Phương pháp phân tích phương sai theo 1 dấu hiệu [1]
3.2.3.1. Một số khái niệm liên quan
a. Giả thiết không (Null Hypothesis - Ho)
Giả thiết Ho là giả thiết ban đầu đưa ra để kiểm định. Thường giả thiết thiên về sự công nhận.
333


The fourth Scientific Conference - SEMREGG 2018
b. Mức ý nghĩa ( )

Mức ý nghĩa là xác suất khi loại bỏ khơng chính xác giả thiết Ho, hay cịn gọi là xác suất sai
lầm loại 1. Ngược lại với mức ý nghĩa là mức tin cậy: = 1 - Giá trị càng nhỏ thì mức tin
cậy càng lớn.
c. Miền tới hạn - Biên tới hạn
Miền tới hạn: Là miền tập hợp các giá trị xác định theo chỉ tiêu kiểm định và mức ý nghĩa, nếu
giá trị tính tốn rơi vào miền này thì giả thiết Ho bị bác bỏ.
Biên tới hạn (Fth): Là ngưỡng giá trị cho phép của Ftt để chấp nhận giả thiết Ho.
3.2.3.2. Quy trình phân tích
a. Quy trình phân tích
Chọn chuỗi dữ liệu mưa năm từ năm 1999 - 2015 của các trạm đo mưa ở ĐBSCL làm chuỗi dữ
liệu nghiên cứu, các bước phân tích kiểm định tính đồng nhất của chuỗi dữ liệu được tiến hành theo
từng bước (B) sau:
- B1: Xác lập giả thiết Ho
Chọn giá trị trung bình (Xtbtb) của các giá trị trung bình mưa (Xtb) các trạm từ năm 19992015 làm giả thiết là Ho, giả thiết xu thế hội tụ của chuỗi số tiến gần về Xtbtb, khẳng định rằng
khơng có sự khác biệt giữa các giá trị Xtb với giá trị Xtbtb.
- B2: Chọn mức ý nghĩa

ờng chọn 1, 2, 5 và 10 %) [2]

Chọn
0,05 = 5 %. Mức ý nghĩa này cho độ tin cậy là 95 %, có nghĩa là đang chấp nhận sai
sót 5 % khi loại bỏ khơng chính xác giả thiết Ho trường hợp Ho đúng. Ngồi ra, mức ý nghĩa cịn
cho thấy rằng việc chấp nhận có 5 % số liệu Xtb trong chuỗi có sự sai khác với giả thiết Ho (Xtbtb).
- B3: Xác định miền tới hạn và biên tới hạn dựa vào dạng phân bố của chỉ tiêu và mức ý
nghĩa
Sử dụng bảng tra Fisher [2] và mức ý nghĩa

đã chọn để xác định Fth.

- B4: Tính chỉ tiêu thống kê theo tài liệu quan trắc (Ftt) [1]


F =
tt

𝒏 𝒌 ∑𝒊𝒊
𝒌 𝟏

𝒌
̅ ̅ 𝟐
𝟏 𝒏𝒊 𝑿𝒊 𝑿
𝒋
𝒏𝒊
̅𝒊 𝟐
∑𝒊𝒊 𝒌𝟏 ∑𝒋 𝟏 𝑿𝒊𝒋 𝑿

n-k, k-1: các bậc tự do
k: tổng số lớp, lưu vực
ni: số năm quan trắc trong mỗi lớp i
̅
̅ : Tổng bình phương giữa các lớp
∑
∑

∑

̅

: Tổng bình phương nội bộ các lớp

- B5: So sánh Ftt với biên tới hạn (Fth) và kết luận chấp nhận hay loại bỏ giả thiết Ho

Nếu Ftt < Fth thì chấp nhận giả thiết Ho và ngược lại bác bỏ giả thiết Ho.
b. Quy trình đánh giá tính đồng nhất của chuỗi số liệu mưa năm (1999 - 2015) của một số trạm
ở ĐBSCL (thuộc nhóm đồng nhất thứ 4)
(Các trạm cịn lại được tiến hành phân tích tương tự và kết quả được thống kê ở mục 4.1)
334


Hội nghị Khoa học Công nghệ lần thứ 4 - SEMREGG 2018
Bảng 2. Chuỗi số liệu mưa năm (1999 - 2015) của một số trạm ở ĐBSCL
(thuộc nhóm đồng nhất thứ 4).
Kiên Giang

Cà Mau

j

i

1

2

3

4

5

6


7

8

9

10

11

STT

Trạm
Năm

Xẻo
Rơ

An
Minh

An
Biên

Sơng
Đốc

Năm
Căn


Cà
Mau

U
Minh

NT
U
Minh

Trần
Văn
Thời

Thới
Bình

Viễn
An
Đơng

1

1999

3074

3177

3344


2260

2964 3549

3067

3258

3306 2837

2987

2

2000

2941

2274

2223

2499

2880 2630

3006

2871


2520 2612

2933

3

2001

2242

2031

3014

2372

2637 2393

2471

2032

1542 2442

2860

4

2002


1787

2233

1950

2221

2215 2303

2401

2041

2054 2335

2331

5

2003

2377

2030

2280

2026


2377 2488

2420

2450

2214 2117

2258

6

2004

1743

2444

2132

1935

1781 1932

2535

2120

2018 2285


1653

7

2005

1961

2377

1638

2047

2769 2204

2060

2447

2053 2171

2093

8

2006

2528


3097

1475

2389

2213 2345

2533

2282

2375 2115

1707

9

2007

2768

2997

2634

2508

2613 2611


3291

2929

2938 2871

3385

10

2008

2181

2603

2376

3064

2904 2602

2740

2518

2797 2603

2417


11

2009

2312

2466

2294

2446

2314 2244

2456

2485

2168 2406

1844

12

2010

2236

2351


1614

2422

2811 1987

2553

2515

2192 2335

2136

13

2011

2204

2101

2057

2186

2324 2446

2434


2157

2317 2086

1800

14

2012

2154

2499

2321

2239

2243 2154

2768

2862

2119 2387

1881

15


2013

2621

2347

3113

2403

2250 1941

2410

2231

2114 2466

2060

16

2014

2498

2020

2088


2389

1935 2066

1883

3001

2400 2017

2270

17

2015

2146

2189

1399

2097

2228 2297

1927

2251


2291 2058

2114

tb

2340

2426

2233

2324

2439 2364

2527

2497

2319 2361

2278

tb.tb

2373

B1: Gọi Ho là giá trị bình quân mưa nhiều năm (1999 - 2015) của 11 trạm trong Bảng 2 Xtb.tb

= 2373.
B2: Chọn mức ý nghĩa

= 0,05.

B3: Xác định Fth dựa vào bảng tra Fisher và mức ý nghĩa
B4: Xác định Ftt dựa vào số liệu quan trắc:
- Đầu tiên, tính Tổng bình phương giữa các lớp:

∑𝒊𝒊

𝒊
- Sau đó, xác định Tổng bình phương nội bộ các lớp: ∑𝒊

= 0,05. Thu được: Fth = 3,97.
𝒌
𝟏 𝒏𝒊

̅𝒊
𝑿

𝒌 ∑𝒋 𝒏𝒊
𝟏 𝒋 𝟏

̅
𝑿
𝑿𝒊𝒋

𝟐


= 1387489
̅𝒊
𝑿

𝟐

= 26569863

335


The fourth Scientific Conference - SEMREGG 2018
̅

∑

- Cuối cùng, thu được: Ftt =

∑

∑

̅
̅

= 0,92

B5: Nhận thấy Ftt < Fth nên giả thiết Ho được chấp nhận, chuỗi số liệu đồng nhất.
3.2.4. Phương pháp GIS (Geographic Information S stem)
3.2.4.1. Xây dựng dữ liệu không gian

Sử dụng phần mềm Mapinfo xây dựng:
* Nhóm lớp nền chung: Lớp hành chính, lớp vị trí (các trạm đo mưa), lớp thủy văn.
* Nhóm chuyên đề: Lớp đường đồng mức lượng mưa bình quân năm của các trạm đo mưa
trong khu vực nghiên cứu.
3.2.4.2. Xây dựng dữ liệu thuộc tính
Với mỗi lớp dữ liệu khơng gian trong Mapinfo sẽ có một bảng thuộc tính đi kèm. Từ đó tiến
hành xây dựng dữ liệu thuộc tính cho các trạm đo mưa, phục vụ cho công việc vẽ đường đồng mức
sau này.
4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1. Kết quả đánh giá tính đồng nhất và phân vùng đồng nhất
Sau khi kiểm định tính đồng nhất chuỗi dữ liệu mưa bình quân nhiều năm các trạm tại ĐBSCL
kết quả thu được 6 nhóm vùng đồng nhất, các bước thực hiện phân tích dữ liệu theo phương pháp
Phân tích phương sai theo 1 dấu hiệu được tóm tắt và thể hiện trong 6 bảng tương ứng với 6 nhóm
dưới đây:
Bảng 1. Nhóm đồng nhất số liệu mưa thứ 1.
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

15
16
17
18

336

Tên trạm
Cần Thơ
Rạch Gịi
Ơ Mơn
Thốt Nốt
Mỹ Thuận
Tam Bình
Trà Ơn
Vĩnh Long
Kế Sách
Long Phú
Mỹ Tú
Vĩnh Châu
Trần Đề
Phụng Hiệp
Đại Ngãi
Chợ Lách
Bình Đại
Bến Trai

Xtb
1548
1678

1559
1457
1500
1480
1767
1499
1502
1691
1634
1639
1596
1732
1771
1477
1494
1547

STT
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30

31
32
33
34
35
36
37
38

Tên trạm
Ba Tri
Hương Mỹ
Bến Tre
Trà Vinh
Càng Long
Bến Giá
Tiểu Cần
Trà Cú
Hịa Bình
Vàm Kênh
Long Định
Cai Lậy
Gị Cơng Đơng
Mỹ Phước
Hậu Mỹ Bắc
Tân An
Kiến Bình
Mộc Hóa
Tun Nhơn
Bến Lức


Xtb
1561
1637
1529
1455
1646
1631
1495
1625
1448
1511
1514
1457
1498
1411
1686
1561
1502
1651
1466
1669


Hội nghị Khoa học Công nghệ lần thứ 4 - SEMREGG 2018
STT
39
40
41
42

43
44
45
B1
B2
B3
B4

Tên trạm
Cần Đước
Đức Hoà
Vĩnh Hưng
Cái Bè
Chợ Gạo
Phú Mỹ
Mỹ Tho
Ho

B5

Kết luận

Fth
Ftt

Xtb
1469
1561
1466
1447

1513
1527
1523
1560
5%
1.49
0.9807
Ftt < Fth
Đồng nhất

Bảng 2. Nhóm đồng nhất số liệu mưa thứ 2.
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18

19
B1
B2
B3
B4

Tên trạm
Tân châu
Châu đốc
Long xuyên
Chợ Mới
Vàm Nao
Xuân Tô
Tri Tôn
Hội An
Núi Sập
Vĩnh T Trung
Thới Sơn
Cao Lãnh
Trường Xuân
Châu Thành
Hồng Ngự
Mỹ Thọ
Sa Đéc
Thanh Bình
Lai Vung
Ho

B5


Kết luận

Fth
Ftt

Xtb
1301
1310
1537
1426
1403
1427
1291
1346
1395
1317
1443
1554
1506
1310
1370
1509
1486
1391
1413
1407
5%
1.94
1.40
Ftt < Fth

Đồng nhất

Bảng 3. Nhóm đồng nhất số liệu mưa thứ 3.
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
B1
B2
B3
B4

Tên trạm
Rạch Giá
Gò Quao
Hà Tiên

Kiên Lương
Vĩnh Hịa Hưng
Vĩnh Thuận
Giồng Riêng
Hịn Đất (Tri Tơn)
Cái Nước
Đầm Dơi
Vị Thanh
Phước Long
Gành Hào
Bạc Liêu
Giá Rai
Ngan Dừa
Sóc Trăng
Ho

B5

Kết luận

Fth
Ftt

Xtb
2194
2040
2081
2178
1965
2117

1918
1915
2220
1889
1971
2073
1948
2067
2070
1941
1915
2030
5%
2.03
1.64
Ftt < Fth
Đồng nhất

Bảng 4. Nhóm đồng nhất số liệu mưa thứ 4.
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

11
B1
B2
B3
B4

Tên trạm
Xẻo Rô
An Minh
An Biên
Sông Đốc
Năm Căn
Cà Mau
U Minh
NT U Minh
Trần Văn Thời
Thới Bình
Viễn An Đơng
Ho

B5

Kết luận

Fth
Ftt

Xtb
2340
2426

2233
2324
2439
2364
2527
2497
2319
2361
2278
2373
5%
3.97
0.92
Ftt < Fth
Đồng nhất

337


The fourth Scientific Conference - SEMREGG 2018
Bảng 5. Nhóm đồng nhất số liệu mưa thứ 5.
STT

Tên trạm

Xtb

1

NT.Đông Hải


1790

2

Long Điền Tân

1768

B1

Ho

1779

B2

5%

B3

Fth

250.35

B4

Ftt

0.05


B5

Kết luận

Ftt < Fth
Đồng nhất

Bảng 6. Nhóm đồng nhất số liệu mưa thứ 6.
STT
1
2
3
4
B1
B2
B3
B4

Tên trạm
Tân Trụ
Châu Thành
An Hữu
Mỏ Cày
Ho

B5

Kết luận


Fth
Ftt

Xtb
1311
1345
1273
1317
1310
5%
19.47
0.37
Ftt < Fth
Đồng nhất

Trong quá trình kiểm định, trong chuỗi dữ liệu mưa bình qn nhiều năm (1999 - 2015) có
xuất hiện một số giá trị bất thường nên cần tiến hành loại bỏ các giá trị đó ra khỏi chuỗi để đảm bảo
tính đồng nhất cho chuỗi dữ liệu. Sử dụng phương pháp Modified Z - Scores tìm được các trạm cần
được loại bỏ ra khỏi chuỗi kiểm định gồm: Giồng Trôm, Phú Tân.
+ Giồng Trôm: Trạm Giồng Trôm thuộc tỉnh Bến Tre, có lượng mưa bình qn nhiều năm
(1999 - 2015) là Xtb = 1873 trong khi các trạm lân cận Xtb chỉ dao động từ 1400 đến trên 1600. Bởi
vì sự sai khác quá lớn của lượng mưa bình quân nhiều năm của trạm Giồng Trôm so với các trạm
lân cận nên cần loại bỏ trạm Giồng Trôm để đảm bảo tính đồng nhất của chuỗi dữ liệu.
Chuỗi dữ liệu tính tốn gồm lượng mưa bình qn nhiều năm (1999 - 2015) của 25 trạm lân
cận trạm Phú Tân, bao gồm: Giồng Trôm (1873 mm), Chợ Lách (1477 mm), Bình Đại (1494 mm),
Bến Trại (1547 mm), Ba Tri (1561 mm), Hương Mỹ (1637 mm), Bến Tre (1529 mm), Hòa Bình
(1448 mm) vàm Kênh (1511 mm), Long Định (1514 mm), Cai Lậy (1457 mm), Gị Cơng Đơng
(1498 mm), Mỹ Phước (1411 mm), Hậu Mỹ Bắc (1686 mm), Cái Bè (1447 mm), Chợ Gạo (1513
mm), Phú Mỹ (1527 mm), Tân An (1561 mm), Kiến Bình (1502 mm), Mộc Hóa (1651 mm), Tuyên
Nhơn (1466 mm), Bến Lức (1669 mm), Cần Đước (1469 mm), Đức Hịa (1561 mm), Vĩnh Hưng

(1466 mm).
Kết quả tính tốn theo phương pháp Modified Z - Scores được trình bày theo các bước
như sau:
B1: Tìm trung vị của độ lệch tuyệt đối (MAD)
MAD = median {|xi − ̅ |} = 62 (mm), ̅ = 1539 (mm) là trung bình của chuỗi số.
B2: Tính độ khác biệt giữa các biến số:
Mi = 0,6745

̅

B3: Nhận thấy tính tốn cho trạm Giồng Trơm có | Mi | = 3,51 > 3,5, kết luận rằng giá trị lượng
mưa bình quân nhiều năm tại trạm Giồng Trôm là giá trị bất thường cần loại bỏ khỏi chuỗi
tính tốn.
+ Phú Tân: Trạm Phú Tân là trạm nằm ở tỉnh Cà Mau, có lượng mưa bình quân nhiều năm
(1999 - 2015) là Xtb = 1535 trong khi các trạm lân cận có Xtb>1800. Giá trị Xtb của trạm Phú Tân
quá nhỏ so với toàn bộ Xtb của các trạm lân cận nó, cho nên cần tiến hành loại bỏ trạm Phú Tân ra
khỏi chuỗi dữ liệu để đảm bảo tính đồng nhất cho chuỗi.

338


Hội nghị Khoa học Công nghệ lần thứ 4 - SEMREGG 2018
Chuỗi dữ liệu tính tốn gồm lượng mưa bình quân nhiều năm (1999 - 2015) của 18 trạm lân
cận trạm Phú Tân, bao gồm: Rạch Giá (2194 mm), Gò Quao (2040 mm), Hà Tiên (2081 mm), Kiên
Lương (2178 mm), Vĩnh Hòa Hưng (1965 mm), Vĩnh Thuận (2117 mm), Giồng Riêng (1918 mm),
Hịn Đất (Tri Tơn) (1915 mm), Cái Nước (2220 mm), Đầm Dơi (1889 mm), Phú Tân (1536mm), Vị
Thanh (1971 mm), Phước Long (2073 mm), Gành Hào (1948 mm), Bạc Liêu (2067 mm), Giá Rai
(2070 mm), Ngan Dừa (1941 mm), Sóc Trăng (1915 mm). Kết quả tính tốn theo phương pháp
Modified Z - Scores được trình bày theo các bước như sau:
B1: Tìm trung vị của độ lệch tuyệt đối (MAD)

MAD = median {|xi − ̅ |} = 81 (mm), ̅ = 2002 (mm) là trung bình của chuỗi số.
B2: Tính độ khác biệt giữa các biến số:
Mi = 0.6745

̅

B3: Nhận thấy tính tốn cho trạm Phú Tân có| Mi | = 3,71 > 3,5, kết luận rằng giá trị lượng
mưa bình quân nhiều năm tại trạm Phú Tân là giá trị bất thường cần loại bỏ khỏi chuỗi tính tốn.
- Ngồi ra, đối với Thổ Chu, Phú Quốc là 2 trạm đảo có đặc điểm mưa khác với các trạm trong
đất liền nên không tiến hành phân vùng chung với các trạm đất liền.
4.2. Kết quả sử dụng phần mềm Mapinfo thể hiện vùng đồng nhất trên bản đồ
Nhằm kiểm tra lại tính chính xác của kết quả kiểm định bằng phương pháp thống kê, tiến hành
khoanh vùng các nhóm điểm đồng nhất với nhau trên Mapinfo và thành lập bản đồ đường đồng mức
lượng mưa bình quân nhiều năm các trạm đo mưa tại ĐBSCL. Các kết quả trên Mapinfo được thể
hiện trong Hình 2. và Hình 3.

Hình 2. Khoanh vùng đồng nhất lượng mưa bình quân nhiều năm các trạm ở ĐBSCL
(1999 - 2015).
339


The fourth Scientific Conference - SEMREGG 2018

Hình 3. Biểu đồ đường đồng mức lượng mưa bình quân nhiều năm các trạm ở ĐBSCL
(1999 - 2015).
Hình 2 là hình thể hiện 6 nhóm vùng đồng nhất theo kết quả kiểm định. Các nhóm đồng nhất
có Xtbtb tăng dần theo hướng từ Biển Tây sang Biển Đơng (nhóm 4 - nhóm 3 - nhóm 5 - nhóm 2 nhóm 1 - nhóm 6).
Hình 3 là Biểu đồ đường đồng mức lượng mưa bình quân nhiều năm các trạm ở ĐBSCL (19992015) cho thấy rằng lượng mưa ở ĐBSCL tăng dần theo không gian hướng từ Biển Tây sang Biển
Đông.
5. KẾT LUẬN

Kết quả kiểm định tính đồng nhất bằng phương pháp phân tích phương sai theo 1 dấu hiệu
phân chia các trạm đo mưa ở ĐBSCL thành 6 vùng đồng nhất về số liệu mưa bình quân nhiều năm
(1999-2015).
Bằng việc sử dụng phương pháp Modified Z - Scores đã phát hiện ra có 2 trạm không phù hợp
và cần được loại bỏ ra khỏi chuỗi kiểm định là trạm Giồng Trôm và Phú Tân.
Hiệu quả của việc sử dụng GIS xây dựng Biểu đồ đường đồng mức lượng mưa bình quân
nhiều năm các trạm ở ĐBSCL (1999-2015), cho hình ảnh trực quan về quy luật phân bố mưa tại
ĐBSCL.
Đối chiếu kết quả kiểm định tính đồng nhất và biểu đồ đường đồng mức lượng mưa bình quân
ĐBSCL khá trùng khớp, thấy rằng lượng mưa ở ĐBSCL chia làm 3 khu vực rõ rệt và giảm dần theo
không gian hướng từ Biển Tây sang Biển Đơng đúng với điều kiện hoạt động của gió mùa Tây
Nam, ngun nhân chính hình thành mưa ở khu vực này.

340


Hội nghị Khoa học Công nghệ lần thứ 4 - SEMREGG 2018
Kết quả đã đáp ứng được yêu cầu chuẩn hóa dữ liệu theo khơng và thời gian nhằm tránh các
trường hợp sai số trong nghiên cứu và tính tốn liên quan đến dữ liệu mưa ở ĐBSCL về sau.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Ngơ Đình Tuấn - Tập Bài giảng Phân tích thống kê trong thủy văn. Nxb. Nơng nghiệp, 1998.
2. Nguyễn Hữu Khải - Phân tích thống kê trong thủy văn. Giáo trình ĐHKHTN, 2008.
3. How to Detect and Handle Outlier - Boris Iglewicz, David Caster Hoaglin. ASQC Quality
Press, 1993.
4. Web Hệ thống thông tin địa lý - .
5. Đài Khí tượng - thủy văn Khu vực Nam Bộ - Số liệu khí tượng.

APPLY STATISTICAL ANALYSIS AND GIS TO IDENTIFY DATA CONSOLIDATION
OF RAINFALL IN MEKONG DELTA
Pham Linh Chi1, Pham Thi Bich Thuc2

1

Department Hydro-Meteorology, Ho Chi Minh City University of Natural resources
and Environment
2

Department Water Resources, Ho Chi Minh Institute of Resources Geography
Email:
ABSTRACT

The paper introduced one-way analysis of variance, statistical methods of analysis and
geographic information system (GIS) to identify and delineate the data consolidation of the average
yearly rainfall data for many years in Mekong Delta. According to the rain data were collected in
years 1999 to 2015. The results achieved using statistical methods of analysis and GIS accord with
objective reality, with 6 areas of rainfall data consolidated and have a good agreement with Southest
monsoon activity in Mekong Delta.
Keywords: Statistical methods of analysis, uniform area, GIS, rainfall data, Mekong Delta.

341