BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS VÀ VIỄN THÁM
THÀNH LẬP BẢN ĐỒ NGẬP LỤT TỈNH TRÀ VINH
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ

TRẦN VĂN HẢI

HÀ NỘI, NĂM 2017


BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS VÀ VIỄN THÁM
THÀNH LẬP BẢN ĐỒ NGẬP LỤT TỈNH TRÀ VINH

TRẦN VĂN HẢI
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ
MÃ SỐ: 1598030060

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. TS. PHẠM THỊ HOA
2. PGS. TS. TRẦN DUY KIỀU

HÀ NỘI, NĂM 2017

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
Cán bộ hướng dẫn 1: TS. PHẠM THỊ HOA
Cán bộ hướng dẫn 2: PGS. TS. TRẦN DUY KIỀU
Cán bộ chấm phản biện 1: PGS.TS. TRẦN XUÂN TRƯỜNG Cán
bộ chấm phản biện 2: TS. PHẠM MINH HẢI

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:
HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
Ngày ... tháng … năm 2017


22

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các nội dung, số liệu, kết quả nêu trong luận văn là
trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
TÁC GIẢ LUẬN VĂN
(ký và ghi rõ họ tên)

TRẦN VĂN HẢI


33

LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Phạm Thị Hoa và PGS.TS.
Trần Duy Kiều đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ rất tận tnh trong thời gian tôi

thực hiện và hoàn thành luận văn cao học.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo Khoa Trắc địa bản đồ và
trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã giảng dạy, đóng góp ý
kiến, tạo điều kiện cho tôi học tập và hoàn thành luận văn của mình.
Tôi xin chân thành cảm ơn Trung tâm Dịch vụ viễn thám và địa tin học Cục Viễn thám Quốc gia cùng các anh chị đồng nghiệp đã giúp đỡ tôi trong quá
trình thu thập số liệu và hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn bạn bè đồng nghiệp và người thân đã làm chỗ
dựa tinh thần vững chắc cho tôi học tập và công tác.


44

MỤC LỤC
LỜI

CAM

ĐOAN…………………………………………………..…..ii

LỜI

ƠN……………………………………………………….....iii

CẢM
MỤC

LỤC…………………………………………………………...…iv DANH MỤC CÁC CHỮ
VIẾT

TẮT…………………………………..vi


DANH

BẢNG………………………………………….....vii

DANH

VẼ…………………………………….......viii

TÓM

VĂN…………………………………………….….ix

MỤC

MỤC
TẮT

CÁC

CÁC
HÌNH
LUẬN
MỞ

ĐẦU…………………………………………..……………………1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ CÁC
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU............................................................. 5
1.1. Tổng quan về ứng dụng của GIS và viễn thám trong ngập lụt .......... 5
1.1.1. Nghiên cứu trên thế giới ............................................................. 5

1.1.2. Nghiên cứu trong nước ............................................................... 7
1.2. Vấn đề nghiên cứu của đề tài ...........................................................
10
1.2.1. Cơ sở khoa học thành lập bản đồ ngập lụt ................................
10
1.2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................ 17
1.2.3. Nội dung nghiên cứu................................................................. 17
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS VÀ VIỄN
THÁM THÀNH LẬP BẢN ĐỒ NGẬP LỤT ....................... 18
2.1. Khái quát chung về viễn thám ......................................................... 18
2.1.1. Khái niệm và nguyên lý cơ bản về viễn thám........................... 18
2.1.2. Phương pháp xử lý thông tin viễn thám.................................... 21
2.1.3. Một số phương pháp phân loại ảnh đa phổ...............................
24
2.1.4. Tư liệu sử dụng trong viễn thám ............................................... 33
2.1.5. Ứng dụng của viễn thám ........................................................... 35
2.2. Khái quát chung về hệ thông tn địa lý (GIS) .....................................
36
2.2.1. Khái niệm và cấu trúc của GIS ................................................. 36
2.2.2. Các chức năng cơ bản của GIS .............................................. 40


55

2.2.3. Ứng dụng của hệ thông tin địa lý (GIS).................................... 43
2.3. Nắn chỉnh hình học ảnh vệ tinh .......................................................
45


66


2.3.1. Nguyên lý chung ....................................................................... 45
2.3.2. Các phương pháp nắn ảnh số .................................................... 47
2.3.3. Lấy mẫu lại giá trị độ xám các pixel......................................... 49
2.4. Quy trình thành lập bản đồ ngập lụt bằng công nghệ viễn thám và
GIS50
2.4.1. Xây dựng cơ sở dữ liệu nền địa lý ............................................ 50
2.4.2. Quy trình ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS thành lập bản
đồ ngập lụt...........................................................................................
50
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM THÀNH
LẬP BẢN ĐỒ NGẬP LỤT TỈNH TRÀ VINH ...................... 51
3.1. Tình hình và đặc điểm khu vực nghiên cứu ..................................... 51
3.1.1 Vị trí khu đo ............................................................................... 51
3.1.2. Đặc điểm địa lý tự nhiên ........................................................... 51
3.2. Tư liệu và phần mềm sử dụng cho nghiên cứu ................................ 54
3.2.1. Tư liệu ....................................................................................... 54
3.2.2. Phần mềm sử dụng cho nghiên cứu .......................................... 55
3.3. Chiết tách thông tn vùng ngập từ ảnh vệ tinh ................................. 57
3.4. Thành lập bản đồ nền địa lý tỉnh Trà Vinh tỷ lệ 1:250 000 ............. 59
3.4.1. Quy định kỹ thuật...................................................................... 59
3.4.2. Thành lập bản đồ nền địa lý ...................................................... 66
3.4.3. Xây dựng CSDL nền địa lý....................................................... 67
3.4.4. Chồng ghép thông tin thành lập bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh tỷ
lệ 1:250.000.........................................................................................
69
3.5. Phân tích, xác định diện tch vùng ngập. ......................................... 71
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI
LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC



77

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Vi ết tắ t
ĐBSCL
DEM (Digital Evaluation Model)

Vi ết đầy đủ
Đồng bằng sông Cửu Long
Mô hình số độ cao

GIS (Geographic Informaton System)
CPU (Central Processing Unit)

Hệ thông tn địa lý
Bộ xử lý trung tâm

GEODBMS

Cơ sở dữ liệu không gian

HQTCSDL

Hệ quản trị cơ sở dữ liệu R

(Red)

Kênh đỏ


G (Green)

Kênh xanh

B (Blue)

Kênh lục


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1: So sánh ưu nhược điểm của phương pháp giải đoán bằng mắt
và giải đoán bằng phương pháp số
.................................................................. 24
Bảng 3.1: Bảng thống kê các nhóm lớp và các lớp thông tin của CSDL ... 65
Bảng 3.2: Thống kê diện tích đất ngập ....................................................... 72


88

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 2.1: Sơ đồ thu nhận ảnh vệ tinh ......................................................... 18
Hình 2.2: Bức xạ và phản xạ của vật thể .................................................... 19
Hình 2.3: Xác suất sai số PE cho phân loại theo xác suất cực đại ......... 24
Hình 2.4: Khoảng cách "City Block" (d1) và "Ocolit" trong mảng 2 chiều 28
Hình 2.5: Ranh giới cho 3 lớp tập hợp hai chiều ........................................ 28
Hình 2.6: Bản chất hình học của phân loại hình hộp ............................. 30
Hình 2.7: Mối liên hệ các thành phần của hệ thống thông tin địa lý. ......... 38
Hình 2.8: Các thành phần phần cứng của hệ thống thông tin địa lý. ..........
39
Hình 2.9: Thành phần phần mềm cơ bản của hệ thống thông tin địa lý .....

40
Hình 2.10: Sự tương quan giữa GIS và các hệ thông tin khác ................... 43
Hình 2.11: Sơ đồ nguyên lý nắn chỉnh hình học ảnh vệ tinh ...................... 46
Hình 2.12: Quy trình công nghệ xây dựng CSDL nền địa lý (GIS) ...... 50
Hình 2.13: Quy trình ứng dụng GIS và viễn thám thành lập bản đồ ngập
lụt......................................................................................................................... 50
Hình 3.1: Ảnh ASAR sau khi định chuẩn ................................................... 57
Hình 3.2: Ảnh ASAR sau khi được lọc theo phương pháp lọc Lee ........... 58
Hình 3.3: Hiện trạng ngập tại thời điểm lũ ngày 28/08/2008 ..................... 59
Hình 3.4: Ảnh Landsat TM 7 – độ phân giải 75m – chụp năm 2008 ......... 66
Hình 3.5: Bản đồ nền địa lý tỷ lệ 1:250 000 tỉnh Trà Vinh ........................ 67
Hình 3.6: DEM55_1_1 tỉnh Trà Vinh ......................................................... 69
Hình 3.7: Cấu trúc cơ sở dữ liệu bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh ................ 70
Hình 3.8: Bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh (Microstation) ............................ 70
Hình 3.9: Bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh (ArcGIS) .................................... 71


99

TÓM TẮT LUẬN VĂN
Họ và tên học viên: Trần Văn Hải.
Lớp: CH1TĐ

Khóa: 01

Cán bộ hướng dẫn 1: TS. Phạm Thị Hoa
Cán bộ hướng dẫn 2: PGS.TS. Trần Duy Kiều
Tên đề tài: Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám thành lập bản đồ ngập
lụt tỉnh Trà Vinh.
1. Mở đầu

Ngập lụt là một hiện tượng tai biến thiên nhiên, là kết quả của quá
trình tập trung nước với khối lượng lớn và tràn vào các vùng địa hình thấp, gây
ngập lụt trên diện rộng. Ngập lụt không chỉ gây tổn hại nặng nề về người và
của ở thời điểm đó mà còn tác động tiêu cực rất lâu đến môi trường sinh thái,
ảnh hưởng trực tiếp tới đời sống và các hoạt động kinh tế xã hội con người.
Để thành lập bản đồ ngập lụt có thể sử dụng nhiều phương pháp
khác nhau. Những năm gần đây, ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS để giám
sát ngập lụt đã nhận được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trong và ngoài
nước. Theo xu thế này, nhằm góp phần giúp tỉnh Trà Vinh, một tỉnh thuộc đồng
bằng sông cửu Long, nơi thường xuyên chịu ảnh hưởng của hiện tượng ngập lụt
dễ dàng giám sát và đánh giá thiệt hại do lũ lụt gây ra, đề tài “Ứng dụng công
nghệ GIS và viễn thám thành lập bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh ” đã được đặt ra
nghiên cứu.
Đề tài có mục têu là:
- Thành lập bản đồ hiện trạng ngập lụt tỉnh Trà Vinh;
- Xác định ranh giới và tính toán diện tích vùng bị ngập lụt của các huyện
thuộc tỉnh Trà Vinh.
Để đạt được mục têu trên, nội dung nghiên cứu chính của đề tài gồm có:


10
10

- Quy trình ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám thành lập bản đồ ngập
lụt tỉnh Trà Vinh;


11
11


- Xử lý ảnh viễn thám bằng phần mền ENVI;
- Xây dựng bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh dựa trên kết quả phân loại ảnh,
xử lý ảnh; chồng ghép giữa bản đồ nền địa lý, mô hình số độ cao;
- Xác định ranh giới và tính toán diện tích vùng bị ngập lụt của các huyện
thuộc tỉnh Trà Vinh.
2. Tổng quan tình hình nghiên cứu
Qua phân tch, đánh giá các công trình nghiên cứu liên quan, luận văn đã
thống kê lại các phương pháp chủ yếu để thành lập bản đồ ngập lụt, bao gồm:
- Phương pháp đo đạc trực tiếp ngoài thực địa:
Bằng phương pháp trắc địa có thể đo độ sâu ngập lụt, đánh dấu các
điểm đã bị ngập lụt thông qua các dấu vết của các trận ngập lụt đã xẩy ra để lại,
từ đó khoanh vùng ngập lụt trên bản đồ địa hình và từ đó thành lập ra bản đồ
chuyên đề về ngập lụt. Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi tốn nhiều công sức,
kinh phí và thời gian. Do vậy không hiệu quả.
- Phương pháp nghiên cứu cơ chế và tiến trình lũ thông qua các mô
hình dự báo lũ dưới góc nhìn của thủy văn học:
Phương pháp này dựa vào quy luật chuyển động của nước trong sông và
vào quy luật tập trung nước của lưu vực từng nhánh sông và phân phối nó dọc
theo để tnh toán và dự báo. Các mô hình và phương pháp thủy văn có ưu điểm
cho kết quả tnh toán tương đối chính xác về các thông số ngập lụt dọc theo các
tuyến đất canh tác nhạy cảm với lũ, các công trình dân sinh có nguy cơ bị phá
hỏng bởi lũ, đồng thời cho phép đưa ra nhiều kịch bản dự báo khác nhau. Tuy
nhiên, để tnh toán cần nhiều các tham số đầu vào và địa hình bị khái quát đi
nhiều.
- Phương pháp dựa trên quan điểm địa mạo:
Các nhà Địa mạo học trên cơ sở nghiên cứu lũ lụt xác định phạm vi ảnh
hưởng của chúng, những đặc điểm của chúng đã diễn ra, dự báo mức độ
tác động và những thiệt mà chúng gây ra trong tương lai.



12
12

- Phương pháp ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS
Đây là hướng nghiên cứu và cảnh báo lũ lụt hiện đại và trực quan, xuất
hiện khá phổ biến từ cuối những năm 70, đầu những năm 80 sau khi viễn
thám vệ tinh ra đời và đặc biệt là có sự trợ giúp của hệ thông tin địa lý GIS.
Đặc điểm của ảnh viễn thám là cho phép thu nhận đồng thời đặc điểm
của các đối tượng trên một diện tch rộng lớn tại thời điểm bay chụp. Việc chiết
xuất các lớp thông tn liên quan đến ngập lụt từ ảnh có thể giúp các nhà nghiên
cứu thành lập được bản đồ hiện trạng lũ lụt hay đặc điểm của vùng ngập lụt ở
các thời điểm khác nhau của một khu vực.
Luận văn lựa chọn phương pháp sử dụng ảnh viễn thám và mô hình số độ
cao (DEM) kết hợp với hệ thông tin địa lý nhằm chiết tách ra các khu vực ngập
lụt và cho ra số liệu chi tiết về vùng ngập tại khu vực nghiên cứu.


xii

3. Quy trình ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS thành lập bản đồ ngập lụt
Ảnh viễn thám

Ảnh vệ tnh SPOT dạng số

Ảnh

ENVISAT
Thành lập bình đồ ảnh

Nhập dữ liệu


Bản đồ địa hình tỷ lệ 1 : 250 000

Bình đồ ảnh vệ tnh tỷ lệ 1 : 250 000

Tăng cường
chất lượng ảnh
Nắn chỉnh ảnh
Chiết tách vùng
ngập nước

Bản đồ ngập lụt

Hiện chỉnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1 : 250 000 theo ảnh SPOT 4

Mô hình số độ

Kết quả hiện chỉnh bản đồ
Biên tập, trình bày kết quả hiện chỉnh bản đồ
Bản đồ nền địa lý tỷ lệ 1 : 250 000


13
13

4. Thực nghiệm ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS thành lập
bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh
4.1. Phạm vi nghiên cứu
Vị trí địa lý của phạm vi nghiên cứu giới hạn từ 9°31'46" đến 10°4'5" vĩ
độ Bắc và từ 105°57'16" đến 106°36'04" kinh độ Đông.

Phía Bắc Trà Vinh giáp với Bến Tre, phía Nam giáp với Sóc Trăng,
phía Tây giáp với Vĩnh Long, phía Đông Giáp Biển Đông.
4.2. Tư liệu sử dụng cho nghiên cứu
- Ảnh ENVISAT ASAR được thu ngày 28/08/2008, độ phân giải 75m;
- Ảnh vệ tinh SPOT4: sử dụng ảnh đa phổ có độ phân giải 20m gồm
các ảnh: S4 276 328 chụp ngày 12/07/2009; S4 275 328 chụp ngày
09/01/2009; S4 276 329 chụp ngày 12/07/2009; S4 275 329 chụp ngày
09/01/2009.
- Bản đồ địa hình tỷ lệ 1 : 25 000, 1:50000, 1:100000, 1:250000
4.3. Chồng ghép thông tin thành lập bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh tỷ
lệ 1:250.000
Các tư liệu nêu trên được xử lý để xây dựng cơ sở dữ liệu bao gồm các
lớp
thông tn Cơ sở, Địa hình, Dân cư, Giao thông, Ranh giới, Thủy hệ và vùng ngập
lụt; được lưu trữ trong Geodatabase với cấu trúc được sắp xếp theo hình 3.1.

Hình 4.1: Cấu trúc cơ sở dữ liệu bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh


14
14

Sản phẩm bản đồ trong ArcGIS:

Hình 4.2: Bản đồ ngập lụt tỉnh Trà Vinh (ArcGIS)
4.4. Phân tích, xác định diện tch vùng ngập.
Theo kết quả thu được có thể dễ dàng tnh được diện tích các
vùng ngập chủ yếu tập trung ở 5 huyện: Càng Long, Cầu Kè, Châu Thành,
Tiểu Cần, Trà Cú với bảng thống kê diện tích:
Bảng 4.1: Thống kê diện tích đất ngập

Tên
huyện

Diện tích
ngập (ha)

Tên huyện

Diện tích
ngập (ha)

Càng Long

1842

Trà Cú

6432

Cầu Kè

1547

Thành phố Trà Vinh

0

Châu Thành

3263


Duyên Hải

0

Tiểu Cần

9552

Cầu Ngang

0


15
15

Nhận xét: Theo thống kê, vùng có diện tch ngập lớn chủ yếu nằm
trong địa giới 3 huyện Tiểu Cần, Trà Cú và Châu Thành, Càng Long và Cầu Kè
có mức ngập ít, các huyện còn lại hầu như không bị ngập. Vùng có diện tch
ngập lớn là vùng có độ cao trung bình thấp so với mực nước biển. Sử
dụng các số liệu thống kê diện tích ngập kết hợp với cơ sở dữ liệu đánh giá
mức độ thiệt hại và từ đó đưa ra phương pháp, định hướng quy hoạch vùng
có độ cao trung bình thấp, vùng dễ bị tổn thương do ngập lụt, tiến hành
đánh giá tổn thất, lập kế hoạch ứng cứu và chỉ đạo ứng cứu phục hồi, khắc
phục hậu quả của lũ lụt.
5. Kết luận
Sau khi nghiên cứu và thực nghiệm thành lập bản đồ ngập lụt tỉnh Trà
Vinh, tôi rút ra một số kết luận như sau:
- Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS đề tài đã đưa được ảnh cần

nắn về hệ tọa độ VN-2000, xây dựng được bình đồ ảnh và bản đồ nền địa lý
khu vực nghiên cứu.
- Xử dụng phần mềm xử lý ảnh Envi để chiết tách ra các khu vực ngập
lụt tại thời điểm ảnh ENVISAT ASAR được chụp vào ngày 28/8/2008.
- Sự tch hợp giữa công nghệ viễn thám và GIS đã giúp ta dễ dàng đưa
ra được bản đồ hiện trạng ngập lụt với độ chính xác cao. Khóa giải đoán tốn ít
thời gian, công sức và kinh phí hơn nhiều so với các phương pháp
truyền thống trước đây. Công nghệ xử lý ảnh vệ tinh để thành lập bản đồ
ngập lụt đã đưa ra các kết quả mà bằng phương pháp truyền thống không
làm được. Do diễn biến quá trình mưa lũ xảy ra nhanh, trên diện rộng tại các
tỉnh ĐBSCL, các phương tiện quan trắc theo dõi rất khó khăn thì ảnh viễn
thám là tư liệu không gian có thể cung cấp thông tin về hiện trạng lũ trên
diện rộng.
- Từ bản đồ hiện trạng ngập lụt sẽ xác định được diện tích các vùng
ngập lụt. Tập chung chủ yếu ở một số huyện giáp biển, có địa hình thấp
(huyện


16
16

Càng Long là 1842 ha, huyện Cầu Kè là 1547 ha, huyện Châu Thành là 3263
ha, huyện Tiểu Cần là 9552 ha, huyện Trà Cú là 6432 ha).
6. Kiến nghị
- Để giám sát nhanh và nghiên cứu lũ cần sử dụng loạt ảnh Radar đa
thời gian.
Cần kết hợp dự báo lũ với lập trình thu ảnh của Trạm thu ảnh vệ tinh
thuộc dự án Giám sát Tài nguyên thiên và Môi trường của Bộ Tài nguyên và
Môi trường để có thể thu được ảnh ngay tại thời điểm "nhạy cảm" của lũ.
- Cần kết hợp với các mô hình thủy văn, thủy lực nhằm tnh ra cao trình

ngập, đưa ra mức độ ngập cụ thể cho từng vùng, đồng thời có thể dự
báo những vùng sẽ có khả năng bị ảnh hưởng để đề ra các biện pháp phòng
chống và cứu hộ kịp thời.
- Cần nghiên cứu xây dựng chi tết các chỉ têu đánh giá mức độ thiệt
hại cho từng đối tượng thuộc lớp phủ bề mặt để phục vụ nhanh chóng
công tác đánh giá thiệt hại do lũ lụt gây ra.
- Khi đánh giá nhanh mức độ thiệt hại do ảnh hưởng của lũ lụt cần phải
có đầy đủ cơ sở dữ liệu GIS và DEM với độ chính xác cao.


17
17

SUMMARY OF DISSERTATION
Master Student’s name: Tran Van Hai
Class: CH1TD Course: 1
The frst supervisor: Dr. Pham Thi Hoa
The second supervisor: Asc. Prof. Dr. Tran Duy Kieu
Topic: Application of GIS technology and remote sensing to establish
the flood map in Tra Vinh province.
1. Introduction
Flood is a natural calamity phenomenon, as a result of large water
concentrations and spills into low terrain, causing widespread flooding.
Flooding not only damaged people and property at that time it happened
but also negatively affected the ecological, directly affectng the life and
socio- economic actvities of people.
The flood map can be established by various methods. In recent years,
applicaton of GIS and remote sensing in flood monitoring has been received
the atenton from domestic and foreign scientst. Following this trend, in
order to help Tra Vinh province, a province in Mekong delta, where flood

usually happens, easily monitor and assess the damage caused by floods, the
study “Application of GIS technology and remote sensing to establish the flood
map in Tra Vinh province.” were performed.
Goals of study:
- Establishing the flood map in Tra Vinh Province
- Determination of boudary and calculaton of flooded area of
districts in Tra Vinh province
To archieve those goals, the main research topics inlcuded:


xviii
18

- Application of GIS technology and remote sensing to establish
the flood map in Tra Vinh province procedure;
- Remote sensing image processing by ENVI;
- Generation of flood map in Tra Vinh province based on image
classification, image processing, layer stacking including: DEM, geographic
background map;
- Determination of boudary and calculaton of flooded area of
districts in Tra Vinh province
2. Overview of research situation
By analysing and assessingrelated studies, the thesis has analyzed
main methodologies to establish the flood map, consist of:
- Method of on-site measurement
The geodetc method can be used to measure flooded depths, marking
points that have been flooded through traces of floods that have occurred,
thereby zoning flooded areas on topographic maps and generate a thematic
map on flooding. However, this method requires a lot of effort, money and
tme. So it is not effective.

- Method of study on the flood mechanism and the flood
process through forecasting models under hydrology view.
This method is based on the water moton rules in the river and on the
water concentration rules of the river basin and distributes it along for
calculatons and forecasts. Hydrological models and methods have the
advantage of providing relatively accurate estimates of flood parameters
along flood-prone where flood-sensitive land routes, floods, and also
allows for a variety of forecast scenarios. However, many of the input
parameters are required and terrain are much more generalized.


xviii
19

- Method Based on geomorphological view
Geologists based on the basis of flood research to determine range of
their impact, their characteristics when they occured, prediction of their
impact, and what they will damage in the future.
- Method of application remote sensing and GIS technology
This is modern and intuitive method for study and warning flood,
which has been common since the late 1970s and early 1980s after remote
sensing satellite appeared and especially with the support of geographic
informaton system, GIS.
Remote sensing imagery characteristcs allow to get object’s
properties on the large scale at the acquisiton time. Flooded area
informatons have been extracted from image that can help researchers
establishing the existing flood map or flooded area characteristics at the
various time on the same area.
Thesis picked up method of using remote sensing imagery and DEM
combined GIS to extract flooded area and its detailed data in the study area



xx

3. Application of GIS technology and remote sensing to establish the flood map procedure
Remote sensing imagery

SPOT Imagery in digital format
ENVISAT ASAR Imagrey
Generation imagery map

Insert data

Topographic map , scale 1:2 50 000

Enhanced imagery

Image correction

Revise topographic map at scale 1: 250 000 by using S POT Imagery

Result of revising map

DEM
E

Flooded area extracting

Flood map


Imagery map at scale 1 : 250 000

dition,

Presentation result o revisin

g map
Geographical background map at scale 1:250 000


21
21

4. Experiment on Application of GIS technology and remote
sensing to establish the flood-map in Tra Vinh province.
4.1. Study area
Study area was limited from 9°31'46" to 10°4'5" latitude, and from
105°57'16" to 106°36'04" long
tidute
The north of Tra Vinh is bordered by Ben Tre, the south is bordered by
Soc
Trang, the west borders with Vinh Long, the eastern border of the East
Sea.
4.2. Used Data
- ENVISAT ASAR image, acquisiton date: 28/08/2008, resoluton 75m
- SPOT4 Image, only use multispectral with resolution 20m: S4 276
328, acquisiton date 12/07/2009; S4 275 328, acquisiton date 09/01/2009;
S4 276 329, acquisition date 12/07/2009; S4 275 329, acquisition
date
09/01/2009

.
- Topographic map at scale 1:25000, 1:50000, 1: 100000, 1:250000.
4.3. Layer stacking for establishing flood map in Tra Vinh Province at
scale 1:250000
All above data were processed to generate database including
layers
such as: basis, terrain, residental, traffic, boundary, hydrology and flooded
area; they has been archived in Geodatabase with structure that is display
in the following, figure 4.1.