BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT

VŨ THỊ TƯƠNG
NGHIÊN CỨU ƯNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM,GIS VÀ MƠ HÌNH
THỦY VĂN THỦY LỰC ĐỂ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ NGẬP LỤT TỈNH VĨNH
PHÚC
Chuyên ngành: Bản đồ, viễn thám và hệ thống thông tin địa lý
Mã số: 60.44.76

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS TRẦN XUÂN TRƯỜNG

HÀ NỘI 2012


1
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả
nghiên cứu và thực nghiệm đưa ra trong luận văn là hoàn toàn trung thực, chưa
được ai cơng bố trong cơng trình nào.
Hà Nội, ngày 15 tháng 4 năm 2012
Tác giả luận văn

VŨ THỊ TƯƠNG


2
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ......................................................................................................1

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT..........................................................................4
DANH MỤC CÁC BẢNG ........................................................................................5
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................8
CHƯƠNG 1 BẢN ĐỒ NGẬP LỤT VÀ TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU
VỀ NGẬP LỤT........................................................................................................13
1.1. Bản đồ phục vụ quản lý ngập lụt........................................................................13
1.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong khu vực ........................................15
1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước.......................................................................17
CHƯƠNG 2 CƠNG NGHỆ VIỄN THÁM, GIS VÀ MƠ HÌNH THỦY VĂN
THỦY LỰC TRONG THÀNH LẬP BẢN ĐỒ NGẬP LỤT ...............................20
2.1. Đặc tính kỹ thuật của tư liệu ảnh vệ tinh ...........................................................20
2.2. Một số mơ hình toán học trong nghiên cứu ngập lụt .........................................27
2.3. Giới thiệu về hệ thơng tin địa lý (GIS) ..............................................................31
2.4. Quy trình kết hợp viễn thám và mơ hình thủy văn, thủy lực. ............................34
2.5. Chiết tách một số thông số đầu vào của mơ hình MIKE11 từ DEM bằng mơ
hình SWAT2000 .......................................................................................................36
2.6. Chiết tách một số thông số đầu vào của mô hình MIKE11 từ tư liệu viễn
thám...........................................................................................................................37
2.7. Lập bản đồ hiện trạng ngập lụt từ ảnh viễn thám...............................................40
2.8. Quy trình cơng nghệ chiết tách vết ngập lũ từ ảnh vệ tinh RADAR .................41
2.9. Quy trình cơng nghệ phân loại tự động lớp phủ trên ảnh viễn thám bằng
phương pháp phân loại có giám định ........................................................................45
CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CƠNG NGHỆ
VIỄN THÁM, GIS VÀ MƠ HÌNH THỦY VĂN THỦY LỰC ĐỂ THÀNH LẬP
BẢN ĐỒ NGẬP LỤT TẠI MỘT SỐ LƯU VỰC SÔNG CỦA TỈNH VĨNH
PHÚC........................................................................................................................51
3.1.Đặc điểm tự nhiên và kinh tế xã hội vùng nghiên cứu thực nghiệm. .................51


3

3.2. Thu thập tư liệu. .................................................................................................62
3.3. Chiết tách các thông tin đầu vào của mơ hình. ..................................................63
3.4. Lập bản đồ hiện trạng vùng ngập lụt bằng ảnh viễn thám Radar. .....................67
3.5. Tính tốn thủy văn, thủy lực, ngập lụt. ..............................................................74
3.6. Phân tích đánh giá kết quả thực nghiệm ............................................................84
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................87
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................89


4

 
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ENVISAT ASAR

Environmental Satellite Advanced Synthetic
Aperture Radar

MIKE NAM

Mơ hình thuỷ văn

MIKE 11

Mơ hình thuỷ lực

MIKE GIS

Mơ hình MIKE kết nối GIS


SWAT

Soil and Water Assessment Tool
Mơ hình mưa dịng chảy

SRTM

Shuttle Radar Topography Mission
Dữ liệu mơ hình số địa hình

DEM

Mơ hình số độ cao

BĐĐH

Bản đồ địa hình

HEC-HMS

Mơ hình thuỷ văn

GIS

Hệ thống thông tin địa lý

NDVI

Chỉ số thực vật chuẩn


HTSDĐ

Hiện trạng sử dụng đất

HTTT

Hệ thống thông tin

CSDL

Cơ sở dữ liệu

LVS

Lưu vực sông

CNTT

Công nghệ thông tin

SPOT

Système Pour l’Observation de la Terre
Hệ thống vệ tinh quan trắc Trái Đất của Pháp


5
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2-1: Một số thông số của vệ tinh ENVISAT..................................................26
Bảng 2-2: Danh mục các sản phẩm ảnh vệ tinh SPOT 5..........................................27

Bảng 3-1: Bảng các thông số đầu vào của mơ hình thủy văn MIKE 11 được chiết
tách từ tư liệu viễn thám...........................................................................................67
Bảng 3-2: Hệ số dòng chảy đối với các loại mặt phủ khác nhau..............................78
Bảng 3-3: Số liệu mưa, mực nước chi tiết của các trạm...........................................79
Bảng 3-4: Kết quả tính tốn thủy lực hệ thống sơng Mây - Cầu Bòn cho hai trận lũ
tháng 8 và tháng 11 năm 2008..................................................................................79


6
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 2-1: Dải tần số hoạt động của Radar …………………...……………………22
Hình 2-2 : Độ rộng dải chụp ảnh ASAR và một số đầu thu khác của vệ tinh
ENVISAT…………………………………………………………………………. 23
Hình 2-3: Ảnh ASAR chế độ chuẩn (Image Mode); VV hoặc HH………………. 24
Hình 2-4: Ảnh ASAR chế độ chụp ảnh rộng (Wide Swath); VV hay HH Chế độ
phân cực luân phiên (Alternative Mode) ………………………….………………24
Hình 2-5: Chế độ phân cực luân phiên của ASAR……………………………….. 25
Hình 2-6: Sơ đồ các chức năng của SWAT ……………………………………….29
Hình 2-7: Hệ thống phần cứng GIS …………………………………………...…..31
Hình 2-8: Thành phần cơ sở dữ liệu ……………………………………………….32
Hình 2-9: Sơ đồ quy trình kết hợp viễn thám và mơ hỡnh thy vn, thy lc tớnhtoỏn
ngp lt .34
Hình 2-10: Sơ đồ quy trình tách chiết các thông số của mô hình MIKE11 bằng
modul SWAT2000. ...36
Hình 2-11: Quy trình đặt chụp ảnh viễn thám và chiết tách vùng ngập lụt từ ảnh viễn
thám ..42
Hình 2-12: Quy trình công nghệ chiết tách vÕt ngËp lị tõ ¶nh vƯ tinh RADAR ….41
Hình 2-13: Quy trình cơng nghệ phân loại tự động lớp phủ trờn nh vin thỏm bằng
phơng pháp phân loại có giám ®Þnh. ……………………………………………..47
Hình 3-1: Mạng lưới sơng suối và trạm khí tượng thủy văn khu vực thực nghiệm. 54

Hình 3-2: Sơ đồ cảnh ảnh SPOT5 khu vực tỉnh Vĩnh Phúc………………………. 63
H×nh 3-3: Mô hình số độ cao khu vực thực nghiệm tỉnh Vĩnh Phúc. ...64
Hình 3-4: T liệu ảnh vệ tinh sau khi đợc ghép và xử lý. ...65
Hỡnh 3-5: Kt quả sau phân loại. …………………………………………………..66
Hình 3-6:Vùng ngập trên nền ảnh Asar ngy 7/11/2008 .70
Hình 3-7: Bản đồ hiện trạng ngập lụt năm 2008 đợc chiết tách từ ảnh ENVISAT
ASAR trên nỊn ¶nh SPOT …………………………………………………………71


7
Hình 3-8: Bản đồ hiện trạng ngập lụt tỉnh Vĩnh Phúc ngày 7/11/2008…………... 72
Hình 3-9: Bản đồ hiện trạng ngập khu vực thực nghiệm - huyện Bình Xuyên tỉnh
Vĩnh Phúc ngày 7/11/2008 ………………………………………………………...73
Hình 3-10: Sơ đồ tính tốn thủy lực mạng sơng trong mơ hình MIKE 11……….. 75
Hình 3-11: Sơ đồ phân chia các lưu vực bộ phận (đơn vị Km2). …………………75
Hình 3-12: Kết qủa kiểm tra mơ hình tại Lương Phúc……………………………. 77
Hình 3-13: Kết quả kiểm tra mơ hình tại Mạnh Tân cho hai trận lũ tháng 8 và tháng
11 năm 2008………………………………………………………………………. 79
Hình 3-14: Bản đồ ngập lụt lớn nhất trong trận lũ thực đo tháng 8 năm 2008. …...82
Hình 3-15: Bản đồ ngập lụt lớn nhất trong trận lũ tháng 10 và 11 năm 2008……. 83

 


8
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Ngập lụt là một hiện tượng tai biến thiên nhiên, kết quả của quá trình tập
trung nước với khối lượng lớn và tràn vào các vùng địa hình thấp, gây ngập lụt trên
diện rộng. Ngập lụt không chỉ gây tổn hại nặng nề về người và của ở thời điểm đó

mà cịn tác động tiêu cực rất lâu dài đến môi trường sinh thái, ảnh hưởng trực tiếp
đến đời sống và các hoạt động kinh tế xã hội con người.
Con người không thể hạn chế toàn bộ những ảnh hưởng do lũ lụt gây ra. Tuy
nhiên, có thể giảm nhẹ những ảnh hưởng của lũ lụt bằng việc nâng cao khả năng dự
báo và cảnh báo cho dân địa phương sống trong vùng thường xuyên chịu ảnh hưởng
của lũ lụt.
Trên thế giới, việc nghiên cứu các giải pháp phòng lũ lụt được nhiều Quốc
gia quan tâm và hướng tiếp cận là sự kết hợp giữa giải pháp cơng trình và phi cơng
trình. Giải pháp cơng trình thường được sử dụng là xây dựng các hồ chứa, đê điều,
cải tạo lịng sơng…Các giải pháp phi cơng trình là trồng rừng, bảo vệ rừng; xây
dựng và vận hành các phương án phòng tránh lũ và di dân lúc cần thiết khi có thơng
tin dự báo và cảnh báo chính xác. Việc dự báo và cảnh báo ngập lụt sẽ là một biện
pháp rất cần thiết có thể giảm thiểu tối đa thiệt hại về người và tài sản.
Cơng nghệ Viễn thám, với các tính năng ưu việt sẽ giúp chúng ta có thể thu
nhận đồng thời đặc điểm của các đối tượng trên bề mặt Trái Đất trong một diện tích
rộng lớn tại thời điểm bay chụp. Trong nghiên cứu ngập lụt, ảnh viễn thám có vai
trị như một đầu vào quan trọng cung cấp các thông tin về vùng ngập và các đơn vị
địa hình, lớp phủ thực vật, mạng lưới sơng suối.
Nếu có những bức ảnh viễn thám chụp vào thời điểm xảy ra ngập lụt, từ ảnh
có thể chiết tách được thơng tin về diện phân bố ngập một cách nhanh chóng, chính
xác. Mặt khác, sử dụng ảnh viễn thám có thể nhận biết được những biến đổi mang
tính đột biến sau ngập lụt.
Trong những năm gần đây ở Việt Nam liên tục xảy ra ngập lụt, gây thiệt hai
lớn về tài sản và con người. Vĩnh Phúc là một tỉnh nằm trong khu vực châu thổ sông


9
Hồng thuộc vùng trung du và miền núi phía Bắc. Đặc biệt ở các huyện có địa hình
trũng thường xun xảy ra ngập lụt nặng khi có mưa lớn. Cũng tại các vùng địa
hình này, hiện tượng ngập úng có tính chất thường trực hàng năm, kéo dài, dẫn

đến tình trạng đất hoang hóa, chưa được tận dụng có hiệu quả vào sản xuất. Hậu
quả là đời sống và điều kiện kinh tế của nhân dân cịn khó khăn. Trước tình hình
thực tế đó, tác giả đã chọn đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám,
GIS và mô hình thuỷ văn thuỷ lực để thành lập bản đồ ngập lụt tỉnh Vĩnh Phúc.”
làm đối tượng nghiên cứu của luận văn.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
-

Tìm hiểu khả năng của ảnh SPOT5, một số loại ảnh vệ tinh khác và mơ hình
thuỷ văn thuỷ lực cho nghiên cứu ngập lụt;

-

Nghiên cứu khả năng cung cấp thông số đầu vào cho mơ hình thuỷ văn thuỷ
lực từ tư liệu viễn thám;

-

Thực nghiệm tại tỉnh Vĩnh Phúc.

3. Nhiệm vụ và nội dung nghiên cứu của đề tài
-

Nghiên cứu sử dụng một số mơ hình như: MIKE BASIN, HEC RAS – HEC
HMS, SWAT2000;

-

Nghiên cứu quy trình kết hợp viễn thám, GIS và mơ hình thủy văn thủy lực
cho nghiên cứu ngập lụt;


-

Xử lý chiết tách thông tin lớp phủ mặt đất từ ảnh SPOT5 chụp năm 2008, từ
đó tạo một nguồn dữ liệu đầu vào cho mơ hình MIKE 11;

-

Nghiên cứu chiết tách vùng ngập từ ảnh vệ tinh RADAR.

4. Phạm vi nghiên cứu của đề tài
4.1. Phạm vi về mặt khoa học
Nghiên cứu ứng dụng kết hợp công nghệ viễn thám, GIS và mơ hình thuỷ
văn thuỷ lực để thành lập bản đồ hiện trạng ngập lụt.
4.2. Phạm vị về lãnh thổ
Thực nghiệm tại tỉnh Vĩnh Phúc (một số lưu vực thuộc huyện Bình Xuyên
tỉnh Vĩnh Phúc).
5. Các phương pháp nghiên cứu của đề tài
5.1. Phương pháp tổng hợp và kế thừa
- Thu thập tài liệu đã có liên quan tới các phương pháp và nội dung của luận văn;


10
- Phân tích lựa chọn các phương pháp nghiên cứu phù hợp;
- Phân tích, tổng hợp các kết quả nghiên cứu, các tư liệu liên quan đến nội
dung của luận văn.
5.2. Phương pháp sử dụng công nghệ viễn thám
Công nghệ giải đốn ảnh: xử lý ảnh số, chiết tách thơng tin, cung cấp dữ liệu
đầu vào: mạng lưới thủy văn, hiện trạng lớp phủ bề mặt, thành lập bản đồ ngập lụt...
5.3. Phương pháp hiện chỉnh dữ liệu địa hình

Sử dụng dữ liệu địa hình để phân bố dân cư, giao thơng, địa hình, thủy hệ ...
nhằm mục đích tạo ra bản đồ nền địa lý.
5.4. Phương pháp tích hợp thông tin khi xây dựng cơ sở dữ liệu GIS
Xây dựng cơ sở dữ liệu (CSDL), quản lý thông tin hiện trạng ngập, phân tích
thơng tin và đề xuất giải pháp, đánh giá tình hình ngập lụt, đánh giá tổn thất sau
thiên tai.
5.5. Phương pháp kết hợp ứng dụng tư liệu viễn thám và GIS và mơ hình thủy
văn thủy lực.
- Các phương pháp giải đốn và chiết tách thơng tin từ ảnh vệ tinh bao gồm
phương pháp phân loại tự động, bán tự động (có giám định), giải đốn bằng mắt và
điều vẽ trực tiếp trên máy tính, điều vẽ bằng mắt trên ảnh in ra kết hợp với các tư
liệu bổ sung.
- Các lớp thông tin được chiết tách ra từ ảnh vệ tinh được số hóa và chuẩn
hố, từ đó cung cấp đầu vào cho mơ hình MIKE 11;
- Sử dụng các công cụ GIS để chồng lớp thông tin lên bản đồ nền để thành
lập bản đồ nguy cơ ngập lụt.
5.6. Phương pháp phân tích thống kê
- Các số liệu thống kê thu thập được từ các cơ quan lưu trữ qua quá trình xử
lý, phân tích sẽ bổ sung thêm nội dung cho bản đồ hiện trạng ngập lụt và là cơ sở để
đánh giá các thông tin thu được từ bản đồ mới thành lập.
- Các số liệu thống kê thu được từ phân tích các thơng tin là cơ sở để đánh
giá và quy hoạch.


11
5.7. Phương pháp phân tích đa thời gian
- Phần lớn các tài liệu, tư liệu hiện có được thu thập và thành lập ở nhiều thời
điểm khác nhau, nên cần có q trình nghiên cứu và phân tích kỹ lưỡng những
thông tin đa thời gian này.
- Các thông tin đa thời gian qua q trình phân tích sẽ cho thấy xu thế biến

động của các hiện tượng, đối tượng bề mặt. Thơng tin này khơng chỉ hữu ích cho
việc thành lập các bản đồ biến động mà còn là dấu hiệu điều vẽ quan trọng để xác
định các đối tượng hiện trạng có trên tư liệu ảnh vệ tinh mới.
6. Các kỹ thuật sử dụng của đề tài
6.1. Kỹ thuật sử dụng
- Các kỹ thuật xử lý ảnh vệ tinh;
- Các kỹ thuật chiết xuất thông tin ảnh viễn thám;
- Các kỹ thuật GIS;
- Các kỹ thuật phân tích thống kê.
6.2. Các phần mềm sử dụng
- Phần mềm Envi, PCI;
- Phần mềm Microstation;
- Phần mềm ArcGIS;
- Phần mềm MIKE11, SWAT2000.
7. Tài liệu sử dụng để thực hiện luận văn của đề tài
- Ảnh ENVISAT ASAR độ phân giải 30 m;
- Ảnh SPOT 5 độ phân giải 2.5m;
- Bản đồ địa hình tỷ lệ 1: 10 000, 1:25 000, 1:50 000.
8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học: Kết quả của đề tài góp phần vào việc vận dụng những ưu
việt của công nghệ viễn thám và mơ hình thủy văn thủy lực để thành lập bản đồ
ngập lụt, làm cơ sở cho công tác nghiên cứu, đánh giá, cảnh báo và phòng chống
ngập lụt kịp thời. Kiến nghị các biện pháp giảm thiểu thiệt hại do ngập lụt, phục vụ
lợi ích con người.


12
Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả của đề tài góp phần giúp cho tỉnh Vĩnh Phúc
trong việc phòng chống lũ lụt, từ đó có những biện pháp tích cực nhằm giảm thiểu
ảnh hưởng tiêu cực của ngập lụt.

9. Cấu trúc của luận văn
Luận văn gồm 90 trang với 3 chương, 6 bảng biểu và 28 hình vẽ.
Để hồn thành được luận văn, tôi xin gửi lời cảm ơn trân trọng nhất tới TS.
Trần Xuân Trường, Giảng viên trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội, người thầy
đã nhiệt tình hướng dẫn tơi hồn thành luận văn này. Tơi xin gửi lời cảm ơn chân
thành tới các cán bộ, nhân viên Trung tâm Thu nhận và Xử lý ảnh viễn thám, Trung
tâm Viễn thám Quốc gia đã giúp đỡ tôi trong quá trình thu thập tư liệu, thực hiện đề
tài. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các cán bộ, nhân viên Phịng Thủy lực
sơng và Cửa sơng, Viện Khoa học Khí tượng thủy văn. Tơi cũng xin gửi lời cảm ơn
tới các thầy, cô giáo, cán bộ Khoa Trắc địa, trường Đại học Mỏ - Địa chất Hà Nội,
cùng các học viên cao học lớp 10-K2, Bản đồ viễn thám và GIS.
Tơi xin cảm ơn gia đình, bạn bè, những người thân luôn động viên, sát cánh
bên tơi trong suốt q trình học tập.
Tơi xin chân thành cảm ơn!


13

CHƯƠNG 1
BẢN ĐỒ NGẬP LỤT VÀ TỔNG QUAN CÁC
NGHIÊN CỨU VỀ NGẬP LỤT
1.1. Bản đồ phục vụ quản lý ngập lụt
Từ trước đến nay việc xây dựng bản đồ nguy cơ ngập lụt ở Việt Nam thiếu
rất nhiều các tư liệu mang tính thời sự và cũng chưa có các phương pháp tốt để thực
hiện. Việc lập bản đồ nguy cơ ngập lụt ở nước ta trong thời gian ngắn, xây dựng
phương pháp mới để thành lập bản đồ nguy cơ ngập lụt nhằm dự báo, giám sát lũ
lụt một cách nhanh chóng và thuận tiện, đảm bảo độ chính xác cao đang là yêu cầu
cấp bách cần nghiên cứu.
Bản đồ nguy cơ ngập lụt là một hình thức biểu thị một cách trực quan và để
sử dụng được thuận lợi các kết quả phân tích nguy cơ lũ lụt trong một vùng nào đó.

Trong quản lý lũ lụt tại Việt Nam hiện tạo phổ biến bốn loại tài liệu bản đồ sau đây:
1.1.1.Bản đồ hiện trạng ngập lụt
Là loại bản đồ ngập vẽ lại một trận lụt đã qua. Phương pháp thường dùng
hiện nay để thành lập bản đồ ngập lụt là:
- Dựa trên các vết lũ lớn nhất đã khảo sát được để lập bản đồ ngập, sau đó
dựa vào phần mềm, cơng nghệ DEM để xác định bản đồ diện ngập và độ sâu ngập
cho toàn khu vực.
- Nếu thiếu các vết lũ (thực tế là phổ biến vì diện ngập các lưu vực sơng lại
q lớn) phương pháp phổ biến là dùng mơ hình thủy văn, thủy lực để mô phỏng lại
lũ đã tràn qua, căn cứ vào các vết lũ đo đạc thực địa để hiệu chỉnh và khôi phục cao
độ các vết lũ để cung cấp dữ liệu cho DEM.
1.1.2.Bản đồ dự báo ngập lụt
Là loại bản đồ dự báo ngập lụt khi chưa diễn ra lụt. Loại sản phẩm này rất
cần trong thực tế phòng tránh lũ ở Việt Nam và cả trên thế giới. Phương pháp thành
lập phù hợp nhất là sử dụng mơ hình thủy lực để tính tốn, mơ phỏng. Cách thực


14
hiện là phải dự báo lượng mưa ở các trạm đo trong lưu vực và tính tốn dịng chảy
trong mạng sông, ruộng để xác định mức nước, độ sâu các vị trí.
1.1.3.Bản đồ ngập lụt thiết kế
Là loại bản đồ dùng trong thiết kế cơng trình ứng với từng chu kỳ tái hiện
(100, 50, 20, 10, 5 năm). Bản đồ này được tính tốn từ trận mưa thiết kế của từng
trạm đo mưa từ chuỗi tài liệu thực đo. Phương pháp xây dựng bản đồ này hiện nay
là sử dụng mơ hình thủy lực. Đối với bản đồ nguy cơ ngập theo tần xuất và các cấp
báo động lũ thì phương pháp tính tốn thủy lực là cơng cụ được sử dụng nhiều nhất.
Với các phương pháp trên, độ chính xác phụ thuộc vào số lượng các vết lũ,
mức độ chi tiết của bản đồ nền địa hình và đặc điểm thủy văn, thủy lực của lưu vực
sông. Mức độ chính xác chủ yếu được đánh giá qua kiểm tra thực địa – một công
việc rất mất nhiều thời gian, tiền bạc nên nhiều khi cũng không được xem xét kỹ.

1.1.4.Bản đồ hiện trạng ngập chụp ảnh viễn thám
Thực chất đây là bản đồ ngập hiện trạng vì chỉ chụp được hình ảnh vùng
ngập lụt vào thời điểm chụp ảnh. Tuy nhiên, việc lập bản đồ ngập lụt ở Việt Nam
hiện nay còn nhiều bất cập trong việc thu thập đủ số liệu, thiếu bản đồ địa hình tỷ lệ lớn
để cập nhật hiện trạng và chưa có cơng nghệ so sánh từ ảnh viễn thám để so sánh,
hiệu chỉnh.
Quản lý ngập lụt bao gồm cả công việc chuẩn bị trước ngập lụt xảy ra, trong
quá trình ngập lụt và sau khi ngập lụt đã diễn ra. Phục vụ cho quản lý ngập lụt một
cách hiệu quả đòi hỏi nhiều loại bản đồ khác nhau. Ứng dụng công nghệ viễn thám
và hệ thống thông tin địa lý trong quản lý ngập lụt, hiện nay thường quan tâm sản
xuất các loại bản đồ chuyên đề sau:
-

Bản đồ khả năng ngập: là loại bản đồ được tính tốn, thành lập từ mơ

hình số độ cao hoặc sử dụng mơ hình thủy lực. Trên bản đồ này thể hiện các vùng
có thể ngập nước theo dòng chảy khi xảy ra lũ lụt.
-

Bản đồ tổn thương ngập lụt: là loại bản đồ khu vực nghiên cứu, trên

đó thể hiện tất cả các đối tượng địa hình, giao thơng, dân cư, kinh tế-xã hội chịu tác
động dễ bị tổn thương khi xảy ra lũ.


15

-

Bản đồ nguy cơ ngập lụt: là bản đồ kết quả tích hợp của bản đồ tổn


thương và bản đồ khả năng ngập lụt được chạy từ các mơ hình dự báo hoặc từ các
vết lũ lịch sử. Bản đồ này cho thấy các vùng có nguy cơ ngập lụt cao khi xảy ra lũ
lụt và các đối tượng dễ bị tổn thương, bị chịu tác động của ngập lụt cần được bảo vệ
hoặc có biện pháp phịng tránh tổn thương.
Trên đây là các bản đồ chuyên đề phục vụ khâu chuẩn bị ứng phó trước khi
ngập lụt xảy ra. Khi ngập lụt đã và đang xảy ra, cần sản xuất và cung cấp nhanh
chóng bản đồ hiện trạng ngập lụt phục vụ nắm bắt tình hình ngập, đánh giá sơ bộ
tình trạng thiệt hại và lập kế hoạch ứng cứu. Vì vậy rất cần thiết tiến hành nghiên
cứu cơng nghệ thành lập nhanh bản đồ hiện trạng ngập lụt sử dụng ảnh viễn thám,
nhất là ảnh RADAR vì loại ảnh này ít chịu ảnh hưởng của mây.
Sau khi ngập lụt đã xảy ra, cần cung cấp nhanh chóng bản đồ hiện trạng sau
lụt để 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.
Một đặc điểm quan trọng của các loại bản đồ phục vụ quản lý ngập lụt là địi
hỏi quy trình cung cấp nhanh sản phẩm, diện bao quát trên vùng rộng lơn. Để đáp
ứng những địi hỏi cơ bản này thì cơng nghệ viễn thám và GIS tỏ ra phù hợp hơn cả
và phát huy được các thế mạnh của công nghệ mới, cung cấp thơng tin nhanh, chính
xác và tổng thể trên diện rộng.
1.2. Tình hình nghiên cứu trên thế giới và trong khu vực
Trong khoảng chục năm trở lại đây, những trận lụt xảy ra ngày càng tăng với
cường độ mạnh như ở Trung Quốc (1998), Tây Âu (1998,2000), CH Séc (2002),
Băng La Đét (2001), vùng Viễn Đông thuộc Nga (2002).
Ngập lụt là một trong những thảm họa thiên nhiên tác động bao trùm khu
vực rộng lớn. Do mật độ dân cư sống dọc theo những dịng sơng rất cao và là khu
vực có hoạt động sản xuất kinh tế tập trung đặc biệt là ở các nước châu Á như Băng la
đét, Trung Quốc, Ấn Độ , Việt Nam,...., nên nạn lụt gây ra những mất mát khổng lồ cả về
tài sản cũng như cướp mất cuộc sống của rất nhiều người hàng năm. Sau đây là một số
thông tin về các nghiên cứu ở một số nước trên thế giới về quản lý lũ lụt.



16
Băng la đét đã xây dựng thành công hệ thống giám sát và cảnh báo ngập lụt
trên cơ sở sử dụng mơ hình thủy văn, thủy lực MIKE11 (của Đan Mạch) dưới sự trợ
giúp của UNDP/WMO kết hợp với sử dụng tư liệu viễn thám GMS, NOAA-12 và
NOAA-14. Hệ thống giám sát và cảnh báo ngập lụt này được áp dụng cho vùng
lãnh thổ rộng 82.000 km2, trên đoạn dài 7.270 km sông, 195 nhánh, sử dụng 30 trạm
giám sát.
Trung Quốc đã xây dựng hệ thống giám sát và cảnh báo ngập lụt trên cơ sở
sử dụng tư liệu viễn thám FY-II, OLR, GPCP, ERS-II, SSM/I. Tại Trung Quốc,
trong vài năm gần đây, ngày càng có nhiều dấu hiệu cho thấy sự không bền vững
trong sử dụng tài nguyên nước và các hệ sinh thái tại các lưu vực sông. Nhận thức
được vấn đề này, Ủy ban Hợp Tác Quốc Tế về Môi Trường và Phát Triển Trung
Quốc (CCICED) đã đề xuất áp dụng quản lý tổng hợp lưu vực sông tại Trung Quốc
dựa trên cách tiếp cận hệ sinh thái.
Một số nước thuộc châu Phi sử dụng mơ hình thủy văn FEWS NET kết hợp
với hệ thống thông tin địa lý GIS để xây dựng hệ thống giám sát và cảnh báo ngập
lụt cho 5.600 vùng hạ lưu với sự trợ giúp xây dựng của tổ chức USGS/EROS.
Nhận thức tầm quan trọng của việc quản lý thiên tai ngập lụt, năm 2002 Đại
sứ quán Cộng hòa Pháp tại Hà Nội đã tổ chức Hội thảo Việt-Pháp với chủ đề “
Quản lý lưu vực sơng và phịng ngừa lụt lội”. Tại hội thảo này các cơ quan quản lý,
viện nghiên cứu, công ty của Pháp đã trao đổi kinh nghiệm quản lý ngập lụt trong
lưu vực sông. Trong hội thảo nói trên hãng cung cấp ảnh vệ tinh SPOT của Pháp
SPOT IMAGE đã trình bày các kinh nghiệm ứng dụng ảnh vệ tinh cho việc giám
sát hiện tượng ngập lụt. Mơ hình tổ chức quản lý lưu vực sơng Seine (Pháp). Cơ cấu
tổ chức quản lý lưu vực sông Seine là mơ hình quản lý tài ngun nước khá hồn
thiện (quản lý đến từng tiểu lưu vực của hệ thống sông Seine) với sự tham gia chặt
chẽ của các ngành, các địa phương và cộng đồng dân cư trong lưu vực.
Tại Mỹ, để quản lý chất lượng nước sông (lưu vực sông Minnesota) các nhà
quản lý cho rằng: vấn đề ô nhiễm nước của sông Minnesota không thể giải quyết

triệt để nếu chỉ quan tâm đến việc kiểm soát nguồn nước thải tập trung mà bỏ qua
nguồn nước thải phân tán. Thái Lan, là một nước nằm trong khu vực Đơng Nam Á,
có nhiều điểm tương đồng về điều kiện tự nhiên với Việt Nam. Viễn thám đã được


17
ứng dụng ở Thái Lan trong nhiều lĩnh vực như nông nghiệp, lâm nghiệp, môi
trường và thảm họa thiên nhiên, quy hoạch đô thị,.... Viễn thám đã được phát triển ở
Thái Lan từ đầu những năm 80 của thế kỷ trước và trong vịng hơn 20 năm qua,
trình độ viễn thám ứng dụng ở Thái Lan đã phát triển tương đối cao trong khu vực.
GISTDA là một tổ chức chính phủ trực thuộc Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi
trường Thái Lan, có mục đích phát triển cơng nghệ vũ trụ và địa tin học ứng dụng
cho các ngành kinh tế. GISTDA đã hợp tác với các nước có cơng nghệ phát triển
như Mỹ, Nhật Bản, Trung Quốc, Nga để phát triển công nghệ vũ trụ, viễn thám và
công nghệ thông tin.
Một số nghiên cứu về ngập lụt ở Thái Lan như “Dự án phát triển hệ thống
cảnh báo ngập lụt cho vùng lòng chảo Chao Phraya” đã được báo cáo kết quả ở hội
nghị quốc tế Kyoto-Nhật Bản vào tháng 5/2004. Hệ thống này phát triển nhằm mục
đích cảnh báo sớm cho các cộng đồng dân cư dọc theo vùng lịng chảo tránh lũ khi
có mưa lớn ở thượng nguồn, dựa trên việc thiết kế và xây dựng một hệ thống truyền
dữ liệu thực địa liên tục tự động từng 10 phút để phân tích và dự báo lũ. Nghiên cứu
ngập lụt ở sông Mae Chaem thuộc tỉnh Chiêng Mai-Thái Lan, sử dụng mơ hình thủy
lực HEC-RAS và khảo sát thực địa nhờ các trạm đo D-GPS để xây dựng các mặt cắt
sông và vết lũ năm 2001 để hiệu chỉnh mơ hình. GISTDA cũng đã áp dụng ảnh vệ
tinh Landsat 5 TM để xác định vùng ngập lụt cho các lưu vực sơng vùng phía Bắc
của Thái Lan như sơng Songkram, vùng ngập lụt thuộc tỉnh Sukotha.
1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước
Ngập lụt là hiện tượng thường xảy ra ở Việt Nam. Quy mô gây thiệt hại và
tần xuất xuất hiện lũ có xu hướng ngày càng gia tăng trong những năm gần đây.
Chính phủ Việt Nam rất quan tâm đến vấn đề giám sát diễn biến của ngập lụt nhằm

phòng chống và giảm nhẹ tác hại ở mức độ thấp nhất. Có rất nhiều các nghiên cứu
về ngập lụt ở Việt Nam trên các lưu vực ở các hệ thống sông lớn như đồng bằng
sông Hồng, sông Cửu Long và các hệ thống sông ở Trung Bộ - Việt Nam.
Công tác xây dựng bản đồ ngập lụt ở nước ta thực sự mới được chú ý sau
trận lũ lịch sử ở một số tỉnh miền Trung năm 1999. Một số đề tài nghiên cứu khoa


18
học ở nhiều cấp đã được triển khai. Dưới đây giới thiệu một số đề tài nghiên cứu
tiêu biểu cho khu vực miền Trung.
Đề tài 1: “Điều tra nghiên cứu và cảnh báo ngập lụt phục vụ phòng tránh thiên tai ở các
lưu vực sơng miền Trung” do Viện Khí tượng Thủy văn thực hiện năm 1999-2002.
-

Nội dung: Lập bản đồ ngập lụt cho 4 lưu vực sơng chính: sơng Hương (Huế),
sông Thu Bồn (Quảng Nam), sông Vệ (Quảng Ngãi) và sơng Kơn-Hà Thanh
(Bình Định).

-

Loại bản đồ đã lập: Bản đồ hiện trạng lũ năm 1999 và các bản đồ ngập úng
với các chu kỳ tái hiện khác nhau.

-

Phương pháp lập: Sử dụng số liệu thực đo và điều tra bổ sung sau đó sử dụng
mơ hình DEM để xây dựng bản đồ ngập.

Đề tài 2: “ Nghiên cứu cơ sở khoa học cho các giải pháp tổng thể dự báo phòng
tránh ngập lụt ở các tỉnh miền Trung” do Viện Địa lý, Trung tâm Khoa học tự

nhiên và Công nghệ Quốc gia thực hiện năm 2000-2004.
-

Nội dung của đề tài: Lập bản đồ ngập lụt cho các lưu vực sơng chính: sơng
Hương, sơng Thu Bồn, sơng Vệ, sơng Cái, sông Kôn-Hà Thanh.

-

Loại bản đồ đã lập: Bản đồ hiện trạng lũ 1999 và một số bản đồ ngập lụt ứng
với các chu kỳ tái hiện.

-

Phương pháp lập: Sử dụng số liệu đo và điều tra bổ sung.

Đề tài 3: “ Nghiên cứu xây dựng tập bản đồ ngập lụt tỉnh Thừa Thiên – Huế” do
Viện Địa lý, Trung tâm Khoa học tự nhiên và Công nghệ Quốc gia thực hiện năm
1999-2001.
-

Nội dung: Lập bản đồ ngập lụt cho các lưu vực sông Hương (Thừa Thiên –
Huế).

-

Loại bản đồ đã lập: Bản đồ hiện trạng lũ năm 1999 tỷ lệ 1: 50 000 và bản đồ
cảnh báo ngập lụt cho lưu vực sông Hương.

-


Phương pháp lập: Sử dụng số liệu thực đo và điều tra bổ sung.

-

Nhược điểm: Sử dụng bản đồ tỷ lệ nhỏ, số liệu các vết lũ ít nên không phản
ánh chi tiết các khu vực ngập.


19
Đề tài 4: “ Lập bản đồ ngập lụt cho 7 tỉnh miền Trung” do Trung tâm Tư vấn và Hỗ
trợ Công nghệ KTTV (UNDP tài trợ).
-

Nội dung: đã lập được bản đồ ngập lụt cho các lưu vực sông Hương (Thừa
Thiên – Huế), sông Thu Bồn-Vũ Gia (TP Đà Nẵng, Quảng Nam).

-

Loại bản đồ đã lập: Bản đồ ngập lụt hiện trạng lũ năm 1999 tỷ lệ 1: 25 000,
1: 10000 và bản đồ nguy cơ ngập lụt ứng với các chu kỳ tái hiện.

-

Phương pháp lập: Sử dụng số liệu đo và điều tra thực địa bổ sung có kết hợp
với mơ hình số độ cao để lập bản đồ ngập.

Đề tài 5: “ Hợp tác nghiên cứu kinh nghiệm của Thái Lan ứng dụng công nghệ viễn
thám phục vụ công tác quản lý tài nguyên và môi trường Việt Nam, trước hết đối
với tài nguyên đất và nước” - TS.Nguyễn Xuân Lâm - Trung tâm Viễn thám quốc
gia, 2005-2006.



20

CHƯƠNG 2
CƠNG NGHỆ VIỄN THÁM, GIS VÀ MƠ HÌNH THỦY VĂN THỦY LỰC
TRONG THÀNH LẬP BẢN ĐỒ NGẬP LỤT
2.1. Đặc tính kỹ thuật của tư liệu ảnh vệ tinh
2.1.1. Các đặc tính cơ bản của ảnh vệ tinh
Ảnh viễn thám hiện nay có rất nhiều ưu việt có thể ứng dụng trong cơng tác
quản lý ngập lụt. Những tính ưu việt cơ bản có thể nêu như sau:
•

Độ phủ ảnh:
Đơn vị của tư liệu viễn thám thơng thường được tính theo cảnh ảnh, một

cảnh là một vùng không gian được bộ cảm viễn thám quan trắc trong một khoảng
thời gian nhất định. Tùy theo loại bộ cảm và độ phân giải khơng gian, kích thước
của một cảnh ảnh sẽ có độ lớn khác nhau. Ví dụ tư liệu ảnh SPOT có kích thước của
một cảnh ảnh là 60 km x 60 km; ảnh IKONOS có kích thước của một cảnh ảnh
nhiều khi chỉ khoảng 11 km x 11 km. Như vậy bề mặt đất cũng như các vấn đề liên
quan như diện ngập lụt trong một cảnh có thể được quan sát trong một điều kiện gần
như khơng đổi. Đó là một thuận lợi cơ bản của tư liệu viễn thám. Nếu chúng ta sử
dụng các phương pháp khảo sát thực địa truyền thống thì để thu thập được các
thơng tin về ngập lụt trong khu vực tương đương một cảnh ảnh chúng ta sẽ phải cần
một khoảng thời gian tương đối lớn, có thể nhiều ngày hoặc nhiều tháng. Hơn nữa
vào thời điểm ngập lụt chúng ta không thể tiếp cận địa phương do điều kiện thời tiết
mưa bão và nước ngập nhưng nếu sử dụng tư liệu viễn thám chúng ta vẫn có thể
nghiên cứu được.
•


Khả năng chụp lặp:
Do vệ tinh bay trong vũ trụ theo những quỹ đọa cố định nên sau một khoảng

thời gian nhất định vệ tinh sẽ quay trở lại điểm quan sát ban đầu. Điều này cho phép
chúng ta thực hiện các quan sát lặp lại đều đặn theo các khoảng thời gian định
trước. Ví dụ như với vệ tinh SPOT thì khoảng thời gian này sẽ là 16 ngày. Tuy
nhiên một số loại vệ tinh được trang bị bộ cảm có khả năng thay đổi góc quan sát do
vậy khả năng thu lại tín hiệu khơng cịn phụ thuộc q nhiều vào quỹ đạo bay, thời


21
gian chụp lặp do vậy có thể giảm đi. Ví dụ đối với bộ cảm SPOT chu kỳ lặp lại quỹ
đạo là 16 ngày nhưng nếu sử dụng thiết bị định hướng của bộ cảm thì có thể thu lại
tín hiệu sau 3-4 ngày.
•

Giải phổ lớn:
Sử dụng các dải phổ đặc biệt để quan sát các đối tượng. Tư liệu viễn thám

được ghi nhận trên các dải phổ quang học và siêu cao tần. Tư liệu siêu cao tần có
thể thu được trong mọi điều kiện thời tiết kể cả ban ngày cũng như đêm, mưa bão
hay trời quang. Tuy nhiên thơng tin mà tư liệu siêu cao tần địi hỏi nhiều công đoạn
xử lý phức tạp. Tư liệu viễn thám quang học sử dụng nhiều dải phổ không truyền
thống để nghiên cứu các đối tượng. Thông thường mắt người chỉ cảm nhận và thu
thập được thông tin trong dải sóng nhìn thấy tức là các sóng xanh chàm, xanh lục và
màu đỏ. Các bộ cảm viễn thám có khả năng thu nhận tín hiệu trên cả các kênh phổ
hồng ngoại gần, trung và xa. Thậm chí các kênh hồng ngoại cũng cung cấp nhiều
thơng tin bổ ích trong việc nhận dạng các đối tượng. Với sự trợ giúp của các kênh
hồng ngoại và nhiệt việc nhận dạng các đối tượng tự nhiên hiệu quả hơn kể cả so

với phương pháp khảo sát thực địa truyền thống.
Tư liệu viễn thám hiện đại được lưu ở dạng số rất thuận lợi cho việc áp dụng
các phương pháp xử lý số trong phân tích chiết tách thơng tin. Tính ưu việt này cho
phép xử lý số liệu với tốc độ rất cao, áp dụng các phương pháp tự động hóa và các
mơ hình trong phân tích dữ liệu. Với các phương pháp xử lý số, việc tích hợp dữ
liệu từ nhiều nguồn khác nhau rất thuận lợi cho phép giải quyết nhiều bài tốn thực
tiễn. Thơng tin tách được từ tư liệu viễn thám tích hợp với thơng tin kinh tế xã hội,
mơ hình số độ cao, các điều kiện hạ tầng cơ sở như hệ thống giao thông, hệ thống
dân cư, các khu công nghiệp cho phép giải quyết nhiều bài tốn phức hợp có ý
nghĩa trong thực tiễn.
2.1.2. Ảnh Radar trong nghiên cứu ngập lụt
RADAR được viết tắt từ cụm từ tiếng Anh: RAdio Detection And Ranging
(Dị tìm và xác định khoảng cách bằng sóng radio) hoạt động trong dải sóng rộng từ
band siêu cao tần đến band radio (bước sóng từ vài milimet đến 1m).


22

Hình 2-1: Dải tần số hoạt động của Radar
Radar hoạt động trên ngun tắc truyền tín hiệu sóng điện từ đến đối tượng
và thu nhận phản hồi từ đối tượng. Năng lượng phản hồi thu nhận được sẽ được
khuếch đại và phân tích để xác định vị trí, các đặc tính điện từ và cấu hình bề mặt
của đối tượng. Radar sử dụng nguồn năng lượng riêng, vì vậy hoạt động không phụ
thuộc vào nguồn sáng tự nhiên và độc lập với thời tiết.
Do đầu thu ảnh Radar được thiết kế trong dải tần rộng (với bước sóng từ 1cm
– 1m), ở mỗi loại ảnh khác nhau thì có bước sóng cụ thể khác nhau, vì thế so với
ảnh quang học ở dải nhìn thấy và hồng ngoại thì ảnh Radar có nhiều đặc tính ưu việt
hơn. Với bước sóng dài, ảnh Radar có thể thu được trong mọi điều kiện thời tiết như
mây, mù, bụi khí quyển và cả những trận mưa nặng hạt. Do ở bước sóng dài ảnh
Radar khơng cịn bị ảnh hưởng bởi tán xạ khí quyển như ảnh quang học nên nó cho

phép xác định được năng lượng bước sóng trong mọi điều kiện thời tiết và mơi
trường vì thế ảnh Radar có thể được thu tại bất kỳ thời điểm nào mà không phải
quan tâm tới thời tiết. Bên cạnh đó, với đặc điểm là viễn thám chủ động nên cơ chế
tạo ảnh của Radar hồn tồn khơng phụ thuộc vào nguồn bức xạ năng lượng mặt
trời do đó ảnh Radar có thể thu được cả ngày lẫn đêm. Hơn nữa, theo cơ chế tán xạ
của nước thì đối tượng nước thường có màu đen khi hiển thị trên ảnh Radar nên có
thể nhận dạng và tách biệt được vùng ngập rõ ràng. Vì vậy, ảnh Radar mang lại
thơng tin thật sự hữu ích khi ứng dụng để nghiên cứu ngập lụt.
Chỉ với 2 đặc tính ưu việt là có thể thu ảnh trong mọi điều kiện thời tiết và
ngày cũng như đêm đã phần nào nói lên tầm quan trọng khi ứng dụng ảnh Radar để
giám sát thiên tai, thảm họa đặc biệt là lũ lụt tại đúng thời điểm xảy ra, vì lũ thường
đi kèm với mây và mưa lớn. Đây là một đặc tính vơ cùng thuận lợi mà ảnh quang
học khơng thể đáp ứng được. Chính vì thế mà ảnh Radar là tài liệu không thể thiếu
trong nghiên cứu và giám sát ngập lụt.
2.1.3. Các đặc tính của ảnh vệ tinh sử dụng trong luận văn
Ảnh vệ tinh ENVISAT ASAR


23
Tháng 3 năm 2002, Trung tâm Vũ trụ Châu Âu đã phóng vệ tinh ENVISAT
vào quỹ đạo, ENVISAT là một vệ tinh quan trắc trái đất hiện đại, cung cấp các dữ
liệu để nghiên cứu khí quyển, đại dương, tài nguyên đất, băng. ENVISAT là vệ tinh
rất lớn cho phép mang 10 đầu thu ảnh khác nhau trong đó có đầu thu ảnh radar là
ASAR (Advanced Synthetic Aperture Radar). Hình dưới đây mô tả phạm vi quan
sát của ASAR cùng với các đầu thu khác như AATSR và MERIS.

Hình 2-2. Độ rộng dải chụp ảnh ASAR và một số đầu thu khác
của vệ tinh ENVISAT
Đầu thu ảnh Radar độ mở tổng hợp tiên tiến ASAR, hoạt động ở băng C (5.7
cm), được thiết kế để tiếp nối các đầu thu ERS-1/2. Ngoài ra đầu thu ASAR được

thiết kế để tăng cường thêm khả năng trùm phủ, khoảng giá trị của góc tới, các kiểu
phân cực và các chế độ hoạt động. Độ rộng dải chụp của ảnh ENVISAT/ASAR có
thể thay đổi tùy theo các kiểu chụp nên tần xuất chụp lặp lớn hơn vệ tinh ERS. Độ
rộng dải chụp có thể thay đổi từ IS1 tới IS7. Quỹ đạo của vệ tinh ENVISAT cho
phép chụp lặp trong vòng 35 ngày, cũng như vệ tinh ERS-2. Hệ thống chụp ảnh
ENVISAT/ASAR cho phép chụp ảnh liên tục theo các kiểu phân cực khác nhau.
Đầu thu ASAR có thể hoạt động như một đầu thu chụp radar thông thường (ASAR
Stripmap Mode) hoặc ở chế độ quét ScanSAR (ASAR ScanSAR Mode).
Chế độ chụp thông thường (ASAR Stripmap Mode)
Khi hoạt động ở chế độ này, ăng ten cho phép lựa chọn chế độ chụp ảnh mà
độ rộng dải chụp có thể thay đổi nhờ góc tới của chùm tia và độ rộng chùm sóng


24
theo mặt chiếu. Đối với kiểu ảnh IM (Image Mode), ASAR cho phép chụp ảnh với
một trong 7 độ rộng dải chụp (swath) theo phân cực giống nhau thẳng đứng VV hay
nằm ngang HH. Độ rộng dải chụp khoảng 56 km (swath 7) đến 100 km (swath 1).
Độ phân giải không gian xấp xỉ 30 m cho sản phẩm ảnh IM.

Hình 2-3: Ảnh ASAR chế độ chuẩn (Image Mode); VV hoặc HH
Chế độ quét (ASAR ScanSAR Mode)
Ở chế độ này, ảnh radar có thể được quét và tổng hợp theo góc tới của chùm
tia. Khu vực được chụp ảnh theo các bề mặt chiếu đặc biệt được tạo thành các dải
nhỏ (subswath), nguyên tắc của ScanSAR là chia sẻ thời gian hoạt động của radar
giữa 2 hoặc nhiều dải nhỏ khác nhau để tạo nên toàn bộ ảnh.
Đầu thu ASAR hoạt động theo nguyên tắc ScanSAR, sử dụng 5 chùm tia của
ăng ten có độ phủ trong dải xác định để tạo nên trường nhìn rộng. Ở kiểu trường
nhìn rộng (WM), độ rộng dải chụp là 400 x 400 km. Độ phân giải không gian được
xác định là 150 x 150 km. Phân cực HH hoặc VV.


Hình 2-4: Ảnh ASAR chế độ chụp ảnh rộng (Wide Swath); VV hay HH
Chế độ phân cực luân phiên (Alternative Mode)
Chế độ phân cực luân phiên (AM) trong một lần thu nhận 2 ảnh đồng thời,
bất kỳ trong 7 dải lựa chọn. Các cặp phân cực có thể là HH/VV, HH/HV hoặc