Phương pháp thành lập bản đồ xĩi mịn

Để minh họa, xin giới thiệu cơng trình của Lê Huy Bá, Thái Lê Nguyên, Thái Văn Nam, Huỳnh Tiến Đạt, 2004, áp dụng cho lưu vực sơng Đồng Nai

a. Phương pháp chung: phương pháp kết hợp kỹ thuật GIS và xử lý tư liệu viễn thám (Remote sensing) là phương pháp mới, hiệu quả trong nghiên cứu xĩi mịn, phương pháp này được ứng dụng phổ biến ở rất nhiều nước trên thế giới như Mỹ, Anh, Thụy Điển, Canada, Ấn Độ và bước đầu đã cĩ thành cơng ở Việt Nam.

Trong đề tài chúng tơi đã tham khảo những mơ hình nghiên cứu USLE, ANSWERS, AGNPS, CMLS, LEACHM, TOPMODEL.

Phương pháp mơ hình hĩa địa hình (DEM): một phương pháp đang được sử dụng rộng rãi trong việc xây dựng mơ hình độ cao địa hình ngồi thực tế, nhờ DEM chúng ta cĩ thể phân tích các chỉ số về địa hình và địa mạo cũng như phân tích các thơng số mạng dịng chảy vv...

Phương pháp phân tích Viễn thám: bổ sung phương pháp mơ hình hĩa địa hình là phương pháp phân tích viễn thám. Trong quá trình nghiên cứu được hiểu như quá trình xử lý ảnh số thu được từ các trạm thu ảnh vệ tinh. Cơ sở phương pháp là dựa trên sự hiểu biết quan hệ giữa sĩng điện từ (EMR) electromagnetic radiation và lớp phủ đất. Trong nghiên cứu, phương pháp viễn thám sử dụng khơng trực tiếp như một cơng cụ tính tốn dữ liệu vào cho mơ hình xĩi mịn mà tư liệu ảnh vệ tinh sau khi xử lý được liên kết trong dữ liệu GIS nhằm mơ tả đặc điểm các yếu tố bề mặt địa hình. Ví dụ, hệ lớp phủ thực vật (C) hệ số canh tác đất (P)... Kết hợp xử lý ảnh viễn thám và phân tích các thơng số về địa hình, về cấu tạo đất cũng như quan sát thực nghiệm ngồi thực địa thì cĩ thể mơ hình hĩa quá trình xĩi mịn thực tế.

Quá trình xĩi mịn đất phụ thuộc vào nhiều thơng số như cấu tạo đất, khí hậu, lượng mưa hàng năm, thơng số hình học địa hình, lớp phủ thực vật.

Nếu sự ảnh hưởng của mỗi thơng số cĩ thể định lượng được thì mức độ xĩi mịn đất cĩ thể dự đốn trước. Để tính tốn xĩi mịn đất trên một diện tích lớn chúng ta sẽ gặp phải rất nhiều khĩ khăn trong việc xác định các thơng số liên quan đến xĩi mịn, do vậy trong phương pháp của chúng tơi, diện tích lưu vực nghiên cứu sẽ được chia ra thành các diện tích ơ vuơng nhỏ. Việc chia này cĩ hai ưu điểm:

ƒ Xét ảnh hưởng của 6 yếu tố xĩi mịn trên từng diện tích đĩ, kết quả nhân của 6 hệ số là lượng đất xĩi mịn trên từng diện tích nhỏ này;

ƒ Phù hợp với việc xử lý trên máy tính trên cơ sở cấu trúc raster với các diện tích nhỏ tương ứng với các pixel.

b. Cơ sở tài liệu bản đồ nền: bản đồ UTM tỉ lệ 1:250.000.

ƒ Ảnh vệ tinh: Landsat ETM+ (Landsat Enhanced Thematic Mapper Plus) năm 2002, độ phân giải 30mx30m.

Vector hĩa các tờ bản đồ:

ƒ Quét tồn bộ các tờ bản đồ, lưu trữ dạng raster;

ƒ Số hĩa chia lớp tồn bộ địa hình; diện tích nghiên cứu được vector hĩa nền địa hình sử dụng trên phần mềm GIS;

ƒ Ghép mảnh và lưu theo từng tỉnh;

ƒ Lưu trữ trong hệ GIS;

ƒ Các thơng tin đường cao độ lấy làm thuộc tính trên cơ sở dữ liệu vector;

ƒ Tạo một dữ liệu gồm các điểm rời rạc lưu trữ thơng tin tọa độ X, Y, Z.

c. Thành lập mơ hình DEM

Trong quá trình nghiên cứu xĩi mịn, việc thành lập bản đồ độ cao lưu vực sơng Đồng Nai là quan trọng nhất, xây dựng được mơ hình độ cao là tiền đề cho việc xây dựng các bản đồ độ dốc, bản đồ chiều dài sườn, bản đồ hướng sườn... và cĩ ý nghĩa như là cơ sở để phân tích các thơng số địa hình ảnh hưởng tới xĩi mịn và các thơng số địa mạo.

Phương pháp xây dựng

ƒ Nội suy dữ liệu xây dựng mơ hình DEM lưu vực sơng Đồng Nai ở các độ phân giải khác nhau;

ƒ Kiểm tra kết quả và chọn mơ hình DEM cĩ độ chính xác đạt yêu cầu.

Trong mơ hình tính tốn của chúng tơi với mơ hình DEM hợp lý cho lưu vực sơng Đồng Nai cĩ độ phân giải 30x30m vì:

ƒ Độ phân giải này xấp xỉ với độ phân giải ảnh Landsat TM cĩ sự đồng nhất trong dữ liệu tính tốn.

ƒ Tương ứng dữ liệu đầu vào là các bản đồ địa hình 1:250000 UTM.

Hình 22.2: Kết quả phân tích biểu đồ histogram mơ hình DEM

Trục hồnh (nằm ngang) của biểu đồ biểu thị độ cao của địa hình lưu vực. Trục tung biểu thị tần suất xuất hiện trong cả lưu vực. Như vậy, biểu đồ trên biểu thị tần suất xuất hiện của độ cao địa hình trong lưu vực.

Độ cao phân bố từ 0 đến 2500m, phổ biến nhất ở độ cao 0-100m, tương ứng với phần diện tích cuối lưu vực. Chuyển lên địa hình cao hơn 100-500m với tần suất xuất hiện ít hơn, phân bố ở phần trung và thượng lưu của lưu vực từ Bình Dương, Tây Ninh trở lên Bình Phước, Đắc Lắc và Lâm Đồng. Phần cịn lại phân bố ít với độ cao địa hình 500-2500m, phân bố ít và rải rác ở phần thượng lưu của lưu vực, chủ yếu xuất hiện trên các khu vực các Cao nguyên Lâm Đồng, Đắc Lắc và phía Bắc Bình Phước. Dựa vào kết quả mơ hình DEM của lưu vực cho thấy sự phân bố độ cao địa hình từ mơ hình tương ứng với điều kiện thực tế của lưu vực sơng Đồng Nai.

22.2.3 Thành lập các bản đồ thành phần