Bài giảng thực hành Quản lý lưu vực: Bài 1 - ThS. Nguyễn Duy Liêm

Chia sẻ: Bình An | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:25

Thêm vào BST

Báo xấu

8
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng thực hành Quản lý lưu vực - Bài 1: Phân chia lưu vực. Nội dung thực hành gồm có: Thu thập DEM (Acquiring DEM), thêm DEM vào QGIS Desktop with GRASS (Add DEM into QGIS Desktop with GRASS), tạo hiệu ứng đổ bóng trên DEM (Create hillshade effect on DEM), thêm bản đồ nền từ phần mở rộng HCMGIS (Add basemap from HCMGIS plugin), lấp đầy điểm trũng trong DEM (Fill sinks in the DEM), xác định hướng dòng chảy và tính dòng chảy tích lũy (Calculate flow direction and flow accumulation), phác họa mạng lưới sông suối (Delineate the streams),… Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng thực hành Quản lý lưu vực: Bài 1 - ThS. Nguyễn Duy Liêm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN | BỘ MÔN GIS & TÀI NGUYÊN Phân chia lưu vực Quản lý lưu vực 1
Nội dung  Thu thập DEM (Acquiring DEM)  Phác họa ranh giới lưu vực (Delineate the watershed boundary)  Thêm DEM vào QGIS Desktop with GRASS (Add DEM into QGIS Desktop with GRASS)  Cắt DEM, mạng lưới sông suối theo ranh giới lưu vực (Clip DEM, streams to the watershed  Tạo hiệu ứng đổ bóng trên DEM (Create boundary) hillshade effect on DEM)  Xác định sông suối thượng nguồn, trung  Thêm bản đồ nền từ phần mở rộng lưu, hạ nguồn (Identify upstream, midstream, and HCMGIS (Add basemap from HCMGIS plugin) downstream rivers)  Lấp đầy điểm trũng trong DEM (Fill sinks in  Hiển thị 3D của DEM, mạng lưới sông the DEM) suối (3D Modeling of DEM, streams)  Xác định hướng dòng chảy và tính dòng chảy tích lũy (Calculate flow direction and flow accumulation)  Phác họa mạng lưới sông suối (Delineate the streams) Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Quản lý lưu vực 2
Thu thập DEM  Space Shuttle Radar Topography Mission (SRTM)  NASA (Mỹ)  90 m (2000- 2014), 30 m (2014 – nay)  https://earthexplorer.usgs.gov/  ASTER Global Digital Elevation Model  NASA (Mỹ) / METI (Nhật)  30 m (2009 – nay)  https://earthexplorer.usgs.gov/  JAXA’s Global ALOS 3D World  JAXA (Nhật)  30 m (2015 – nay)  MERIT DEM: Multi-Error-Removed Improved-Terrain DEM  90 m (cải tiến SRTM, JAXA’s Global ALOS 3D World)  http://hydro.iis.u-tokyo.ac.jp/~yamadai/MERIT_DEM/ Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Quản lý lưu vực 3
Thêm DEM vào QGIS Desktop 2 1. Khởi động QGIS Desktop with GRASS. 2. Thêm DEM.tif vào khung Layers. 1 3. Click phải vào DEM.tif, chọn Properties. 4. Trong hộp thoại Layer Properties, chọn Symbology. 3 5. Trong mục Render type, chọn:  Singleband gray: Thang màu xám liên tục (mặc định). 5  Singleband pseudocolor: Thang màu “giả” liên tục. 4 Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Quản lý lưu vực 4
Thay đổi cách hiển thị của DEM 6. Chọn nội suy Interpolation là Linear. 7. Chọn thang màu Color ramp là Turbo. 6 8. Chọn số khoảng giá 7 trị Classes là 5. 9. Chọn phương pháp phân loại Mode là phân vị Quantile. 10. Click Classify. 8 11. Click OK. 9 10 11 Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Quản lý lưu vực 5
Tạo hiệu ứng đổ bóng trên DEM 1. Click phải vào DEM, chọn Duplicate Layer để nhân bản DEM thành DEM copy. 2. Click phải vào DEM copy chọn Properties. 4 3. Trong hộp thoại Layer 1 Properties, chọn Symbology. 3 5 4. Trong mục Render type, 6 chọn Hillshade. 5. Chọn góc độ cao so với chân 7 trời Altitude = 45°. 6. Chọn góc phương vị so với hướng Bắc Azimuth = 90°. 8 7. Chọn hệ số thu phóng độ cao Z factor = 50. 8. Chọn chế độ hòa trộn Blending mode = Overlay. 9 9. Click OK. Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn 2 Quản lý lưu vực 6
Tạo hiệu ứng đổ bóng trên DEM 10. Kéo lớp đổ bóng DEM 10 copy lên trên cùng trong khung Layers. Nhận xét hiển thị của DEM khi có và không có lớp đổ bóng? Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Quản lý lưu vực 7
Cài đặt phần mở rộng HCMGIS 1. Trên Menu, chọn Plugins/ Manage and 1 Install Plugins… 2 2. Trong cửa sổ Plugins, gõ cụm từ HCMGIS vào ô Search. Tick chọn phần mở rộng HCMGIS hiện ra bên dưới. 3 3. Click Install plugin. 4. Quá trình cài đặt diễn ra vài chục giây. Vui lòng chờ đợi. Sau khi hoàn tất cài đặt, click Close. Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn 4 Quản lý lưu vực 8
Thêm bản đồ nền từ phần mở rộng HCMGIS 1. Trên menu HCMGIS, chọn 1 Basemaps > Google Maps để thêm bản đồ Google Maps. 2. Kéo lớp Google Maps xuống dưới cùng trong khung Layers. 2 Xác định vị trí địa lý của DEM, hệ thống sông suối, hồ chứa? Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Quản lý lưu vực 9
Lấp đầy điểm trũng trong DEM  Điểm trũng là vũng nước nhân tạo giữ nước, ngăn dòng chảy đi đến cửa xả.  Công cụ Fill Sinks tạo ra một DEM không có điểm trũng sẽ đảm bảo sự di chuyển liên tục của dòng chảy.  Ví dụ:  DEM có điểm trũng  dòng chảy bị ngắt quãng  DEM sau khi lấp đầy điểm trũng  dòng chảy liên tục. Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Quản lý lưu vực 10
Lấp đầy điểm trũng trong DEM 1. Mở khung Processing Toolbox: Trong menu chính, chọn Processing | Toolbox. 3 2. Trong Processing Toolbox, 2 chọn GRASS | Raster (r.*) | r.fill.dir. 3. Trong hộp thoại r.fill.dir, 1 4  Chọn DEM là Elevation.  Giữ mặc định Output aspect direction format là grass. 5  Lưu Depressionless DEM là DEM_fill.tif. 4. Nhấp vào Run. Close hộp thoại sau khi hoàn thành. 5. DEM_fill xuất hiện ở khung Layers. So sánh DEM_fill và Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn DEM về độ cao? Quản lý lưu vực 11
Xác định hướng dòng chảy và tính dòng chảy tích lũy 1. Trong Processing Toolbox, chọn GRASS | Raster (r.*) | r.watershed. 2. Trong hộp thoại r.watershed,  Chọn DEM_fill là Elevation. 1  Đặt kích thước tối thiểu của lưu vực bên ngoài Minimum size of exterior watershed basin là 500 pixel.  Bật phương pháp D8 Enable Single Flow Direction (D8) flow. 2  Lưu Number of cells that drain through each cell là DongChayTichLuy.tif.  Lưu Drainage direction là HuongDongChay.tif.  Bỏ chọn các đầu ra khác. 3. Nhấp vào Run. Close hộp thoại sau khi hoàn thành. Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn 3 Quản lý lưu vực 12
Loại bỏ giá trị âm của hướng dòng chảy  Lớp hướng dòng chảy được mã hóa: 1  Giá trị từ 1 (đông bắc) đến 8 (đông), ngược chiều kim đồng hồ.  Giá trị 0 là vùng lõm.  Giá trị âm  Dòng chảy bề mặt rời khỏi ranh giới của lưu vực.  Lấy giá trị tuyệt đối của HuongDongChay để loại bỏ giá trị âm. 2 1. Trong menu chính, chọn Raster | Raster Calculator. 2. Lưu Output layer là HuongDongChay1.tif. 3. Trong Raster Calculator Expression, nhập công thức sau: ("HuongDongChay@1" < 0 ) * -1 * "HuongDongChay@1" + ("HuongDongChay@1" >= 0 ) * "HuongDongChay@1" và nhấn OK. Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn 3 Quản lý lưu vực 13
Loại bỏ giá trị âm của dòng chảy tích lũy 1  Dòng chảy tích lũy  Giá trị âm  Dòng chảy đến từ bên ngoài lưu vực  Dòng chảy tích lũy thực tế sẽ lớn hơn nếu DEM lớn hơn.  Lấy giá trị tuyệt đối của DongChayTichLuy để loại bỏ giá trị âm. 1. Trong menu chính, chọn Raster | Raster 2 Calculator. 2. Lưu Output layer là DongChayTichLuy1.tif. 3. Trong Raster Calculator Expression, nhập công thức sau: ("DongChayTichLuy@1" < 0 ) * -1 * "DongChayTichLuy@1" + ("DongChayTichLuy@1" >= 0 ) * "DongChayTichLuy@1" và nhấn OK. Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn 3 Quản lý lưu vực 14
Phác họa mạng lưới sông suối 1. Trong Processing Toolbox, chọn GRASS | Raster (r.*) | r.stream.extract. 2. Trong hộp thoại r.stream.extract,  Chọn DEM_fill là Input map: elevation… 1  Chọn DongChayTichLuy1 là Input map: accumulation…  Đặt ngưỡng dòng chảy tích lũy tối thiểu cho sông suối Minimum flow accumulation for streams là 1000 pixel. 2  Click Advanced Parameters, chọn line cho v.out.org output type.  Lưu Unique stream ids (vect) là SongSuoi.gpkg. 3. Nhấp vào Run. Close hộp thoại sau khi hoàn thành. Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn 3 Quản lý lưu vực 15
Phác họa mạng lưới sông suối Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Quản lý lưu vực 16
Phác họa ranh giới lưu vực 1. Trong Processing Toolbox, chọn GRASS | Raster (r.*) | r.water.outlet. 1 2. Trong hộp thoại r.water.outlet,  Chọn HuongDongChay1 là Name of input raster map  Chọn cầu Tha La (click , phóng 2 to tới cầu Tha La, click trái) là Coordinates of outlet point 3 630042.369643,1277012.063724 [EPSG:32648]  Lưu Basin là LuuVucSongThaLa.tif. 3. Nhấp vào Run. Close hộp thoại sau khi hoàn thành. Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Quản lý lưu vực 17
Chuyển ranh giới lưu vực sang vector 1. Trong Processing Toolbox, chọn GRASS | Raster (r.*) | r.to.vect. 2. Trong hộp thoại r.to.vect, 1  Chọn LuuVucSongThaLa là Input raster map  Chọn area là Feature type  Lưu Vectorized là 2 LuuVucSongThaLa_ vector.gpkg. 3. Nhấp vào Run. Close hộp thoại 3 sau khi hoàn thành. Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Quản lý lưu vực 18
Cắt DEM theo ranh giới lưu vực 1. Trong menu chính, chọn Raster | Extraction | Clip Raster by Mask Layer… 2. Trong hộp thoại Clip Raster by Mask Layer: 1  Chọn DEM là Input layer  Chọn LuuVucSongThaLa 2 _vector là Mask layer  Lưu Clipped (mask) là DEM_ThaLa.tif. 3. Nhấp vào Run. Close hộp thoại sau khi hoàn thành. 3 Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Quản lý lưu vực 19
Cắt mạng lưới sông suối theo ranh giới lưu vực 1. Trong menu chính, chọn Vector | Geoprocessing Tools | Clip… 1 2. Trong hộp thoại Clip: 2  Chọn SongSuoi là Input layer  Chọn LuuVucSongThaLa _vector là Overlay layer  Lưu Clipped là 3 SongSuoi_ThaLa.gpkg. 3. Nhấp vào Run. Close hộp thoại sau khi hoàn thành. Copyright © 2024 | nguyenduyliem@hcmuaf.edu.vn Quản lý lưu vực 20