BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
NGÔ THỊ PHƯƠNG THẢO
NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN MÔ HÌNH TRÍ TUỆ
NHÂN TẠO TRONG PHÂN VÙNG NGUY CƠ
LŨ QUÉT Ở VIỆT NAM
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
Hà Nội - 2024
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
NGÔ THỊ PHƯƠNG THẢO
NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN MÔ HÌNH TRÍ TUỆ
NHÂN TẠO TRONG PHÂN VÙNG NGUY CƠ
LŨ QUÉT Ở VIỆT NAM
NGÀNH: KỸ THUẬT TRẮC ĐỊA - BẢN ĐỒ
MÃ SỐ: 9520503
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. TS Nguyễn Quang Khánh
2. GS.TS Bùi Tiến Diệu
Hà Nội - 2024
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng đây là công trình nghiên cứu khoa học độc lập
của tôi. Tất cả dữ liệu được sử dụng trong luận án này có nguồn gốc rõ ràng
và đã được trích dẫn đầy đủ theo quy định.
Nghiên cứu sinh
ii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
MỤC LỤC ......................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .............................................................. iv
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .................................................................... vi
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................... vii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU LŨ QUÉT .................... 10
1.1 Đặt vấn đề ................................................................................................ 10
1.2 Khái niệm về lũ quét ................................................................................ 13
1.3 Tổng quan tình hình nghiên cứu lũ quét trên thế giới ............................. 14
1.4 Tổng quan tình hình nghiên cứu lũ quét tại Việt Nam ............................ 17
1.5 Điểm mới được phát triển trong luận án .................................................. 21
CHƯƠNG 2: KHU VỰC NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC ....... 23
2.1 Lựa chọn khu vực nghiên cứu ................................................................... 23
2.2 Cơ sở khoa học .......................................................................................... 26
2.2.1. Phương pháp luận phát hiện lũ quét sử dụng ảnh Radar Sar
Sentinel- ....................................................................................................... 26
2.2.2 Nghiên cứu xây dựng mô hình mạng Nơ-ron nhân tạo FA-LM-
ANN cho phân vùng nguy cơ lũ quét .......................................................... 30
2.2.3 Nghiên cứu xây dựng mô hình PSO-ELM cho phân vùng nguy cơ
lũ quét .......................................................................................................... 35
2.2.4 Nghiên cứu xây dựng mô hình Ensemble learning trong phân
vùng nguy cơ lũ quét ................................................................................... 38
2.3 Đánh giá độ chính xác mô hình ................................................................ 42
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ ......................................... 44
3.1. Quy trình xây dựng mô hình trí tuệ nhân tạo trong phân vùng nguy cơ
lũ quét .............................................................................................................. 44
3.2. Xây dựng cơ sở dữ liệu lũ quét ................................................................ 47
3.2.1. Thành lập bản đồ hiện trạng lũ quét .................................................. 48
iii
3.2.2. Xây dựng các bản đồ thành phần ...................................................... 48
3.2.3. Xây dựng dữ liệu huấn luyện và dữ liệu kiểm tra ............................. 54
3.3. Phân tích đa cộng tuyến và lựa chọn các bản đồ thành phần ................... 54
3.4. Xây dựng mô hình tích hợp FA-LM-ANN cho phân vùng nguy cơ lũ
quét .................................................................................................................. 56
3.4.1. Quy trình xây dựng mô hình tích hợp FA-LM-ANN ........................ 56
3.4.2 Kết quả của mô hình ........................................................................... 58
3.4.3 Thành lập bản đồ phân vùng nguy cơ lũ quét .................................. 64
3.5. Xây dựng mô hình tích hợp PSO-ELM cho phân vùng nguy cơ lũ quét .... 65
3.5.1 Quy trình xây dựng mô hình tích hợp PSO-ELM .............................. 65
3.5.2. Kết quả của mô hình .......................................................................... 67
3.5.3 Thành lập bản đồ phân vùng nguy cơ lũ quét .................................... 71
3.6. Xây dựng mô hình Ensemble learning cho phân vùng nguy cơ lũ quét .. 74
3.6.1 Quy trình xây dựng mô hình tích hợp PSO-ELM cho phân vùng
nguy cơ lũ quét ............................................................................................ 74
3.6.2 Kết quả của mô hình ........................................................................... 77
3.6.3 Thành lập bản đồ phân vùng nguy cơ lũ quét .................................... 84
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 89
NHỮNG CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA NCS ................................. 92
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................... 94
PHỤ LỤC
