Appearance
Mô phỏng Ngập lụt & Nước biển dâng (Flood Simulation)
Tính năng Mô phỏng ngập lụt (Flood Inundation Simulation) cung cấp khả năng phân tích thủy văn và dự báo phạm vi ngập úng trên bản đồ dựa trên mô hình số độ cao bề mặt (Digital Elevation Model - DEM) theo kịch bản mực nước dâng thời gian thực.
Tính năng này được ứng dụng trực tiếp trên dữ liệu DEM thực tế của dự án (ví dụ: tệp DEM khảo sát địa hình bay chụp LiDAR DEM from 1901+205_1902+000 trong Dự án test tháng 8).
1. Nguyên Lý Hoạt Động & Thuật Toán Thủy Văn
Hệ thống kết hợp dữ liệu độ cao địa hình DEM với thuật toán bóc tách cao trình bề mặt:
- Khi người dùng thiết lập mực nước đỉnh lũ hoặc triều cường dâng lên cao độ $+H$ (mét):
- Thuật toán quét ma trận độ cao của tệp DEM: Mọi vị trí có cao trình $Z \le H$ sẽ được xác định là nằm trong vùng ngập.
- Chiều sâu ngập cục bộ tại từng điểm: $D_{ngập} = H - Z$.
- Vùng ngập nước được phủ lớp đồ họa màu xanh dương bán trong suốt với hiệu ứng gợn sóng lượn (
Waves), phản ánh chân thực các tuyến đường giao thông, khu dân cư, ngõ hẻm hay công trình hạ tầng chìm dưới nước.
2. Quy Trình 6 Bước Thực Hiện Mô Phỏng Ngập Lụt
Để thực hiện phân tích và mô phỏng ngập lụt trên một tệp DEM, người dùng thao tác theo các bước:
- Kích hoạt công cụ: Bấm chọn biểu tượng sóng nước (Waves) trên thanh công cụ dọc bên phải bản đồ. Bảng điều khiển Mô phỏng Ngập lụt (Flood Inundation Simulation) sẽ xuất hiện ở cạnh phải màn hình.
- Chọn Lớp DEM phân tích:
- Danh sách thả xuống tự động lọc và hiển thị toàn bộ các lớp DEM có trong dự án (ví dụ
DEM from 1901+205_1902+000,CHM from 1900+800_1901+205). - Hệ thống tự động đọc dải cao độ thực tế
elevation_range(từ $Min$ đến $Max$) của tệp DEM để thiết lập thang đo cho thanh trượt.
- Danh sách thả xuống tự động lọc và hiển thị toàn bộ các lớp DEM có trong dự án (ví dụ
- Thiết lập Mực nước ngập (Water Level):
- Kéo thanh trượt để nâng hoặc hạ mức nước (bước nhảy 0.1m).
- Ranh giới vùng ngập màu xanh trên bản đồ sẽ tức thời tính toán lại và lan tỏa theo địa hình trũng thấp.
- Kích hoạt Mô phỏng Động (Dynamic Flood Animation):
- Bấm nút "▶ Mô phỏng dâng nước": Mực nước sẽ tự động dâng dần với bước nhảy 0.5m theo chu kỳ thời gian thực, mô phỏng diễn biến nước lũ hoặc triều cường tràn từ vùng trũng lên cao.
- Bấm "Tạm dừng" để giữ nguyên mực nước tại thời điểm cần khảo sát, hoặc bấm "Đặt lại" (RotateCcw) để đưa mực nước về mức ban đầu.
- Điều chỉnh Độ trong suốt (Opacity):
- Kéo thanh trượt độ trong suốt (từ 10% đến 90%) để nhìn xuyên thấu mặt nước, quan sát rõ ranh thửa đất, nhà cửa và tim đường bị ngập bên dưới.
- Đóng hoặc Tắt hoàn toàn mô phỏng:
- Nhấp nút "X" ở góc trên bên phải: Bảng điều khiển sẽ đóng lại nhưng vẫn duy trì lớp nước ngập trên bản đồ để bạn tiếp tục làm việc với các công cụ đo đạc hoặc in ấn.
- Nhấp nút đỏ "Tắt mô phỏng ngập lụt" (Power): Hệ thống sẽ dọn sạch toàn bộ lớp nước và giải phóng bộ nhớ đồ họa.
3. Bóc Tách Bảng Số Liệu Thiệt Hại Ngập Lụt (Impact Statistics)
Ngay khi vùng ngập được xác định, hệ thống tự động tính toán 4 chỉ số thống kê thiệt hại then chốt:
| Chỉ Số Thống Kê | Giá Trị Thực Tế Mẫu | Ý Nghĩa Nghiệp Vụ |
|---|---|---|
| Diện tích ngập | 7.494 ha (74,944.97 m²) | Tổng diện tích mặt đất và công trình bị chìm dưới nước, phục vụ thống kê quy mô thiệt hại tài sản. |
| Thể tích nước ngập | 281,258.59 m³ | Tổng khối lượng nước tích tụ trong vùng ngập, là thông số kỹ thuật cốt lõi để tính toán công suất hệ thống trạm bơm tiêu thoát nước. |
| Độ sâu lớn nhất | 8.23 m | Vị trí trũng sâu nhất của địa hình, giúp cảnh báo các điểm nguy hiểm cho công tác cứu hộ cứu nạn. |
| Độ sâu trung bình | 3.75 m | Mức ngập bình quân toàn vùng, dùng để đánh giá mức độ ảnh hưởng chung đến sinh hoạt và giao thông. |
4. Lưu Kết Quả Ngập Thành Lớp Bản Đồ Vector (Save As Vector Layer)
Sau khi tính toán được kịch bản ngập ưng ý, người dùng có thể lưu trữ vĩnh viễn ranh giới ngập thành một lớp dữ liệu GIS hoàn chỉnh:
- Nhấp vào mục "Lưu thành Vector Layer" ở chân bảng điều khiển.
- Hệ thống tự động đề xuất tên lớp (ví dụ:
DEM from 1901+205_1902+000 - Ngập 12.5m). Người dùng có thể tùy chỉnh tên theo quy ước của dự án. - Bấm nút màu xanh "Xác nhận lưu lớp":
- Vùng ngập nước được trích xuất thành đối tượng đa giác GIS chuẩn (
Polygon/MultiPolygon). - Lớp mới được lưu vào cơ sở dữ liệu PostGIS và xuất hiện ngay lập tức trong bảng Quản lý lớp (Layer Management) của dự án.
- Vùng ngập nước được trích xuất thành đối tượng đa giác GIS chuẩn (
- Phân tích không gian chuyên sâu:
- Với lớp Vector vừa lưu, bạn có thể sử dụng các công cụ phân tích không gian GIS (Spatial Overlay / Intersect) để đếm chính xác có bao nhiêu thửa đất bị ảnh hưởng, bao nhiêu hộ dân cần di dời khẩn cấp và ước tính tổng kinh phí hỗ trợ khắc phục thiên tai.
5. Khả Năng Tương Thích Cả Chế Độ Bản Đồ 2D và 3D
- Chế độ 2D (OpenLayers Engine): Hiển thị lớp ranh giới đa giác ngập nước màu xanh với viền đậm và độ trong suốt mượt mà, đồng bộ với các công cụ phóng to, thu nhỏ và đo đạc khoảng cách.
- Chế độ 3D (Cesium Engine): Vùng ngập nước được hiển thị với chiều sâu cao trình thực tế kết hợp hiệu ứng bề mặt nước chuyển động, hòa hợp hoàn hảo với địa hình đồi núi dốc và mô hình mây điểm 3D (Point Cloud).
6. Các Lưu Ý Kỹ Thuật Quan Trọng
NOTE
Yêu cầu đối với tệp DEM đầu vào: Tính năng mô phỏng ngập lụt chỉ kích hoạt khi dự án có ít nhất một lớp dữ liệu dạng Raster DEM (hoặc DEM phát sinh tự động từ tệp mây điểm LiDAR LAS/LAZ thông qua tính năng tạo DEM của hệ thống). Các lớp bản đồ Vector thông thường (như ranh thửa đất, tim đường) không chứa thông tin cao trình mặt đất liên tục nên không thể dùng làm nguồn phân tích ngập.
TIP
Tối ưu hóa hiệu năng tính toán: Thuật toán phân tích ngập của hệ thống sử dụng cơ chế lấy mẫu thích ứng (resolution: 800), cho phép xử lý các tệp DEM dung lượng hàng trăm Megabytes trong thời gian dưới 1 giây, loại bỏ hoàn toàn hiện tượng đơ giật giao diện khi người dùng kéo thanh trượt mực nước liên tục.