|
BỘ TÀI NGUYÊN VÀ
MÔI TRƯỜNG
--------
|
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ
NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
---------------
|
|
Số:
16/2023/TT-BTNMT
|
Hà Nội, ngày 30
tháng 10 năm 2023
|
THÔNG TƯ
QUY
ĐỊNH KỸ THUẬT GIÁM SÁT MỰC NƯỚC LƯU VỰC SÔNG BẰNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM
Căn cứ Luật Tài
nguyên nước ngày 21 tháng 6 năm 2012;
Căn cứ Nghị định số 03/2019/NĐ-CP ngày 04 tháng 01 năm 2019 của
Chính phủ về hoạt động viễn thám;
Căn cứ Nghị định số 68/2022/NĐ-CP ngày 22 tháng 9 năm 2022 của Chính
phủ quy định chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn và cơ cấu tổ chức của Bộ Tài nguyên
và Môi trường;
Theo đề nghị của Cục trưởng Cục Viễn thám
quốc gia, Vụ trưởng Vụ Khoa học và Công nghệ và Vụ trưởng Vụ Pháp chế;
Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường ban
hành Thông tư quy định kỹ thuật giám sát mực nước lưu vực sông bằng công nghệ
viễn thám.
Chương
I
QUY
ĐỊNH CHUNG
Điều
1. Phạm vi điều chỉnh
Thông tư này quy định
kỹ thuật giám sát mực nước lưu vực sông bằng công nghệ viễn thám.
Điều
2. Đối tượng áp dụng
Thông tư này áp dụng
đối với cơ quan, tổ chức và cá nhân có liên quan đến hoạt động ứng dụng công
nghệ viễn thám trong việc giám sát mực nước lưu vực sông.
Điều
3. Giải thích từ ngữ
Trong Thông tư này,
các từ ngữ dưới đây được hiểu như sau:
1. Độ cao vệ tinh
(Satellite Altitude) là khoảng cách thẳng đứng từ vệ tinh đo cao đến mặt tham
chiếu ê-líp-xô-ít.
2. Khoảng cách đo cao
vệ tinh (Altimeter Range) là chiều dài thẳng đứng từ vệ tinh đến bề mặt nước,
được xác định gián tiếp thông qua việc đo khoảng thời gian lan truyền hai chiều
của tín hiệu vệ tinh.
3. Vệt quỹ đạo vệ
tinh (Satellite Groundtrack) là hình chiếu thẳng đứng của quỹ đạo vệ tinh lên
bề mặt Trái đất.
4. Độ phân giải không
gian (Spatial Resolution) của trị đo cao vệ tinh là khoảng cách giữa hai điểm
đo liên tiếp theo hướng dọc theo vệt quỹ đạo vệ tinh.
5. Chu kỳ lặp (Repeat
Time) là khoảng thời gian vệt quỹ đạo vệ tinh quay lại gần chính xác một vị trí
với biên độ dao động.
6. Trạm ảo (Virtual
Station) trong giám sát mực nước lưu vực sông là trạm đo tại vị trí giao cắt
giữa quỹ đạo vệ tinh với mặt nước.
7. Dữ liệu đo cao vệ
tinh I/GDR (Interim/Geophysical Data Records) là bản ghi dữ liệu địa vật lý tần
số cao, được xử lý ở mức 2 có chứa các số hiệu chỉnh dùng để xác định độ cao
mực nước.
8. Hiệu chỉnh do ảnh
hưởng tầng đối lưu khô (Dry Tropospheric Correction) là công tác hiệu chỉnh trị
đo khoảng cách do ảnh hưởng bởi hiện tượng khúc xạ của tín hiệu trong quá trình
lan truyền gây ra bởi các thành phần khí khô ở tầng đối lưu.
10. Hiệu chỉnh do ảnh
hưởng tầng đối lưu ướt (Wet Tropospheric Correction) là công tác hiệu chỉnh trị
đo khoảng cách do ảnh hưởng bởi hiện tượng khúc xạ của tín hiệu trong quá trình
lan truyền gây ra bởi hơi nước và giọt nước ở các đám mây ở tầng đối lưu.
11. Hiệu chỉnh do ảnh
hưởng tầng điện ly (Ionospheric Correction) là công tác hiệu chỉnh trị đo khoảng
cách do ảnh hưởng bởi hiện tượng khúc xạ của tín hiệu trong quá trình lan
truyền gây ra bởi các chất điện môi của tầng khí quyển với sự có mặt của những
điện tử tự do.
Điều
4. Cơ sở toán học
1. Việc giám sát mực
nước lưu vực sông sử dụng Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ toàn cầu WGS-84, phép chiếu
Geographic.
2. Độ cao mực nước
lưu vực sông khi tính toán quy chiếu về mặt tham chiếu Geo-ô-ít toàn cầu
EGM2008.
Điều
5. Các nội dung công việc
1. Thu thập và nhập
dữ liệu.
2. Xác định tọa độ
của trị đo cao vệ tinh.
3. Xác định tọa độ
địa lý chính xác của trạm ảo.
4. Tính toán độ cao
mực nước.
5. Xuất dữ liệu sang
dạng ASCII.
6. Chiết tách trị đo
theo đối tượng mặt nước.
7. Tính toán mực nước
trung bình và độ chính xác.
8. Giám sát biến đổi
mực nước lưu vực sông.
9. Sản phẩm giám sát
mực nước lưu vực sông.
10. Kiểm tra, nghiệm
thu và giao nộp sản phẩm.
Chương
II
QUY
ĐỊNH KỸ THUẬT
Điều
6. Thu thập và nhập dữ liệu
1. Dữ liệu đo cao vệ
tinh được thu nhận tại các Trung tâm lưu trữ, xử lý và cung cấp dữ liệu toàn
cầu.
2. Kiểu sản phẩm của
dữ liệu I/GDR dùng trong giám sát mực nước lưu vực sông được lựa chọn phù hợp
với các ứng dụng trong nghiên cứu thủy văn lục địa.
3. Dữ liệu viễn thám
được thu thập có thời gian thu nhận tương thích với thời gian thu nhận dữ liệu
đo cao vệ tinh, được hiệu chỉnh ảnh hưởng do độ cong Trái đất, sai số đầu thu
và nhiễu khí quyển, được quy chiếu về Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ toàn cầu
WGS-84, phép chiếu Geographic, được hiệu chỉnh sai số vị trí điểm sử dụng mô
hình vật lý, các điểm khống chế ảnh và mô hình số độ cao.
4. Các tài liệu liên
quan đến đặc điểm tự nhiên, khí hậu thủy văn và chế độ vận hành các hồ chứa
nước có trên lưu vực sông (nếu có).
5. Dữ liệu đo cao vệ
tinh được thu nhận tương thích phần mềm đọc và xử lý dữ liệu của các loại vệ
tinh đo cao phổ biến, được lưu giữ dưới định dạng NetCDF.
Điều
7. Xác định tọa độ của trị đo cao vệ tinh
1. Thông tin về tọa
độ của trị đo cao vệ tinh được lấy từ các trường dữ liệu kinh độ và vĩ độ tần
số cao trong các bản ghi dữ liệu; các trị đo trong phạm vi nghiên cứu được xử
lý nhằm giảm thời gian và khối lượng tính toán.
2. Tọa độ các trị đo
cao vệ tinh tần số cao xuất ra dưới dạng một tệp dữ liệu có định dạng ASCII để
thuận tiện cho quá trình hiển thị dữ liệu trong môi trường đồ họa.
Điều
8. Xác định tọa độ địa lý chính xác của trạm ảo
1. Vị trí trạm ảo
giới hạn bởi một cửa sổ hình chữ nhật có tọa độ, xác định bởi kinh độ và vĩ độ
của góc trái trên và góc phải dưới, hiển thị dưới dạng số thập phân, đảm bảo
chứa được tất cả các trị đo trên bề mặt nước tại điểm giao cắt và hạn chế những
trị đo trên bề mặt đất. Vị trí trạm ảo được tính toán từ kinh độ và vĩ độ trung
bình của tất cả các trị đo cao vệ tinh nằm trên phạm vi mặt nước.
2. Việc xác định cửa
sổ của các trị đo cao vệ tinh thực hiện đồng thời với việc hiển thị các điểm đo
dọc theo vệt quỹ đạo vệ tinh trong tất cả các chu kỳ dữ liệu trên nền dữ liệu
viễn thám đã được quy chiếu về Hệ quy chiếu và Hệ tọa độ toàn cầu WGS-84; được
thực hiện tại những vị trí mà độ rộng của sông theo hướng vệt quỹ đạo vệ tinh
có kích thước tối thiểu là 500 m đối với dữ liệu của thế hệ các vệ tinh đo cao
ra-đa truyền thống có độ phân giải không gian thấp và 100 m đối với dữ liệu của
thế hệ các vệ tinh đo cao ứng dụng công nghệ ra-đa độ mở tổng hợp có độ phân
giải không gian cao.
3. Các tham số của
cửa sổ trị đo cao vệ tinh phải được thu thập bao gồm: Sông/Hồ, Trạm thủy văn,
Vệ tinh, Vệt quỹ đạo vệ tinh, Trạm đo ảo (Mã, Kinh độ, Vĩ độ), Độ rộng sông/hồ,
Khoảng cách đến trạm thủy văn/Đập nước (nếu có), thể hiện theo mẫu tại Phụ lục
kèm theo Thông tư này, định dạng tệp dữ liệu là *.docx (Microsoft Word
Document).
Điều
9. Tính toán độ cao mực nước
Độ cao mực nước được
xác định bởi chênh cao giữa độ cao quỹ đạo vệ tinh (Alt) với trị đo khoảng cách
đo cao vệ tinh R và các số hiệu chỉnh khác nhau (gồm: trễ thời gian khi
các xung tín hiệu ra-đa đi qua môi trường khí quyển, ảnh hưởng của thủy triều
Trái đất), áp dụng công thức dưới đây:
WSH = Alt - R + [DTC
+ WTC + IC + Ts ] - GC
Trong đó:
- DTC là số hiệu chỉnh
khúc xạ ở tầng đối lưu khô
- WTC là số hiệu
chỉnh khúc xạ ở tầng đối lưu ướt
- IC là số hiệu chỉnh
khúc xạ ở tầng điện ly
- Ts là số hiệu chỉnh do
ảnh hưởng thủy triều Trái đất rắn
- GC là số hiệu chỉnh
Geo-ô-ít
Số hiệu chỉnh khúc xạ
khí quyển được sử dụng là số hiệu chỉnh mô hình tiêu chuẩn có trong bản ghi dữ
liệu I/GDR. Độ cao mực nước sau khi tính toán sẽ được quy chiếu về mặt Geo-ô-ít
toàn cầu EGM2008.
Điều
10. Xuất dữ liệu sang dạng ASCII
Kết quả tính toán độ
cao mực nước lưu vực sông được xuất ra dưới dạng tệp dữ liệu với định dạng
ASCII, dưới dạng số thập phân và lấy đến 4 số sau dấu phẩy.
Điều
11. Chiết tách trị đo theo đối tượng mặt nước
1. Việc chiết tách
trị đo theo đối tượng mặt nước tại các vị trí giao cắt của vệt quỹ đạo vệ tinh
với bề mặt sông được thực hiện trên nền dữ liệu vệ tinh và được véc tơ hóa bằng
một hình đa giác làm ranh giới. Khi đó, các trị đo vệ tinh nằm giới hạn của đa
giác được dùng để tính toán độ cao mực nước lưu vực sông.
2. Đối với các con
sông có độ rộng trung bình và nhỏ (≤ 500 m), bờ sông có thể được mở rộng nhằm
tạo một vùng đệm thỏa mãn điều kiện sao cho mỗi một vệt quỹ đạo vệ tinh đi qua
đều có thể thu nhận được tối thiểu từ 2 - 3 điểm trong hình đa giác phục vụ
tính toán độ cao mực nước trung bình.
Điều
12. Tính toán mực nước trung bình và độ chính xác
1. Mực nước tại mỗi
vị trí giám sát trên lưu vực sông của từng chu kỳ lặp được tính trung bình từ
các trị đo cao vệ tinh tần số cao dọc theo vệt quỹ đạo vệ tinh thu nhận được sau
khi chiết tách trị đo theo đối tượng mặt nước được áp dụng theo công thức dưới
đây và thể hiện theo mẫu tại Phụ lục kèm theo Thông tư này.
Trong đó:
- x̅ là giá trị
trung bình độ cao mực nước
- xi là giá trị độ cao mực
nước của mỗi trị đo tần số cao nằm trong phạm vi ranh giới đa giác của một trạm
ảo
- N là số lượng trị
đo tần số cao nằm trong phạm vi ranh giới đa giác của một trạm ảo
2. Độ chính xác của
trị đo độ cao mực nước tại mỗi vị trí giám sát trên lưu vực sông với từng chu
kỳ lặp của vệ tinh đo cao được xác định bởi sai số độ lệch chuẩn (standard
deviation) 
được áp
dụng theo công thức dưới đây:
3. Đối với từng chu
kỳ lặp, sai số độ lệch chuẩn của trị đo cao mực nước phải thỏa mãn điều
kiện ≤ 0,5 m và sai
số giới hạn của trị đo cao mực nước không được vượt quá 1,0 m. Trong trường hợp
địa hình phức tạp như núi cao, độ dốc lớn hay trong các trường hợp điều kiện
không thuận lợi khác đối với trị đo vệ tinh thì sai số độ lệch chuẩn của trị đo cao mực nước
không được vượt quá 1,0 m và sai số giới hạn của trị đo cao mực nước không được
vượt quá 2,0 m.
Điều
13. Giám sát biến đổi mực nước lưu vực sông
1. Giám sát mực nước
lưu vực sông tại mỗi vị trí trạm ảo được thực hiện bằng cách theo dõi chuỗi
biến đổi mực nước theo thời gian tương ứng với các chu kỳ lặp của loại vệ tinh
đo cao được sử dụng.
2. Chuỗi biến đổi mực
nước theo thời gian được thiết lập khi độ cao mực nước tại mỗi chu kỳ lặp được
tính chuyển về độ cao mực nước tương đối so với độ cao mực nước của một chu kỳ
lặp bất kỳ, được chọn làm gốc tham chiếu hoặc so với độ cao mực nước trung bình
trong toàn bộ thời kỳ giám sát.
3. Tại mỗi vị trí
trạm ảo được thực hiện nếu như hiệu suất của trị đo cao vệ tinh (tức là tỷ số
giữa số chu kỳ cho dữ liệu có giá trị sử dụng trên tổng số chu kỳ lặp giám sát)
đạt tối thiểu 30% trở lên.
4. Chuỗi biến đổi mực
nước theo thời gian tại mỗi vị trí trạm ảo cần thể hiện được quy luật biến đổi
theo mùa trong năm.
5. Đánh giá độ tin
cậy của kết quả giám sát mực nước lưu vực sông được thực hiện trên cơ sở kiểm
định chéo bằng cách so sánh giữa hai chuỗi biến đổi mực nước theo thời gian của
hai trạm ảo gần nhau với giả thiết rằng biến đổi mực nước của hai trạm ảo này
là tương tự nhau. Mức độ tương quan của hai chuỗi biến đổi mực nước được xác
định bằng hệ số tương quan R2.
Điều
14. Sản phẩm giám sát mực nước lưu vực sông
1. Dữ liệu đo cao vệ
tinh được ghi trên các thiết bị lưu trữ số.
2. Dữ liệu ảnh viễn
thám được sử dụng trong việc giám sát mực nước lưu vực sông ghi trên các thiết
bị lưu trữ số.
3. Báo cáo kết quả
tính toán độ cao mực nước lưu vực sông tại các trạm ảo phải ghi trên các thiết
bị lưu trữ số.
4. Báo cáo kết quả
tính toán chuỗi biến đổi mực nước theo thời gian tại các trạm ảo phải ghi trên
các thiết bị lưu trữ số.
5. Báo cáo giám sát
mực nước lưu vực sông phải ghi trên các thiết bị lưu trữ số.
Điều
15. Kiểm tra, nghiệm thu và giao nộp sản phẩm
1. Công tác kiểm tra
kỹ thuật, nghiệm thu sản phẩm bao gồm các công đoạn sau:
a) Kiểm tra, nghiệm
thu cấp đơn vị thi công;
b) Kiểm tra, nghiệm
thu cấp chủ đầu tư;
c) Thẩm định, nghiệm
thu hồ sơ chất lượng, khối lượng sản phẩm.
2. Sản phẩm được giao
nộp sau khi đã được kiểm tra kỹ thuật, đánh giá chất lượng và nghiệm thu cấp
chủ đầu tư.
Chương
III
ĐIỀU
KHOẢN THI HÀNH
Điều
16. Hiệu lực thi hành
Thông tư này có hiệu
lực thi hành kể từ ngày 15 tháng 12 năm 2023.
Điều
17. Tổ chức thực hiện
1. Bộ, cơ quan ngang
Bộ, cơ quan thuộc Chính phủ, Ủy ban nhân dân các tỉnh, thành phố trực thuộc
Trung ương và các tổ chức, cá nhân có liên quan chịu trách nhiệm thi hành Thông
tư này.
2. Cục trưởng Cục
Viễn thám quốc gia có trách nhiệm tổ chức phổ biến, kiểm tra việc thực hiện Thông
tư này.
3. Trong quá trình
thực hiện, nếu có khó khăn, vướng mắc thì các cơ quan, tổ chức, cá nhân phản
ánh kịp thời về Bộ Tài nguyên và Môi trường để xem xét, quyết định./.
|
Nơi nhận:
-
Thủ tướng Chính phủ và các Phó Thủ tướng Chính phủ;
- Văn phòng Trung ương Đảng;
- Văn phòng Quốc hội;
- Văn phòng Chủ tịch nước;
- Văn phòng Chính phủ;
- Hội đồng Dân tộc và các Ủy ban của Quốc hội;
- Viện Kiểm sát nhân dân tối cao;
- Toà án nhân dân tối cao;
- UBTW Mặt trận Tổ quốc Việt Nam;
- Các Bộ, cơ quan ngang Bộ, cơ quan thuộc Chính phủ;
- Cơ quan Trung ương của các đoàn thể;
- Bộ Tài nguyên và Môi trường: Bộ trưởng, các Thứ trưởng,
các đơn vị thuộc Bộ, Cổng TTĐT Bộ;
- UBND các tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương;
- Sở Tài nguyên và Môi trường các tỉnh, thành phố trực thuộc Trung ương;
- Cục Kiểm tra văn bản QPPL - Bộ Tư pháp;
- Công báo; Cổng thông tin điện tử Chính phủ;
- Lưu: VT, PC, KHCN, VTQG (2b). (Đ200).
|
KT. BỘ TRƯỞNG
THỨ TRƯỞNG
Lê
Công Thành
|
PHỤ
LỤC
MẪU TÍNH TOÁN MỰC NƯỚC LƯU VỰC SÔNG
(Ban hành kèm theo Thông tư số /2023/TT-BTNMT ngày tháng năm 2023 của
Bộ trưởng Bộ Tài nguyên và Môi trường)
|
KẾT QUẢ TÍNH TOÁN
MỰC NƯỚC BẰNG DỮ LIỆU ĐO CAO VỆ TINH
|
|
Sông/Hồ:
Trạm thủy văn:
Vệ
tinh:
Vệt
quỹ đạo vệ tinh:
Trạm đo
ảo:
Mã:
Kinh
độ Vĩ độ
Trái trên:
Phải dưới:
Trung bình:
Độ rộng sông/hồ (m):
Khoảng cách đến trạm thủy văn (km)/Đập nước
(nếu có):
|
(Ảnh minh họa vị trí giao cắt của vệt quỹ
đạo vệ tinh với mặt nước)
|
|
Ngày
|
Kinh độ
|
Vĩ độ
|
Chu kỳ
|
Trị đo mực nước
|
Mực nước trung bình
|
Sai số σ
|
Ghi chú
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|