MỤC LỤC TẠP CHÍ KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN THÁNG 7 NĂM 2021

STT

Tên bài và tác giả

Số trang

1

Nghiên cứu ứng dụng thuật toán nhận dạng cấu trúc bảng dựa trên phát hiện đối tượng

Ngô Đại Dương¹, Hải Hồng Phan^1*, Phạm Lê Phương²

¹Học Viện Kỹ thuật Quân Sự; hongpth@lqdtu.edu.vn; daiduong28789@hotmail.com
² Trung tâm Thông tin và Dữ liệu KTTV; phuongpl80@gmail.com

Tóm tắt: Nhận dạng cấu trúc bảng là vấn đề quan trọng trong số hóa tài liệu. Với sự phát triển của các kỹ thuật học sâu hiện nay việc phát hiện bảng đã có nhiều bước tiến lớn, trong khi đó nhận dạng cấu trúc bảng vẫn gặp rất nhiều khó khăn do cấu trúc bảng phức tạp, đặc biệt với dữ liệu thực tế. Bài báo này đề xuất một phương pháp ứng dụng mô hình Cascade mask R–CNN x101FPN deconv để nhận dạng hàng và cột. Bài báo cũng đề xuất sử dụng mô hình Faster R–CNN để nhận dạng các ô trong bảng, từ đó đưa ra cấu trúc bảng. Thuật toán đề xuất được đánh giá trên tập dữ liệu phổ biến như TabStructDB và các tài liệu thu thập được từ các trạm Khí tượng thủy văn. Kết quả thực nghiệm đạt 90% độ chính xác trên các tập dữ liệu này. Thuật toán có khả năng áp dụng hiệu quả vào việc nhận dạng cấu trúc bảng của các tài liệu thông thường; đặc biệt thuật toán có khả năng xử lý với các tài liệu lịch sử và các chữ viết tay, phù hợp với đặc điểm tài liệu của ngành Khí tượng thủy văn. Từ đó góp phần vào việc số hóa tài liệu, lưu trữ và truy xuất thông tin dữ liệu của ngành Khí tượng thủy văn.

Từ khóa: Nhận dạng cấu trúc bảng; Nhận dạng ô; Khí tượng thủy văn.

1

2

Một số kết quả ban đầu về ứng dụng số liệu vệ tinh đánh giá độ cao sóng dự báo

Phạm Khánh Ngọc ^1* , Nguyễn Bá Thủy¹

¹ Trung tâm Dự báo Khí tượng thủy văn quốc gia; ngocpkchibo@gmail.com; thuybanguyen@gmail.com

Tóm tắt: Nâng cao chất lượng dự báo các yếu tố khí tượng thủy văn nói chung và dự báo hải văn nói riêng có vai trò quan trọng trong dự báo, cảnh báo khí tượng thủy văn phục vụ phòng, chống và giảm nhẹ thiên tai và phát triển kinh tế biển. Ở Việt Nam, do hạn chế về số liệu quan trắc khí tượng thủy văn biển nên dự báo sóng biển chủ yếu dựa trên các kết quả của mô hình số trị. Cũng chính vì thiếu số liệu quan trắc nên đánh giá kết quả dự báo của mô hình còn nhiều hạn chế, nhất là tại khu vực biển xa bờ dẫn tới sản phẩm dự báo chưa thực sự đủ độ tin cậy. Trong nghiên cứu này giới thiệu kết quả thu thập, phân tích và xử lý số liệu quan trắc sóng bằng vệ tinh và một số kết quả đánh giá dự báo sóng của mô hình SWAN trên khu vực Biển Đông. Đánh giá kết quả dự báo sóng tháng 10 năm 2020 cho thấy giữa số liệu dự báo từ mô hình và quan trắc độ cao sóng từ vệ tinh có hệ số tương quan khá lớn với sai số nhỏ ở cả thời hạn dự báo 24 và 48 giờ, ngoại trừ những ngày có bão.

Từ khóa: Dự báo sóng biển; Vệ tinh; Đánh giá dự báo.

13

3

Giải pháp tăng cường công tác giám sát, kiểm soát và khai thác số liệu quan trắc từ các mạng lưới trạm khí tượng thủy văn tự động ở khu vực Nam Bộ

Giáp Văn Vinh^1*, Nguyễn Nam Đức², Nguyễn Hồng Hải²

¹ Liên đoàn Khảo sát Khí tượng Thủy văn; giapvanvinh@yahoo.com

² Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Nam Bộ; ngnamduc@gmail.com, haikstv@yahoo.com

Tóm tắt: Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn (KTTV) ở khu vực Nam Bộ được đầu tư, nâng cấp với nhiều thiết bị tự động, hiện đại, góp phần nâng cao chất lượng công tác dự báo, phòng chống thiên tai. Tuy nhiên, do được đầu tư từ nhiều dự án nên có sự khác nhau về thiết bị đo, phương thức truyền số liệu, chu kỳ quan trắc, chu kỳ truyền số liệu, định dạng file số liệu. Ngoài ra, số liệu gốc còn chưa được giải mã, sao lưu tập trung và đánh giá chất lượng thường xuyên. Mặt khác, các ứng dụng chuyển giao từ các dự án còn thiếu, một số chạy trên nền công cụ hỗ trợ bản đồ ArcGis nên cần có phí bản quyền trong khi các phần mềm chuyên môn hiện có chưa đáp ứng yêu cầu. Để khắc phục các khó khăn, tồn tại nêu trên, giải pháp xây dựng bộ công cụ tổng hợp số liệu KTTV ở khu vực Nam Bộ đã được nghiên cứu. Phần mềm ứng dụng này được lập trình dựa trên kết quả đánh giá về hiện trạng công tác quan trắc, dự báo và thông tin, dữ liệu KTTV ở Nam Bộ nhằm tăng cường năng lực thông tin trong công tác giám sát, kiểm soát và khai thác số liệu quan trắc từ các mạng lưới trạm KTTV hiện có ở Nam Bộ. Kết quả thử nghiệm cho thấy bộ công cụ đã góp phần nâng cao chất lượng công tác quan trắc và khai thác số liệu KTTV, đồng thời cũng thể hiện được tính thực tiễn và hiệu quả của giải pháp đối với các mạng lưới trạm KTTV ở khu vực Nam Bộ.

Từ khóa: Khí tượng thủy văn; Mạng lưới trạm.

24

4

Xây dựng đường cong cường độ–thời đoạn–tần suất mưa hướng đến thiết lập bản đồ ngập lụt cho khu vực bán đảo Cà Mau

Hồ Công Toàn¹, Đặng Trường An^1*

¹ Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG–HCM; hocongtoanhdh@gmail.com; dtan@hcmus.edu.vn

Tóm tắt: Trong những năm gần đây, các hiện tượng mưa với cường độ lớn xuất hiện ngày càng thường xuyên tại khu vực bán đảo Cà Mau (BĐCM) gây ngập cục bộ và làm ảnh hưởng đến đời sống của người dân trong khu vực. Theo báo cáo của Bộ Tài Nguyên và Môi Trường, mưa tại khu vực BĐCM có xu hướng gia tăng về cường độ và chu kỳ lặp lại trong tương lai như hệ quả của biến đổi khí hậu (BĐKH). Mưa với cường độ lớn có xu hướng tăng sẽ góp phần làm tình trạng ngập lụt cục bộ tại các khu vực có địa hình thấp và hệ thống tiêu thoát nước kém trầm trọng hơn. Việc chủ động phòng tránh các ảnh hưởng bất lợi từ các sự kiện mưa gây ngập đối với đời sống người dân, phân tích chu kỳ lặp lại của một cơn mưa gây ngập lụt là rất cần thiết. Chính vì vậy, mục tiêu của nghiên cứu là: a) xác định chu kỳ lặp lại của một sự kiện mưa cực đoan cho khu vực BĐCM bằng phầm mềm CumFreq và b) hướng đến xây dựng bản đồ ngập lụt dựa trên dữ liệu được tính toán từ đường cong cường độ–thời đoạn–tần suất (IDF) mưa góp phần hỗ trợ chủ động phòng tránh nguy cơ gây ngập lụt do mưa cũng như góp phần thích ứng với BĐKH cho khu vực BĐCM.

Từ khóa: Ngập lụt; Vùng trũng; Mưa cực đoan; Nước biển dâng; Bán đảo Cà Mau.

33

5

Xu thế biến đổi của các yếu tố khí hậu và kịch bản biến đổi khí hậu tỉnh Ninh Thuận

Nguyễn Văn Hồng^1*, Nguyễn Thị Cầm Mi¹

¹ Phân Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu; nguyenvanhong79@gmail.com; nguyenthicammi2007@gmail.com

Tóm tắt: Bài báo trình bày xu thế biến đổi các yếu tố khí hậu (nhiệt độ, lượng mưa) tại tỉnh Ninh Thuận. Phương pháp thống kê và hàm hồi quy tuyến tính được sử dụng để phân tích chuỗi số liệu quan trắc tại trạm Phan Rang giai đoạn 1993–2019. Kết quả cho thấy các yếu tố khí hậu đều có xu thế tăng: nhiệt độ trung bình nhiều năm có xu thế tăng 0,012^oC/năm, nhiệt độ tối cao tăng 0,017^oC/năm, nhiệt độ tối thấp tăng 0,01^oC/năm, lượng mưa tăng 4,44 mm/năm. Theo kịch bản RCP4.5 và RCP8.5, nhiệt độ trung bình tại Ninh Thuận có xu thế tăng qua các năm 2025, 2030, 2050 và 2100. Về lượng mưa trung bình theo kịch bản RCP4.5 có xu thế tăng. Đối với kịch bản RCP8.5 lượng mưa tăng vào năm 2025, 2030 và giảm và năm 2050, 2100.

Từ khóa: Khí hậu; Xu thế; Kịch bản biến đổi khí hậu RCP4.5, RCP8.5.

44

6

Diễn biến chất lượng nước mặt vùng bờ thành phố Hồ Chí Minh giai đoạn 2016–2019

Lê Ngọc Tuấn^1*, Đoàn Thanh Huy²

¹ Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh; lntuan@hcmus.edu.vn

² Viện Khí tượng Thuỷ văn Hải văn và Môi trường; dthanhhuy132@gmail.com

Tóm tắt: Trong bối cảnh gia tăng dân số và phát triển kinh tế mạnh mẽ tại lưu vực sông Sài Gòn–Đồng Nai, chỉ số WQI (Việt Nam) và CCME (Canada) được sử dụng nhằm đánh giá diễn biến chất lượng nước (CLN) vùng bờ thành phố Hồ Chí Minh (TpHCM) giai đoạn 2016–2019 (theo mực nước triều, tháng, mùa và năm) trên cơ sở dữ liệu quan trắc định kì (14 trạm) và đo đạc bổ sung (22 trạm). Nhìn chung, CLN tốt dần về phía biển, đáp ứng các mục tiêu CLN (ngoại trừ Pb ở hạ lưu sông Vàm Cỏ, sông Lòng Tàu và TSS ở vùng cửa sông, ven biển). CLN ở thời điểm triều rút thường kém hơn khi triều cường (rõ nét tại các sông nội đồng); mùa mưa (mức trung bình–khá) thường kém hơn mùa khô (mức khá–tốt). Gần đây ghi nhận dấu hiệu cải thiện CLN tại một số vị trí cửa sông và vùng ven biển, tuy vậy, cần thiết tăng cường và duy trì liên tục công tác quản lý CLN vùng bờ (pH, DO, N–NH4⁺, Coliform, E.Coli, Pb, Mn), nhất là thượng nguồn sông Lòng Tàu, hạ nguồn sông Soài Rạp, cửa sông Đồng Tranh…Bên cạnh đó, khuyến nghị sử dụng chỉ số CCME trong đánh giá CLN vùng bờ nhằm xem xét đồng thời CLN khu vực lục địa và vùng biển ven bờ. Để tăng cường hiệu quả quản lý, cần tiếp tục nghiên cứu tình hình phát thải, dự báo xu thế CLN và khả năng chịu tải của khu vực.

Từ khóa: Chỉ số chất lượng nước, Ô nhiễm môi trường, Nước mặt, Vùng bờ.

56

7

Dự báo chất lượng nước mặt vùng bờ thành phố Hồ Chí Minh đến năm 2030 phục vụ đánh giá khả năng tiếp nhận nước thải Lê Ngọc Tuấn^1*, Trần Tuấn Hoàng²

¹ Trường Đại học Khoa học Tự nhiên–ĐHQG–TPHCM; lntuan@hcmus.edu.vn

² Phân viện Khoa học Khí tượng Thuỷ văn và Biến đổi Khí hậu; hoangkttv@gmail.com

Tóm tắt: Nghiên cứu nhằm đánh giá chất lượng nước (CLN) vùng bờ thành phố Hồ Chí Minh (TpHCM) đến năm 2030 (thông qua BOD, DO, NO₃^––N, NH₄⁺–N, PO₄^3––P, TSS và Coliform) trong bối cảnh nước biển dâng (RCP4.5 và RCP8.5) theo các kịch bản xử lý nước thải (XLNT) khác nhau. Giai đoạn 2019–2030, nếu không cải thiện tình hình XLNT, các khu vực (và thông số ô nhiễm) đáng quan tâm gồm sông Soài Rạp, Lòng Tàu, Vàm Sát (TSS, BOD, PO₄^3––P vượt chuẩn nhiều lần), vùng ven bờ Long Hoà–Cần Thạnh (TSS, PO₄^3––P); khác với các vịnh và phạm vi cách bờ 3–6 hải lý có CLN tương đối tốt (ngoại trừ TSS, 2,5–3,5 lần quy chuẩn). Trong trường hợp đáp ứng hoặc đáp ứng tối đa các quy định về XLNT, CLN vùng bờ chuyển biến tích cực (BOD và  PO₄^3––P) trong giai đoạn 2020–2025 nhưng giảm dần vào các nnăm sau đó do gia tăng xả thải từ các hoạt động dân sinh, kinh tế. Cần lưu ý rằng, ngay cả đáp ứng tối đa về XLNT, nước mặt lục địa (thượng nguồn) vẫn có nguy cơ ô nhiễm với BOD, PO₄^3––P, TSS có thể tương đương 2–5 lần quy chuẩn vào năm 2030. Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra nguồn thải nội vi đóng góp đáng kể BOD và PO₄^3––P vào CLN vùng bờ, đồng thời khuyến nghị giảm số kịch bản RCP khi mô phỏng CLN ở tương lai gần do khác biệt giữa các trường hợp tương đối nhỏ..

Từ khóa: Nước mặt; Chất lượng nước; Chỉ số chất lượng nước; Vùng bờ

68

8

Xây dựng mô hình số mô phỏng biến đổi hình thái sông có địa hình đáy dốc

Đặng Trường An^1*

¹ Trường ĐH Khoa học Tự Nhiên–Đại học Quốc gia Tp. HCM, 227 Nguyễn Văn Cừ, Quận 5, Tp.HCM, dtan@hcmus.edu.vn

Tóm tắt: Các nghiên cứu về chuyển vận bùn cát trong sông có độ dốc đáy lớn gặp rất nhiều trở ngại so với sông vùng đồng bằng do địa hình đáy sông thay đổi đột ngột và chế độ dòng chảy thay đổi rất nhanh,... Vận chuyển bùn cát ở các sông có độ dốc đáy lớn là một vấn đề phức tạp vì vật liệu đáy sông thường không đồng nhất và chứa nhiều loại hạt có kích thước khác nhau như đất, sỏi, cuội và đá tảng,... Nghiên cứu này bước đầu phát triển một chương trình mô phỏng quá trình bồi xói địa hình đáy của các con kênh dốc dựa trên tiếp cận cấp phối thành phần hạt và xem xét chuyển động của hạt bùn cát theo phương ngang đến quá trình duy trì sự ổn định đáy kênh. Các phương trình thủy động lực hai chiều (2D) và vận chuyển bùn cát đáy được rời rạc bởi phương pháp sai phân hữu hạn (FDM) và viết trên nền tảng ngôn ngữ phần mềm Fortran 90. Chương trình phát triển được áp dụng mô phỏng diễn biến bồi xói đáy của một đoạn sông Teabeak, Hàn Quốc. Khả năng thực hiện của mô hình được đánh giá thông qua các chỉ số thống kê NASH và RMSE. Kết các quả với NASH = 0,79–0,83 và RMSE = 13%–19% thể hiện sự phù hợp của mô hình đã áp dụng, qua đó cho thấy triển vọng triển khai mô hình cho các nghiên cứu thực tế trong tương lai.

Từ khóa: Hình thái; Đáy kênh dốc; Sai phân hữu hạn; Mô hình số; Bùn cát đáy.

82