Trong những năm qua, lớp phủ trên lưu vực sông Đà bên ngoài lãnh thổ Việt Nam có nhiều thay đổi, góp phần tác động đến dòng chảy vào Việt Nam. Tuy nhiên, do thiếu dữ liệu, việc đánh giá tác động này gặp nhiều thách thức. Bài báo này trình bày kết quả ứng dụng công nghệ học máy để xây dựng bản đồ lớp phủ từ ảnh viễn thám phục vụ đánh giá biến động của lớp phủ theo thời gian và tác động của nó đến dòng chảy trên lưu vực sông Đà ngoài lãnh thổ sử dụng mô hình SWAT. Dữ liệu lớp phủ các năm 2000 và 2020 làm đầu vào cho mô hình SWAT được xây dựng từ ảnh vệ tinh bằng thuật toán học máy trên nền tảng Google Earth Engine. Độ chính xác của lớp phủ được đánh giá bằng độ chính xác tổng thể và hệ số Kappa, cho thấy kết quả giải đoán ảnh tương đối tốt. Mô hình SWAT được thiết lập để so sánh sự thay đổi của lượng nước trên lưu vực tương ứng với lớp phủ năm 2000 (KB1) và năm 2020 (KB2). Lớp phủ xây dựng tại thời điểm năm 2000 và năm 2020 cho thấy diện tích khu vực xây dựng tăng 866,92%, rừng tăng 4,26%, đất trống tăng 3,39%, mặt nước tăng 63,89%, diện tích cây bụi - cỏ giảm 11,60%. Dòng chảy trong KB2 tăng lên so với KB1 trên phần lớn các tiểu lưu vực khi xét trong cả năm. Mùa khô dòng chảy trên toàn lưu vực giảm 0,15%, mùa mưa tăng 0,08% và cả năm tăng 0,04%.