- Trang Chủ
- Địa Lý
- Ứng dụng GIS xây dựng hệ thống hỗ trợ cảnh báo nguy cơ trượt lở đất tỉnh Quảng Ngãi
Xem mẫu
- Nguyễn Tấn Khôi, Bùi Đức Thọ
ỨNG DỤNG GIS XÂY DỰNG HỆ THỐNG HỖ TRỢ CẢNH BÁO
NGUY CƠ TRƯỢT LỞ ĐẤT TỈNH QUẢNG NGÃI
GIS APPLICATION TO BUILD AN EARLY WARNING SYSTEM
FOR LANDSLIDE RISK IN QUANG NGAI PROVINCE
Nguyễn Tấn Khôi, Bùi Đức Thọ
Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng; Email: ntkhoi@dut.udn.vn, ducthoqbt@yahoo.com.vn
Tóm tắt – Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu xây dựng hệ thống Abstract – This paper presents the results of a research on the
hỗ trợ cảnh báo sớm trượt lở đất. Đây là vấn đề đang được quan construction a GIS-based decision support system for landslide
tâm, trong đó có việc xác định khu vực có tiềm năng trượt lở. Đây là early warning. Research of landslide risk is a matter of being
vấn đề cần thiết để phục vụ cho công tác cảnh báo và phòng chống interested; including the identification of areas have a high risk
nhằm giảm nhẹ thiên tai do lũ quét gây ra. Bản đồ số GIS được xây for landslides.This is necessary for the warning and prevention
dựng cho các khu vực vùng núi chứa các thông tin như mức độ rừng to mitigation of natural. A GIS map is built for the mountains,
bị phá, độ dốc, thảm phủ thực vật... Từ các thông tin này, ta có thể which contains information such as the level of deforestation, slope,
tính toán để dự đoán những khu vực có nguy cơ trượt lở đất. Một vegetation cover, etc. From this information, one can calculate to
hệ thống ứng dụng nhằm cảnh báo các tai biến được triển khai thực predict landslide hazard areas. We have developed an application
nghiệm tại tỉnh Quảng Ngãi. Kết quả thực nghiệm thể hiện hiệu quả system to experiment the disaster warning in Quang Ngai province.
của giải pháp. Hơn nữa, hệ thống cũng có thể dùng như một công Results are presented to demonstrate the effectiveness of our
cụ hỗ trợ cho các nhà hoạch định chính sách. approach. Furthermore, this system can be usefully as a support
tool for policy decision makers.
Từ khóa – GIS; AHP; thảm họa; trượt lở; bản đồ số; cảnh báo sớm. Key words – GIS; AHP; disaster; landslide; digital map; early
warning.
1. Đặt vấn đề hình thấp dần từ Tây sang Đông với phần lớn diện tích đất
đai là rừng núi. Do tính chất của địa hình nên hàng năm
Trượt lở đất là một tai biến thiên nhiên dưới tác động
thường xảy ra trượt lở gây ảnh hưởng rất lớn đến đời sống
của nhiều nhân tố như địa hình, địa mạo, thủy văn, nhất là
người dân [2][3][5]. Xây dựng bản đồ số khu vực tiềm năng
sự biến động của lớp phủ thổ nhưỡng, thảm thực vật rừng và
trượt lở có ý nghĩa quan trọng, cho phép số hóa và tổ chức
hoạt động khai thác tài nguyên rừng của con người [1][8].
quản lý lưu trữ thông tin liên quan đến các đối tượng địa lý
Đây là loại hình tai biến thiên nhiên gây nhiều khó khăn
trong cơ sở dữ liệu, thuận tiện cho cập nhật, khai thác và
cho việc ổn định dân cư và phát triển sản xuất của các
truy vấn trên các thông tin nhằm phục vụ tác nghiệp, kết
vùng miền.
xuất các báo cáo, biểu đồ.
Cho đến nay, nước ta vẫn chưa có một hệ thống cảnh
Hiện nay, trong nghiên cứu và phân vùng nguy cơ trượt
báo tiềm năng trượt lở đất tại các khu vực miền núi, đặc biệt
lở đất có rất nhiều phương pháp khác nhau [10]. Trong đó
là các khu vực miền Trung. Việc tổ chức cập nhật các dữ
phương pháp quy trình phân tích thứ bậc AHP được tiếp cận
liệu địa lý, dữ liệu thiên tai chưa thống nhất và không đồng
trên quan điểm địa lý – địa mạo được sử dụng rộng rãi [4].
bộ. Do đó cần có nghiên cứu cảnh báo trượt lở đất để từ đó
có thể đưa ra các giải pháp phòng tránh là điều cần thiết, có Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu ứng dụng công
tính thực tiễn cao. nghệ GIS xây dựng hệ thống phần mềm dự báo trượt lở đất
để làm cơ sở cung cấp các thông tin cảnh báo nguy cơ trượt
Tháng 11/2013, Viện Khoa học địa chất và khoáng sản
lở. Kết quả được triển khai thực nghiệm tại các khu vực
có báo cáo kết quả bước đầu của Đề án Điều tra, đánh giá
miền núi tỉnh Quảng Ngãi và có thể được nhân rộng mô
và phân vùng cảnh báo nguy cơ trượt lở đất đá các vùng núi
hình sang các tỉnh khác.
Việt Nam. Trong kết quả nghiên cứu về trượt lở tại một số
tỉnh [7][8][11], các tác giả cũng đã đề xuất sử dụng phương 2. Xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở đất
pháp AHP (Analytical Hierarchy Process) để xây dựng bản
đồ nguy cơ. Ngoài ra cũng sử dụng công cụ phân tích ảnh Có nhiều nhân tố tĩnh và động ảnh hưởng đến sự hình
viễn thám để giải đoán kết quả [11]. Tuy nhiên hầu hết các thành sạt lở đất, trong đó có các nhóm nhân tố chính như
kết quả nghiên cứu này dựa trên các công cụ như ArcGIS, lượng mưa với cường suất lớn, nhân tố địa hình, địa mạo,
dữ liệu bản đồ tĩnh, quá trình cập nhật dữ liệu khó khăn và thổ nhưỡng, độ dốc, nhân tố thảm phủ thực vật . . . Ngoài ra
kích thước dữ liệu lưu trữ trong bản đồ bị hạn chế. Ngoài các hoạt động của con người như chặt phá khai thác rừng,
cũng chưa có một hệ thống thông tin bản đồ số nhằm dự lấn chiếm lòng dẫn . . . cũng ảnh hưởng đến việc hình thành
báo thiên tai, thống kê, cập nhật và xử lý số liệu. nguy cơ trượt lở [1].
Quảng Ngãi là tỉnh vùng duyên hải miền Trung bao gồm Các lớp bản đồ thành phần chính được lựa chọn để thực
6 huyện đồng bằng ven biển, 6 huyện miền núi và một huyện hiện quá trình chồng lớp như: bản đồ phân bố lượng mưa,
đảo Lý Sơn. Địa hình phía Đông của Quảng Ngãi là dãy bản đồ độ dốc bề mặt, bản đồ thảm phủ thực vật, bản đồ
đồng bằng nhỏ hẹp, phía Tây và Tây Nam là một phần Đông hiện trạng đất, lớp bản đồ các cấp khả năng thấm của đất
Nam dãy Trường Sơn giáp với cao nguyên Trung Bộ. Địa (Hình 1). Từ các bản đồ thành phần này, bản đồ tiềm năng
33
- t phần đồ phân bố lượng mưa, bản đồ độ dốc bề mặt,
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(74).2014.QUYỂN II
guyên bản đồ thảm phủ thực vật, bản đồ bản đồ hiện
Đông trượttrạng
lở đấtđất, lớpxây
được bảndựng
đồ các dựacấptrênkhả năng chồng
kỹ thuật thấm củalớp các Yếu tố lượng mưa trung bình năm (TBN) tại các cấp
úi. Do bảnđấtđồ theo
(Hình 1). Từ các bản đồ thành phần này, bảnphép
phương pháp AHP. Kết quả chồng lớp cho đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành nguy cơ tai
g xảy xây đồdựng
tiềmđược bản trượt
năng đồ phân lở vùng nguy cơ
đất được xâycácdựng
cấp (Hình
dựa 3) biến (Bảng 1).
và xác định được chính xác các khu vực nguy cơ trượt lở Yếu tố độ dốc các vùng núi Quảng Ngãi ảnh hưởng
sống trên kỹ thuật chồng lớp các bản đồ theo phương
trên bản đồ số. mạnh đến quá trình phát sinh trượt lở. Trên sườn độ dốc
pháp AHP. Kết quả chồng lớp cho phép xây
Các dữ liệu bản đồ GIS được tổ chức thành 02 nhóm: 35o − 45o , nguy cơ diễn ra lớn nhất (Bảng 2).
dựng
năng dữ liệu địađược bản
lý nền, dữđồ
liệuphân
địa lývùng
chuyên nguy cơ các
ngành. Ngoài cấpra hệ Bảng 2: Phân cấp nguy cơ dựa vào độ dốc
ố hóa (Hình
thống sử 3)
dụng vàhệ xác
quản định
trị cơ được
sở dữ chính
liệu đểxác
tổ các
chức khu
lưu các
vực nguy cơ trượt lở trên bản đồ số.
thông tin bổ sung nhằm hỗ trợ truy vấn và tìm kiếm thông Cấp Nguy cơ Độ dốc (o )
quan
tin liên quan đến đối tượng. Cấp 1 Rất thấp 45
vùng
lớp phủ thực vật, lớp phủ thổ nhưỡng) nhằm xác định các
pháp thông tin liên quan đến đối tượng. Yếu tố phân loại đất: thể hiện ở độ cứng, độ bền chắc
tác nhân gây tai biến thiên nhiên tại các vùng miền có nguy
y trình cơ tai Xây dựng các lớp bản đồ thành phần
biến.
2.1. của các nhóm đất đá trong phát sinh trượt lở đất ở Quảng
quan Ngãi (Bảng 3).
ãi [4]. Bảng 3: Phân cấp nguy cơ dựa và loại đất
u ứng Cấp Nguy cơ Hiện trạng đất
phần Cấp 1 Rất thấp Đất mặt nước (sông, hồ, . . . )
ng cấp Cấp 2 Thấp Đất cát, cát pha đất thịt nhẹ
ết quả Cấp 3 Trung bình Đất thịt trung bình, sét pha cát
u vực Cấp 4 Cao Đất thịt nặng, đất sét mịn
nhân Cấp 5 Rất cao Đất thịt nặng, đất sét, đá gốc
g bao
Yếu tố lớp phủ thực vật thể hiện ở độ che phủ của thực
n cứu;
a) Bản đồ bản đồ hiện trạng đất b) Bản đồ lượng mưa trung bình
vật. Yếu tố sử dụng đất đặc trưng cho hoạt động kinh tế của
ản đồ con người tác động phát sinh trượt lở.
năm
g phần
2.3. Tính hệ số cho các nhân tố
là kết
Từ kết quả phân tích các nhân tố thành phần, chúng tôi
xây dựng các bảng hệ số nhân tố (Bảng 4) và tiến hành tính
RƯỢT các trọng số wi của các chỉ tiêu theo phương pháp AHP áp
dụng cho tỉnh Quảng Ngãi.
hưởng Bảng 4: Xác định hệ số cho các nhân tố
ó các Lượng Độ Địa Phân Thảm
cường c) Bản đồ độ dốc bề mặt d) Bản đồ thảm phủ thực vật
Lớp mưa dốc hình loại thực vật
ưỡng, C1 C2 C3 đất C4 C5
Hình 1. Các loại bản đồ
Hình 1: Các loại bản đồ dẫn
dẫnxuất
xuất
Mi 1 3 5 7 9
oài ra Việc phânĐể tổng hợp thông tin về bản khả
cấp các yếu tố ảnh hưởng đến đồ thành
năng xảy
á khai ra tai biến thiên nhiên có tính tương đối do phạm vi mỗi cấp Bảng 5: Ma trận xác định trọng số wi
phần tỉnh Quảng Ngãi, chúng tôi đã tiến hành
hưởng có sự biến động tương đối rộng. C1 C2 C3 C4 C5 wi
đánh giá các yếu tố mặt đệm lưu vực (địa chất,
2.2.địa động
Phân tíchlực,
cácđịa chấttốthủy
nhân thànhvăn, địa hình, lớp phủ
phần C1 0.56 0.64 0.53 0.43 0.36 0.511
Dựa trên kết quả điều tra dữ liệu [2][3] và thực địa, C2 0.19 0.21 0.32 0.30 0.28 0.263
chúng tôi tiến hành phân tích các nhân tố thành phần tại C3 0.11 0.07 0.11 0.18 0.20 0.129
tỉnh Quảng Ngãi. C4 0.08 0.04 0.04 0.06 0.12 0.064
Bảng 1: Phân cấp theo lượng mưa TBN C5 0.06 0.03 0.02 0.02 0.04 0.032
Cấp Nguy cơ Lượng mưa TBN (mm/năm) Bảng 5 thể hiện trọng số của các yếu tố thành phần wi
Cấp 1 Rất thấp 2.800 i=1
34
- Nguyễn Tấn Khôi, Bùi Đức Thọ
Bảng 6: Giá trị các trọng số AHP các khu vực màu đỏ nguy cơ trượt lở cao, các khu vực màu
vàng có nguy cơ trượt lở trung bình, các vùng còn lại đều
Ký hiệu Nhân tố Trọng số
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, có nguy
ĐẠI cơ
HỌC trượt
ĐÀlở ở mức- SỐ
NẴNG thấp.……………….
w1 Lượng mưa 0.511
Từ kếtVang),
Làng quả chồng huyện lớpSơn bảnHà đồ (Núi
số GIS Gõ,sửlàng dụngVòm,phương
3.2 Tính
w Độ chỉ
dốcsố nhạy cảm LSI 0.263
n
wi Ci pháp chuyên gia AHP, ta xác định được nhiều điểm có nguy
w3 Địa hình
i 1
0.129 làng Nua…), huyện Trà Bồng (Thôn Trà Xanh,
cơ xảy ra trượt lở nằm rải rác ở các huyện miền núi: huyện
4. Đánh giá mức độ phù hợp của kết quả thôn
Batơ TràNước
(Suối Lạc, Reo,
thôn NướcTrà Khương),
Mang, Xóm huyện Tư, SơnLàngTây Mâm,
w4 Hiện trạng đất 0.064
5. Điều chỉnh lại kết quả trên cơ sở phân Xóm (Nước Lay,
Sủ ...), Gò Lả,
huyện Minh TàLongEm, (thôn
NướcGò Min…).
Tranh,Trong
Xã Long
w5 Thảm phủnhân
thực tốvậttác động 0.032
tích lại các đóMai
Mai, có Lãnh
nhiềuThượng,
điểm có Suốinguy cơ cao
Bà Leng, Làng và Vang),
nằm gần huyện
Giá trị tỉ6.số Kiểm
nhất quántra đối
CRchiếu
= 0.054với < dữ0.1 liệunằm khảo sát Sơnkhu
trong Hà dân
(Núicư, Gõ,bệnh
làng viện,
Vòm,trườnglàng Nua.học.. . ), huyện Trà Bồng
ngưỡng cho phép thực địa
theo điều kiện của phương pháp AHP (Thôn Trà Xanh, thôn Trà Lạc, thôn Trà Khương), huyện
Sơn Tây (NướcQua điều Lay, tra
Gò thực Lả, Tà địaEm,tạiNước
một số Min. khu
. . ).vực
Trong
[9,10] nên các trọng số wi phù hợp để chồng lớp bản đồ.
Bảng 8. Phân chia cấp độ nguy cơ lũ quét đó có nhiều điểm có nguy cơ cao và nằm gần khunăng
trên bản đồ, kết quả cho thấy bản đồ tiềm dân cư,
2.4. Chồng lớp xây dựng bản đồ
Cấp Nguy cơ Khoảng cách pixel bệnh trượt
viện,lởtrường
xảy ra học.tại các khu vựa miền núi tỉnh
Quá trình chồng lớp xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở Quảng
Qua điều Ngãi
tra có
thực độ tại
địa chính
một sốxáckhucao.vựcMột số đồ,
trên bản địa kết
Cấp 1 Rất thấp 1.426 ÷ 2.852
như sau: quảđiểm đã xảy ra trượt lở như tại huyện Ba tơkhu
cho thấy bản đồ tiềm năng trượt lở xảy ra tại các
1. Xác địnhCấp và2số hóa các Thấp
nhân tố hình thành 2.853 ÷ 4.479
trượt lở vựa miền núi tỉnh Quảng Ngãi có độ chính xác cao. Một số
(Làng Mâm, xã Ba Bích) ngày 17/03/2013, tại
C1 , C2 , .Cấp
..,C 3n Trung bình 4.280 ÷ 5.705 địa điểm đã xảy ra trượt lở như tại huyện Ba tơ (Làng Mâm,
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠIhuyện HỌC ĐÀ SơnNẴNG Tây- SỐ (Gò Lả, xã Sơn Dung) ngày
……………….
2. Xác địnhCấp trọng
4 số tương tác giữa các yếu 5.706
Cao tố ảnh÷hưởng
7.131 xã Ba Bích) ngày 17/03/2013, tại huyện Sơn Tây (Gò Lả, xã
3. Tính
thành phần chỉ số nhạy cảm LSI w C n
Làng Vang),ngày
Sơn22/11/2013. huyện Một Sơn số Hà khác biệtGõ,
(Núi sốnhỏ làngchủ yếu
Vòm,nhỏlàchủ doyếu
Cấp 5 Rất cao i 7.132 ÷ 8.556
sự
Dung)
táctácđộng
22/11/2013.
của con
Một
người(Thôn
khác
vàokhukhu
biệt
vựcvực và cấu
i
3. Tính chỉ số nhạy cảm i 1 là do
làng sự
Nua…), huyện
động củaTràconBồng người vào Trà Xanh,
và cấu tạo địa
4. Đánh giá mức độ phù X n hợp của kết quả chấttạo
thôn cụcđịa
Trà bộchất
Lạc, thôn
(Hình cục bộKhương),
Trà
3). (Hình 3). huyện Sơn Tây
5. Điều chỉnh LSI lại kết
= quảwitrên Ci cơ sở phân (Nước Lay, Gò Lả, Tà Em, Nước Min…). Trong
tích lại các nhân tối=1 tác động đó có nhiều điểm có nguy cơ cao và nằm gần
6. Kiểm
4. Đánh giá mức trađộđối
phùchiếu
hợp củavớikết
dữquả
liệu khảo sát khu dân cư, bệnh viện, trường học.
thực địa
5. Điều chỉnh lại kết quả trên cơ sở phân tích lại các
Qua điều tra thực địa tại một số khu vực
nhân tố tác động
Bảng 8. Phân chia cấp độ nguy cơ lũ quét trên bản đồ, kết quả cho thấy bản đồ tiềm năng
6. Kiểm tra đối chiếu với dữ liệu khảo sát thực địa
Nguy cơ trượt lở a) xảy ra trượt
tại các
lở tạikhu vựa miền Sơn núiHàtỉnh
Cấp
Bảng 7: Phân chia cấp độ nguy Khoảng
cơ lũ quét cách pixel Điểm thị trấn Di Lăng, Điểm 4:
Quảng Ngãi Sơn cóTâyđộtại chính
vị trí xác cao.
14°58'33.08"B Một
và số địa
108°20'7.32"Đ
CấpCấp 1 NguyRất cơ thấp Khoảng cách 1.426 ÷ 2.852 huyện
pixel
Cấp 2 Thấp 2.853 ÷ 4.479
điểm đã xảy ra trượt lở như tại huyện Ba tơ
Cấp 1 Rất thấp 1.426 ÷ 2.852
(Làng Mâm, xã Ba Bích) ngày 17/03/2013, tại
Cấp Cấp
2 3 ThấpTrung bình 2.853 ÷ 4.479
4.280 ÷ 5.705
Cấp Cấp
3 4 Trung bình 4.280 ÷ 5.705 huyện Sơn Tây (Gò Lả, xã Sơn Dung) ngày
Cao 5.706 ÷ 7.131
Cấp 4 Cao 5.706 ÷ 7.131 22/11/2013. Một số khác biệt nhỏ chủ yếu là do
Cấp 5 Rất cao 7.132 ÷ 8.556
Cấp 5 Rất cao 7.132 ÷ 8.556 sự tác động của con người vào khu vực và cấu
tạo địa chấtb)cục bộ trượt
Điểm (Hình 3).xã Trà Hiệp, Trà Bồng tại vị trí
lở tại
Ký hiệu: Khu vực có nguy cơ trượt lở rất cao (màu đỏ)
Khu vực có nguy cơ trượt lở cao (màu vàng)
15°16'45.16"B, 108°23'55.79"Đ
Thựcđịa
Hình3.3:Thực
Hình địamột
một số địa
địa điểm
điểmtrượt
trượtlởlở
Hình 2. Bản đồ nguy cơ trượt lở tỉnh Quảng Ngãi
Khả năng trượt lở đất được chia thành 5 3. XÂY
3. Xây dựngDỰNG HỆphần
hệ thống THỐNG PHẦN
mềm cảnh báoMỀM
nguy cơ
cấp như trên Bảng 8. Trên bản đồ khu vực tiềm CẢNH
trượt lở BÁO NGUY CƠ TRƯỢT LỞ
năng trượt lở (Hình 3), các khu vực màu đỏ nguy Hệ dự
Hệ thống thống dự báo
báo nguy cơ nguy
trượt lởcơđấttrượt lở đất
bao gồm cácbao
thành
a) Điểm trượt lở tại thịtrong
trấn DiHình
Lăng,2.Sơn Hàsố
cơ trượt lở cao, các khu vực màu vàng có nguy gồm
phần các
được môthành
tả như phần được mô tảCácnhưĐiểm
trong
liệu 4:đo được từ
Hình
huyện Sơnvực
các2.khu Tây tại vị trí 14°58'33.08"B và 108°20'7.32"Đ
cơ trượt lở trung bình, các vùng còn lại đều có Các sốđoliệumưa, đoquan
đượctrắctừ đặt
cáctạikhu
cácvựckhu đovựcmưa,
được tự
động truyền về hệ thống trung tâm để cập nhật vào cơ sở
nguy cơ trượt lở ở mức thấp. quan trắc đặt tại các khu vực được tự động
dữ liệu bản đồ. Từ lượng thông tin tiếp nhận theo thời gian
Từ kết quả chồng lớp bản đồ số GIS sử thực, truyền về hệ
hệ thống thống
phân tích trung tâm để
và ra quyết cập
định nhật
cảnh báovào
khảcơnăng
sở dữ liệu bản đồ. Từ lượng thông
dụng phương pháp chuyên gia AHP, ta xác định trượt lở cho từng khu vực có nguy cơ. Sơ đồ hoạt động tin tiếp nhậncủa
theo thời
được nhiều điểm có nguy cơ xảy ra trượt lở nằm hệ thống được gian
mô tảthực,
như sauhệ(Hình
thống4).phân tích và ra
rải rác ở Khu
cácvựchuyện miền núi: huyện Batơ (Suối quyết
Việc định
cảnh
b) Điểm cảnh
báo
trượt tạibáo
các
lở vùngkhả
xã Trànguynăng
Hiệp,cơ trượt
Tràxảy lở vịcho
ra tại
Bồng trượt từng
lở đất
trí được
Ký hiệu: có nguy cơ trượt lở rất cao (màu đỏ)
Nước Reo, Nước
Khu vực có nguyMang,
cơ trượt lởXóm
cao (màuTư,vàng) Làng Mâm,
khu vực
tiến hành theocó nguy cơ.
các bước
15°16'45.16"B, sau: Sơ đồ hoạt động của hệ
108°23'55.79"Đ
Xóm Sủ ...), huyện thống
- Theo được
dõi mô
và dựtả như
báo
Hình 3. Thực địa một số địa sau
sự phát(Hình 4).
triểntrượt
điểm của lở
các hình thế thời
Hình2.2:
Hình Bản
Bản đồ nguycơ
đồnguy cơMinh
trượt
trượt lở lởLong (thônNgãi
tỉnhQuảng
tỉnh Quảng Gò
NgãiTranh, tiết gây mưa lớn, kết hợp với điều kiện thuỷ văn, mặt
Xã Long Mai, Mai Lãnh Thượng, Suối Bà Leng, 3. XÂY DỰNG Việc cảnh báo các vùng nguy cơ xảy ra
Khả năngKhảtrượt
nănglởtrượt lở đất
đất được chia được thànhchia thành
5 cấp như5trên đệm lưu vựcHỆ THỐNG PHẦN MỀM
cấp7. như
Bảng 4
bản Bảng
Trêntrên đồ khu8.vực Trên tiềmbảnnăng đồ khu
trượtvực tiềm 3), CẢNH
lở (Hình BÁObáo
- Cảnh NGUYnguyCƠ TRƯỢT
cơ cho khu vựcLỞhẹp theo lượng mưa
năng trượt lở (Hình 3), các khu vực màu đỏ nguy Hệ thống dự báo nguy cơ trượt lở đất bao 35
- CảnhHỌC
- KHOA
TẠP CHÍ báoVÀnguy
CÔNGcơNGHỆ,
theo ĐẠI
theo kếtĐÀquả
HỌC phân
NẴNG - SỐ 1(74).2014.QUYỂN II
tích bản đồ lượng mưa thực đo (tổng hợp từ
dự báo * Thực hiện cảnh báo cho người quản lý theo thời gian
mạng lưới trạm điện báo mặt đất với lượng
- Cảnh báo nguy cơ theo kết quả phân tích bản đồ lượng thực theo các hình thức (Hình 6):
mưamưathựctính
đo được
(tổng từ
hợpcáctừtrạm
mạngđo…) lưới trạm điện báo - Dự báo trước căn cứ vào bản tin dự báo phân bố mưa
Hệvới
mặt đất thống khai
lượng mưathác
tínhhai loạitừhình
được các dữ trạmliệuđo để
...) - Dự báo khẩn cấp thời gian thực căn cứ vào số liệu
Hệcảnh báo khai
thống nguythác
cơ trượt lở theo
hai loại hìnhthời gianđể
dữ liệu thực:
cảnhdữbáo 5. Phần
Hìnhmực
mưa, nướcmềm quảntừ
đo được lý các
bảntrạm
đồ số
nguyliệu tĩnh lởlàtheo
cơ trượt các thời
bản gian
đồ số thực:thảm thựctĩnh
dữ liệu các bản Thực hiện cảnh báo cho người quản lý theo
vật,là phân
đồ sốloại
thảmđất, độvật,
thực dốcphân
và dữ
loạiliệu
đất, động
độ dốclàvàlượng dữ liệumưađộng thời gian thực theo các hình thức (Hình 6):
là lượng mưa theo giờ, hiện
theo giờ, hiện trạng rừng. trạng rừng. - Dự báo trước căn cứ vào bản tin dự báo
Mạng lưới các trạm
Khí tượng thủy văn
phân bố mưa
- Dự báo khẩn cấp thời gian thực căn cứ vào
Trạm Khí tượng
Thủy văn số liệu mưa, mực nước đo được từ các trạm
Sensor đo
lượng mưa
Sensor đo nhiệt
độ và độ ẩm
IP Camera
Mạng di động
Hình 6: Ra quyết định cảnh báo nguy cơ
Hệ thống SMS GIS
Thông tin từ trạm đo mưa tự động được truyền số liệu
về trung tâm tính toán. Kết quả cảnh báo có thể được hiển
thị trên màn hình làm việc, trên Website (Hình 6). Nhà chức
Hình 6. Ra quyết định cảnh báo nguy cơ
GSM Modem trách có thể quyết định báo động qua hệ thống tin nhắn cảnh
báo, hệThông loa,từ
thống tin còitrạm đo mưa
báo động. . . tự động được
truyền số liệu cung
* WebGIS về trung tâm tin
cấp thông tính toán. Kết quả
cảnh báo có thể được hiển thị trên màn hình làm
` `
việc, trên Website (Hình 6). Nhà chức trách có
Trung tâm xử lý thông tin, ra quyết định
thể quyết định báo động qua hệ thống tin nhắn
Hình 4: Mô hình hoạt động của hệ thống cảnh báo, hệ thống loa, còi báo động…
Hình 4. Mô hình hoạt động của hệ thống
Hệ thống
Hệđược thiếtđược
thống kế xây dựngkếcóxây
thiết các dựng
chức năng chính
có các WebGIS cung cấp thông tin
(Hình 4): Website cung cấp và cập nhật thông tin
chức năng chính (Hình 4):
- Quản lý và hiển thị trực quan các bản đồ số
- Quản lý lưu
và hiển bản đồ nguy cơ trượt lở trực tuyến (Hình 7).
- Cập nhật và trữ dữthịliệu
trực quan
thiên tai,các
dữ bản
liệu đồ
khísố
tượng Ngoài ra còn cung cấp tin tức thiên tai bão, lũ
- Cập
thủy vănnhật và lưu trữ dữ liệu thiên tai, dữ liệu
quét, trượt lở…; các kiến thức phòng chống
- Thukhí tượng
nhập thủylượng
số liệu văn mưa đo tự động từ các trạm
đo mưa, từ tin nhắn SMS thiên tai; các giải pháp khắc phục và kịch bản
- Thu nhập số liệu lượng mưa đo tự động từ
- Thực hiện cảnh báo theo thời gian thực ứng cứu khi có thiên tai tại từng khu vực cụ thể.
các trạm
- Website cungđo cấpmưa,
thôngtừ tin
tin nhắn SMS
- Thực
* Chức nănghiện
quảncảnh báonhật
lý, cập theo
vàthời
truygian thực tin trên
vấn thông
cơ sở dữ liệu (Hình 5). 5
Hình 7: WebGIS cung cấp thông tin
tai biến thiên nhiên và trượt lở đất
Website cung cấp và cập nhật thông tin bản đồ nguy cơ
trượt lở trực tuyến (Hình 7). Ngoài ra còn cung cấp tin tức
thiên tai bão, lũ quét, trượt lở. . . ; các kiến thức phòng chống
thiên tai; các giải pháp khắc phục và kịch bản ứng cứu khi
có thiên tai tại từng khu vực cụ thể.
4. Kết luận
Bài báo đề xuất một giải pháp ứng dụng công nghệ GIS
và phương pháp phân tích thứ bậc AHP để xây dựng hệ
thống thông tin hỗ trợ cảnh báo nguy cơ trượt lở. Bằng cách
Hình 5: Phần mềm quản lý bản đồ số kết hợp hai loại dữ liệu: dữ liệu tĩnh là các bản đồ nguy
36
- Nguyễn Tấn Khôi, Bùi Đức Thọ
cơ các cấp được xây dựng và dữ liệu động là lượng mưa Quảng Ngãi đến năm 2020, Viện KH&CN Việt Nam - Viện Địa lý,
đo được theo thời gian thực từ các trạm thuỷ văn, kết quả 2006.
[4] Bo Huang, A GIS-AHP Method for HAZMAT Route Planning with
nghiên cứu cho phép cảnh báo sớm các nguy cơ tai biến Consideration of Security, Environmental Informatics Archives,
thiên nhiên cho người dân. Cảnh báo trượt lở đất là một công Volume 2, pp.818-830, 2004.
việc khó khăn và hiệu quả đem lại rất khó có thể nhìn thấy [5] Lê Văn Khoa và các tác giả, Môi trường và phát triển bền vững ở
ngay. Tuy nhiên việc chủ động xử lý sẽ giúp phòng tránh miền núi, NXB Giáo dục, 1997.
[6] Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên, Đất đồi núi Việt Nam - thoái hóa và
được các thiên tai, giảm thiểu rủi ro. Hướng nghiên cứu tiếp phục hồi, NXB Nông nghiệp, 1999.
theo sẽ tiếp tục hoàn thiện hệ thống thông tin, ứng dụng xử [7] Nguyễn Thám và các tác giả, Xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở
lý ảnh viễn thám xây dựng bản đồ 3D phân vùng nguy cơ đất tỉnh Quảng Trị bằng phương pháp tích hợp mô hình phân tích
tai biến, xây dựng hệ thống quan trắc mưa, hệ thống thông thứ bậc (AHP), Tạp chí khoa học, Đại học Huế, Tập 74B, Số 5,
pp.143-155, 2012.
tin liên lạc, các mô hình dự báo tai biến thiên nhiên. [8] Phạm Văn Hùng, Đánh giá hiện trạng và phân vùng cảnh báo nguy
cơ trượt lở đất tỉnh Quảng Nam, Tạp chí các khoa học về trái đất,
Tài liệu tham khảo 33(3ĐB), pp.518-525, 2011.
[1] Báo cáo khoa học, Điều tra, đánh giá hiện tượng sạt lở, nứt đất các [9] Thomas Saaty, Analytic Hiearchy Process, 1992.
huyện miền núi tỉnh Quảng Ngãi; đề xuất biện pháp phòng tránh [10] Trần Mạnh Liễu, Phương pháp phân vùng định lượng dự báo khả
giảm nhẹ thiệt hại, Trung tâm tư vấn môi trường Hà Nội, 2000. năng phát triển tai biến địa chất theo chỉ tiêu tích hợp các yếu tố
[2] Báo cáo khoa học. Tổng hợp khí hậu thủy văn tỉnh Quảng Ngãi. Đài phát triển tai biến, Tạp chí Xây dựng, số 9, 2007
Khí tượng Thủy văn Khu vực Trung Trung Bộ, 2002. [11] Trương Phước Minh và các tác giả, Ứng dụng GIS và viễn thám
[3] Báo cáo tổng hợp, Hoàn thiện cơ sở dữ liệu về điều kiện tự nhiên và nghiên cứu trượt lở đất ở thành phố Đà Nẵng, Hội thảo Quốc gia
môi trường phục vụ lập quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội tỉnh ứng dụng GIS, 2011.
(BBT nhận bài: 22/12/2013, phản biện xong: 03/01/2014)
37
nguon tai.lieu . vn
