XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGUY CƠ TRƯỢT LỞ ĐẤT TỈNH QUẢNG TRỊ BẰNG PHƯƠNG PHÁP TÍCH HỢP MÔ HÌNH PHÂN TÍCH THỨ BẬC (AHP) VÀO GIS

Chia sẻ: Sunshine_9 Sunshine_9 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

0
21
lượt xem
5
download

XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGUY CƠ TRƯỢT LỞ ĐẤT TỈNH QUẢNG TRỊ BẰNG PHƯƠNG PHÁP TÍCH HỢP MÔ HÌNH PHÂN TÍCH THỨ BẬC (AHP) VÀO GIS

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Quảng Trị là một tỉnh có diện tích không lớn, nhưng với địa hình đồi núi chiếm trên 70% diện tích, lượng mưa lớn và tập trung, lớp phủ rừng bị tàn phá do chiến tranh cùng với các hoạt động dân sinh đã làm cho quá trình trượt lở đất xảy ra ngày càng tăng về quy mô và cường độ. Phương pháp tích hợp mô hình phân tích thứ bậc (AHP) vào GIS để thành lập bản đồ nguy cơ trượt lở đất (TLĐ) là cách tiếp cận mang tính định lượng và có độ tin cậy cao....

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGUY CƠ TRƯỢT LỞ ĐẤT TỈNH QUẢNG TRỊ BẰNG PHƯƠNG PHÁP TÍCH HỢP MÔ HÌNH PHÂN TÍCH THỨ BẬC (AHP) VÀO GIS

  1. TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Tập 74B, Số 5, (2012), 143-155 XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGUY CƠ TRƯỢT LỞ ĐẤT TỈNH QUẢNG TRỊ BẰNG PHƯƠNG PHÁP TÍCH HỢP MÔ HÌNH PHÂN TÍCH THỨ BẬC (AHP) VÀO GIS Nguyễn Thám1, Nguyễn Đăng Độ1, Uông Đình Khanh2 1 Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế 2 Viện Địa lý, Viện KHCN Việt Nam Tóm tắt. Quảng Trị là một tỉnh có diện tích không lớn, nhưng với địa hình đồi núi chiếm trên 70% diện tích, lượng mưa lớn và tập trung, lớp phủ rừng bị tàn phá do chiến tranh cùng với các hoạt động dân sinh đã làm cho quá trình trượt lở đất xảy ra ngày càng tăng về quy mô và cường độ. Phương pháp tích hợp mô hình phân tích thứ bậc (AHP) vào GIS để thành lập bản đồ nguy cơ trượt lở đất (TLĐ) là cách tiếp cận mang tính định lượng và có độ tin cậy cao. Bài báo sử dụng mô hình AHP để xác định trọng số của các yếu tố ảnh hưởng đến TLĐ kết hợp với chức năng phân tích không gian của GIS đã xây dựng được bản đồ nguy cơ TLĐ tỉnh Quảng Trị tỷ lệ 1/100.000. 1. Mở đầu Quảng Trị là một tỉnh nghèo, có diện tích 4.746,4km2, với trên 70% diện tích là đồi núi, mức độ chia cắt sâu và độ dốc của địa hình lớn, mạng lưới sông suối dày đặc, khoảng 0,8 - 1 km/km2, lòng sông hẹp, nhiều thác ghềnh, sông ngắn và dốc. Sự tương tác giữa hoàn lưu gió mùa với đặc điểm hệ thống sơn văn đã tạo cho Quảng Trị một lượng mưa dồi dào, trung bình 2000 - 2700mm/năm, mưa tập trung theo mùa (mùa mưa chiếm 80 - 90% lượng mưa cả năm), kết hợp với đặc điểm địa chất phức tạp, mức độ biến động lớn của thảm phủ thực vật đã làm cho hiện tượng trượt lở đất xảy ra với cường độ, quy mô và tần suất ngày càng cao, gây thiệt hại lớn về người và tài sản của nhân dân, nhất là vùng miền núi. Ngày nay, việc áp dụng công nghệ GIS trong nghiên cứu TLĐ đang trở nên phổ biến và chiếm ưu thế. Các dữ liệu không gian liên quan có thể được mô hình hóa như DEM, lượng mưa, phân cắt sâu, phân cắt ngang, thạch học, hiện trạng sử dụng đất, dòng chảy sông suối,... kết hợp với việc xác định trọng số cho từng yếu tố ảnh hưởng đến TLĐ bằng phương pháp mô hình phân tích thứ bậc (AHP) để thành lập bản đồ nguy cơ TLĐ đã cho kết quả đáng tin cậy. 2. Cơ sở lý thuyết của phương pháp 2.1. Lựa chọn các nhân tố tác động gây nên quá trình trượt lở đất Chúng ta biết rằng, có rất nhiều nhân tố tác động lên môi trường gây nên hiện tượng trượt lở đất. Căn cứ vào điều kiện cụ thể của lãnh thổ nghiên cứu, chúng tôi chỉ 143
  2. 144 Xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở đất tỉnh quảng trị… lựa chọn 7 nhân tố đặc trưng, mang tính tiên quyết và bao trùm lên các nhân tố khác để xây dựng bản đồ nguy cơ TLĐ, bao gồm: độ dốc, lượng mưa trung bình năm, địa chất (thạch học), mật độ đứt gãy, phân cắt sâu, phân cắt ngang và hiện trạng sử dụng đất, còn các nhân tố khác chỉ được phân tích định tính và mang tính chất tham khảo. 2.2. Sử dụng AHP để xác định trọng số của các nhân tố ảnh hưởng đến trượt lở đất Có rất nhiều nhân tố tác động đến quá trình TLĐ, tuy nhiên vai trò của chúng là không hoàn toàn giống nhau. Vì vậy, việc xác định trọng số cho mỗi nhân tố này là rất cần thiết. Phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) (hay còn gọi là phương pháp mô hình trọng số) là một phương pháp bán định lượng. Nội dung của phương pháp bao gồm việc xây dựng một hệ thống các cặp ma trận so sánh giữa các yếu tố khác nhau cho trượt lở đất. Cách tiếp cận này có thể được mô tả như là sự phân bậc tầm quan trọng của các nhân tố gây nên TLĐ, mỗi nhân tố được so sánh với các nhân tố khác để xác định tầm quan trọng của chúng đối với TLĐ [6], [7] (Bảng 1). Bảng 1. Mức độ tác động của các nhân tố phát sinh trượt lở đất Lượng Hiện Địa chất Phân Mật Độ mưa Phân trạng Nhân tố (thạch cắt độ đứt dốc trung cắt sâu sử dụng học) ngang gãy bình năm đất Điểm 9 5 4 4 3 2 1 Việc đánh giá mức độ nhạy cảm của các nhân tố trên thang điểm biểu thị sự ưu tiên của chúng một cách thích đáng đối với quá trình TLĐ. Trong đó, độ dốc sườn là nhân tố quan trọng bậc nhất ảnh hưởng đến TLĐ, do đó được cho 9 điểm. Các nhân tố còn lại, ứng với mức độ nhạy cảm đến khả năng gây ra tai biến TLĐ khác nhau được trình bày trên bảng 1. Trọng số của các nhân tố ảnh hưởng được xác định thông qua việc lập ma trận so sánh tương quan giữa các nhân tố và tính được trọng số tương ứng của từng nhân tố theo bảng 2. Bảng 2. Ma trận xác định trọng số của các nhân tố ảnh hưởng đến TLĐ Lượng Hiện Mật Địa mưa Phân Phân trạng Độ độ chất trung cắt cắt sử Trọng Các nhân tố dốc đứt (thạch bình sâu ngang dụng số gãy học) năm đất (A) (B) (C) (D) (E) (F) (G) (A) 0.326 0.335 0.333 0.332 0.309 0.333 0.333 0.328
  3. NGUYỄN THÁM, NGUYỄN ĐĂNG ĐỘ, UÔNG ĐÌNH KHANH 145 (B) 0.261 0.259 0.259 0.258 0.240 0.259 0.259 0.256 (C) 0.196 0.184 0.185 0.188 0.175 0.185 0.185 0.185 (D) 0.107 0.111 0.111 0.110 0.103 0.111 0.111 0.109 € 0.035 0.036 0.037 0.036 0.103 0.037 0.037 0.042 (F) 0.035 0.036 0.037 0.036 0.034 0.037 0.037 0.036 (G) 0.035 0.036 0.037 0.036 0.034 0.037 0.037 0.036 2.3. Phương pháp tích hợp AHP vào GIS để xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở đất Hệ thống tin địa lý (GIS) cho phép xây dựng các phân tích không gian, quản lý, tích hợp và chồng ghép các lớp thông tin. Mô hình phân tích thứ bậc sẽ hỗ trợ cho hệ thống thông tin địa lý, tổng hợp các thông tin, gán các trọng số phù hợp nhất cho các yếu tố đã được lựa chọn. Sau khi đã phân cấp và tính trọng số của các chỉ tiêu thì việc tích hợp chúng sẽ cho ta chỉ số nhạy cảm trượt lở đất. Để định lượng hóa mức độ nhạy cảm phản ánh nguy cơ trượt lở đất, bài báo tiến hành tích hợp các chỉ tiêu theo công thức (1) (theo Patrono, et al., 1995): n LSI   WjXij (1) j 1 Trong đó: LSI (Landslide Susceptibility Index): là chỉ số nhạy cảm trượt lở đất Wj: là trọng số của nhân tố thứ j Xij: là điểm số của lớp thứ i trong nhân tố gây trượt j Việc tích hợp AHP vào GIS thông qua công thức (1) được chúng tôi liên kết và tính toán bằng công cụ Raster Calculator của phần mềm ArcGis 9.3. Cơ sở dữ liệu BĐ lượng GTTS theo các bản đồ mưa TBN lượng mưa chuyên đề: Bản TBN GTTS theo BĐ thạch học đồ địa chất, bản thạch học đồ đẳng trị mưa, BĐ mật độ đứt gãy GTTS theo bản đồ hiện mật độ đứt gãy Bản Mô Tích đồ trạng sử dụng Bản đồ hình GTTS theo đất HTSDĐ HTSDĐ hợp nguy trọng số GTTS theo GIS cơ độ dốc TLĐ Mô hình DEM BĐ độ dốc GTTS theo Cơ sở dữ liệu phân cắt sâu bản đồ địa hình BĐ phân cắt sâu GTTS theo BĐ phân cắt phân cắt ngang ngang Chuyên gia Hình 1. Quy trình xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở đất tỉnh Quảng Trị
  4. 146 Xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở đất tỉnh quảng trị… 3. Đánh giá vai trò của các nhân tố chủ yếu tác động đến quá trình trượt lở đất 3.1. Nhân tố độ dốc Độ dốc địa hình có vai trò quyết định tới sự hình thành và phát triển trượt lở. Khi góc dốc càng lớn thì mức độ ổn định của sườn càng nhỏ và ngược lại khi độ dốc bằng không thì sẽ không có trượt lở. Thống kê độ dốc khu vực tỉnh Quảng Trị cho thấy giá trị độ dốc biến thiên từ 0-58o. Địa hình có độ dốc > 15o chiếm đến 29.74%, trong đó những khu vực có độ dốc từ 25-35o chiếm 8.02% và khu vực có độ dốc > 35o chỉ chiếm 0.78%. Bản đồ độ dốc sau khi được thành lập và thống kê được chúng tôi chia thành 5 cấp giá trị tương ứng với mức độ tác động của nó đến tai biến TLĐ khác nhau (Bảng 3). Bảng 3. Phân cấp ảnh hưởng của nhân tố độ dốc đến quá trình TLĐ Cấp ảnh Nguy cơ TLĐ Độ dốc (o) Diện tích (ha) Diện tích (%) hưởng Cấp 1 Rất thấp <8 248.764 52,42 Cấp 2 Thấp 8-15 84.655 17,84 Cấp 3 Trung bình 15-25 99.396 20,94 Cấp 4 Cao 25-35 38.049 8,02 Cấp 5 Rất cao > 35 3.706 0,78 Toàn tỉnh 474.570 100 3.2. Nhân tố lượng mưa trung bình năm Lượng mưa là thông số rất quan trọng quyết định đến quá trình TLĐ. Cường độ TLĐ gia tăng tỷ lệ thuận với lượng mưa, đặc biệt là với cường độ mưa trận. Lượng mưa trung bình năm của tỉnh Quảng Trị là khá lớn, trong khu vực toàn tỉnh giá trị này dao động từ 2151,87-2679,99 mm/năm. Bản đồ lượng mưa trung bình năm được thành lập bằng việc nội suy giá trị lượng mưa trung bình năm của các trạm đo mưa và đường đẳng trị mưa trung bình năm. Sau khi thống kê các giá trị nội suy cho toàn tỉnh, chúng tôi chia thành 5 cấp giá trị tương ứng với mức độ tác động của nó đến tai biến trượt lở đất khác nhau (Bảng 4). Bảng 4. Phân cấp ảnh hưởng của nhân tố lượng mưa trung bình năm đến quá trình TLĐ Cấp ảnh Nguy cơ Lượng mưa TBN Diện tích Diện tích hưởng TLĐ (mm/năm) (ha) (%) Cấp 1 Rất thấp < 2.200 5.826 1,23 Cấp 2 Thấp 2.200-2.300 4.687 0,99 Cấp 3 Trung bình 2.300-2.400 96.697 20,38
  5. NGUYỄN THÁM, NGUYỄN ĐĂNG ĐỘ, UÔNG ĐÌNH KHANH 147 Cấp 4 Cao 2.400-2.500 123.844 26,10 Cấp 5 Rất cao > 2.500 243.516 51,31 Toàn tỉnh 474.570 100 3.3. Nhân tố địa chất (thạch học) Ảnh hưởng của điều kiện địa chất, kiến tạo được coi là một nhân tố cơ bản gây ra quá trình TLĐ, đặc biệt thành phần thạch học là một trong những nhân tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến sự ổn định của sườn. Các đá có độ bền thấp dễ có xu hướng phong hoá thành các vật liệu kém bền vững. Trong nhóm này bao gồm sét, đá phiến, một số tuf núi lửa và các đá có chứa các khoáng vật dạng tấm yếu như mica (các đá biến chất). Trên cơ sở bản đồ địa chất tỉnh Quảng Trị tỉ lệ 1:100.000 do Lê Đức An thành lập [1], trong đó các thuộc tính về nguồn gốc, tuổi, thành phần thạch học và đặc biệt là thành phần vật chất của các thành tạo địa chất đã được chúng tôi tích hợp để xây dựng bản đồ phân cấp ảnh hưởng của thành phần thạch học đến TLĐ với 5 cấp như sau (Bảng 5). Bảng 5. Phân cấp ảnh hưởng của nhân tố địa chất (thạch học) đến quá trình TLĐ Cấp ảnh Diện tích Diện tích Nguy cơ TLĐ Địa chất (thạch học) hưởng (ha) (%) Cấp 1 Rất thấp Nhóm carbonat 3.523 0,74 Cấp 2 Thấp Nhóm đá phun trào 42.460 8,95 Cấp 3 Trung bình Nhóm đá xâm nhập 69.356 14,61 Nhóm đá trầm tích lục Cấp 4 Cao 248.264 52,31 nguyên và biến chất Cấp 5 Rất cao Nhóm trầm tích bở rời 110.967 23,38 Toàn tỉnh 474.570 100 3.4. Nhân tố mật độ đứt gãy Mật độ đứt gãy là một nhân tố quan trọng gây nên tai biến TLĐ, chúng ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ và quy mô điểm trượt. Khi phân tích các khối trượt đơn lẻ, nhân tố này được đặc trưng bằng mức độ dập vỡ, nứt nẻ của đất đá. Nhưng khi xem xét trên phạm vi một lãnh thổ thì nhân tố này có ý nghĩa lớn đối với quá trình TLĐ. Trong cùng một loại đất đá thì TLĐ dễ phát sinh ở những đới dập vỡ, nứt nẻ vì ở đây đất đá thường dễ bị phong hóa, dễ bị bão hoà nước nên có độ bền chống cắt thấp. Mức độ dập vỡ, nứt nẻ của đất đá thường là do các quá trình phá huỷ kiến tạo như các đứt gãy kiến tạo, các đới tiếp xúc,… và các quá trình phong hóa. Việc xây dựng chỉ tiêu mật độ đứt gãy được nội suy từ bản đồ đứt gãy kiến tạo
  6. 148 Xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở đất tỉnh quảng trị… của khu vực với sự hỗ trợ của công cụ GIS. Kết quả nội suy được thể hiện theo 5 cấp giá trị tương ứng với 5 cấp ảnh hưởng của nó đến quá trình TLĐ (Bảng 6). Bảng 6. Phân cấp ảnh hưởng của nhân tố mật độ đứt gãy đến quá trình TLĐ Cấp ảnh Mật độ đứt gãy Diện tích Diện tích Nguy cơ TLĐ hưởng (km/km2) (ha) (%) Cấp 1 Rất thấp <1 156.287 32,93 Cấp 2 Thấp 1-2 62.294 13,13 Cấp 3 Trung bình 2-3 62.465 13,16 Cấp 4 Cao 3-4 50.299 10,60 Cấp 5 Rất cao >4 143.226 30,18 Toàn tỉnh 474.570 100 3.5. Nhân tố phân cắt sâu Độ cao tương đối của địa hình là biên độ dao động về độ cao của bề mặt đất, nghĩa là độ chênh cao tương đối giữa đỉnh các địa hình dương với đáy của các địa hình âm gần nhất. Nhân tố này thể hiện vai trò thế năng của địa hình. Khi độ cao tương đối càng lớn thì thế năng địa hình càng cao và ngược lại, điều này đã thúc đẩy quá trình dịch chuyển của đất đá xảy ra mạnh hơn và động năng va đập của đất đá thể hiện tính khốc liệt rõ nét hơn. Giá trị độ cao tương đối của địa hình thông thường được thể hiện qua chỉ số phân cắt sâu của nó. Khi tính toán trên GIS chỉ tiêu này được xác định bằng việc tính độ chênh cao địa hình (mét) tại mỗi ô lưới vuông có diện tích là 1km2 trên bản đồ địa hình tỉ lệ 1:100.000. Cũng như các nhân tố khác quyết định đến khả năng gây ra tai biến TLĐ, lớp thông tin bản đồ phân cắt sâu địa hình được tính toán, thống kê và chia thành 5 cấp giá trị: < 10; 10-20; 20-100; 100-300 và > 300m/km2 tương ứng với 5 cấp ảnh hưởng đến quá trình TLĐ (Bảng 7). Bảng 7. Phân cấp ảnh hưởng của nhân tố phân cắt sâu đến quá trình TLĐ Cấp ảnh Nguy cơ Phân cắt sâu Diện tích Diện tích hưởng TLĐ (m/km2) (ha) (%) Cấp 1 Rất thấp < 10 225.211 47,46 Cấp 2 Thấp 10-20 96.950 20,43 Cấp 3 Trung bình 20-100 133.859 28,21 Cấp 4 Cao 100-300 17.938 3,78 Cấp 5 Rất cao > 300 612 0,13 Toàn tỉnh 474,570 100
  7. NGUYỄN THÁM, NGUYỄN ĐĂNG ĐỘ, UÔNG ĐÌNH KHANH 149 3.6. Nhân tố phân cắt ngang Hệ thống sông suối là bức tranh thể hiện kết quả sự phân cắt địa hình dưới tác động của dòng chảy. Nước trên bề mặt địa hình rất nhạy cảm và linh động với sự thay đổi của địa hình. Vì thế, nó cũng phản ánh phần nào chế độ kiến tạo của khu vực mà cụ thể là nhiều hệ sông suối được hình thành từ các hệ thống đứt gãy. Mật độ phân cắt ngang thể hiện sự phân cắt theo chiều ngang của địa hình, là thông số xác định gián tiếp nguy cơ xảy ra trượt lở đất. Mật độ phân cắt ngang địa hình được hiểu là tổng độ dài tất cả các rãnh xâm thực, khe xói (dòng chảy tạm thời), sông suối (dòng chảy thường xuyên) trên một diện tích nhất định nào đó (thường là 1km2). Mật độ chia cắt ngang được tính bằng công thức (2): l L= (km/km2) (2) S Trong đó: L - là giá trị mật độ chia cắt ngang; l (km) - là tổng chiều dài các đường đáy được xác định trên một đơn vị diện tích S (km2). Khu vực tỉnh Quảng Trị có mức độ phân cắt ngang phức tạp, nơi có giá trị cao không chỉ tập trung ở vùng đồi và đồng bằng ven biển mà còn ở các thung lũng lớn, các bồn trũng lớn phần trung tâm và phía Tây của tỉnh. Giá trị này thay đổi từ 0m/km2 đến 4.86km/km2, được chia làm 5 cấp: < 1; 1-2; 2-3; 3-4 và > 4km/km2 tương ứng với 5 cấp ảnh hưởng của nó đến quá trình trượt lở đất (Bảng 8). Bảng 8. Phân cấp ảnh hưởng của nhân tố phân cắt ngang đến quá trình TLĐ Cấp ảnh Phân cắt ngang Diện tích Diện tích Nguy cơ TLĐ hưởng (km/km2) (ha) (%) Cấp 1 Rất thấp <1 80.728 17,01 Cấp 2 Thấp 1-2 299.000 63,00 Cấp 3 Trung bình 2-3 78.232 16,48 Cấp 4 Cao 3-4 13.889 2,93 Cấp 5 Rất cao >4 2.721 0,57 Toàn tỉnh 474.570 100 3.7. Nhân tố hiện trạng sử dụng đất Trong nghiên cứu, phân tích các nhân tố phát sinh TLĐ thì hiện trạng sử dụng đất được xem xét ở khía cạnh ảnh hưởng của lớp phủ thực vật. Các tính chất ăn sâu, ăn ngang của rễ, mật độ lớp phủ là những thông số quan trọng trong đánh giá ảnh hưởng của lớp phủ thực vật đối với tai biến trượt lở. Thảm thực vật rừng rậm thường xanh
  8. 150 Xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở đất tỉnh quảng trị… thường giữ cho địa hình ổn định hơn các kiểu thảm thực vật khác. Tính ổn định của địa hình còn tỷ lệ thuận với mật độ che phủ của lớp phủ thực vật. Tuỳ thuộc vào kiểu rừng và mức độ che phủ rừng mà tác động của chúng đối với quá trình TLĐ khác nhau. Hoạt động chặt phá, đốt rừng làm nương rẫy càng tăng nguy cơ TLĐ. Hiện trạng sử dụng đất của tỉnh Quảng Trị được chia thành 5 cấp ảnh hưởng đến quá trình TLĐ (Bảng 9). Bảng 9. Phân cấp ảnh hưởng của nhân tố hiện trạng sử dụng đất đến quá trình TLĐ Diện Diện Cấp ảnh Nguy cơ tích tích Hiện trạng sử dụng đất hưởng TLĐ (ha) (%) Cấp 1 Rất thấp Đất mặt nước (sông, hồ,…) 8.408 1,77 Cấp 2 Thấp Đất rừng trồng, rừng tự nhiên 72.126 15,20 Đất trồng cây công nghiệp lâu Cấp 3 Trung bình 10.094 2,13 năm Đất nông nghiệp, đồng cỏ, trảng Cấp 4 Cao 327.612 69,03 cây bụi Cấp 5 Rất cao Đất thổ cư, đất màu, bãi cát 56.331 11,87 Toàn tỉnh 474.570 100 4. Xây dựng bản đồ nguy cơ tai biến trượt lở đất tỉnh Quảng Trị Bản đồ nguy cơ trượt lở đất được xây dựng trên cơ sở của các phép phân tích không gian trong phần mềm ArcGIS. Các bản đồ nhân tố thành phần sau khi được phân cấp ảnh hưởng đến trượt lở đất, xác định trọng số tương ứng, được tích hợp tuyến tính theo công thức (3): LSI = 0,328*A + 0,256*B + 0,185*C + 0,109*D + 0,042*E + 0,036*F + 0,036*G (3) Trong đó: LSI: là chỉ số nhạy cảm trượt lở đất A: Nhân tố độ dốc B: Nhân tố lượng mưa trung bình năm C: Nhân tố mật độ đứt gãy D: Nhân tố địa chất (thạch học) E: Nhân tố phân cắt sâu F: Nhân tố phân cắt ngang G: Nhân tố hiện trạng sử dụng đất Kết quả thu được bản đồ nguy cơ TLĐ với các giá trị khác nhau trên mỗi pixel. Vì vậy, ở dạng nguyên thủy nó chưa đặc trưng cho một bản đồ cảnh báo nguy cơ TLĐ. Để hình thành bản đồ cảnh báo nguy cơ TLĐ chúng tôi tiến hành phân cấp lại thành 5 cấp nguy cơ tương ứng: rất thấp, thấp, trung bình, cao và rất cao. Ngưỡng giá trị để
  9. NGUYỄN THÁM, NGUYỄN ĐĂNG ĐỘ, UÔNG ĐÌNH KHANH 151 phân cấp bản đồ nguy cơ TLĐ được lựa chọn sau khi thực hiện xử lý thống kê giá trị trong phần mềm ArcGIS, kết quả cho ra đường cong tích lũy xác suất với các thông số như sau: Giá trị điểm nhỏ nhất (LSImin) = 1,426 Giá trị điểm lớn nhất (LSImax) = 8,556 Khoảng cách điểm giữa các cấp được xác định theo công thức: LSI max  LSI min 8,556  1, 426 TLĐ  =  1, 426 n 5 Kết quả phân cấp bản đồ nguy cơ TLĐ giá trị số được phân ra 5 cấp nguy cơ trượt lở đất với diện tích các cấp tương ứng cho toàn vùng nghiên cứu thể hiện tại bảng 10. Bảng 10. Phân cấp diện tích lãnh thổ Quảng Trị theo nguy cơ trượt lở đất Khoảng cách Cấp ảnh hưởng Nguy cơ TLĐ Diện tích (ha) Diện tích (%) điểm Cấp 1 Rất thấp 1,426 – 2,852 71.204,36 15,00 Cấp 2 Thấp 2,853 – 4,279 158.653,19 33,43 Cấp 3 Trung bình 4,280 – 5,705 128.167,60 27,01 Cấp 4 Cao 5,706 – 7,131 108.427,38 22,85 Cấp 5 Rất cao 7,132 – 8,556 8.117,47 1,71 Toàn tỉnh 474.570 100 5. Đánh giá nguy cơ tai biến trượt lở đất tỉnh Quảng Trị Kết quả thống kê trong bảng 10 cho thấy, khu vực có nguy cơ TLĐ cao và rất cao chiếm 24,56% (116.544,85ha) toàn tỉnh, trong đó cấp nguy cơ TLĐ rất cao chỉ chiếm 1.71% (8.117,47ha). Nguy cơ TLĐ ở cấp cao và rất cao tập trung lớn nhất trong huyện Đa Krông (chiếm 12,51% diện tích toàn tỉnh) và huyện Hướng Hoá (chiếm 7,93%). Các huyện Gio Linh (1,54%), huyện Vĩnh Linh (1,31%) có cấp nguy cơ TLĐ cao và rất cao chiếm tỷ lệ thấp. Các huyện còn lại giá trị TLĐ rất thấp, đặc biệt là thành phố Đông Hà và thị xã Quảng Trị thì gần như không xảy ra. Nguy cơ TLĐ ở cấp trung bình cũng tập trung chủ yếu ở huyện Đa Krông (chiếm 10,37% diện tích toàn tỉnh), huyện Hướng Hóa (8,76%); các huyện khác tỷ lệ này đều nhỏ.
  10. 152 Xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở đất tỉnh quảng trị… Hình 2. Bản đồ nguy cơ tai biến trượt lở đất tỉnh Quảng Trị Trên cơ sở bản đồ nguy cơ trượt TLĐ tỉnh Quảng Trị, bài báo tiến hành xem xét và thống kê trong từng đơn vị hành chính cấp xã của 4 huyện có nguy cơ tai biến TLĐ cao và rất cao như sau: - Huyện Vĩnh Linh: + Nguy cơ TLĐ ở cấp cao và rất cao: tập trung chủ yếu trong xã Vĩnh Ô (4.163,18ha), xã Vĩnh Hà (737,96ha) là các xã miền núi phía Tây của huyện; các xã Vĩnh Hiền (474,72ha), Vĩnh Hoà (292,74ha), Vĩnh Thạch (187,03ha), Vĩnh Kim (186,42ha) cũng có nguy cơ TLĐ cao tập trung ở phần đỉnh của khối basalt Vĩnh Linh. + Nguy cơ TLĐ ở cấp Trung bình: lớn nhất ở xã Vĩnh Hà (5.714,18ha), tiếp đến là xã Vĩnh Ô (4.154,43ha), xã Vĩnh Chấp (524,06ha). - Huyện Gio Linh:
  11. NGUYỄN THÁM, NGUYỄN ĐĂNG ĐỘ, UÔNG ĐÌNH KHANH 153 + Nguy cơ TLĐ ở cấp cao và rất cao: tập trung chủ yếu ở xã miền núi Linh Thượng (6.622,82ha) và 2 xã vùng đồi Trung Sơn (133,54ha), Hải Thái (99,23ha). + Nguy cơ TLĐ ở cấp trung bình: lớn nhất ở xã Linh Thượng (7.888,17ha) và 3 xã vùng đồi Gio An (432,8ha), Vĩnh Trường (386,55ha), Trung Sơn (80,27ha). - Huyện Hướng Hóa: + Nguy cơ TLĐ ở cấp cao và rất cao: tập trung chủ yếu ở các xã Hướng Sơn (12.655,55ha), Hướng Lập (12.575,21ha), Hướng Linh (3.368,5ha), Hướng Phùng (2.659,21ha), xã Húc (1.995,26ha), Tân Hợp (1.545,63ha) là các xã có địa hình núi trung bình và độ dốc cao. + Nguy cơ TLĐ ở cấp trung bình: lớn nhất ở xã Hướng Lập (7.504,78ha), tiếp đến là các xã Hướng Sơn (6.908,48ha), Hướng Phùng (6.643,91ha), Hướng Linh (4.452,6ha), xã Húc (3.054,03ha), Ba Tầng (2.949,2ha), Hướng Lộc (2.448,95ha), Tân Thành (1.858,8ha), Tân Hợp (1.308,36ha). - Huyện Đa Krông: + Nguy cơ TLĐ ở cấp cao và rất cao: lớn nhất ở xã Tà Long (10.436,42ha), tiếp theo là các xã Hướng Hiệp (8.034,83ha), A Bung (7.894,89ha), Húc Nghì (6.934,26ha), A Vao (4.805,06ha), Đa Krông (4.749,16ha), Hải Phúc (4.597,07ha), Ba Nang (2.897,34ha),…, thấp nhất ở xã Mò Ó (786,45ha). + Nguy cơ TLĐ ở cấp trung bình: lớn nhất ở xã Tà Long (6.365,1ha), Hướng Hiệp (5.958,74ha), A Bung (5.336,28ha), Húc Nghì (5.157,68ha),…và thấp nhất ở xã A Ngo (1.393,07ha). 6. Hiện trạng trượt lở đất tỉnh Quảng Trị Kết quả khảo sát thực trạng trượt lở vùng đồi núi tỉnh Quảng Trị năm 2009 - 2010 của nhóm tác giả cho thấy, trượt lở đất xảy ra chủ yếu ở các huyện Vĩnh Linh, Gio Linh, Đa Krông và Hướng Hóa. Các huyện còn lại có số điểm xảy ra trượt lở không đáng kể (Hình 3). 100 80 60 40 20 0 Vĩnh Linh Gio Linh Đắkrông Hướng Hóa Số điểm Trượt lở 15 7 74 81 Hình 3. Số điểm xảy ra trượt lở đất ở một số xã vùng đồi núi tỉnh Quảng Trị năm 2009-2010 Qua hình 3 cho thấy, trên địa bàn tỉnh Quảng Trị năm 2009 - 2010 có 177 điểm trượt lở. Trong đó, huyện Hướng Hóa có số điểm trượt lở nhiều nhất (81 điểm, xảy ra ở xã
  12. 154 Xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở đất tỉnh quảng trị… Ba Tầng, Tân Thành, Húc, Hướng Phùng, Hướng Linh, Hướng Lập và Hướng Sơn). Huyện Đa Krông đã xảy ra 74 điểm trượt lở, tập trung ở xã Mò Ó, Ba Lòng, Triệu Nguyên, Tà Rụt, A Ngo, Ba Nang, Hải Phúc, Đắkrông, A Vao, Húc Nghì, A Bung, Hướng Hiệp và Tà Long. Huyện Vĩnh Linh đã xảy ra 15 điểm trượt lở, chủ yếu là ở các xã Vĩnh Thủy, Vĩnh Khê, Vĩnh Thành, Vĩnh Trung và Vĩnh Ô. Huyện Gio Linh đã xảy ra 7 điểm, tập trung ở xã Linh Thượng. Ngoài ra, còn có một số điểm nhỏ nằm rải rác ở xã Cam Tuyền, huyện Cam Lộ. Như vậy, kết quả xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở đất đã phản ánh chính xác phạm vi phân bố theo không gian của các vùng có nguy cơ xảy ra trượt lở ở tỉnh Quảng Trị. Các vùng được đánh giá có nguy cơ TLĐ cao và rất cao rơi vào những xã đã xảy ra trượt lở mạnh trong những năm gần đây. 7. Kết luận - Tích hợp mô hình phân tích thứ bậc vào GIS để xây dựng bản đồ nguy cơ TLĐ là hướng tiếp cận mới trong nghiên cứu tai biến tự nhiên. Các lớp thông tin sử dụng để xây dựng bản đồ nguy cơ TLĐ tỉnh Quảng Trị tỷ lệ 1/100.000 bằng phương pháp sử dụng mô hình AHP chạy trong môi trường GIS khá đồng bộ cả về nội dung và tỷ lệ bản đồ cho phép đảm bảo độ tin cậy. Kết quả đối sánh với hiện trạng TLĐ của tỉnh Quảng Trị năm 2009 - 2010 là minh chứng cho mức độ chính xác của bản đồ nguy cơ TLĐ tỉnh Quảng Trị. - Bản đồ nguy cơ TLĐ tỉnh Quảng Trị tỷ lệ 1/100.000 được chia thành 5 cấp nguy cơ: rất thấp, thấp, trung bình, cao, rất cao và đánh giá cho các huyện, cũng như một số xã trong các huyện có nguy cơ TLĐ cao. Kết quả đánh giá đã cho thấy: các huyện có nguy cơ xảy ra tai biến TLĐ cao và rất cao tập trung chủ yếu huyện Đa Krông, Hướng Hoá, Vĩnh Linh và Gio Linh. Các xã có nguy cơ xảy ra tai biến TLĐ cao và rất cao: Hướng Sơn, Hướng Lập, Hướng Linh, Hướng Phùng, xã Húc, Tân Hợp của huyện Hướng Hoá; Tà Long, Hướng Hiệp, A Bung, Húc Nghì, A Vao, Đa Krông, Hải Phúc, Ba Nang của huyện Đa Krông; Vĩnh Ô, Vĩnh Hà của huyện Vĩnh Linh và Linh Thượng, Trung Sơn của huyện Gio Linh. Kết quả này khá phù hợp với thực tế xảy ra TLĐ của tỉnh Quảng Trị hiện nay. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Lê Đức An, Uông Đình Khanh, Địa mạo và địa chất tỉnh Quảng Trị, Nxb. Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, Hà Nội, 2007. [2]. Đào Đình Bắc và nnk., Vấn đề cảnh báo-dự báo tai biến thiên nhiên đảm bảo độ an toàn cho các điểm dân cư miền núi, TCKH ĐHQG Hà Nội, T. XXII, Số 4, (2006), 1-12. [3]. Trần Thanh Hà, Nghiên cứu địa mạo phục vụ giảm thiểu tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá tỉnh Lào Cai, Luận án tiến sĩ, ĐHKHTN-ĐHQGHN, Hà Nội, 2009.
  13. NGUYỄN THÁM, NGUYỄN ĐĂNG ĐỘ, UÔNG ĐÌNH KHANH 155 [4]. Nguyễn Thám, Phan Văn Trung, Đánh giá hiện trạng và nguy cơ trượt lở đất dọc theo hành lang các tuyến giao thông quan trọng trên địa bàn tỉnh Quảng Trị bằng phương pháp đa chỉ tiêu, Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP Hà Nội, số 56(3), (2011), 133-141. [5]. Nguyễn Thám, Phan Văn Trung, Hiện trạng, nguyên nhân trượt lở đất dọc theo hành lang các tuyến giao thông trên địa bàn tỉnh Quảng Trị, Tạp chí Khoa học và Giáo dục ĐHSP Huế, số 4(16), (2010), 56-63. [6]. Saaty.T.L , The Analytic Hierarchy Process, McGraw Hill, NY, 1980, pp. 350. [7]. Narumon Intarawichian and Songkot Dasananda, Analytical Hierarchy Process for landslide susceptibility mapping in lower Mae Chaem watershed, Northern ThaiLand, Suranaree J.Sci.Technol. 17 (3), (2010), 277-292. INTEGRATION OF ANALYTIC HIERARCHY PROCESS MODEL (AHP) INTO GIS TO ESTABLISH LANDSLIDE HAZARD MAP OF QUANG TRI PROVINCE Nguyen Tham1, Nguyen Dang Do2, Uong Dinh Khanh2 1 College of Education, Hue University 2 Institute of Geography, Viet Nam Academy of Science and Technology Abstract. Quang Tri does not cover a large area of which over 70% is covered with mountains and forestss destroyed during the wars in the past along with concentrated heavy rain and human activities. These have resulted in a landslide hazard increase in scale and intensity. Integration of Analytic Hierarchy Process model (AHP) into GIS to establish landslide hazard map is a quantitative approach with high reliability. This article uses the AHP model to determine the weight of the factors influencing landslide and then combines with spatial analysis functions of GIS to established landslide hazard map of Quang Tri province with the scale of 1/100.000.

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản