Ứng dụng GIS xây dựng hệ thống hỗ trợ cảnh báo nguy cơ trượt lở đất tỉnh Quảng Ngãi

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: ,
Tóm tắt – Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu xây dựng hệ thống
hỗ trợ cảnh báo sớm trượt lở đất. Đây là vấn đề đang được quan
tâm, trong đó có việc xác định khu vực có tiềm năng trượt lở. Đây là
vấn đề cần thiết để phục vụ cho cơng tác cảnh báo và phịng chống
nhằm giảm nhẹ thiên tai do lũ quét gây ra. Bản đồ số GIS được xây
dựng cho các khu vực vùng núi chứa các thông tin như mức độ rừng
bị phá, độ dốc, thảm phủ thực vật... Từ các thông tin này, ta có thể
tính tốn để dự đốn những khu vực có nguy cơ trượt lở đất. Một
hệ thống ứng dụng nhằm cảnh báo các tai biến được triển khai thực
nghiệm tại tỉnh Quảng Ngãi. Kết quả thực nghiệm thể hiện hiệu quả
của giải pháp. Hơn nữa, hệ thống cũng có thể dùng như một công
cụ hỗ trợ cho các nhà hoạch định chính sách.

Abstract – This paper presents the results of a research on the
construction a GIS-based decision support system for landslide
early warning. Research of landslide risk is a matter of being
interested; including the identification of areas have a high risk
for landslides.This is necessary for the warning and prevention
to mitigation of natural. A GIS map is built for the mountains,
which contains information such as the level of deforestation, slope,
vegetation cover, etc. From this information, one can calculate to
predict landslide hazard areas. We have developed an application
system to experiment the disaster warning in Quang Ngai province.

Results are presented to demonstrate the effectiveness of our
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 Đơng với phần lớn diện tích đất
đai là rừng núi. Do tính chất của địa hình nên hàng năm
thường xảy ra trượt lở gây ảnh hưởng rất lớn đến đời sống
người dân [2][3][5]. Xây dựng bản đồ số khu vực tiềm năng
trượt lở có ý nghĩa quan trọng, cho phép số hóa và tổ chức
quản lý lưu trữ thông tin liên quan đến các đối tượng địa lý
trong cơ sở dữ liệu, thuận tiện cho cập nhật, khai thác và
truy vấn trên các thông tin nhằm phục vụ tác nghiệp, kết
xuất các báo cáo, biểu đồ.

Trượt lở đất là một tai biến thiên nhiên dưới tác động
của nhiều nhân tố như địa hình, địa mạo, thủy văn, nhất là
sự biến động của lớp phủ thổ nhưỡng, thảm thực vật rừng và
hoạt động khai thác tài nguyên rừng của con người [1][8].
Đây là loại hình tai biến thiên nhiên gây nhiều khó khăn
cho việc ổn định dân cư và phát triển sản xuất của các
vùng miền.
Cho đến nay, nước ta vẫn chưa có một hệ thống cảnh
báo tiềm năng trượt lở đất tại các khu vực miền núi, đặc biệt

là các khu vực miền Trung. Việc tổ chức cập nhật các dữ
liệu địa lý, dữ liệu thiên tai chưa thống nhất và không đồng
bộ. Do đó cần có nghiên cứu cảnh báo trượt lở đất để từ đó
có thể đưa ra các giải pháp phịng tránh là điều cần thiết, có
tính thực tiễn cao.
Tháng 11/2013, Viện Khoa học địa chất và khống sản
có báo cáo kết quả bước đầu của Đề án Điều tra, đánh giá
và phân vùng cảnh báo nguy cơ trượt lở đất đá các vùng núi
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
pháp AHP (Analytical Hierarchy Process) để xây dựng bản
đồ nguy cơ. Ngoài ra cũng sử dụng cơng cụ phân tích ảnh
viễn thám để giải đoán kết quả [11]. Tuy nhiên hầu hết các
kết quả nghiên cứu này dựa trên các công cụ như ArcGIS,
dữ liệu bản đồ tĩnh, quá trình cập nhật dữ liệu khó khăn và
kích thước dữ liệu lưu trữ trong bản đồ bị hạn chế. Ngồi
cũng chưa có một hệ thống thông tin bản đồ số nhằm dự
báo thiên tai, thống kê, cập nhật và xử lý số liệu.
Quảng Ngãi là tỉnh vùng duyên hải miền Trung bao gồm
6 huyện đồng bằng ven biển, 6 huyện miền núi và một huyện
đảo Lý Sơn. Địa hình phía Đơng của Quảng Ngãi là dãy
đồng bằng nhỏ hẹp, phía Tây và Tây Nam là một phần Đông
Nam dãy Trường Sơn giáp với cao nguyên Trung Bộ. Địa

Hiện nay, trong nghiên cứu và phân vùng nguy cơ trượt
lở đất có rất nhiều phương pháp khác nhau [10]. Trong đó
phương pháp quy trình phân tích thứ bậc AHP được tiếp cận
trên quan điểm địa lý – địa mạo được sử dụng rộng rãi [4].
Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu ứng dụng cơng
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
lở. Kết quả được triển khai thực nghiệm tại các khu vực
miền núi tỉnh Quảng Ngãi và có thể được nhân rộng mơ
hình sang các tỉnh khác.
2. Xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở đất
Có nhiều nhân tố tĩnh và động ảnh hưởng đến sự hình
thành sạt lở đất, trong đó có các nhóm nhân tố chính như
lượng mưa với cường suất lớn, nhân tố địa hình, địa mạo,
thổ nhưỡng, độ dốc, nhân tố thảm phủ thực vật . . . Ngoài ra
các hoạt động của con người như chặt phá khai thác rừng,
lấn chiếm lòng dẫn . . . cũng ảnh hưởng đến việc hình thành
nguy cơ trượt lở [1].
Các lớp bản đồ thành phần chính được lựa chọn để thực
hiện q trình chồng lớp như: bản đồ phân bố lượng mưa,
bản đồ độ dốc bề mặt, bản đồ thảm phủ thực vật, bản đồ
hiện trạng đất, lớp bản đồ các cấp khả năng thấm của đất
(Hình 1). Từ các bản đồ thành phần này, bản đồ tiềm năng
33


t phần
guyên
Đông
úi. Do
g xảy
sống

đồ phân bố lượng mưa, bản đồ độ dốc bề mặt,
bản đồ thảm phủ thực vật, bản đồ bản đồ hiện
trượttrạng

lở đất
được
dựacấp
trênkhả
kỹ thuật
lớp các
đất,
lớpxây
bảndựng
đồ các
năng chồng
thấm của
bảnđất
đồ theo
phương
pháp
AHP.
Kết
quả
chồng
lớp
cho
(Hình 1). Từ các bản đồ thành phần này, bảnphép
xây đồ
dựng
được
bản trượt
đồ phân
nguy cơ
cácdựng

cấp (Hình
tiềm
năng
lở vùng
đất được
xây
dựa 3)
và xác định được chính xác các khu vực nguy cơ trượt lở
trên kỹ thuật chồng lớp các bản đồ theo phương
trên bản đồ số.
pháp AHP. Kết quả chồng lớp cho phép xây
Các dữ liệu bản đồ GIS được tổ chức thành 02 nhóm:
dựng
bản
nguy
cơ các
cấp
năng dữ liệu
địađược
lý nền,
dữđồ
liệuphân
địa lývùng
chun
ngành.
Ngồi
ra hệ
(Hình
3)
và

xác
định
được
chính
xác
các
khu
thống
sử
dụng
hệ
quản
trị
cơ
sở
dữ
liệu
để
tổ
chức
lưu
các
ố hóa
thơng
tin
bổ
sung
nhằm
hỗ
trợ

truy
vấn
và
tìm
kiếm
thơng
vực nguy cơ trượt lở trên bản đồ số.
quan
tin liên quan đến đối tượng.
ữ liệu,
Các dữ liệu bản đồ GIS được tổ chức
Xây dựng
các lớp
thành
phần
y vấn 2.1.thành
02 nhóm:
dữbản
liệuđồđịa
lý nền
dữ liệu địa lý
p, kết
chun
ngành.
Ngồi
sử dụng
hệ
Để tổng hợp
thông
tin vềra

bảnhệđồthống
thành phần
tỉnh Quảng
Ngãi,
chúng
tôi sở
đã tiến
hànhđểđánh
giá các
mặt đệm
quản
trị cơ
dữ liệu
tổ chức
lưuyếu
cáctốthơng
lưu tin
vựcbổ
(địasung
chất,nhằm
địa động
địa chất
địa hình,
hỗ lực,
trợ truy
vấnthủy
và văn,
tìm kiếm
vùng
lớp phủ thực vật, lớp phủ thổ nhưỡng) nhằm xác định các

thơng tin liên quan đến đối tượng.
pháp

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 1(74).2014.QUYỂN II

tác nhân gây tai biến thiên nhiên tại các vùng miền có nguy

y trình cơ tai
biến.
2.1.
Xây dựng các lớp bản đồ thành phần
quan
ãi [4].

u ứng
phần
ng cấp
ết quả
u vực
nhân
g bao
n cứu;
ản đồ
g phần
là kết

Yếu tố lượng mưa trung bình năm (TBN) tại các cấp
đóng vai trị quan trọng trong việc hình thành nguy cơ tai
biến (Bảng 1).
Yếu tố độ dốc các vùng núi Quảng Ngãi ảnh hưởng

mạnh đến quá trình phát sinh trượt lở. Trên sườn độ dốc
35o − 45o , nguy cơ diễn ra lớn nhất (Bảng 2).
Bảng 2: Phân cấp nguy cơ dựa vào độ dốc

Cấp
Cấp 1
Cấp 2
Cấp 3
Cấp 4
Cấp 5

Độ dốc (o )
<8
8 ÷ 15
15 ÷ 25
25 ÷ 45
>45

Yếu tố phân loại đất: thể hiện ở độ cứng, độ bền chắc
của các nhóm đất đá trong phát sinh trượt lở đất ở Quảng
Ngãi (Bảng 3).
Bảng 3: Phân cấp nguy cơ dựa và loại đất

Cấp
Cấp 1
Cấp 2
Cấp 3
Cấp 4
Cấp 5

a) Bản đồ bản đồ hiện trạng đất b) Bản đồ lượng mưa trung bình
năm

Nguy cơ
Rất thấp
Thấp
Trung bình
Cao
Rất cao

Nguy cơ
Rất thấp
Thấp
Trung bình
Cao
Rất cao

Hiện trạng đất
Đất mặt nước (sơng, hồ, . . . )
Đất cát, cát pha đất thịt nhẹ
Đất thịt trung bình, sét pha cát
Đất thịt nặng, đất sét mịn
Đất thịt nặng, đất sét, đá gốc

Yếu tố lớp phủ thực vật thể hiện ở độ che phủ của thực
vật. Yếu tố sử dụng đất đặc trưng cho hoạt động kinh tế của
con người tác động phát sinh trượt lở.
2.3. Tính hệ số cho các nhân tố
Từ kết quả phân tích các nhân tố thành phần, chúng tơi
xây dựng các bảng hệ số nhân tố (Bảng 4) và tiến hành tính

các trọng số wi của các chỉ tiêu theo phương pháp AHP áp
dụng cho tỉnh Quảng Ngãi.

RƯỢT

hưởng
ó các
cường
c) Bản đồ độ dốc bề mặt
d) Bản đồ thảm phủ thực vật
ưỡng,
Hình
1:
Các
loại
bản
Hình 1. Các loại bản đồ
đồ dẫn
dẫnxuất
xuất
oài ra
Việc phân
cấp
các
yếu
tố
ảnh
hưởng
đến
năng xảy

Để tổng hợp thông tin về bản khả
đồ thành
á khai ra tai biến thiên nhiên có tính tương đối do phạm vi mỗi cấp
phần tỉnh Quảng Ngãi, chúng tôi đã tiến hành
hưởng có sự biến động tương đối rộng.
đánh giá các yếu tố mặt đệm lưu vực (địa chất,
2.2.địa
Phân
tích
cácđịa
nhân
thành
phần
động
lực,
chấttốthủy
văn,
địa hình, lớp phủ
Dựa trên kết quả điều tra dữ liệu [2][3] và thực địa,
chúng tơi tiến hành phân tích các nhân tố thành phần tại
tỉnh Quảng Ngãi.
Bảng 1: Phân cấp theo lượng mưa TBN

Cấp
Cấp 1
Cấp 2
Cấp 3
Cấp 4
Cấp 5
34

Nguy cơ
Lượng mưa TBN (mm/năm)
Rất thấp
<2.400
Thấp
2.400 ÷ 2.500
Trung bình
2.500 ÷ 2.600
Cao
2.600 ÷ 2.700
Rất cao
>2.800

Bảng 4: Xác định hệ số cho các nhân tố

Lớp
Mi

Lượng
mưa
C1
1

Độ
dốc
C2
3

Địa

hình
C3
5

Phân
loại
đất C4
7

Thảm
thực vật
C5
9

Bảng 5: Ma trận xác định trọng số wi

C1
C2
C3
C4
C5

C1
0.56
0.19
0.11
0.08
0.06

C2

0.64
0.21
0.07
0.04
0.03

C3
0.53
0.32
0.11
0.04
0.02

C4
0.43
0.30
0.18
0.06
0.02

C5
0.36
0.28
0.20
0.12
0.04

wi
0.511
0.263

0.129
0.064
0.032

Bảng 5 thể hiện trọng số của các yếu tố thành phần wi
dựa vào phương pháp AHP. Giá trị wi được tính như sau [9]:
√
mi = 5 ai1 ∗ ai2 ∗ ai3 ∗ ai4 ∗ a15
5

wi = mi /

mi
i=1

với i=1...5


Nguyễn Tấn Khôi, Bùi Đức Thọ

các khu vực màu đỏ nguy cơ trượt lở cao, các khu vực màu
vàng có nguy cơ trượt lở trung bình, các vùng cịn lại đều
Ký hiệu
Nhân tố
Trọng số
có nguy
trượt
ở mức- SỐ
thấp.
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ,

ĐẠI cơ
HỌC
ĐÀlở
NẴNG
……………….
w1
0.511
Lượng mưa
Từ kếtVang),
quả chồng
lớpSơn
bảnHà
đồ (Núi
số GIS
dụngVịm,
phương
n
Làng
huyện
Gõ,sửlàng
3.2 Tính
w
Độ chỉ
dốcsố nhạy cảm LSI 0.263
  wi Ci
pháp chuyên gia AHP, ta xác định được nhiều điểm có nguy
i 1
làng Nua…), huyện Trà Bồng (Thơn Trà Xanh,
w3
0.129

Địa hình
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
TràNước
Lạc, Reo,
thơn Nước
Trà Khương),
huyện
Batơ
(Suối
Mang, Xóm
Tư, Sơn
LàngTây
Mâm,
w4
0.064
Hiện trạng đất
5. Điều chỉnh lại kết quả trên cơ sở phân Xóm
(Nước
Lay,
Gị Lả,
TàLong
Em, (thơn
NướcGị
Min…).
Sủ ...),
huyện
Minh
Tranh,Trong

Xã Long
w5
0.032
Thảm
phủnhân
thực tố
vậttác động
tích
lại các
Mai,
Suối
Bà Leng,
Làng
huyện
đóMai
có Lãnh
nhiềuThượng,
điểm có
nguy
cơ cao
và Vang),
nằm gần
Hà dân
(Núicư,
Gõ,bệnh
làng viện,
Vòm,trường
làng Nua.
.
.

),
huyện
Trà
Bồng
tra đối
với <
dữ0.1
liệunằm
khảo
sát Sơnkhu
Giá trị tỉ6.số Kiểm
nhất quán
CRchiếu
= 0.054
trong
học.
(Thơn
Trà
Xanh,
thơn
Trà
Lạc,
thơn
Trà
Khương),
huyện
ngưỡng cho phép
theo
điều
kiện

của
phương
pháp
AHP
thực địa
Qua điều
địaEm,
tạiNước
một số
khu
Sơn Tây (Nước
Lay, tra
Gị thực
Lả, Tà
Min.
. . ).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
trên
bản
đồ,
kết
quả
cho
thấy
bản
đồ
tiềm
đó có nhiều điểm có nguy cơ cao và nằm gần khunăng

dân cư,
2.4. Chồng lớp xây dựng bản đồ
viện,lởtrường
học.tại các khu vựa miền núi tỉnh
trượt
xảy ra
Nguy cơ
Khoảng cách pixel bệnh
Cấp
Quá trình chồng lớp xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở
Quảng
Ngãi
có
độ tại
chính
xáckhu
cao.
số đồ,
địa kết
Qua
điều
tra
thực
địa
một số
vựcMột
trên bản
Cấp 1
Rất thấp
1.426 ÷ 2.852

như sau:
quảđiểm
cho thấy
bản
đồ
tiềm
năng
trượt
lở
xảy
ra
tại
các
đã xảy ra trượt lở như tại huyện Ba tơkhu
Thấp
2.853 ÷ 4.479
1. Xác địnhCấp
và2số hóa các
nhân tố hình thành
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
3n
Trung bình
4.280 ÷ 5.705 địa điểm đã xảy ra trượt lở như tại huyện Ba tơ (Làng Mâm,
C1 , C2 , .Cấp
..,C
TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ, ĐẠIhuyện
HỌC ĐÀ
NẴNG
……………….

Sơn
Tây- SỐ
(Gò
Lả, xã Sơn Dung) ngày
2. Xác địnhCấp
trọng
tác giữa các yếu 5.706
tố ảnh÷hưởng
4 số tương
Cao
7.131 xã Ba Bích) ngày 17/03/2013, tại huyện Sơn Tây (Gò Lả, xã
n
Một
số Hà
khác
biệtGõ,
chủ
yếu
doyếu
Làng
Vang),ngày
huyện
Sơn
(Núi
làng
Vòm,
thành
phần chỉ số nhạy cảm LSI  w C
3. Tính
Sơn22/11/2013.

Dung)
22/11/2013.
Một
sốnhỏ
khác
biệt
nhỏlàchủ
Cấp 5
Rất cao
÷ 8.556

i 7.132
i
sự
táctácđộng
của
con
người(Thơn
vàokhu
khu
và cấu
i 1
3. Tính chỉ số nhạy cảm
là do
sự
động
củaTrà
conBồng
người
vào

vựcvực
và cấu
tạo địa
làng
Nua…),
huyện
Trà
Xanh,
chấttạo
cụcđịa
bộchất
(Hình
3).
4. Đánh giá mức độ phù
cục
bộKhương),
(Hình 3). huyện Sơn Tây
n hợp của kết quả
thôn
Trà
Lạc,
thôn
Trà
= quảwitrên
Ci cơ sở phân
5. Điều chỉnh LSI
lại kết
(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
trađộđối
vớikết
dữquả
liệu khảo sát
4. Đánh
giá mức
phùchiếu
hợp của
khu dân cư, bệnh viện, trường học.
5. Điều chỉnh
lại kết quả trên cơ sở phân tích lại các
thực địa
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
trượt lở a)
xảy
ra trượt
tại các
vựa
miền Sơn
núiHàtỉnh
Nguy cơ
cách pixel
Cấp
Điểm

lở tạikhu
thị trấn
Di Lăng,
Điểm 4:
Bảng
7: Phân chia
cấp độ nguy Khoảng
cơ lũ qt
Quảng
Ngãi
có
độ
chính
xác
cao.
Một
số
địa
huyện
Sơn
Tây
tại
vị
trí
14°58'33.08"B
và
108°20'7.32"Đ
1.426 ÷ 2.852
CấpCấp 1 NguyRất
cơ thấp Khoảng cách

pixel
điểm đã xảy ra trượt lở như tại huyện Ba tơ
Cấp
2
Thấp
2.853
÷ 4.479
Cấp 1
Rất thấp
1.426 ÷
2.852
(Làng Mâm, xã Ba Bích) ngày 17/03/2013, tại
Cấp Cấp
2 3
Thấp
4.479
Trung bình 2.853 ÷
4.280
÷ 5.705
huyện Sơn Tây (Gị Lả, xã Sơn Dung) ngày
Cấp Cấp
3 4 Trung bình
4.280 ÷
5.705
Cao
5.706
÷ 7.131
22/11/2013. Một số khác biệt nhỏ chủ yếu là do
Cấp 4
Cao

5.706 ÷ 7.131
Cấp 5
Rất cao
7.132 ÷ 8.556
sự tác động của con người vào khu vực và cấu
Cấp 5
Rất cao
7.132 ÷ 8.556
tạo địa chấtb)cục
bộ trượt
(Hình
3).xã Trà Hiệp, Trà Bồng tại vị trí
Điểm
lở tại
Bảng 6: Giá trị các trọng số AHP

Ký hiệu:

Khu vực có nguy cơ trượt lở rất cao (màu đỏ)
Khu vực có nguy cơ trượt lở cao (màu vàng)

Hình 2. Bản đồ nguy cơ trượt lở tỉnh Quảng Ngãi

Khả năng trượt lở đất được chia thành 5
cấp như trên Bảng 8. Trên bản đồ khu vực tiềm
năng trượt lở (Hình 3), các khu vực màu đỏ nguy
cơ trượt lở cao, các khu vực màu vàng có nguy
cơ trượt lở trung bình, các vùng cịn lại đều có
nguy cơ trượt lở ở mức thấp.

15°16'45.16"B, 108°23'55.79"Đ

Hình3.3:Thực
Thựcđịa
địamột
một số địa
Hình
địa điểm
điểmtrượt
trượtlởlở

3. XÂY
HỆphần
THỐNG
PHẦN
3. Xây
dựngDỰNG
hệ thống
mềm cảnh
báoMỀM
nguy cơ
trượt
lở BÁO NGUY CƠ TRƯỢT LỞ
CẢNH

Hệ dự
thống
dự báo
lở đất
Hệ thống

báo nguy
cơ nguy
trượt lởcơđấttrượt
bao gồm
cácbao
thành
a) Điểm
trượt
lở tại
thịtrong
trấn DiHình
Lăng,2.Sơn
Hàsố
4:đo được từ
phần
được
mơ
tả
như
Các
liệu
gồm
các
thành
phần
được
mơ tả
nhưĐiểm
trong
Hình

huyện
Sơnvực
Tây tại vị
trí 14°58'33.08"B
và 108°20'7.32"Đ
các2.khu
mưa,
cácvực
khu đo
vựcmưa,
được tự
Các sốđoliệu
đoquan
đượctrắc
từ đặt
cáctạikhu
động truyền về hệ thống trung tâm để cập nhật vào cơ sở
quan trắc đặt tại các khu vực được tự động
dữ liệu bản đồ. Từ lượng thông tin tiếp nhận theo thời gian
truyền
về hệ
thống
tâm để
cập
nhật
Từ kết quả chồng lớp bản đồ số GIS sử thực,
hệ thống
phân
tích trung
và ra quyết

định
cảnh
báovào
khảcơ
năng
sở
dữ
liệu
bản
đồ.
Từ
lượng
thơng
tin
tiếp
nhậncủa
dụng phương pháp chun gia AHP, ta xác định trượt lở cho từng khu vực có nguy cơ. Sơ đồ hoạt động
được gian
mơ tảthực,
như sau
theo thời
hệ(Hình
thống4).phân tích và ra
được nhiều điểm có nguy cơ xảy ra trượt lở nằm hệ thống

quyết
định
cảnh
khả
năng

trượt
lở vịcho
từng
Việc
cảnh
báo
các
vùng
nguy
cơ
ra tại
trượt
lở đất
được
rải rác ở Khu
cácvựchuyện
miền núi: huyện Batơ (Suối
b) Điểm
trượt
lở
tạibáo
xã Trà
Hiệp,
Tràxảy
Bồng
trí
có nguy cơ trượt lở rất cao (màu đỏ)
tiến
hành
theo

các
bước
sau:
khu vực
có nguy cơ.
Sơ đồ hoạt động của hệ
15°16'45.16"B,
108°23'55.79"Đ
Nước Reo,
Nước
Khu vực
có nguyMang,
cơ trượt lởXóm
cao (màuTư,
vàng) Làng Mâm,
Theo
dõi
và
dự
báo
sự
phát
triểntrượt
của lở
các hình thế thời
thống
được
mơ
tả
như

sau
(Hình
4).
Hình 3. Thực địa một số địa
điểm
Xóm
Sủ
...),
huyện
(thơnNgãi
Gị
Hình2.2:
Bản
đồnguy
nguycơ
cơMinh
trượt lở
tỉnh
Hình
Bản
đồ
trượt
lởLong
tỉnhQuảng
Quảng
NgãiTranh,
tiết gây mưa lớn, kết hợp với điều kiện thuỷ văn, mặt
Việc cảnh báo các vùng nguy cơ xảy ra
Xã Long Mai, Mai Lãnh Thượng, Suối Bà Leng, 3. XÂY DỰNG
Khả năng

đất được
chia
thành
5 cấp
như5trên
đệm lưu vựcHỆ THỐNG PHẦN MỀM
Khảtrượt
nănglởtrượt
lở đất
được
chia
thành
BÁObáo
NGUY
TRƯỢT
LỞhẹp theo lượng mưa
4
Bảng
Trêntrên
bản Bảng
đồ khu8.vực
tiềm
trượtvực
lở (Hình
- Cảnh
nguyCƠ
cơ cho
khu vực
cấp7. như
Trên

bảnnăng
đồ khu
tiềm 3), CẢNH
Ký hiệu:

năng trượt lở (Hình 3), các khu vực màu đỏ nguy

Hệ thống dự báo nguy cơ trượt lở đất bao

35


- KHOA
CảnhHỌC
báoVÀnguy
theo ĐẠI
theo
kếtĐÀquả
phân
TẠP CHÍ
CƠNGcơNGHỆ,
HỌC
NẴNG
- SỐ 1(74).2014.QUYỂN II

tích bản đồ lượng mưa thực đo (tổng hợp từ
* Thực hiện cảnh báo cho người quản lý theo thời gian
dự báo
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):

cáctừtrạm
mưamưa
thựctính
đo được
(tổng từ
hợp
mạngđo…)
lưới trạm điện báo
- Dự báo trước căn cứ vào bản tin dự báo phân bố mưa
mặt đất
lượng
mưa
tínhhai
được
các dữ
trạm
đo để
...)
Hệvới
thống
khai
thác
loạitừhình
liệu
- Dự báo khẩn cấp thời gian thực căn cứ vào số liệu
Hìnhmực
5. Phần
quảntừ
lý các
bảntrạm

đồ số
cảnh
báo khai
nguythác
cơ trượt
lở theo
gianđể
thực:
mưa,
nướcmềm
đo được
Hệ
thống
hai loại
hìnhthời
dữ liệu
cảnhdữbáo
nguyliệu
cơ trượt
thực:
dữ liệu
các bản  Thực hiện cảnh báo cho người quản lý theo
tĩnh lởlàtheo
các thời
bản gian
đồ số
thảm
thựctĩnh
vật,là phân
đồ sốloại

thảm
thực
loạiliệu
đất, động
độ dốclàvàlượng
dữ liệu
động
đất,
độvật,
dốcphân
và dữ
mưa
thời gian thực theo các hình thức (Hình 6):
là lượng
mưa
theo
giờ,
hiện
trạng
rừng.
theo giờ, hiện trạng rừng.
- Dự báo trước căn cứ vào bản tin dự báo
Mạng lưới các trạm
phân bố mưa
Khí tượng thủy văn
- 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

GSM Modem

`

`

Trung tâm xử lý thông tin, ra quyết định

Hình 4: Mơ hình hoạt động của hệ thống

Hình 4. Mơ hình hoạt động của hệ thống
Hệ thống
thiếtđược
kế xây
dựngkếcóxây
các dựng
chức năng
chính
Hệđược

thống
thiết
có các
(Hình 4):

chức năng chính (Hình 4):
- Quản lý và hiển thị trực quan các bản đồ số
- Quản
lý lưu
và hiển
trực
quan
- Cập
nhật và
trữ dữthịliệu
thiên
tai,các
dữ bản
liệu đồ
khísố
tượng
thủy
vănnhật và lưu trữ dữ liệu thiên tai, dữ liệu
- Cập
- Thukhí
nhập
số liệu
tượng
thủylượng
văn mưa đo tự động từ các trạm

đo mưa, từ tin nhắn SMS
- Thu nhập số liệu lượng mưa đo tự động từ
- Thực hiện cảnh báo theo thời gian thực
các trạm
từ tin
tin nhắn SMS
- Website
cungđo
cấpmưa,
thông
- Thực
báonhật
theo
thực tin trên
* Chức
nănghiện
quảncảnh
lý, cập
vàthời
truygian
vấn thơng
cơ sở dữ liệu (Hình 5).

Thơng tin từ trạm đo mưa tự động được truyền số liệu
về trung tâm tính tốn. 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
trách có thể quyết định báo động qua hệ thống tin nhắn cảnh
đo mưa
báo, hệThơng

thống tin
loa,từ
cịitrạm
báo động.
. . tự động được
truyền
số liệu cung
về trung
tâm tin
tính tốn. Kết quả
* WebGIS
cấp thơng
cảnh báo có thể được hiển thị trên màn hình làm
việc, trên Website (Hình 6). Nhà chức trách có
thể quyết định báo động qua hệ thống tin nhắn
cảnh báo, hệ thống loa, còi báo động…



WebGIS cung cấp thông tin

Website cung cấp và cập nhật thơng tin
bản đồ nguy cơ trượt lở trực tuyến (Hình 7).
Ngồi ra cịn 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.

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). Ngồi ra cịn 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

Hình 5: Phần mềm quản lý bản đồ số
36

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
kết hợp hai loại dữ liệu: dữ liệu tĩnh là các bản đồ nguy


Nguyễn Tấn Khôi, Bùi Đức Thọ

cơ các cấp được xây dựng và dữ liệu động là lượng mưa
đo được theo thời gian thực từ các trạm thuỷ văn, kết quả
nghiên cứu cho phép cảnh báo sớm các nguy cơ tai biến
thiên nhiên cho người dân. Cảnh báo trượt lở đất là một cơng
việc khó khăn và hiệu quả đem lại rất khó có thể nhìn thấy
ngay. Tuy nhiên việc chủ động xử lý sẽ giúp phòng tránh
được các thiên tai, giảm thiểu rủi ro. Hướng nghiên cứu tiếp
theo sẽ tiếp tục hồn thiện hệ thống thơng tin, ứng dụng xử
lý ảnh viễn thám xây dựng bản đồ 3D phân vùng nguy cơ
tai biến, xây dựng hệ thống quan trắc mưa, hệ thống thơng

tin liên lạc, các mơ hình dự báo tai biến thiên nhiên.

[4]

[5]
[6]
[7]

[8]

Tài liệu tham khảo
[1] Báo cáo khoa học, Điều tra, đánh giá hiện tượng sạt lở, nứt đất các
huyện miền núi tỉnh Quảng Ngãi; đề xuất biện pháp phòng tránh
giảm nhẹ thiệt hại, Trung tâm tư vấn môi trường Hà Nội, 2000.
[2] Báo cáo khoa học. Tổng hợp khí hậu thủy văn tỉnh Quảng Ngãi. Đài
Khí tượng Thủy văn Khu vực Trung Trung Bộ, 2002.
[3] Báo cáo tổng hợp, Hoàn thiện cơ sở dữ liệu về điều kiện tự nhiên và
môi trường phục vụ lập quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội tỉnh

[9]
[10]

[11]

Quảng Ngãi đến năm 2020, Viện KH&CN Việt Nam - Viện Địa lý,
2006.
Bo Huang, A GIS-AHP Method for HAZMAT Route Planning with
Consideration of Security, Environmental Informatics Archives,
Volume 2, pp.818-830, 2004.
Lê Văn Khoa và các tác giả, Môi trường và phát triển bền vững ở

miền núi, NXB Giáo dục, 1997.
Nguyễn Tử Siêm, Thái Phiên, Đất đồi núi Việt Nam - thối hóa và
phục hồi, NXB Nông nghiệp, 1999.
Nguyễn Thám và các tác giả, Xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở
đất tỉnh Quảng Trị bằng phương pháp tích hợp mơ hình phân tích
thứ bậc (AHP), Tạp chí khoa học, Đại học Huế, Tập 74B, Số 5,
pp.143-155, 2012.
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,
33(3ĐB), pp.518-525, 2011.
Thomas Saaty, Analytic Hiearchy Process, 1992.
Trần Mạnh Liễu, Phương pháp phân vùng định lượng dự báo khả
năng phát triển tai biến địa chất theo chỉ tiêu tích hợp các yếu tố
phát triển tai biến, Tạp chí Xây dựng, số 9, 2007
Trương Phước Minh và các tác giả, Ứng dụng GIS và viễn thám
nghiên cứu trượt lở đất ở thành phố Đà Nẵng, Hội thảo Quốc gia
ứng dụng GIS, 2011.

(BBT nhận bài: 22/12/2013, phản biện xong: 03/01/2014)

37