ứng dụng công nghệ 3s cảnh báo ảnh hưởng tai biến thiên nhiên phục vụ đề xuất các công trình quân sự trên địa bàn khu vực trung trung bộ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA ĐỊA LÝ



TẠ ĐỨC CHINH



ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ 3S
CẢNH BÁO ẢNH HƢỞNG TAI BIẾN THIÊN NHIÊN
PHỤC VỤ ĐỀ XUẤT CÁC CÔNG TRÌNH QUÂN SỰ TRÊN
ĐỊA BÀN KHU VỰC TRUNG TRUNG BỘ






LUẬN VĂN THẠC SỸ ĐỊA LÝ






HÀ NỘI – 2012

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
KHOA ĐỊA LÝ



TẠ ĐỨC CHINH



ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ 3S
CẢNH BÁO ẢNH HƢỞNG TAI BIẾN THIÊN NHIÊN
PHỤC VỤ ĐỀ XUẤT CÁC CÔNG TRÌNH QUÂN SỰ TRÊN
ĐỊA BÀN KHU VỰC TRUNG TRUNG BỘ

Chuyên ngành : Bản đồ viễn thám
Mã số : 60.44.76



LUẬN VĂN THẠC SỸ ĐỊA LÝ


Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN NGỌC THẠCH

HÀ NỘI – 2012



MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1
MỞ ĐẦU 1
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục tiêu nghiên cứu 2
3. Nhiệm vụ nghiên cứu 2
4. Phạm vi nghiên cứu 2
5. Phương pháp nghiên cứu 3
6. Những đóng góp mới của đề tài 4
7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ TAI BIẾN 5
VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 5
1.1. Khái niệm tai biến và đặc điểm tai biến ở Việt Nam. 5
1.1.1. Khái niệm tai biến 5
1.1.2. Các loại hình tai biến ở Việt Nam 6
1.2. Các phương pháp nghiên cứu tai biến 13
1.2.1. Phương pháp nghiên cứu truyền thống 13
1.2.2. Ứng dụng viễn thám, GIS và GPS nghiên cứu tai biến 13
CHƢƠNG 2. YÊU CẦU DỮ LIỆU VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG VIỄN
THÁM VÀ GIS TRONG XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU 20
2.1. Yêu cầu về CSDL. 20
2.2. Mô hình xử lý tích hợp 3S trong nghiên cứu tai biến 25
2.3. Nội dung về CSDL 25
CHƢƠNG 3. ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG NGHIÊN CỨU
QUẢN LÝ TAI BIẾN KHU VỰC TRUNG TRUNG BỘ 29

1.3. Khu vực nghiên cứu Trung Trung Bộ 29
1.3.1.Vị trí 29
1.3.2.Vùng duyên hải Nam Trung Bộ 30
3.2. Nhóm lớp thông tin dữ liệu nền địa lý 34
3.1.1. Khống chế trắc địa (khongchetracdia-Feature Dataset) 35
3.1.2. Địa danh (Diadanh – Feature Dataset) 37
3.1.3. Ranh giới (ranhgioi-Feature dataset) 37
3.1.4. Địa giới (Diagioi-Feature Dataset) 38


3.1.5. Thuỷ hệ (Thuyhe-Feature Dataset) 39
3.1.6. Địa hình (Diahinh-Feature Dataset) 41
3.1.7. Giao thông (Giaothong – Feature Dataset) 43
3.1.8. Lớp phủ bề mặt (Phubemat-Feature Dataset) 45
3.1.9. Hạ tầng kỹ thuật (Hatangkythua - Feature Dataset) 46
3.1.10. Hạ tầng dân cư (Hatangdancu – Feature Dataset) 48
3.2.11. Ảnh chụp 50
3.2.12. Mô hình số độ cao DEM 51
3.3. Nhóm lớp các thông tin chuyên đề 51
3.3.1. Khí hậu (khihau) 51
3.3.2. Thổ nhưỡng (thonhuong) 51
3.3.3. Nhóm lớp thông tin cơ bản về tai biến 52
3.4. Xây dựng các bản đồ tai biến 58
3.4.1. Xây dựng hệ thống các bản đồ đánh giá 58
3.4.3. Tích hợp các lớp thông tin 60
3.4.4. Các kết quả 62
3.5. Các giải pháp ứng xử với tai biến. 74
KẾT LUẬN 76
KIẾN NGHỊ 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO 78

DANH MỤC BẢNG BIỂU HÌNH VẼ

Hình 1.1. Bản đồ phân vùng nguy cơ ngập lụt Việt Nam 6
Hình 1.2. Hướng đi của các trận Bão vào các thời kỳ trong năm 7
Hình 1.3. Một số hình ảnh về lũ lụt 15
Hình 1.4. Vệ tinh ENVISAT – ASA ( radar ) thu trước và sau trận ngập lụt từ 4-9 -
11/2008 khu vực Hà Nội, Vĩnh phúc 16
Hình 1.5. Bản đồ ngập lụt khu vực Hà nội ngày 9-11-2008 từ ảnh Radar-
ENVISAT 16
Hình 1.6. Ngập lụt ở ĐBSCL phân tích từ ảnh Radar 17
Hình 1.7. Bản đồ chỉ số ẩm ướt tách từ mô hình số DEM 17
Hình 1.8. Bản đồ dự báo ngập lụt tỉnh Hòa Bình 18
Hình 1.9. Chồng xếp bản đồ ngập lũ lên bản đồ sử dụng đất để tính thiệt hại đến
sử dụng đất đai. 19
Hình 2.1. Cơ sở dữ liệu HTTĐL 20
Hình 3.9. Mô hình tích hợp công nghệ 3S trong nghiên cứu tai biến 25
Hình 2.2. Quy trình xây dựng CSDL HTTĐL 28
Hình 1.10. Khu vực nghiên cứu 29
Hình 3.2. Sơ đồ cấu trúc dữ liệu quản lý tai biến 54
Hình 3.3. Bản đồ thành phần 55
Hình 3.4. Bản đồ địa chất - tư liệu tham khảo 56
Hình 3.5. Bản đồ hiện trạng trượt lở đất khu vực thành phố Đà Nẵng 57
Hình 3.6. Điểm trượt số 6 - Dốc Kiền - Hòa Vang 57
Hình 3.7. Công trình giao thông bị phá hủy do trượt lở đất 58
Hình 3.8. Điểm động đất và bản đồ thạch học 58
Hình 3.10. Bản đồ thành phần 60
Hình 3.11. Sơ đồ tính toán và phân loại độ dốc từ điểm độ cao 60

Hình 3.12. Bản đồ phân vùng ngập lụt 62
Hình 3.13. Phân bố nguy cơ ngập lụt trên nền ảnh vệ tinh SPOT, Thành phố Đà
Nẵng 63
Hình 3.14.Phân bố nguy cơ ngập lụt trên nền ảnh vệ tinh SPOT, Tỉnh Quảng Nam 64
Hình 3.15. Phân bố nguy cơ ngập lụt trên nền ảnh vệ tinh SPOT, Tỉnh Quảng
Ngãi 65
Hình 3.16.Phân bố nguy cơ ngập lụt trên nền ảnh vệ tinh SPOT, tỉnh Bình Định 66
Hình 3.17.Phân bố nguy cơ ngập lụt trên nền ảnh vệ tinh SPOT, tỉnh Phú Yên 67
Hình 3.18. Bản đồ lũ ống – lũ quét 68
Hình 3.19. Bản đồ thành phần 71
Hình 3.20. Bản đồ nguy cơ trượt lở đất 72
Hình 3.21. Bản đồ phân vùng nhậy cảm tai biến 73



Bảng 1.1. Hậu quả một số vụ thiên tai lớn gần đây ở Trung Trung Bộ 9
Bảng 1.2. Số cơn bão và ATNĐ trên biển Đông và ảnh hưởng đến Đà Nẵng 10
Bảng 3.1. Nội dung và cấu trúc lớp dữ liệu khongchetracdia 36
Bảng 3.2. Nội dung và cấu trúc lớp dữ liệu Diadanh 37
Bảng 3.3 Nội dung và cấu trúc lớp dữ liệu ranhgioi 37
Bảng 3.4. Nội dung và cấu trúc lớp dữ liệu Diagioi 38
Bảng 3.5. Nội dung và cấu trúc lớp dữ liệu thuyhe 39
Bảng 3.6. Nội dung và cấu trúc lớp dữ liệu diahinh 41
Bảng 3.7. Nội dung và cấu trúc lớp dữ liệu giaothong 43
Bảng 3.8. Nội dung và cấu trúc lớp dữ liệu phubemat 45
Bảng 3.9. Nội dung và cấu trúc lớp dữ liệu hatangkythuat 47
Bảng 3.10. Nội dung và cấu trúc lớp dữ liệu hatangdancu 48
Bảng 3.11. Nội dung và cấu trúc lớp dữ liệu khihau 51
Bảng 3.12. Nội dung và cấu trúc lớp dữ liệu thonhuong 52
Bảng 3.13. Nội dung và cấu trúc lớp dữ liệu taibien 52

Bảng 3.12. Nội dung và cấu trúc lớp dữ liệu dubaocanhbao 53
Bảng 3.14. Đánh giá trọng số các lớp thông tin với trượt lở. 59
Bảng 3.15 . Xác định trong số chuyên gia và các lớp cần đánh giá 71






1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay, tai biến thiên nhiên đã và đang trở thành vấn đề cấp bách của nhân
loại. Việc khai thác và sử dụng không hợp lý các nguồn tài nguyên thiên nhiên đã làm
cho môi trường sống của con người ngày càng bị ô nhiễm trầm trọng. Thiên tai, thảm
hoạ không còn là vấn đề riêng của một quốc gia hay một khu vực nào mà mang tính
toàn cầu do tần suất xuất hiện của chúng ngày một gia tăng, phạm vi ảnh hưởng rộng,
và hậu quả gây ra là rất khốc liệt. Thảm họa sóng thần xảy ra ngày 26 tháng 12 năm
2004 tại Indonexia đã cướp đi sinh mạng hàng trăm ngàn người, phá hủy hàng ngàn
ngôi nhà, quét trắng một vùng rộng lớn hay như trận cháy rừng ở Malaixia khói bụi
đã làm ô nhiễm sang cả các quốc gia lân cận.
Các loại thiên tai thường xảy ra trên thế giới hiện nay bao gồm lũ lụt, dông
bão, động đất, núi lửa.Các thiên tai thường xảy ra trên một quy mô rộng lớn, gây
thiệt hại không chỉ về người của cải mà còn có tác động tiêu cực lâu dài tới môi
trường sinh thái của khu vực.
Việt Nam nằm gần xích đạo, sát biển, khí hậu nhiệt đới nóng ẩm mưa nhiều.
Đặc biệt là khu vực miền trung Việt Nam, do vị trí địa lý cũng như bề mặt địa hình
tương đối phức tạp làm cho thời tiết ở khu vực này rất khắc nghiệt thường xuyên có
bão lũ và hỏa hoạn xảy ra với tần số tương đối lớn, đồng thời cũng có diễn biến vô
cùng phức tạp.

Về quân sự, Trung trung bộ do Quân khu 5 quản lý, là địa bàn rất quan trọng
trong chiến lược chống chia cắt, tiến công và đổ bộ đường biển; địa hình ở đây cũng
không thuận lợi cho ta bố trí lực lượng, phương tiện, trang thiết bị quân sự và cơ động
lực lượng trên quy mô lớn. Vì vậy, vấn đề phát triển kinh tế xã hội củng cố thế trận
quốc phòng - an ninh các khu vực phòng thủ tỉnh thành miền Trung được Đảng và
Nhà nước ta tập trung, ưu tiên, trong đó có công tác điều tra cơ bản, nghiên cứu, đánh
giá các điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên phục vụ công tác quy hoạch, phát
triển các vùng kinh tế trọng điểm thuộc khu vực miền Trung và Tây Nguyên
Hệ thông tin địa lý - HTTĐL (Geographic Information System- GIS) là công
nghệ thông tin không gian, được hình thành vào những năm 60 của thế kỷ trước và
phát triển rất mạnh mẽ trong những năm gần đây. HTTĐL được sử dụng nhằm xử lý
đồng bộ các lớp thông tin không gian (bản đồ) gắn với các thông tin thuộc tính, phục
vụ nghiên cứu, quy hoạch và quản lý các hoạt động theo lãnh thổ.
Ngày nay, HTTĐL đã trở thành công cụ trợ giúp quyết định trong hầu hết các
hoạt động kinh tế-xã hội, quốc phòng của nhiều quốc gia trên thế giới. HTTĐL có khả
năng trợ giúp các cơ quan chính phủ, các nhà quản lý, các doanh nghiệp, các cá nhân
v.v đánh giá được hiện trạng của các quá trình, các thực thể tự nhiên, kinh tế-xã hội
thông qua các chức năng thu thập, quản lý, truy vấn, phân tích và tích hợp các thông
tin được gắn với một nền hình học (bản đồ) nhất quán trên cơ sở toạ độ của các dữ


2
liệu đầu vào.
Việt Nam cũng như các nước trên thế giới, vấn đề thiên tai khí hậu là điều khó
có thể dự báo một cách chính xác. Tuy nhiên, để chủ động trong công tác quy hoạch,
điều động, bố trí lực lượng của quân đội, việc xây dung các bản đồ dự báo tai biến
ảnh hưởng các tới công trình quân sự là thực sự cấp thiết, cấp bách nhằm giảm thiểu
tác động ảnh hưởng của các điều kiện thời tiết, khả năng ứng xử và thích ứng trong
các hoạt động quân sự và kinh tế - quốc phòng. Trong lĩnh vực nghiên cứu và quản lý
tai biến thì Viễn thám và GIS đã và đang chứng tỏ là một công cụ hết sức hữu hiệu.

Vì vậy việc lựa chọn nội dung và phương pháp nghiên cứu cho đề tài: “Ứng dụng
công nghệ 3S cảnh báo ảnh hƣởng tai biến thiên nhiên phục vụ đề xuất các công
trình quân sự trên địa bàn khu vực Trung Trung Bộ” là nhằm đáp ứng thực tế
khách quan nêu trên.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Điều tra, đánh giá một số loại hình tai biến cơ bản trong khu vực
- Đề xuất một số giải pháp thích hợp nhằm giảm thiểu các tác động tiêu cực
đến các hoạt động quân sự, vấn đề sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường
bền vững.
- Làm cơ sở khoa học nhằm nhân rộng mô hình đánh giá, dự báo, đề xuất kiến
nghị, giải pháp quy hoạch cho các nhà hoạch định chính sách và ra quyết định tại địa
phương.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được các mục đích trên, đề tài đã giải quyết các nhiệm vụ sau:
- Thu thập tài liệu, tư liệu có liên quan đến nội dung đề tài.
- Tìm hiểu tình hình nghiên cứu chung trên thế giới và ở Việt Nam.
- Xây dựng cơ sở dữ liệu về đặc điểm các yếu tố tự nhiên, hạ tầng kinh tế liên
quan đến tai biến thiên nhiên:
+ Dữ liệu tập trung chủ yếu vào các điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội của
khu vực nghiên cứu.
+ Một số mô hình được xây dựng có tính chất thử nghiệm để minh họa cho
việc ứng dụng GIS vào việc thành lập bản đồ dự báo ngập lụt .
- Xây dựng bộ bản đồ tai biến trong khu vực nghiên cứu.
- Xây dựng cơ sở khoa học để hỗ trợ lãnh đạo, chỉ huy trong quản lý, hoạch
định chính sách, quy hoạch và khai thác hiệu quả các nguồn tài nguyên của khu vực,
phục vụ phát triển kinh tế - xã hội, củng cố quốc phòng - an ninh.
4. Phạm vi nghiên cứu
Về không gian: Khu vực Trung Trung Bộ, nơi có nhiều thiên tai xảy ra hàng
năm.
Về công nghệ: Giới hạn ở việc xây dựng CSDL cho tai biến ngập lụt, lũ và

trượt lở ….


3
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu tài liệu
Phương pháp nghiên cứu tài liệu được tiến hành trước khi đi thực địa. Qua
phân tích tài liệu về lớp phủ thực vật, đặc điểm thổ nhưỡng, thủy văn, khí hậu, địa
hình, các tài liệu về địa giới hành chính , từ đó đưa ra quyết định về đối tượng và nội
dung nghiên cứu hợp lý.
- Phương pháp điều tra thực địa
Phương pháp này được sử dụng nhằm thu thập số liệu về điều kiện tự nhiên, xã
hội, các vấn đề cấp thiết về tình trạng ngập lụt, xói lở tại tỉnh khu vực ven biển, nhằm
bổ sung những thiếu sót và làm chính xác hơn kết quả nghiên cứu.
- Phương pháp bản đồ
Trong quá trình nghiên cứu, đề tài đã dựa trên cơ sở nguồn tài liệu của các cơ
quan chuyên môn ( hành chính, địa hình, thuỷ văn, rừng ) các kỹ thuật phân tích và
kết quả nghiên cứu cũng được thể hiện trên bản đồ
- Phương pháp Viễn thám và GIS
Xây dựng cơ sở dữ liệu về đặc điểm các yếu tố tự nhiên, kinh tế - xã hội khu
vực và xử lý mô hình không gian để đưa ra các sản phẩm
Xây dựng bản đồ của các nhân tố liên quan
Nhập bản đồ thành dạng số
Tự động hoá xác định trọng số bản đồ các hợp phần
Phương pháp xử lý mô hình không gian nhiều lớp thông tin
Lựa chọn các thuật toán xử lý:
* Tích hợp thông tin: là phương pháp điều hành nhiều lớp thông tin, mỗi đơn
vị của từng lớp được gán trọng số riêng.
Chức năng tính toán bản đồ (Mapcaculation) đã cho phép tích hợp nhiều lớp
thông tin theo các hàm số toán học trên.

Chức năng Phân loại lại (reclassification) cho phép đơn giản hoá và xắp xếp
dãy thông tin theo thang bậc 5 cấp hoặc 10 cấp.
Ngoài ra, việc tích hợp thông tin có thể thực hiện bằng các thuật toán lựa chọn
của đại số Boolean, hoặc các thuật toán logic theo điều kiện (if then else ). Khi
đó, kết quả sẽ có độ chính xác cao hơn kết quả của việc tính theo phương pháp trung
bình.
+ Thuật toán tính đổi các tích hợp thông tin tạo bản đồ khoảng cách và các
buffer ảnh hưởng
+ Các thuật toán lọc tạo bản đồ độ dốc, hướng dốc
+ Các thuật toán tính mật độ
- Phương pháp viễn thám:
Viễn thám là một phương pháp rất hữu hiệu trong nghiên cứu hiện trạng lớp
phủ bề mặt do tính chất của thông tin viễn thám là sự thể hiện trung thực trạng thái
mặt đất trong một thời điểm nhất định thông qua thông số về bức xạ của đối tượng


4
(giá trị độ xám của các Pixel trên ảnh). Ảnh radar, với ưu thế đặc biệt cho phép thu
ảnh vào thời gian có mưa bão giúp theo dõi ngập lụt một cách khách quan nhất .
Với tính chất đa phân giải, đa thời gian của tư liệu Viễn thám cho phép theo
dõi diễn biến của hiện tượng ở các qui mô và thời gian khác nhau.
* Phương pháp bản đồ: phương pháp bản đồ được sử dụng để phản ánh kết
quả đánh giá và kiểm chứng tính hợp lý của mô hình toán học
Phương pháp sử dụng kiến thức chuyên gia
Các phương pháp toán học sẽ giúp con người xử lý khối lượng thông tin lớn
ban đầu, chuẩn bị sẵn các phương án khác nhau ,vai trò quyết định vẫn là con người
điều khiển quá trình xử lý thông tin và đánh giá , xác sđịnh trọng số , loại bỏ các
nhiễu khách quan
- Kỹ thuật đo GPS
Hệ thống định vị toàn cầu (Global Positioning System - GPS) là hệ thống xác

định vị trí các đối tượng trên bề mặt đất dựa trên vị trí của các vệ tinh nhan tạo. Trong
cùng một thời điểm, ở một vị trí trên mặt đất nếu xác định được khoảng cách đến ba
vệ tinh (tối thiểu) thì sẽ tính được tọa độ của vị trí đó.
Với khả năng đó, kỹ thuật GPS được sử dụng trong nghiên cứu này để xác định
vị trí các điểm có tai biến, ranh giới ngập lụt đồng thời tính toán độ cao của chúng so
với mực nước biển và so với các điểm khác
6. Những đóng góp mới của đề tài
- Xác định cơ sở khoa học, công nghệ và quy trình cũng như giải pháp xây
dựng và phân tích CSDL GIS trong công tác nghiên cứu tai biến.
- Xây dựng CSDL GIS bao gồm các điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội phục
vụ công tác nghiên cứu tai biến.
- Thử nghiệm một số mô hình phân tích CSDL bằng công nghệ GIS phục vụ
công tác tìm kiếm cứu nạn.
7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Nghiên cứu áp dụng những thành tựu mới của khoa học kỹ thuật vào công tác
nghiên cứu tai biến
- Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể dùng làm tư liệu để phục vụ việc quy
hoạch bảo vệ các khu vực có khí tài quan sự và là tài liệu tham khảo cho việc xây
dựng các phương án tác chiến .


5
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ TAI BIẾN
VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.1. Khái niệm tai biến và đặc điểm tai biến ở Việt Nam.
1.1.1. Khái niệm tai biến
Theo từ điển bách khoa toàn thư thì tai biến (tai biến thiên nhiên, thảm họa) là
sự thay đổi đột ngột và mãnh liệt của tự nhiên và do các nguyên nhân khác thường, có
ảnh hưởng ghê gớm tới điều kiện tự nhiên và môi trường trên Trái Đất gây ra thảm

hoạ cho đời sống con người như là động đất, núi lửa, sóng thần, bão lụt.[20]
Trong những năm gần đây, diễn biến thời tiết, khí hậu, thuỷ văn trên toàn thế
giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng ngày càng có nhiều bất thường và diễn biến
phức tạp gây nhiều thiệt hại nặng nề về người và tài sản.
Theo tài liệu của các tổ chức khí tượng thế giới, trong giai đoạn mười năm từ
1992 đến 2001, những thảm họa, thiên tai trên thế giới đã làm hơn 800.000 người
thiệt mạng, hơn hai tỷ người chịu ảnh hưởng. Những tổn thất về kinh tế do thiên tai
gây ra ước tính khoảng 700 tỷ USD.
Năm 2004 được đánh giá là năm xảy ra nhiều thiên tai khốc liệt, chỉ riêng trận
sóng thần trên vùng biển ấn độ dương ngày 6/12/2004 đã đạt mức kỷ lục về số người
thiệt mạng, về số lượng các quốc gia chịu ảnh hưởng và những nỗ lực to lớn trong
ứng phó và khắc phục hậu quả nặng nề sau đó.
Do vị trí địa lý của mình Việt Nam là một trong 5 quốc gia chịu tác động lớn
nhất về các hiện tượng tai biến. Trong 16 loại thiên tai của hành tinh thì chúng ta có
nguy cơ gặp 2/3 trong số đó [15,16].


6

Hình 1.1. Bản đồ phân vùng nguy cơ ngập lụt Việt Nam ( nguồn [16]0
1.1.2. Các loại hình tai biến ở Việt Nam
Bão và áp thấp nhiệt đới: Bão, áp thấp nhiệt đới (ATNĐ) là những hiện tượng
thời tiết cực kỳ nguy hiểm, có thể gây ra những thiệt hại rất lớn về người và của cải
vật chất, ảnh hưởng xấu đến môi trường.
Bão và ATNĐ là một vùng khí xoáy có áp xuất khí quyển thấp hơn xung


7
quanh, đường kính có thể tới hàng trăm km, gió thổi xoáy vào tâm theo chiều ngược
kim đồng hồ trên Bắc bán cầu, hình thành trên biển nhiệt đới. Những vùng gió xoáy

có sức gió mạnh cấp 6 cấp 7 (tức là từ 39 đến 61 km/h) được gọi là ATNĐ, còn từ cấp
8 trở lên ( tức là trên 62 km/h ) được gọi là bão.
Tham gia chuyển động xoáy là một khối không khí nóng đồng nhất. Trừ phần
trung tâm, toàn bộ hệ thống có chuyển động xoáy đi lên mãnh liệt, hình thành mây và
mưa dữ dội trên khắp một vùng rộng lớn. Riêng phần trung tâm gọi là “mắt bão’’ là
một vùng gió yếu thậm chí nặng gió và thường ít mây, có khi quang mây.
Thời gian tồn tại của bão kéo dài từ vài giờ đến vài tuần lễ qua 4 giai đoạn:
hình thành, trẻ, trưởng thành và suy yếu. Trong quá trình phát sinh và phát triển, một
ATNĐ có thể mạnh lên thành bão, hoặc ngược lại một cơn bão có thể suy yếu thành
ATNĐ.
Trung bình trên trái đất có khoảng 80 cơn bão mỗi năm, ở bắc bán cầu có
khoảng 60 cơn bão chiếm 72% ở nam bán cầu khoảng 20 cơn chiếm 28%.
Bão chỉ hình thành ở vùng biển nhiệt đới, nhiều nhất trong khoảng 10
o
đến 20
o

của hai bán cầu. Trên vành đai 5 độ vĩ của hai bên xích đạo hầu như không có bão.
Tuy nhiên bão cũng chỉ hình thành trên vùng biển nhiệt đới, nơi có nhiệt độ nước biển
ở tầng mặt đạt từ 26
o
C trở lên. Ngoài ra bão chỉ hình thành trong dải hội tụ nhiệt đới,
là một nhiễu động tạo ra dòng thăng mạnh mẽ, điều kiện cần thiết cho bão hình thành.

Hình 1.2. Hướng đi của các trận Bão vào các thời kỳ trong năm
Việt Nam nằm trong khu vực Đông Nam Á, trải dài trên 15 vĩ tuyến của vành
đai nhiệt đới bắc bán cầu. Bờ biển Việt Nam tiếp cận biển Đông, một bộ phận của ổ
bão tây bắc Thái Bình Dương, ổ bão lớn nhất hành tinh với hơn 30 cơn bão mỗi năm
chiếm gần một nửa số cơn bão trên toàn cầu [15,16].

8
Trung bình mỗi năm có 12 cơn bão và ATNĐ hoạt đông trên biển Đông bao
gồm cả những cơn hình thành tại chỗ và những cơn di chuyển từ Thái Bình Dương
vào. Trong số đó có khoảng 6 đến 7 cơn bão và áp thấp nhiệt đới ảnh hưởng trực tiếp
tới Việt Nam.
Ở Việt Nam, thường có bão từ tháng 5 đến tháng 12, phát sinh từ vùng biển
Thái Bình Dương ở khoảng 5
o
- 20
o
vĩ Bắc hoặc trong khu vực Biển Đông rồi di
chuyển theo hướng Tây hoặc Tây-Tây Bắc và đổ bộ vào bờ biển nước ta. Do sự xê
dịch theo mưa của đường bão di chuyển, mưa bão có xu hướng chậm dần từ Bắc vào
Nam. ở Bắc Bộ và Thanh Hoá, mưa bão bắt đầu từ tháng 6 đến hết tháng 10, tháng 8
và 9 là những tháng có nhiều bão nhất. Ở Trung Trung Bộ, khoảng 15
o
-19
o
vĩ Bắc,
mưa bão bắt đầu vào tháng 7 và kết thúc vào tháng 10, tháng có nhiều bão nhất là
tháng 9. Vùng bờ biển Nam Trung Bộ, mưa bão nằm trong hai tháng 10 và 11, khả
năng có bão ở vùng này ít hơn các vùng trên. Nam bộ gần như không có bão (khoảng
20 năm mới thấy một lần vào tháng 11-12). Bão gây tác hại lớn như làm đổ nhà cửa,
gây ngập lụt phá hoại mùa màng, sóng to gió lớn làm đắm tàu thuyền…. Nhưng bão
cũng đem lại nguồn nước bổ sung cho nông nghiệp, nhất là trong những năm khô hạn.
Lũ lụt: Lũ là hiện tượng dòng nước do mưa lớn tích luỹ từ nơi cao tràn về dữ
dội làm ngập lụt một khu vực hoặc một vùng trũng, thấp hơn. Nếu mưa lớn, nước
mưa bị tích luỹ bởi các trướng ngại vật như đất đá, cây cối cho đến khi lượng nước
vượt quá sức chịu đựng của vật chắn, phá vỡ vật chắn ào xuống cấp tập cuốn theo đất

đá, cây cối và quét đi mọi vật có thể quét theo dòng chảy thì khi đó gọi là lũ quét hay
còn gọi là lũ ống.
Lũ lụt là hiện tượng thuỷ văn đặc biệt nguy hiểm, nhất là lũ quét có thể gây cho
con người những thảm hoạ khôn lường. Lũ thường xảy ra ở vùng núi cao xen lẫn với
thung lũng và sông suối thấp. Vào các tháng mùa mưa có các trận mưa lớn, cường độ
mạnh, nước mưa tích luỹ nhanh nếu đất tại chỗ đó đã no nước thì nước mưa đổ cả vào
dòng chảy dễ gây ra lũ.
Ở Việt Nam khu vực Bắc bộ thì lũ thường xuất hiện từ tháng 5 đến tháng 10,
Bắc trung bộ từ tháng 6 đến tháng 11, Trung và Nam Trung bộ từ tháng 10 đến tháng
12, Tây Nguyên từ tháng 6 đến tháng 12 và Nam bộ trong khoảnh từ tháng 7 đến
tháng 12. Do mùa lũ phụ thuộc vào mùa mưa vì vậy hàng năm cũng có sự biến động
có thể sớm hoặc muộn hơn 1 hoặc 2 tháng.
Lũ lụt là dạng tai biến gây tổn thất nặng nề về người và của, sinh ra do hoạt
động của dòng chảy, nước mưa, nước sông trực tiếp gây ra trên mặt đất, là hiện tượng
mực nước sông dâng lên trong khoảng thời gian nhất định, sau đó xuống. Mực nước
cao nhất quan trắc được trong một trận lũ tại một tuyến đo gọi là đỉnh lũ. Đỉnh lũ năm
là đỉnh lũ cao nhất trong năm. Đỉnh lũ trung bình nhiều năm là trị số trung bình của
các đỉnh lũ năm trong thời kỳ quan trắc. Lũ lụt chủ yếu xảy ra nơi địa hình trũng thấp
hay vùng đồng bằng.
Lũ được phân biệt thành các loại[2]:


9
- Lũ nhỏ, là loại lũ có đỉnh thấp hơn mức đỉnh lũ trung bình nhiều năm.
- Lũ vừa, là loại lũ có đỉnh lũ đạt mức đỉnh lũ trung bình nhiều năm.
- Lũ lớn, là loại lũ có đỉnh cao hơn mức đỉnh lũ trung bình nhiều năm.
- Lũ đặc biệt lớn, là loại lũ có đỉnh lũ cao hiếm thấy trong thời kỳ quan trắc
- Lũ lịch sử, là loại lũ có đỉnh lũ cao nhất trong chuỗi số liệu quan trắc hoặc do điều
tra khảo sát được.
Biên độ lũ là trị số chênh lệch mực nước giữa đỉnh lũ và mực nước ngay trước

lúc lũ lên.
Cường suất lũ là trị số biến đổi mực nước lũ trong một đơn vị thời gian.
Bảng 1.1. Hậu quả một số vụ thiên tai lớn gần đây ở Trung Trung Bộ (Nguồn Internet)
Thiên tai
Số ngƣời chết,
mất tích/
thƣơng tật
Tác động chính
(Số liệu do CCFSC cung cấp chính thức)
Ƣớc tính tổn
thất
(Triệu USD)
Các đợt hạn hán
1997, 1998

- Tổn thất nặng nề cây trồng ở miền Trung
Không có số
liệu
Các trận lụt
miền Trung năm
1999
721, 35 / 476
- Hơn 1 triệu căn nhà bị hư hại
- 5,915 lớp học bị phá huỷ
- 701 bệnh viện và trung tâm y tế bị ngập và
phá huỷ
- 67,354 ha ruộng lúa bị ngập
- 98,109 ha đất nông nghiệp bị thiệt hại
- 41,508 ha đầm cá tôm bị ngập
- 1,335 tấn cá tôm bị phá huỷ

- 2,232 tàu thuyền bị chìm
300
Cơn bão Damrey
ở miền Bắc và
Bắc Trung Bộ,
2005
10, 0 / 11
- 113,431 căn nhà bị hư hại
- 3,922 lớp học bị huỷ hoại
- 2,227,627 ha ruộng lúa bị ngập và thiệt hại
- 55,216 ha đất nông nghiệp bị thiệt hại
- 21,193 ha đầm nuôi cá tôm bị ngập
- 1,300 tấn cá tôm bị phá huỷ
200
Bão Chanchu ở
miền Trung,
2006
19, 249 / 1
- Thuyền đánh cá bị chìm ở Biển Đông
2
Bão Xangsane ở
miền Trung,
2006
72, 4 / 532
- 349,348 căn nhà bị đổ và ngập
- 5,236 lớp học bị huỷ hoại
- 21,548 ha ruộng lúa bị ngập và thiệt hại
- 3,974 ha đầm nuôi cá tôm bị ngập
- 494 tấn cá tôm bị phá huỷ
- 951 tàu thuyền bị chìm

650



10
Bảng 1.2. Số cơn bão và ATNĐ trên biển Đông và ảnh hưởng đến Đà Nẵng (Nguồn Internet)
Số lƣợng
ĐVT
2002-2006
Số cơn bão trên biển Đông
Cơn
27
Số cơn bão ảnh hưởng đến Đà Nẵng
Cơn
10
Số lần ATNĐ trên biển Đông
Lần
25
Số lần ATNĐ ảnh hưởng đến Đà Nẵng
Lần
4


* Khái quát các nguyên nhân gây ra lũ lụt [20]
Nguyên nhân của tai biến lũ lụt có nguồn gốc từ hai nhân tố cơ bản là nhân tố
tự nhiên và nhân tố nhân sinh. Các nhân tố này luôn ảnh hưởng vừa trực tiếp lại vừa
gián tiếp tới lũ lụt. Thông thường các nhân tố mang tính độc lập, nhưng trong nhiều
trường hợp là kết hợp của cả hai tính chất tự nhiên và nhân tạo.
Nhân tố tự nhiên có nguồn gốc nội sinh và ngoại sinh. Nhân tố nội sinh có vai
trò hết sức quan trọng, nó ảnh hưởng gián tiếp tới lũ lụt trên bề mặt Trái Đất. Trong

nhân tố nội sinh, hoạt động kiến tạo và tân kiến tạo trong quá trình hình thành địa
hình bề mặt và mạng lưới thủy văn cũng như quá trình hình thành các vùng đồng
bằng đóng vai trò hết sức quan trọng. Các quá trình nội sinh thường diễn ra trong chu
kỳ địa chất rất dài với tốc độ chậm nhưng có vai trò rất quyết định, tạo ra nền móng
địa chất của cả một lưu vực rộng lớn.
Nhân tố ngoại sinh bao gồm các nhân tố cảnh quan khu vực và cảnh quan địa
phương. Chúng có ảnh hưởng vừa trực tiếp vừa gián tiếp tới lũ lụt, thông qua vai trò
của thảm thực vật, tính chất chế độ mùa thủy văn sông ngòi và hải văn. Chế độ mưa -
lũ trong lục địa; sóng gió, thủy triều, hải lưu, nước dâng ngoài biển.
Nhân tố nhân sinh, một nhân tố hết sức quan trọng quyết định tới việc điều
tiết dòng chảy tự nhiên từ thượng nguồn là những biến động nhanh chóng của thảm
thực vật đầu nguồn do việc khai thác chặt phá rừng vì mục đích kinh tế và lấy đất cho
trồng trọt, chăn nuôi đại gia súc. Sự suy giảm nhanh chóng của thảm thực vật, nhất là
các khu rừng phòng hộ đầu nguồn hiện nay đã làm mất khả năng làm chậm lũ, điều
tiết dòng chảy nước mặt, và đây thực sự là một trong những nguyên nhân chính gây ra
những thảm hoạ lũ lụt. Ngoài ra, việc xây dựng nhiều các công trình điều tiết nước
như hồ chứa nước, đập thủy điện, đập điều tiết nước, kè lái dòng, kè hộ bờ, đập tràn,
đập ngăn mặn, nạo vét lòng dẫn đã làm thay đổi chế độ thủy văn tự nhiên của các
dòng sông, rồi những công trình giao thông, nhà cửa cũng cản trở việc thoát nước
gây ra lũ lụt.
Hạn hán: Là hiện tượng thời tiết khô không bình thường ở một khu vực do
trong một thời gian dài không có mưa hoặc mưa không đáng kể. Hạn không phải là
hiện tượng thuần tuý vật lý, mà có tác động qua lại giữa nước tự nhiên với nhu cầu sử
dụng nước của con người. Hiện nay tuỳ từng ngành thì có những định nghĩa khác
nhau về hạn hán xong theo Thuỷ văn thì hạn là: khi nước dự trữ có thể dùng được


11
trong các nguồn như tầng ngầm, sông ngòi, hồ chứa tụt xuống thấp hơn mực nước
trung bình. Điều này cũng có thể xảy ra khi mưa trung bình nhưng sử dụng nước tăng

lên làm thu hẹp mực nước dự trữ.
Hạn hán là hiện tượng có hại, có khi dẫn đến thảm hoạ như đã từng xảy ra ở
một số nước châu Phi. ở nước ta thì hạn hán có thể xảy ra ở cả ba miền nhưng nhiều
nhất là khu vực miền Trung vì vậy việc bảo vệ rừng và sử dụng hợp lý tài nguyên
nước là vô cùng quan trọng.
Mưa lớn kết hợp với gió mạnh: Có từ 70 đến 80% lượng mưa trung bình ở
Việt Nam (2500 mm năm) xuất hiện từ tháng 7 đến tháng 11. Lượng mưa lớn nhất đo
được trong 12h là 702mm, và trong 48h là 1217mm. Mưa lớn kết hợp với bão có tốc
độ gió 170 km/h hoặc cao hơn. Mưa lớn xuất hiện cùng với bão trong tình trạng mực
nước sông đang cao dễ gây ra lũ lớn.
Sạt lở: Sạt lở là loại hình thiên tai thường xảy ra ở Việt Nam, bao gồm: sạt lở
bờ sông, bờ biển, các sườn núi dốc và lún, nứt đất. Sạt lở thường do các nguyên
nhân: ngoại sinh (do nước), nội sinh (do biến động địa chất) và dân sinh (do khai thác
khoáng sản bừa bãi hoặc thi công các công trình)
Động đất: Động đất hay còn gọi là địa chấn là sự rung chuyển hay chuyển
động lung lay của mặt đất. Động đất thường là kết quả của sự chuyển động của các
phay (geologic fault) hay những bộ phận đứt gãy trên vỏ trái đất hay các hành tinh có
cấu tạo chủ yếu từ chất rắn như đá. Tuy rất chậm nhưng mặt đất vẫn luôn chuyển
động và động đất chỉ xảy khi ứng suất cao hơn sức chịu đựng của thể chất trái đất.
Hầu hết mọi sự kiện động đất xảy ra tại các đường ranh giới của các đĩa kiến tạo chia
ra quyển đá của trái đất. Những trận động đất xảy ra tại ranh giới được coi là động đất
xuyên đĩa và những trận động đất xảy ra trong một đĩa (hiếm hơn) thì gọi là động đất
trong đĩa.
Những trận đông đất lớn có thể gây ra những thảm hoạ cho con người, động
đất gây nên hiện tượng nở đất, nứt đất, sóng thần và hoả hoạn Phần lớn các trận
động đất lớn được nhiều trận đông đất nhỏ hơn đi trước hoặc sau lần động đất chính,
những trận này người ta gọi là dư chấn. Năng lực của động đất được trải dài trên một
diện tích lớn, trong các trận động đất lớn có thể trải hết toàn cầu. Các nhà khoa học
thường có thể định được điểm mà các sóng địa chấn được bắt đầu. Điểm nay được gọi
là tiêu điểm. Phóng điểm trên mặt đất từ điểm này gọi là chấn tâm.

Các trận động đất lớn nhất là các trận xảy ra ở dưới đáy biển thường gây ra
hiện tượng sóng thần. Có bốn loại sóng địa chấn được tạo ra cùng lúc. Tuy nhiên,
chúng có vận tốc khác nhau và có thể cảm nhận được theo thứ tự sóng P, sóng S, sóng
Love và sóng Rayleigh.
Một số nguyên nhân gây lên hiện tượng động đất như sau:
- Nguyên nhân nội sinh: liên quan đến vận động phun trào của núi lửa, vận
động kiến tạo ở các đới hút chìm, các hoạt động đứt gãy.
- Nguyên nhân ngoại sinh: do Thiên thạch va chạm vào trái đất hoặc các vụ


12
trượt lở đất đá với khối lượng lớn.
- Nguyên nhân nhân sinh: hoạt động làm thay đổi ứng suất đá gần bề mặt hoặc
áp suất chất lỏng, đặc biệt là các vụ thử hạt nhân dưới lòng đất. Ngoài ra còn phải kể
đến hoạt động âm học, đặc biệt là kỹ thuật âm thanh địa chấn.
Theo một nghiên cứu, Việt Nam ta có tất cả khoảng 30 khu vực có thể phát
sinh động đất với cường độ trong khoảng từ 5,5 đến 6,8 độ Richter. Trong lịch sử từ
năm 114 đến năm 2003 Việt Nam đã ghi nhận được hàng ngàn trận động đất có
cường độ từ 3 độ Richter trở lên. Đáng lưu ý các nhà khoa học đã phát hiện thủ đô Hà
Nội nằm trong vùng đứt gãy sông Hồng-sông Chảy, nơi đã xảy ra các trận động đất
mạnh từ 5,1 đến 5,5 độ Richter. Chu kỳ lặp lại động đất mạnh 5,4 độ Richter ở Hà
Nội là 1.100 năm và trận động đất mạnh cuối cùng xảy ra cách đây đã hơn 700 năm.
Hiện nay Hà Nội đang trong thời kỳ yên tĩnh nhưng trong tương lai hoạt động động
đất có thể tăng lên và động đất mạnh có thể xảy ra.
Sóng thần: Sóng thần có thể hình thành do bất cứ một biến động nào trong
lòng biển mà biến động đó có thể chiếm một thể tích nước lớn làm mất trạng thái cân
bằng. Trượt lở đất ngầm, các trận động đất lớn có thể gây ra sóng thần. Trong quá
trình trượt lở, trạng thái cân bằng của mực nước bị biến đổi do sự dịch chuyển của đất
đá trên thềm biển. Tương tự như vậy, những phun trào mãnh liệt của núi lửa ngầm tạo
ra một lực đẩy vô cùng lớn, chiếm chỗ cột nước và hình thành sóng thần. Khối đất đá

này cũng chiếm chỗ nước, phá vỡ trạng thái cân bằng của nước đó chính là nguyên
nhân gây lên sóng thần. Không giống như sóng thần được hình thành do động đất,
những dạng sóng thần được hình thành không mang yếu tố địa chấn thường tan biến
một cách nhanh chóng và rất hiếm khi tác động được đến vùng bờ biển xa. Sóng thần
di chuyển với tốc độ rất nhanh, có thể lên đến 890km/h. Vì tốc độ lan truyền của sóng
liên quan mật thiết đến độ sâu mực nước, cùng với sự giảm độ sâu của nước là sự
giảm tốc độ của sóng. Tuy nhiên, do năng lượng toàn phần được bảo toàn, nên khi tốc
độ của sóng giảm thì nó sẽ tạo nên những con sóng khổng lồ, thẳng đứng có thể cao
đến 10m, thậm chí có thể là 30m. Điều này giải thích vì sao sóng thần hầu như không
thể nhận biết ở những vùng biển sâu nhưng lại bất ngờ đổ bộ vào bờ với những con
sóng khổng lồ có sức tàn phá ghê gớm.
Tố, lốc: Tố là hiện tượng gió tăng tốc đột ngột, hướng cũng thay đổi bất chợt,
nhiệt độ không khí giảm mạnh, độ ẩm tăng nhanh thường kèm theo dông, mưa rào
hoặc mưa đá. Đôi khi có những đám mây kỳ lạ xuất hiện, chân mây tối thẫm, bề ngoài
tơi tả mây bay thấp và hình thay đổi mau. Đó là những đám mây báo trước có gió
mạnh đột ngột, thường là tố. Tố thường xảy ra trong một thời gian ngắn chừng vài
phút. Vùng tố là một dải dài và hẹp chuyển dịch với tốc độ khá lớn có thể lên tới cấp
10. Tố rất nguy hiểm cho con người và chưa dự đoán trước được.
Lốc là những xoáy trong đó gió trong hoàn lưu nhỏ cỡ hàng chục, hàng trăm
mét. Lốc xoáy là những xoáy nhỏ cuốn lên, có trục thẳng đứng, thường xảy ra khi khí
quyển có sự nhiễu loạn, cũng như tố, lốc về cơ bản là không thể dự báo được. Nguyên


13
nhân sinh ra gió lốc là những dòng khí nóng bốc lên cao một cách mạnh mẽ. Trong
những ngày hè nóng lực, mặt đất bị đốt nóng không đều nhau một khu vực nào đó hấp
thu nhiệt thuận lợi sẽ nóng hơn, làm cho ở đó khí áp giảm và tạo ra dòng thăng.
Không khí lạnh hơn ở xung quanh tràn đến tạo hiện tượng gió xoáy, tương tự như
trong cơn bão tốc độ của gió tăng nhanh đột ngột trong một thời gian ngắn.
Hai hiện tượng tố và lốc thường xảy ra trong một thời gian ngắn và không lan

rộng. Về định nghĩa chuyên ngành thì đây là hai hiện tượng khác nhau xong trong
thực tế khi thu thập số liệu từ các nguồn khác nhau thì hai hiện tượng này thường bị
lẫn lộn với nhau đó hai hiện tượng này tạm ghép thành một hiện tượng chung là Lốc
tố.
Xâm nhập mặn: Bờ biển Việt Nam dài 3.260 km với nhiều cửa sông do vậy
xâm nhập mặn xảy ra suốt dọc bờ biển với mức độ khác nhau. Có 3 vùng có nguy cơ
xâm nhập mặn cao, đó là: các tỉnh ven biển Tây Nam bộ, các tỉnh duyên hải miền
Trung và khu vực hạ lưu sông Đồng Nai. Các tỉnh ven biển Tây Nam bộ là khu vực
chịu ảnh hưởng xâm nhập mặn nghiêm trọng nhất với 1,77 triệu ha đất bị nhiễm mặn,
chiếm 45% diện tích. Chi phí xây dựng các công trình ngăn mặn, giữ ngọt rất tốn
kém.
1.2. Các phƣơng pháp nghiên cứu tai biến
1.2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu truyền thống
- Phương pháp nghiên cứu thống kê:
Phương pháp nghiên cứu thống kê theo các tài liệu được tiến hành trước khi đi
thực địa. Qua phân tài liệu về lớp phủ thực vật, đặc điểm thổ nhưỡng, thủy văn, khí
hậu, địa hình, các tài liệu về địa giới hành chính…, Học viên lựa chọn sau đó đưa ra
quyết định về đối tượng và nội dung nghiên cứu hợp lý.
- Phương pháp điều tra thực địa
Phương pháp này được sử dụng nhằm thu thập số liệu về điều kiện tự nhiên ,
xã hội, các vấn đề cấp thiết về tình trạng ngập lụt, xói lở tại tỉnh khu vực, nhằm bổ
sung những thiếu sót và làm chính xác hơn kết quả nghiên cứu. Ngoài ra phương pháp
này còn được sử dụng để thu thập các thông tin về lớp phủ thực vật chi tiết hơn mà
thông tin viễn thám còn hạn chế nhằm nâng cao độ chính xác của bản đồ lớp phủ thực
vật.
- Phương pháp bản đồ
Trong quá trình nghiên cứu, đề tài đã dựa trên cơ sở nguồn tài liệu của các cơ quan
chuyên môn (hành chính, địa hình, thuỷ văn, rừng ) các kỹ thuật phân tích và kết
quả nghiên cứu cũng được thể hiện trên bản đồ
1.2.2. Ứng dụng viễn thám, GIS và GPS nghiên cứu tai biến [20]

a. Nghiên cứu dự báo trượt lở
b. Lũ lụt là một trong những mối hiểm hoạ tự nhiên phổ biến và là nguyên
nhân mất hàng tỷ đô la mỗi năm. Theo JICA (1989), có hai yếu tố tự nhiên gây lũ lụt
cho vùng nhiệt đới là bão gió mùa và bão có kèm mưa to. Trong nghiên cứu lũ lụt, có


14
hai hướng cụ thể: nghiên cứu ngập lụt và lũ quét (gồm cả lũ bùn đá).
c. Lũ quét là hiện tượng khi có bão kèm mưa rất to, dòng chảy có tốc độ rất lớn
xuất hiện đột ngột ở vùng đất dốc. Lũ quét là xảy ra trong khu vực nhỏ và thời gian
ngắn (3-5 giờ) song gây tác hại hết sức nghiêm trọng nếu trong khu vực có dân cư
sinh sống. Việc nghiên cứu dự báo lũ quét là rất quan trọng và việc xác định loại hình
của lũ dễ dàng hơn xác định phạm vi chịu ảnh hưởng của lũ.
Thông tin viễn thám, với tính chất đặc biệt của một số loại tư liệu (như Radar ) rất có
ưu thế so với các biện pháp thông thường trong việc tiếp cận, điều tra khu vực đang bị
lũ lụt. Bên cạnh đó, viễn thám còn cung cấp nhiều thông tin khách quan có liên quan
tới ngập lụt và lũ quét. GIS, với khả năng xử lý thông tin hết sức đa dạng, cho phép
xác định các mối quan hệ của lũ, lụt với các yếu tố của tự nhiên và thiết lập nên các
mô hình để mô tả đúng và dự báo chính xác các vấn đề liên quan tới lũ, lụt. Trong
lĩnh vực quản lý ngập lụt, tư liệu viễn thám có những đóng góp quan trọng và hiệu
quả theo nhiều cách khác nhau:
 Lập bản đồ chi tiết phục vụ đánh giá thiệt hại thiên tai và cung cấp số liệu cho
các mô hình phân tích thủy lực.
 Cung cấp thông tin toàn cảnh diễn biến ngập lụt trong phạm vi lưu vực sông
hoặc vùng ven biển nhằm xác định các khu vực trong vùng nguy cơ cao, đồng thời hỗ
trợ công tác cứu trợ khẩn cấp.
 Theo dõi biến động lớp phủ/hiện trạng sử dụng đất, xác định các khu vực an
toàn trong vùng bị ảnh hưởng.
Các hướng chính trong nghiên cứu lũ lụt bằng Viễn thám -GIS:
1.2.2.1. Quản lý ngập lụt

Theo nhiều nghiên cứu và thống kê, lụt lội được xếp thứ hai trong số các thiên
tai xét về mức độ và phạm vi ảnh hưởng. Hàng năm ở nước Mỹ có khoảng hơn 200
người chết và 3.5 tỷ đô-la thiệt hại vật chất do tác hại của các trận mưa lớn và ngập
lụt ( Các nhà khoa học đã đầu tư nhiều thời gian và tài
chính trong việc tìm kiếm những phương pháp dự báo và ước tính mức độ, phạm vị
của các trận ngập lụt.
Ngập lụt thường xảy ra khi lưu lượng dòng chảy tăng vọt. Lưu lượng dòng
chảy có thể tăng, giảm tùy thuộc nhiều yếu tố như lượng mưa, lượng tuyết tan, loại
đất, độ ẩm trong đất, lớp phủ, hiện trạng mặt đất… Hiện tượng chảy tràn thường diễn
ra sau các quá trình thẩm thấu và bốc hơi, và lượng nước dư thừa quá lớn. Hiển nhiên
là ở các khu vực đô thị, rất nhiều diện tích đất được phủ bởi vật liệu xây dựng khiến
quá trình thẩm thấu không thể diễn ra được. Bên cạnh đó, đất dưới hệ thống thoát
nước của thành phố thường gần đạt tới độ bão hòa thẩm thấu nên phần lớn lượng
nước mưa sẽ chảy tràn khi các ao hồ vượt quá sức chứa.



15

Hình 1.3. Một số hình ảnh về lũ lụt
Nhìn chung, các khu vực bị ảnh hưởng của ngập lụt có thể được xác định trên
ảnh viễn thám. Hai hướng chính ứng dụng công nghệ viễn thám trong nghiên cứu
ngập lụt đã được nhiều nhà nghiên cứu tiến hành là lập bản đồ ngập lụt sử dụng ảnh
vệ tinh chụp tại thời điểm con nước lên cao và dự báo ngập lụt dựa vào hình thái của
các đám mây,
Hai hướng chính ứng dụng công nghệ viễn thám trong nghiên cứu ngập lụt đã
được nhiều nhà nghiên cứu tiến hành:
Trong ứng dụng thành lập bản đồ ngập lụt, thông thường, hai ảnh vệ tinh chụp
lúc trước khi xảy ra ngập lụt và tại thời điểm con nước cao nhất được thu nhận và sử
dụng nhằm khoanh vùng ngập lụt và đánh giá thiệt hại thông qua bản đồ hiện trạng sử

dụng đất (Stussi và nnk, 1996; Riley và nnk, 1997; Liew và nnk, 1999). Một trở ngại
lớn nhất trong quá trình giám sát các trận lụt là sự xuất hiện của mây mù cùng thời
gian xảy ra mưa lũ. Có thể thấy các tư liệu viễn thám như Landsat hay SPOT chỉ hữu
ích trong điều kiện thời tiết tốt và không có mây. Tư liệu SAR thu nhận từ vệ tinh
ERS hay RadarSAT có thể cung cấp ảnh vệ tinh cả ngày lẫn đêm trong mọi điều kiện
thời tiết, kể cả mây mưa. Do đó, loại tư liệu này rất phù hợp với các nghiên cứu, ứng
dụng giám sát và lập bản đồ ngập lụt.
Trong ứng dụng thành lập bản đồ ngập lụt, thông thường, hai ảnh vệ tinh chụp
lúc trước khi xảy ra ngập lụt và tại thời điểm con nước cao nhất được thu nhận và sử
dụng nhằm khoanh vùng ngập lụt và đánh đánh thiệt hại thông qua bản đồ hiện trạng
sử dụng đất. Một trở ngại lớn nhất trong quá trình giám sát các trận lụt là sự xuất hiện
của mây mù cùng thời gian xảy ra mưa lũ. Có thể thấy các tư liệu viễn thám như
Landsat hay SPOT chỉ hữu ích trong điều kiện thời tiết tốt và không có mây. Tư liệu
ảnh Radar như SAR thu nhận từ vệ tinh ERS hay RadarSAT, ASA của MODIS có thể
cung cấp ảnh vệ tinh cả ngày lẫn đêm trong mọi điều kiện thời tiết, kể cả mây mưa.
Do đó, loại tư liệu này rất phù hợp với các nghiên cứu, ứng dụng giám sát và lập bản
đồ ngập lụt. Bên cạnh đó, ảnh Radar còn được ứng dụng nhiều trong các nghiên cứu
về diện tích mặt nước, độ ẩm của đất, bản đồ khu vực đất ngập nước. Sử dụng các tư
liệu ảnh viễn thám phù hợp sẽ cho phép thành lập series bản đồ nhiều giai đoạn xảy ra
ngập lụt.
Kết hợp ảnh vệ tinh Radar chụp trước và sau khi trận lụt và các loại ảnh quang
học có thể theo dõi quy mô ngập (Hình 1.4).




16


Hình 1.4. Vệ tinh ENVISAT – ASA ( radar ) thu trước và sau trận ngập lụt từ 4-9 -11/2008 khu vực Hà

Nội, Vĩnh phúc ( màu đen là khu vực ngập )

Hình 1.5. Bản đồ ngập lụt khu vực Hà nội ngày 9-11-2008 từ ảnh Radar- ENVISAT (nguồn UNOSAT)



17
Email
Email
:
:


Bài giảng Cơ sở Viễn thám. Bài 8: Viễn thám RADAR
Website: http://
Website: http://
www.cargis.org
www.cargis.org
Theo
Theo
dõi
dõi
l
l
ũ
ũ


đ
đ

ồ
ồ
ng b
ng b
ằ
ằ
ng
ng
Sông
Sông
c
c
ử
ử
u Long
u Long

Hình 1.6. Ngập lụt ở ĐBSCL phân tích từ ảnh Radar (Nguồn Lâm Đạo Nguyên )

1.2.3.2. Thành lập bản đồ dự báo,trượt lở, lũ quét, lũ bùn đá ở vùng núi
Trong nghiên cứu và lập bản đồ lũ, một hướng tiếp cận là cảnh báo lũ dài hạn
trên tiếp cận địa mạo, địa hình, thủy văn lưu vực đồng thời có xem xét đến yếu tố khí
tượng mà lượng mưa là thông số quan trọng nhất. Bằng công nghệ GIS, có thể xây
dựng bản đồ cảnh báo lũ dài hạn, phục vụ cho quy hoạch lãnh thổ. Trên bản đồ, ranh
giới 3 loại hình lũ: lũ ống – hay lũ bùn đá, lũ quét, ngập lụt.

Hình 1.7. Bản đồ chỉ số ẩm ướt tách từ mô hình số DEM (Nguồn Báo cáo trượt lở Hòa Bình )

18

Hình 1.8. Bản đồ dự báo ngập lụt tỉnh Hòa Bình (Nguồn Báo cáo trượt lở Hòa Bình [20] )
Các bản đồ dự báo lũ đã được kiểm tra và kết quả là khá phù hợp với thực tế.
Kết quả đó cũng được sử dụng cho việc xây dựng quy hoạch môi trường. Trong quy
hoạch này có tập trung vào việc bảo vệ rừng, đẩy mạnh trồng rừng ở nhiều khu vực
đầu nguồn Ngoài ra còn sử dụng để cảnh báo cho các điểm, cụm dân cư trong việc
ứng xử với tai biến lũ một cách phù hợp như di chuyển đến nơi cao hơn.
1.2.4.3. Ứng dụng Viễn thám GIS thành lập bản đồ thiệt hại do tai biến lũ lụt.
Một nội dung quan trọng của việc nghiên cứu là xác định thiệt hại lũ lụt. Yêu
cầu của sản phẩm nghiên cứu là xây dựng bản đồ thiệt hại do lũ, trên cơ sở chồng
ghép bản đồ ngập với các mức ngập khác nhau và bản đồ hiện trạng kinh tế xã hội và
bản đồ sử dụng đất đai


19

Hình 1.9. Chồng xếp bản đồ ngập lũ lên bản đồ sử dụng đất để tính thiệt hại đến sử dụng đất đai.
Nguồn [20]
Trong quá trình xây dựng bản đồ, các thông số cần tính đến bao gồm:
• Đánh giá sự suy giảm giá trị sản xuất nông nghiệp (hiện hành)
• Đánh giá sự mất mát về giá trị đối với các ngành phi nông nghiệp các ngành
công nghiệp hoặc dịch vụ …
• Đánh giá giá trị của năng lượng phải chi phí
• Đánh giá giá trị chi phí khi phải di dời khỏi vùng lụt
• Đánh giá sự suy giảm về giá trị và phản ứng của thực vật đất ngập nước hoặc
động vật để thay đổi điều kiện sống
• Đánh giá những thay đổi sẽ xảy ra và ảnh hưởng khi chuyển sinh hoạt đến
nơi ở nơi mới
• Đánh giá định lượng chi phí tương đối và lợi ích của lũ lụt

• Thay đổi trong sản xuất nông nghiệp (dựa trên giá trị tiềm năng)
• Đánh giá sự mất mát của cuộc sống
• Đánh giá chi phí của sự thay thế cơ sở hạ tầng bị hư hỏng
• Đánh giá tác động khi người dùng phải chi phí cho sinh hoạt (chi phí cơ hội
tiếp cận giới hạn sẵn có của tài nguyên thiên nhiên)
• Đánh giá sự suy giảm hệ sinh thái ở thượng lưu và hạ lưu khu vực bị tác động
• Đánh giá tác động môi trường kinh tế về những vấn đề khó định lượng như
các mối quan hệ giữa các hiện tượng (ví dụ như lũ lụt và năng suất cá).