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

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 t

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

KHOA ĐỊA LÝ

TẠ ĐỨC CHINH

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

LUẬN VĂN THẠC SỸ ĐỊA LÝ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

KHOA ĐỊA LÝ

TẠ ĐỨC CHINH

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

Chuyên ngành : Bản đồ viễn thám

Mã số : 60.44.76

LUẬN VĂN THẠC SỸ ĐỊA LÝ

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN NGỌC THẠCH

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

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TAI BIẾN 5

VÀ CÁC PHƯƠNG 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

CHƯƠNG 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

CHƯƠNG 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

3.1.5 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 49 -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

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

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 hưởng 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

5 Phương 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

(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

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TAI BIẾN

VÀ CÁC PHƯƠNG 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]

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

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 10o đến 20ocủa 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 26o 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

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 5o- 20o 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 15o

-19o 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

- 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 người chết, mất tích/

thương tật

Tác động chính

(Số liệu do CCFSC cung cấp chính thức)

Ước tính tổn thất (Triệu USD) Các đợt hạn hán

- 2,227,627 ha ruộng lúa bị ngập và thiệt hại

- 55,216 ha đất nông nghiệp bị thiệt hại

Bảng 1.2 Số cơn bão và ATNĐ trên biển Đông và ảnh hưởng đến Đà Nẵng (Nguồn Internet)

* 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 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

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

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 phương pháp nghiên cứu tai biến

1.2.1 Phương 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

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 (http://www.fema.gov/library) 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

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)

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)

Email: nnthach@yahoo.com

Bài giảng Cơ sở Viễn thám Bài 8: Viễn thám RADAR

Website: http://www.cargis.org

Theo dõilũ đ ng bằng Sông cửu 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 )

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

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

CHƯƠNG 2 YÊU CẦU DỮ LIỆU VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU

Các tổ chức quốc tế có ảnh hưởng lớn nhất hiện nay trong lĩnh vực TTĐL bao gồm: Tổ chức chuẩn hoá quốc tế ISO (International Organization for Standardization)

và Hiệp hội HTTTĐL mở OGC (Open GIS Comsosium)

ISO đã thành lập một tiểu ban để xây dựng chuẩn cho thông tin địa lý, cụ thể là tiểu ban ISO/TC211 (Chuẩn hóa cho dữ liệu địa lý - International Standard Organization for Geographic information/Geomatics) ISO tập trung xây dựng hệ thống chuẩn và đặt vấn đề một cách đầy đủ và toàn diện nhất trong các khía cạnh của TTĐL Sản phẩm chuẩn của uỷ ban TC211 mang tính đồng thuận cao giữa các nước thành viên, các tổ chức thành viên tham dự Sản phẩm này là những chuẩn cơ bản và khái niệm về chuẩn để các tổ chức hoặc các nước xem xét xây dựng bộ chuẩn riêng của mình

TC211 xây dựng chuẩn với tư tưởng chuẩn hoá tất cả các khía cạnh của TTĐL

từ khâu thu thập, quản lý, sử dụng, cung cấp, trao đổi Nội dung chuẩn luôn đứng từ 2 góc độ TTĐL và Công nghệ thông tin

2.1 Yêu cầu về CSDL

HTTĐL phải bao gồm một cơ sở dữ liệu chứa các thông tin không gian (thông tin địa lý) và các thông tin thuộc tính liên kết chặt chẽ với nhau và được tổ chức theo một ý đồ chuyên ngành nhất định CSDL trong nghiên cứu tai biến cũng phải tuân theo các quy định chung đó

Hình 2.1 Cơ sở dữ liệu HTTĐL

Đồng mức Hành chính

Đường Thủy văn Khu dân cư

Sử dụng đất

Thông tin không

1 15

NN 150

LN 300 CSD 100

Thông tin thuộc tính

TT Tên chuẩn Cơ sở áp dụng

1 Kiến trúc tổng thể các chuẩn Reference model (ISO 19101),

FGDC, ANZLIC, DGIWG

2 Chuẩn thuật ngữ sử dụng Terminology standard (ISO 19104)

3 Chuẩn về Hệ thống tham chiếu không gian Spatial Referencing by coordinate,

by geographical identifiers (ISO

19111, 19112)

4 Chuẩn mô hình cấu trúc dữ liệu Conceptual schema language, Data

model (ISO 19103, 19107, 19108, 19109)

5 Chuẩn về phân loại đối tượng Feature Cataloguing & Feature and

Attribute Coding Catalogue – FACC

6 Chuẩn về trình bày, hiển thị Portrayal and Symbolization (ISO

19117)

7 Chuẩn về chất lượng dữ liệu không gian Quality principles (ISO 19113)

8 Chuẩn về siêu dữ liệu - Metadata Metadata (ISO 19115 và ANZLIC

version 1, FGDC)

9 Chuẩn về mã hóa, trao đổi dữ liệu Encoding, Data Exchange (ISO

19118, DIGEST)

*Chuẩn về Hệ thống tham chiếu không gian

Trong thông tin địa lý liên quan của một đối tượng đến vị trí không gian đòi hỏi rằng vị trí của đối tượng được quy định bằng các chỉ số như toạ độ, kinh vĩ độ, Cơ cấu này gọi là tham chiếu không gian Để chỉ ra vị trí, có thể dùng trực tiếp các chỉ số như toạ độ, kinh vĩ độ hoặc gián tiếp như địa chỉ hoặc số thửa, mã hoặc tên vùng Phương pháp đầu tiên gọi là tham chiếu không gian qua toạ độ (tham chiếu trực tiếp), phương pháp sau gọi là tham chiếu không gian sử dụng chỉ số địa lý (tham chiếu gián tiếp) Cụ thể dự án sẽ tập trung thực hiện các chuẩn như sau:

Tham chiếu không gian qua toạ độ (ISO 19111): Trong trường hợp của chúng

ta là việc định nghĩa một hệ thống tham chiếu không gian (cơ sở toán học cho thông tin địa lý) chuẩn sử dụng cho thông tin dữ liệu cơ sở Chuẩn về hệ thống tham chiếu không gian được xây dựng dựa trên Hệ toạ độ và hệ quy chiếu VN-2000 và các tham

số có liên quan Như vậy nội dung này chính là công việc hỗ trợ triển khai áp dụng hệ quy chiếu thống nhất VN-2000 cho tất cả các ứng dụng, các phần mềm và hệ thống HTTTĐL khác nhau đang sử dụng ở Việt Nam như MapInfo, ArcGIS, GeoMedia,…

Tham chiếu không gian qua chỉ số địa lý (ISO 19112): Chuẩn hóa về các tham

số, mã số (code) sử dụng cho phép tham chiếu đến các đối tượng địa lý một cách duy nhất Dự án cần xây dựng danh mục bảng mã địa lý một cách thống nhất

*Chuẩn về tổ chức dữ liệu :

Chuẩn về tổ chức dữ liệu gồm 2 thành phần :

logic các đối tượng của bản đồ số dựa trên các tính chất, các thuộc tính của đối tượng Các đối tượng trong cùng một lớp phải có chung một tính chất nào đó Việc phân lớp thông tin cũng ảnh hưởng trực tiếp đến sự nhận biết các loại đối tượng trên bản đồ Trong CSDL HTTĐL phục vục QHSDĐ, các lớp thông tin được phân thành 2 nhóm chính : nhóm lớp thông tin nền và nhóm lớp thông tin chuyên đề

- Chuẩn về khuôn dạng dữ liệu (format): đây là yếu tố rất quan trọng trong quá trình

trao đổi thông tin giữa những người dùng (user) khác nhau trong cùng một hệ thống

và giữa các hệ thống với nhau Phải lựa chọn những khuôn dạng đã được công bố, cho phép người dùng khác hoặc những hệ phần mềm khác có thể hiểu và truy cập được dữ liệu đó Một điều quan trọng nữa, đó là dạng dữ liệu này phải phù hợp với các hệ thống phần mềm HTTĐL đang được sử dụng và phổ biến hiện nay

- Chuẩn về tên của các thư mực chứa dữ liệu và tên của các lớp thông tin Tên đặt phải dễ nhớ và dễ liên tưởng đến dữ liệu

*Chuẩn về thể hiện dữ liệu

Cần phải có một thư viện kí hiệu chuẩn cho dữ liệu bản đồ theo mẫu kí hiệu đã thiết kế Các đối tượng bản đồ cũng được phân biệt ra thành những kiểu kí hiệu, tương ứng với : các kí hiệu kiểu điểm, các kí hiệu kiểu đường, các kí hiệu kiểu vùng, các kí hiệu của text

Quá trình tích hợp các lớp thông tin (data fusion), chồng xếp các bản đồ cũng cần tuân theo những chuẩn nhất định về lưới chiếu bản đồ, các phép biến đổi bản đồ

cơ bản hoặc theo những tiêu chuẩn, những thuật toán và mô hình tính toán nhất định phù hợp với dạng dữ liệu

2.1.1 Yêu cầu dữ liệu trong Xây dựng CSDL tai biến Trung Trung Bộ

- Cơ sở dữ liệu phục vụ điều tra, đánh giá ảnh hưởng của tai biến tới công trình quân sự khu vực Trung Trung bộ, bao gồm 2 loại dữ liệu:

+ Cơ sở dữ liệu nền địa lý: Là dữ liệu rất cơ bản và gắn kết với các vấn đề môi trường như: Cơ sở, địa hình, dân cư, giao thông, thủy hệ, lớp thảm thực vật mỗi kiểu đối tượng địa lý sẽ bao gồm một hoặc nhiều đối tượng địa lý

+ Cơ sở dữ liệu chuyên đề: Dữ liệu về các vấn đề môi trường như khí hậu, thủy văn, địa chất, thổ nhưỡng, tai biến

- Xây dựng CSDL đảm bảo một số yêu cầu sau:

+ Hệ quy chiếu không gian là hệ toạ độ quốc gia VN-2000

+ Hệ quy chiếu thời gian là dương lịch

+ Nội dung dữ liệu: Bao gồm các đối tượng địa lý thuộc các chủ đề dữ liệu: Cơ

sở đo đạc; Địa giới hành chính; Địa hình; Hạ tầng dân cư; Hạ tầng kỹ thuật; Giao thông; Thuỷ hệ; Phủ bề mặt và các lớp dữ liệu chuyên đề: công trình, vũ khí trang bị

 Yêu cầu về mức độ đầy đủ của đối tượng: Tỷ lệ đối tượng địa lý thừa hoặc thiếu thuộc các chủ đề dữ liệu: Địa giới hành chính, Cơ sở đo đạc là 0% Tỷ lệ đối tượng địa lý thừa hoặc thiếu thuộc các chủ đề dữ liệu còn lại là 5%

 Yêu cầu về mức độ phù hợp của dữ liệu với mô hình cấu trúc dữ liệu: 100% các đối tượng đáp ứng được các tiêu chí chất lượng về mức độ phù hợp với mô hình cấu trúc dữ liệu

 Yêu cầu về độ chính xác không gian: Sai số trung phương độ cao tuyệt đối của tập điểm trong tập dữ liệu so với tập điểm kiểm tra tương đương với độ chính xác

độ cao của DTM Sai số trung phương vị trí mặt phẳng tuyệt đối của tập điểm trong tập dữ liệu so với tập điểm kiểm tra 10m

 Yêu cầu về mức độ chính xác của thuộc tính thời gian: Tỷ lệ hợp lệ thời gian của các đối tượng địa lý thuộc các chủ đề dữ liệu: Địa giới hành chính, Cơ sở đo đạc là 100% Tỷ lệ hợp lệ thời gian của các đối tượng địa lý thuộc các chủ đề dữ liệu còn lại

là 100%

 Yêu cầu về mức độ chính xác của thuộc tính chủ đề: Tỷ lệ đối tượng địa lý được phân loại đúng thuộc các chủ đề dữ liệu: Địa giới hành chính, Cơ sở đo đạc là 100% Tỷ lệ các thuộc tính đối tượng địa lý được phân loại đúng thuộc các chủ đề dữ liệu còn lại là 95% Tỷ lệ chính xác của thuộc tính định tính, định lượng của đối tượng địa lý thuộc các chủ đề dữ liệu: Địa giới hành chính, Cơ sở đo đạc là 100% Tỷ lệ chính xác của thuộc tính định tính, định lượng của đối tượng địa lý thuộc các chủ đề

dữ liệu còn lại 95%

CSdl nền

CSDL HTTĐL

CSDLCHUYỜN đề

Thổ nhưỡng Khí hậu Địa chất thuỷ văn Hiện trạng sử dụng đất

Du lịch

Khống chế trắc địa Địa danh

Ranh giới Địa giới Địa hình Thuỷ hệ Giao thông Phủ bề mặt

CSDL tai biến

2.2 Mô hình xử lý tích hợp 3S trong nghiên cứu tai biến

Toàn bộ quy trình xử lý thông tin được hệ thống trong sơ đồ sau: (Hình 3.9)

KÕt hîp nhiÒu lo¹i t- liÖu trong nghiªn c-ó tai bien

SD§

KhÝ hËu Thùc vËt

§Þa m¹o TËp qu¸n Địa chất CT

D©n c-, kinh tÕ

…

NH ẬP

Xö lý kh«ng gian

KÞch b¶n 1 KÞch b¶n 2

Sinh thái

Thực vật

Xâm nhập mặn Phân tích

Hình 3.9 Mô hình tích hợp công nghệ 3S trong nghiên cứu tai biến

2.3 Nội dung về CSDL [2,8]

Dữ liệu trong HTTĐL là những dữ liệu luôn thay đổi và phức hệ Chúng bao gồm những mô tả số của hình ảnh bản đồ, mối quan hệ logic giữa các hình ảnh đó, những dữ liệu thể hiện các đặc tính của hình ảnh và các hiện tượng xảy ra tại các vị trí địa lý xác định Nội dung của CSDL được xác định bởi các ứng dụng khác nhau của

hệ thống thông tin địa lý trong một hoàn cảnh cụ thể

Cơ sở dữ liệu của hệ thống thông tin địa lí nghiên cứu tai biến gồm hai phần cơ bản là dữ liệu bản đồ (hay gọi là dữ liệu đồ thị) và dữ liệu thuộc tính (hay gọi là dữ liệu phi đồ thị) Mỗi một loại dữ liệu có đặc trng riêng và chúng khác nhau về yêu cầu lưu trữ, xử lí và hiển thị

Do vậy, CSDL GIS được chia thành 2 nhóm lớn:

 Dữ liệu bản đồ

+ Dữ liệu bản đồ nền (hành chính, địa hình, thuỷ văn, giao thông)

+ Dữ liệu bản đồ chuyên đề (mạng lưới sông suối, hiện trạng sử dụng đất, thổ nhưỡng, gió,mưa, )

Là những mô tả số của hình ảnh bản đồ Chúng bao gồm toạ độ, quy luật và các ký hiệu dùng để xác định hình ảnh cụ thể của bản đồ trong một khuôn dạng hiểu được của máy tính HTTĐL dùng các dữ liệu đồ thị để tạo ra một bản đồ hay hình ảnh

Lớp đối tượng (feature class): Thành phần dữ liệu đồ thị của hệ thống thông

tin địa lí hay còn gọi là cơ sở dữ liệu bản đồ được quản lí ở dạng các lớp đối tượng Mỗi một lớp chứa các hình ảnh bản đồ liên quan đến một chức năng, một ứng dụng cụ thể Lớp đối tượng là tập hợp các hình ảnh thuần nhất dùng để phục vụ cho một ứng dụng cụ thể và vị trí của nó so với các lớp khác trong một hệ thống cơ sở dữ liệu được xác định thông qua một hệ toạ độ chung Việc phân tách các lớp thông tin được dựa trên cơ sở của mối liên quan logic và mô tả họa đồ của tập hợp các hình ảnh bản đồ phục vụ cho mục đích quản lí cụ thể

ví dụ: mô hình thuỷ văn mô hình lưu vực

Geodatabase là cấu trúc mô hình hóa đối tượng, tất cả các đối tượng liên quan được lưu trong”bộ lưu trữ-container” Các đối tượng liên quan này được lưu và phân cấp theo mô hình: feature class-lưu trữ cùng một đối tượng hình học, feature dataset-một nhóm đối tượng có cùng hệ quy chiếu, mối quan hệ không gian (topology), và bảng thông tin thuộc tính

Điểm thuận lợi của geodatabase là các đối tượng có thể thể hiện mối quan hệ

 Dữ liệu thuộc tính:

+ Là những mô tả về đặc tính, đặc điểm và các hiện tượng xảy ra tại vị trí địa lí

xác định mà chúng khó hoặc không thể biểu thị trên bản đồ được Cũng nh các hệ HTTĐL khác, hệ thống này có 4 loại dữ liệu thuộc tính:

+ Đặc tính của đối tượng: liên kết chặt chẽ với các thông tin đồ thị, các dữ liệu

này được xử lí theo ngôn ngữ hỏi đáp cấu trúc (SQL) và phân tích Chúng được liên

kết với các hình ảnh đồ thị thông qua các chỉ số xác định chung, thông thờng gọi là

mã địa lí và được lu trữ trong cả hai mảng đồ thị và phi đồ thị Hệ HTTĐL còn có thể

xử lí các thông tin thuộc tính riêng rẽ và tạo ra các bản đồ chuyên đề trên cơ sở các giá trị thuộc tính Các thông tin thuộc tính này cũng có thể được hiển thị nh là các ghi chú trên bản đồ hoặc là các tham số điều khiển cho việc lựa chọn hiển thị các thuộc

tính đó nh là các ký hiệu bản đồ

+ Dữ liệu tham khảo địa lí: Mô tả các sự kiện hoặc hiện tượng xảy ra tại một vị trí

xác định Không giống các thông tin đặc tính, chúng không mô tả về bản thân các

hình ảnh bản đồ, thay vào đó chúng mô tả các danh mục hoặc các hoạt động như các hiểm họa môi trường liên quan đến các vị trí địa lí xác định Các thông tin tham khảo địa lí đặc trng được lưu trữ và quản lí trong các file độc lập và hệ thống không thể trực tiếp tổng hợp với các hình ảnh bản đồ trong cơ sở dữ liệu của hệ thống Tuy

nhiên các bản ghi này chứa các yếu tố xác định vị trí của sự kiện hay hiện tượng

+ Chỉ số địa lí: Là các chỉ số về tên, địa chỉ, khối, phương hướng định vị, liên

quan đến các đối tượng địa lí, được luu trữ trong Hệ thông tin địa lí để chọn, liên kết

và tra cứu dữ liệu trên cơ sở vị trí địa lí mà chúng đã được mô tả bằng các chỉ số địa lí xác định Một chỉ số địa lý có thể bao gồm nhiều bộ xác định cho các thực thể sử dụng từ các cơ quan khác nhau nh là lập danh sách các mã địa lý mà chúng xác định

mối quan hệ không gian giữa các vị trí hoặc giữa các hình ảnh hay thực thể địa lý

+ Quan hệ không gian giữa các đối tượng: rất quan trọng cho các chức năng xử lý của HTTĐL Các mối quan hệ này có thể đơn giản hay phức tạp như sự liên kết, khoảng cách tương thích, mối quan hệ topo giữa các đối tượng

Mối quan hệ giữa dữ liệu bản đồ và dữ liệu thuộc tính

HTTĐL sử dụng phương pháp chung để liên kết hai loại dữ liệu đó thông qua

bộ xác định, lu trữ đồng thời trong các thành phần đồ thị và phi đồ thị Các bộ xác định có thể đơn giản là một số duy nhất liên tục, nghẫu nhiên hoặc là các chỉ báo địa

lí hay dữ liệu vị trí lu trữ Bộ xác định cho một thực thể có thể chứa tọa độ phân bố của nó, số hiệu mảnh bản đồ, mô tả khu vực hoặc là một con trỏ đến vị trí lưu trữ của

dữ liệu liên quan.Các lớp thông tin trên bản đồ được thiết kế cụ thể như các bảng thiết

kế cấu trúc dữ liệu

Hệ thống hoá các lớp thông tin nền, chuyên đề

Tổ chức CSDL Nhập và kết nối dữ liệu vào CSDL HTTĐL

trữ

Thu thập dữ liệu

Xác định các thông tin thuộc tính cho từng đối tượng Mã hoá các giá trị thuộc tính

Biên tập, kiểm tra hiệu chỉnh

CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG NGHIÊN CỨU QUẢN LÝ TAI BIẾN KHU VỰC TRUNG TRUNG BỘ

1.3 Khu vực nghiên cứu Trung Trung Bộ

KHU VỰC TRUNG - TRUNG BỘ

Vùng Duyên hải Trung Trung Bộ có vị trí địa lý kinh tế rất thuận lợi, nằm trên trục các đường giao thông bộ, sắt, hàng không và biển, gần khu tam giác kinh tế trọng điểm miền Đông Nam Bộ; cửa ngõ của Tây Nguyên, của đường xuyên Á ra biển nối với đường hàng hải quốc tế

1.3.2.Vùng duyên hải Nam Trung Bộ

* Địa hình

- Dãy Trường Sơn Nam chắn gió

- Địa hình bị chia cắt mạnh bởi các dãy núi đâm sâu ra biển làm cho đường bờ biển khúc khuỷu, nhiều vũng vịnh

- Có nhiều vũng vịnh nước sâu để xây dựng các hải cảng, có nhiều bãi tôm bãi

cá, có 2 ngư trường quan trọng

Vùng Duyên hải Nam Trung Bộ bao gồm khu vực đồng bằng ven biển Nam Trung Bộ thuộc phía Nam đèo Hải Vân Gió mùa Đông Bắc khi thổi đến đây thường suy yếu đi và bị chặn lại bởi dãy Bạch Mã Vì vậy, khi về mùa hè có gió mùa Tây Nam thổi mạnh từ vịnh Thái Lan, vượt qua dãy núi Trường Sơn, gây nên thời tiết khô nóng cho toàn khu vực

Đặc điểm nổi bật của vùng khí hậu Trung Bộ là có mùa mưa và mùa khô không cùng xảy ra vào một thời gian trong năm, với mùa mưa và khô của hai miền khí hậu còn lại của 2 vùng Bắc Bộ và Nam Bộ

Thừa Thiên - Huế là một trong các tỉnh có lượng mưa nhiều nhất ở Việt Nam với lượng mưa trung bình năm vượt trên 2.600mm, có nơi lên đến 4.000mm Có các trung tâm mưa lớn như khu vực Tây A Lưới - Động Ngại (độ cao 1.774m) có lượng mưa trung bình năm từ 3.400 - 5.000mm, khu vực Nam Đông - Bạch Mã - Phú Lộc có lượng mưa trung bình năm từ 3.400 - 5.000mm Đồng bằng duyên hải Thừa Thiên - Huế có lượng mưa ít nhất, nhưng trung bình năm cũng từ 2.700 - 2.900mm

Hàng năm có từ 200 - 220 ngày mưa ở các vùng núi, 150 - 170 ngày mưa ở khu vực đồng bằng duyên hải Vào mùa mưa, mỗi tháng có 16 - 24 ngày mưa Những đợt mưa kéo dài nhiều ngày trên diện rộng thường gây ra lũ lụt lớn

Địa hình phía Tây từ Hà Tĩnh đến Thừa Thiên - Huế bao gồm các dãy núi cao Các dòng sông ở đây có dòng chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam đổ ra biển thường có lòng sông hẹp, độ dốc lớn, diện tích lưu vực nhỏ, nên với lượng mưa tương đối lớn trút xuống sẽ sinh ra lũ, lên nhanh và gây lụt lội cho các khu vực đồng bằng thấp phía Đông Như Sông Hương - sông Bồ (độ cao đầu nguồn là 1.318m, dài trên 100km, diện tích lưu vực 2.690km2) chảy gần theo hướng Bắc Nam đổ ra biển ở cửa Thuận An Toàn bộ diện tích lưu vực sông Hương có trên 80% là đồi núi, khu vực đồng bằng còn lại ở mức thấp so với mực nước biển và mực nước lũ, nên hầu hết sẽ bị

sinh hoạt và sản xuất của một số địa phương trong vùng

Mưa lũ ở Bắc Trung Bộ thường xảy ra từ tháng 7 đến tháng 10, ở vùng Duyên hải Nam Trung Bộ thường xảy ra từ tháng 10 đến tháng 12

Những trận lũ lụt lớn đã xảy ra ở miền Trung vào các năm: 1952, 1964, 1980,

1983, 1990, 1996, 1998, 1999, 2001, 2003 Có lúc xảy ra lũ chồng lên lũ như các đợt

Gió mùa Đông bắc còn tác động đến Quảng Ngãi với tần suất trung bình 3,5 lần/ năm quyết định tính chuyển tiếp của khu vực Kontum-Nam Ngãi ở đây mùa mưa có kéo dài sang thu- đông, nhiệt độ tối thiểu tuyệt đối ở Đà Nẵng xuống 110C, Quảng Ngãi 12,80C, và chỉ từ Quy Nhơn trở vào mới trên 150C

Từ Quy Nhơn, nhiệt độ trung bình năm trên 260C và tổng nhiệt độ cực tiểu không cân đối Nhiệt độ cao nhất không phù hợp với mặt trời qua thiên đỉnh mà diễn biến liên quan đến chế độ mùa Tháng nóng nhất tuyệt đối vào cuối mùa khô (tháng 4 hay tháng 5), còn tháng nóng nhất tương đối thì rơi vào tháng có lượng mưa thấp nhất tương đối trong mùa mưa (tháng VIII) Tháng mưa nhiều nhất tương đối có quan hệ với sự hoạt động của đường hội tụ nhiệt đới (tháng VII và IX)

Tháng mưa thấp nhất tuyệt đối là tháng 1 và 2 là thời gian có chế độ gió mùa đông mạnh nhất

Sự phân hoá không gian rõ rệt trong khí hậu là sự phân hoá theo đai cao, mang lại các nhiệt độ thấp, các tính chất á nhiệt đới và ôn đới cho miền Nam Trung Bộ và Nam Bộ Từ 1.000m trở lên, nhiệt độ trung bình năm xuống dưới 200C, nhiệt độ tháng lạnh nhất có thể xuống dưới 180C và tổng nhiệt độ năm xuống dưới 7.5000C Cũng như đai dưới chân núi, từ phía Nam mũi Nạy thì biên độ nhiệt năm mới thể hiện tính điều hoà của khí hậu xích đạo (Di Linh 3,20C, Đà Lạt 3,40C)

Sự phân hoá Đông – Tây chủ yếu tác động đến chế độ mưa Do sự tác động tương hỗ giữa sườn Đông của Trường Sơn Nam và gió tín phong Đông Bắc mà cho

mùa mưa lại giống như ở Nam Bộ (từ tháng V-X) Còn lại sườn Tây mưa khớp với mùa gió Tây Nam (cũng từ tháng V-X)

Tựu trung lại, sự phân hoá không gian tuỳ thuộc vào vị trí và địa hình Toàn miền

có thể chia ra ba khu vực khí hậu khác nhau: khu vực Đông Trường Sơn Nam kéo dài

từ Quảng Nam- Đà Nẵng đến Ninh Thuận có mùa nghiêng về mùa thu đông, có mùa khô không sâu sắc, khu vực Tây Nguyên (Tây Trường Sơn) có mùa mưa từ tháng V-X,

có mùa khô sâu sắc, chế độ nhiệt mang tính á nhiệt đới trên núi nhưng biên độ nhiệt thấp (từ 3-60C), khu vực từ Bình Thuận đến Nam Bộ có mùa mưa từ tháng V-X, mùa khô sâu sắc, chế độ nhiệt mang tính chất xích đạo

* Thổ nhưỡng- sinh vật

Tại miền Nam Trung Bộ có lớp phủ bồi nhưỡng- sinh vật rất độc đáo vì đây có lớp đất đỏ trên bazan chiếm diện tích rộng lớn nhất cả nước, đất feralit đỏ vàng và đất phù sa trên 40.000km2, nơi hình thành và phát triển các đai cao trên trên đai chân núi rừng gió mùa á xích đạo Nói chung trong miền chia làm hai đai cao là đai rừng gió mùa và chân núi á xích đạo và đai á nhiệt đới trên núi

Đai rừng gió mùa á xích đạo chân núi cao đến 1.000m

Về thực vật thường là các loại cây thân gỗ phương Nam như Sao đen, Gà chắc, Cẩm xe, Gụ, Săng lẻ lên cao 800m, Dầu Trà beng lên cao 900m

Thảm thực vật rừng rậm nhiệt đới xanh quanh năm ở Nam Trung Bộ thường gặp các loài cây họ dâu cao to như Sao đen, Dầu rái, Kiền kiền, Vên vên, Huỷnh Lát hoa, Dỗi, Dáng hương, Cẩm Lai, Trắc, Mun…

Tuy nhiên, ở độ cao 600-1.000m biểu hiện sự chuyển tiếp lên đai á nhiệt đới vì ở đây mọc xen rất nhiều thuộc loài họ Dẻ, Re

Về động vật trong miền gặp nhiều loài thú lớn như Voi, Hư, Bò rừng, Trâu rừng, Hươu, Nai Đặc biệt có một số loài đặc hữu như con Giốc, Minh (loài Bò tót cao 1.8-1.9m)

* Sự phân hoá của miền thành các khu tự nhiên

Miền Nam Trung Bộ là miền rộng lớn Vì thế, bênh cạnh những đặc điểm chung bởi lịch sử phát triển và tính địa đới, trong miền có sự khác nhau các điều kiện tự nhiên rõ nét Cụ thể, về mặt địa chất kiến tạo có thể phân biệt rõ ba khu vực lớn: Khối nhô Kontum của nền mêng tiền Cambri, khu vực tạo sơn Hecxini và khu vực sụt lún Tân sinh đại Trong giai đoạn tân kiến tạo, cường độ nâng lên cũng không đều ở các nơi Tất cả dẫn các dạng địa hình này (này cao, này trung bình, này thấp), đồi đồng bằng ven biển và châu thổ

Về khí hậu, do tác động qua lại giữa hoàn lưu và đại địa hình mà có khu vực rất

ẩm, không có mùa rõ rệt, có khu vực mùa khô lại rất sâu sắc, có nơi do chịu ảnh hưởng

* Hướng sử dụng kinh tế của miền

Tiềm năng to lớn của miền cho phép phát triển mạnh mẽ một nền kinh tế toàn diện

Trước hết phát triển nền kinh tế nông- lâm- ngư nghiệp hoàn chỉnh

- Về lâm nghiệp, rừng còn phong phú, diện tích rừng giàu còn chiếm tỷ lệ cao với

nhiều loài gỗ như Cẩm lai, Gụ, Cà chắc, Trắc, Mum, Kiền Kiền, Sao, Giỗi, Thông nàng, Thông ba lá, Pơ mu… cho khả năng phát triển công nghiệp chế biến gỗ xuất khẩu lớn nhất so với cả nước

- Về ngư nghiệp, có bờ biển dài hơn 1.000km với nhiều loài cá ngon cho sản

lượng đánh bắt cá hàng năm lớn, đồng thời có nhiều vũng tốt như vũng Đà Nẵng, vũng

Rô, vũng Cam Ranh, Vũng Hòn Khơi đều là các trung tâm nuôi trồng và đánh bắt thuỷ sản lớn

Phát triển mạnh kinh tế du lịch: Dọc bờ biển có nhiều bãi tắm đẹp, nổi tiếng

như Nha Trang, Cam Ranhu là những trung tâm du lịch, nghỉ dưỡng tốt của cả nước Trên núi có các thắng cảnh nổi tiếng như Đà Lạt, trung tâm du lịch nghỉ dưỡng được

cả nước và thế giới ưa thích, Bà Nà, Ngũ Hành Sơn cũng là cụm du lịch sinh thái và nghiên cứu rất triển vọng

3 Tiếp đến là tiềm năng thuỷ điện: Các sông ngòi trong miền có lượng nước lớn,

độ dốc dòng chảy lớn nên đã tạo điều kiên thác ghềnh do đó trên sông nào cũng có khả năng xây dựng các nhà máy thuỷ điện Nổi bật nhất trong miền đã xây dựng nhiều nhà máy thuỷ điện lớn như:, sông Hinh 70.000 KW, , và đang xây dựng A vương (Quảng Nam) 200.000 KW

4 Miền nam Trung Bộ cũng tương đối giàu khoáng sản: Vàng Bồng Miêu, mỏ than Nông Sơn, kẽm Điện Bàn (Quảng Nam, đặc biệt là tiềm năng dầu khí ngoài khơi Tất cả tạo điều kiện cho việc phát triển các ngành công nghiệp khai khoáng, luyện nhôm, hoá dầu và cơ khí của miền

số liệu thống kê, hệ thống vũ khí, trang thiết bị quân sự của ta phần lớn do nước ngoài sản xuất hoặc thu lại được qua chiến tranh, viện trợ hoặc mua sắm (do ta sản xuất chỉ chiếm từ 5-7%), hầu hết đã qua thời hạn sử dụng lâu, sửa chữa kéo dài tuổi thọ nhiều lần, hơn nữa chúng được cất dữ trong các kho tàng ở rừng núi, biển đảo (chủ yếu là kho nổi, nhà cấp 4) dẫn đến hiện tượng thoái hoá về chất lượng, nhất là ở các vùng có

như các hiện tượng tai biến tự nhiên ảnh hưởng rất lớn đến các công trình, kho tàng quân sự, làm giảm khả năng, hiệu quả huấn luyện chiến đấu và sẵn sàng chiến đấu của quân đội Địa bàn Trung Trung Bộ có một vị trí chiến lược rất quan trọng cả về chính trị, kinh tế và quốc phòng an ninh của cả nước Trong các cuộc kháng chiến chống Pháp và chống Mỹ, địa bàn Quân khu 5 là một căn cứ địa vững chắc và lâu dài của cách mạng, là chỗ dựa và là bàn đạp để toả ra các hướng chiến lược khác, đồng thời là hành lang chiến lược nối liền 2 miền Nam - Bắc nước ta, giao tiếp với Nam Lào và Đông Bắc Cămpuchia, tạo nên thế đứng vững chãi ở phần giữa nước ta và phần Nam Đông Dương Mặt khác, do địa thế và vị trí chiến lược, đây cũng là nơi dễ bị chia cắt,

vì vậy địa bàn Quân khu 5 trở thành một chiến trường ác liệt trong cả 2 cuộc kháng chiến chống Pháp và chống Mỹ Tại đây, ta và địch đã giành đi giật lại rất quyết liệt và dai dẳng từng khu vực, từng địa bàn quan trọng có ý nghĩa chiến lược Có thời kỳ tại đây đã diễn ra những cuộc đụng độ qui mô lớn, những chiến thắng quan trọng của ta

đã góp phần làm thay đổi cục diện chiến trường miền Nam, tạo ra những bước ngoặt quan trọng của chiến tranh Rõ ràng địa bàn Trung Trung Bộ có vị trí chiến lược quan trọng không chỉ trong chiến tranh giải phóng trước đây mà cả trong sự nghiệp xây dựng và bảo vệ Tổ quốc Việt Nam xã hội chủ nghĩa hiện nay

Đánh giá chung:

Vùng duyên hải miền Trung được cấu tạo bởi một dải đất nằm giữa dãy Trường Sơn về phía Bắc, vùng cao Nguyên Nam Trung Bộ về phía Nam, và Biển Đông Dải đất bị chia cắt bởi nhiều nhánh núi Trường Sơn vươn ra đến tận biển nên đồng bằng ở miền Trung rất hạn hẹp

Bờ biển vùng duyên hải miền Trung dài 1200 km và gồm các tỉnh từ Thanh Hoá đến Bình Thuận Dãy Trường Sơn chạy suốt theo bờ biển Có nhiều sông tương đối khá lớn, như sông Gianh ở Quảng Bình, sông Thạch Hãn ở Quảng Trị, sông Hương ở Thừa Thiên- Huế, sông Vu Gia ở Đà Nẵng, sông Thu Bồn ở Quảng Nam, sông Trà Khúc ở Quảng Ngãi Sông, suối nhiều nhưng chiều dài các sông đa số ngắn

và có độ dốc lớn Lưu vực các sông thường là đồi núi nên nước mưa đổ xuống rất nhanh Các cửa sông lại hay bị bồi lấp làm cản trở việc thoát lũ cho vùng đồng bằng

Qua phân tích các điều kiện tự nhiên trên đây ta thấy đước Vùng duyên hải miền Trung và khu vực trung trung bộ nói riêng là một trong những nơi chịu ảnh hưởng nhiều nhất từ thiên tai Qua thực tiễn cho thấy đây là khu vực đang chịu ảnh hưởng ít nhất của 8 loại hình do thiên tai, hiểm họa gây ra bao gồm: Bão, lũ (kể cả lũ quét), lụt, hạn hán, sạt lở đất, lốc, xâm nhập mặn và xói lở bờ sông

3.2 Nhóm lớp thông tin dữ liệu nền địa lý