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

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 Abstract: Tìm hiểu tình hình nghiên cứu chung trê

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

Abstract: Tìm hiểu tình hình nghiên cứu chung trên thế giới và ở 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; 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 Đề xuất một số kiến nghị và giải pháp nhằm 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

Keywords: Công nghệ 3S; Tai biến thiên nhiên; Thông tin địa lý; Công trình quân sự; Trung Trung Bộ

Content

1 Tính cấp thiết của đề tài

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

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

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 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 (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

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 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

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

* 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 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 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

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

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

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

- 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 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

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

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

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

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

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

+ Chất lượng dữ liệu được đánh giá bằng 5 tiêu chí: Mức độ đầy đủ của dữ liệu; Mức độ phù hợp của dữ liệu với mô hình cấu trúc dữ liệu; Độ chính xác vị trí của đối tượng địa lý; Độ chính xác thời gian của đối tượng địa lý và mức độ chính xác của thuộc tính chủ đề, trong đó:

 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%

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

2.3 Nội dung về CSDL

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

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

 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

+ 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

+ 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

+ 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

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

1.3.1.Vị trí

Vùng Trung Bộ Việt Nam có 8 tỉnh, thành phố trực thuộc trung ương theo thứ tự Bắc - Nam: