Ứng dụng Viễn thám và GIS với sự tham gia của cộng đồng nghiên cứu nguy cơ tai biến thiên nhiên ở Sa Pa, Lào Cai trong bối cảnh biến đổi khí hậu

Header Page of 126 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thị Thu Trang ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS VỚI SỰ THAM GIA CỦA CỘNG ĐỒNG NGHIÊN CỨU NGUY CƠ TAI BIẾN THIÊN NHIÊN Ở SAPA - LÀO CAI TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2016 Footer Page of 126 Header Page of 126 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thị Thu Trang ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS VỚI SỰ THAM GIA CỦA CỘNG ĐỒNG NGHIÊN CỨU NGUY CƠ TAI BIẾN THIÊN NHIÊN Ở SAPA - LÀO CAI TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chuyên ngành: Bản đồ, viễn thám hệ thông tin địa lý Mã số: 60440214 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS Vũ Kim Chi XÁC NHẬN HỌC VIÊN ĐÃ CHỈNH SỬA THEO GÓP Ý CỦA HỘI ĐỒNG Giáo viên hướng dẫn Chủ tịch hội đồng chấm luận văn thạc sĩ khoa học TS Vũ Kim Chi PGS.TS Đinh Thị Bảo Hoa Hà Nội - 2016 Footer Page of 126 Header Page of 126 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa sử dụng để bảo vệ học vị Mọi giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc rõ ràng phép công bố Hà Nội, ngày tháng năm Học viên thực Nguyễn Thị Thu Trang Footer Page of 126 Header Page of 126 LỜI CẢM ƠN Để thực luận văn này, học viên nhận giúp đỡ, bảo tận tình thầy cô khoa Địa lý Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Vũ Kim Chi - người trực tiếp hướng dẫn em suốt trình thực luận văn Em xin gửi lời cảm ơn đến TS Hoàng Thị Thu Hương cung cấp, chia sẻ thông tin số liệu khu vực nghiên cứu Đồng thời, em xin cảm ơn thầy cô giúp đỡ nhiệt tình trình khảo sát thực địa TS Đinh Thị Bảo Hoa TS Mẫn Quang Huy Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình bạn bè động viên giúp đỡ tạo điều kiện để em hoàn thành luận văn Học viên cao học Nguyễn Thị Thu Trang Footer Page of 126 Header Page of 126 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Tính cấp thiết Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Cơ sở liệu sử dụng luận văn 6 Phương pháp nghiên cứu Kết dự kiến Ý nghĩa khoa học thực tiễn CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VIỄN THÁM GIS TRONG ĐÁNH GIÁ DỰ BÁO TAI BIẾN THIÊN NHIÊN TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 1.1 Biến đổi khí hậu tai biến thiên nhiên 1.2 Khái quát tình hình nghiên cứu dự báo tai biến bối cảnh biến đổi khí hậu 10 1.2.1 Trên giới 10 1.2.2 Trên giớihì 1.3 Khái niệm loại tai biến thiên nhiên 13 1.4 Các phương pháp nghiên cứu 18 1.4.1 Phương pháp nghiên cứu tổng hợp 18 1.4.2 Phương pháp viễn thám GIS 18 1.4.3 Phương pháp tiếp cận có tham gia cộng đồng 21 1.4.4 Phương pháp thống kê 22 1.5 Tri thức địa người dân nhận biết ứng phó với tai biến thiên nhiên 23 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU VÀ THỰC TRẠNG TAI BIẾN THIÊN NHIÊN Ở KHU VỰC 25 2.1 Phân tích, lựa chọn khu vực nghiên cứu 25 2.2 Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu 28 2.3 Đặc điểm kinh tế xã hội 33 2.4 Thiệt hại tai biến thiên nhiên khu vực nghiên cứu 34 Footer Page of 126 Header Page of 126 2.5 Cơ sở liệu quy trình đánh giá 37 2.5.1 Cơ ssở liệu37 2.5.2 Quy trình đánh giá 38 2.6 Xác định trạng trượt lở 39 2.6.1 Xác đđịnh trạng trượt lởb1 Xác đđịnh trạng trượ39 2.6.2 Xác định trạng trượt lở kiểm chứng thực địa 43 CHƢƠNG 3: PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ DỰ BÁO NGUY CƠ XẢY RA HIỆN TƢỢNG TAI BIẾN THIÊN NHIÊN 46 3.1 Xác định nguy xảy tai biến thiên nhiên khu vực nghiên cứu 46 3.2 Đánh giá nguy xảy tai biến KVNC 50 3.2.1 Tai bi giá nguy c 50 3.2.2 Tuy bi giá nguy xảy 54 3.3 Tri thiá nguy xảy tai biến KVNCn nhiên khu vực nghiên cứu c r Tri thiá nguy c56 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 PHỤ LỤC 66 Footer Page of 126 Header Page of 126 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Sương muGHỊy tai biến KVNCn nh Hình 1.2: Hh 1.1: Sương muGHỊy tai biến KVNCn n Hình 1.3: Mô hình sương muGHỊy tai biến K Hình 2.1: Khu vực nghiên cứu Lao Chải địa bàn lân cận ảnh SPOT 26 Hình 2.2: Khu vực nghiên cứu Lao Chải địa bàn lân cận ảnh n SPOT 26 Hình 2.3: Diu vực nghiên cứu Lao Chải địa bàn27 Hình 2.4: Viu vực nghiên cứu Lao Chải cá29 Hình 2.5: Điu vực nghiên 30 Hình 2.6: Quy trình xây dự Quy trìnhdự báo trượt lở đất m trìnhdự báo tr s o trượt 39 Hình 2.7: Trượt lở phát sinh dòng lũ bùn đá khu vực cầu Mống Xến 41 Hình 2.8: Kh ợt lở phát sinh dòng lũ bùn đá khu vực cầu Mống Xến 42 Hình 2.9: Vh ợt lở phkhối trượt xác định giải đoán 43 Hình 2.10: Mô hình khu vối trượt xác định giải đoán cầu M44 Hình 2.11: Vị trí điểm trượt sau kiểm chứng vấn thực địa 45 Hình 3.1: Bản đồ xác suất xảy trượt lở Trung Chải khu vực lân cận 51 Hình 3.2: Bản đồ xác xuất trượt lở khu vực nghiên cứu Lao Chải lân cận 52 Hình 3.3: So sánh hi xuất trượt lở khu vực nghiên cứu Lao Chải lân cận53 Hình 3.4: So sánh hi xuất trượt lở khu vực nghiên cứu Lao Chải lân c53 Hình 3.5: Bản đồ tuyết hai khu vực nghiên cứu Trung Chải Lao Chải 56 Hình 3.6: Mô hình phết hai khu vực nghiên cứu Trung Chải thôn Vù Lùng Sung, xã Trung Chải 58 Hình 3.7 Mô hình ph Sung, xã Trung Chảin cứu Trung Chải Lao 59 Hình 3.8: Mh 3.nh ph Sphỏng vấn người dân đoàn thực địa 60 Hình 3.9: Nhà mái dh Sphỏng vấn người dân đoàn t61 Hình 3.10: Chuồng trại chăn nuôi tạm bợ ngày trước (trái) sau áp dụng biện pháp tránh rét cho trâu, bò (phải) 61 Hình 3.11: Cây cỏ voi trồng quanh nhà làm thức ăn cho trâu bò vào mùa tuyết 62 Footer Page of 126 Header Page of 126 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Thống kê kiện thiên tai lớn xảy thập kỷ qua (1997 - 2009) 17 B1797 - 2009) su97 - 2009)ệsu97 - 2009)ọsu97 - 2009)n u97 - 2009)17 B7u973.1: Một số biến qualitative mô hình thống kê hồi quy logic 47 B7u973.1: Một số biến qualitative mô hình thống kê hồi q48 B8u973.1: Một số biến qualitative mô hình thố49 Footer Page of 126 Header Page of 126 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết Trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu Việt Nam, vùng núi phía bắc Sa Pa - Lào Cai nơi tiềm ẩn nhiều nguy bị ảnh hưởng biến đổi khí hậu tai biến thiên nhiên Theo điều tra khoảng 20 năm trở lại đây, khí hậu Sa Pa có thay đổi rõ rệt theo hướng khắc nghiệt Mùa đông lạnh, có tuyết băng giá thường xuyên dẫn đến thiệt hại tài sản tính mạng người, ảnh hưởng lớn đến sinh kế người dân Mùa hè, nhìn chung thời tiết trở nên oi nóng khắc nghiệt trước Các tượng khí hậu cực đoan xảy ngày nhiều Đặc biệt vào mùa mưa, có thêm nhiều trận mưa lớn kéo dài gây lũ quét, trượt lở Theo thống kê chưa đầy đủ, từ năm 1969 đến 2010, địa bàn tỉnh Lào Cai xảy 55 trận lũ quét lớn nhỏ, khu vực huyong bối có điối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu Việt Nam, vùng núi phía bắc Sa Pa - Lào Cai nơi tiềm ẩn nhiều nguy bị ảnh hưởng biến đổi khí hậu tai biến thiên nhiên Th54 hộ dân phải di chuyển khẩn cấp khỏi vùng bị ảnh hưởng, 127 lúa hoa màu bị trắng, 32 công trình thủy lợi cấp nước sinh hoạt bị hư hỏng nặng, đường giao thông bị trượt lở khối lượng 360.000 m3 đất đá, nhiều tuyến đường bị hỏng nặng Trư8 điối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu Việt Nam, vùng núi phía bắc Sa Pa - Lào Cai nơi tiềm ẩn nhiều nguy bị ảnh hưởng biến đổi khí hậu tai biến thiên nhiên Th54 hộ dân phải di chuyển khẩn cấp khỏi vùng biến thiên nhiên, song nghiên cứu vừa bao gồm nghiên cứu tự nhiên, vừa bao gồm nghiên cứu xã hội người với tri thức người dân địa, vừa mang tính chất công nghệ với ứng dụng viễn thám GIS Đề tài mở hướng nghiên cứu biến đổi khí hậu với hỗ trợ công nghệ ngày phát triển Mục tiêu nghiên cứu Phân tích, đánh giá tìm hiểu mối liên hệ tượng tai biến thiên nhiên yếu tố địa lý bao gồm tự nhiên xã hội KVNC Footer Page of 126 Header Page 10 of 126 Nội dung nghiên cứu - Phân tích, đánh giá tìm nhân tố ảnh hưởng tới tượng tai biến thiên nhiên - Thực địa tìm hiểu tri thức địa người dân khu vực nghiên cứu tai biến biến đổi khí hậu - Xây dựng đồ xác định khu vực nguy xảy tai biến thiên nhiên với mức độ khác khu vực nghiên cứu mẫu huyện Sa Pa - Lào Cai Phạm vi nghiên cứu - Khu vực lựa chọn mẫu nằm huyện Sa Pa - Lào Cai Cơ sở liệu sử dụng luận văn - Các tài liệu: Bao gồm tài liệu điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, tài liệu lịch sử, văn hóa, báo cáo phát triển kinh tế xã hội qua năm Sa Pa - Tài liệu ảnh vệ tinh SPOT 5, ảnh máy bay - Các tài liệu đồ: Bản đồ địa hình, đồ lượng mưa, nhiệt độ, thổ nhưỡng, địa mạo, Phƣơng pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu tổng hợp: Khi nghiên cứu vấn đề cần nhìn nhận vấn đề phương diện Để từ lựa chọn mô hình nghiên cứu phù hợp - Phương pháp ứng dụng viễn thám GIS : Sử dụng ảnh vệ tinh SPOT kết hợp với điều tra khảo sát thực địa xác định điểm tai biến - Phương pháp thống kê :Sử dụng hệ phương pháp thống kê không gian cho phép xác định mối tương quan hay không tương quan hay vài thực thể địa lý không gian với thực địa lý khác - Phương pháp tiếp cận nghiên cứu có tham gia cộng đồng : Dựa thực địa vấn người dân để kiểm chứng lại nghiên cứu phòng tìm hiểu tri thức địa Kng pháp tiếp c - Bản đồ khu vực tiềm ẩn nguy tai biến - Tổng hợp tri thức địa người dân nhận biết ứng phó với tai biến thiên nhiên, thích ứng với biến đổi khí hậu Footer Page 10 of 126 Header Page 15 of 126 Năm 2001, Peter Rober báo cáo: “Dự báo khí hậu ứng dụng Bangladesh (CFAB) Hội thảo tham vấn quốc gia” Các tác giả áp dụng công nghệ thông tin cảnh báo thiên tai sớm 48 - 72 giờ, nâng mức cảnh báo sớm lên tháng lịch thời vụ bà nông dân gieo trồng thu hoạch trước mùa mưa bão xuất Ngoài ra, họ dự báo sớn khoảng 5- 15 ngày để bà biết di tán, chuẩn bị lương thực, thực phẩm, kê cao tài sản nhà, di chuyển động vật nuôi, gia súc gia cầm lên địa điểm cao Sự cảnh báo sớm từ -15 ngày không áp dụng trường hợp sau: (1) Thúc đẩy việc thu hoạch mùa màng bị đe dọa lũ lụt; (2) Thiết lập lại lịch thời vụ trì hoãn phát triển hạt giống trường hợp nước sâu; (3) Thực điều chỉnh vào mùa vụ biện pháp gieo trồng nơi có thể; (4) Nâng cao nhà tạm để lưu trưc loại lương thực thực phẩm mức lũ tối đa; (5) Bảo vệ tài sản vật nuôi trang trại nông nghiệp thiết yếu Vào năm 2008, phủ Bangladesh chủ động việc quản lý thiên tai tác phẩm” Tăng cường đoàn kết cộng đồng thông qua nâng cao lực hình thành tổ chức quản lý dựa vào cộng đồng” Nghiên cứu cho biết quản lý thiên tai dựa vào cộng đồng (CBDM) cách góp phần tăng cường đoàn kết, nâng cao lực ứng phó, thích ứng phụ nữ, phối hợp thống với quyền địa phương thực trách nhiệm để đối phó với thiên tai Nghiên cứu tiến hành 10 cộng đồng huyện Lalmonirhat, Kurigram, Sirajganj Tangail Các nghiên cứu phần lớp tập chung vào giải vấn đề giảm thiểu thiệt hại tai biến gây dựa vào kinh nghiệm cộng đồng Thử nghiệm điều chỉnh giống trồng, vật nuôi theo hướng thích ứng với biến đổi khí hậu nhằm đảm bảo sinh kế lâu dài, bền vững cho người dân 1.2.2 Tại Việt Nam Việt Nam Là số quốc gia dễ bị tổn thương trước tác động biến đổi khí hậu toàn cầu, Việt Nam phải hứng chịu nhiều ảnh hưởng nặng nề bao gồm tượng thời tiết cực đoan hạn hán, bão lũ; tình trạng nước biển dâng, xâm nhập mặn, bất thường lượng mưa 11 Footer Page 15 of 126 Header Page 16 of 126 hình thái thời tiết khác Mặc dù Việt Nam có tiến vượt bậc việc phát triển kinh tế xóa đói giảm nghèo hai thập niên vừa qua, song thành tựu bị đe dọa năm gần biến đổi khí hậu có nguy bị đảo ngược kịch xấu xảy Theo tính toán, biến đổi khí hậu không giảm thiểu cách hiệu quả, đến cuối kỷ 21 này, Việt Nam 12.2% diện tích đất, nơi cư trú 23% dân số, chí số lớn diện tích đất màu mỡ bao gồm nửa khu vực châu thổ trũng thấp, vựa lúa quan trọng giới lũ lụt xâm thực mặn Trước tình hình đó, phủ Việt Nam kết hợp với nhiều tổ chức nước để nghiên cứu nhằm khắc phục tình trạng Roger cộng (2006) nghiên cứu mối quan hệ thích ứng với BĐKH, quản lý rủi ro thiên tai giảm nghèo Việt Nam báo cáo:” Liên kết BĐKH quản lý thiên tai cho giảm nghèo bền vững quốc gia Việt Nam.” Báo cáo xét đến nguy BĐKH, thiên tai tác động tiềm BĐKH, cách tiếp cận quản lý rủi ro thiên tai, cách tiếp cận thích ứng với BĐKH Năm 2006, công trình cảnh báo tai biến lũ lụt lưu vực sông Ngọn Thu Bồn sở ứng dụng GIS nghiên cứu địa mạo - Nguyễn Hiệu, Đặng Văn Bào Cục Quản lý đê điều Phòng chống lụt bão đạo xây dựng chương trình quản lý liệu hệ thống đê điều máy tính với công nghệ GIS Việt Nam nhận giúp đỡ nhiều tổ chức phủ phi phủ nghiên cứu giảm thiểu thiên tai thích ứng với biến đổi khí hậu AFAP (Quỹ Ôxtrâylia Nhân dân Châu Á Thái Bình Dương) hoạt động Việt Nam nhiều năm triển khai sáng kiến để thích ứng với biến đổi khí hậu số địa phương dễ chịu ảnh hưởng nhất, bao gồm Hòa Bình, Điện Biên, Hà Tĩnh, Sóc Trăng, cách hợp tác với nhiều tổ chức khác từ quyền trung ương, địa phương sở, tổ chức xã hội dân tổ chức quần chúng, tổ chức phi phủ, trường đại học viện nghiên cứu, khối doanh nghiệp tư nhân Những sáng kiến khơi dậy hai dự án khuôn khổ Chương trình hợp tác Cơ quan Phát triển Quốc tế 12 Footer Page 16 of 126 Header Page 17 of 126 Ôxtrâylia (AusAID) tổ chức phi phủ (ANCP) tài trợ, “Nâng cao lực cho nhóm dân tộc thiểu số tiếp cận thông tin bảo đảm an ninh lương thực tỉnh Hòa Bình, Điện Biên, Hà Tĩnh (2011-2017)”, “Thích ứng với biến đổi khí hậu nước biển dâng khu vực ven biển Việt Nam huyện Ngã Năm, tỉnh Sóc Trăng (2009-2017)” CARE quốc tế Việt Nam (CARE) tổ chức phi phủ, phi lợi nhuận, phi tôn giáo, đơn vị mạng lưới CARE quốc tế Tại Việt Nam, CARE hoạt động nhiều lĩnh vực bao gồm phát triển nông thôn, cứu trợ khẩn cấp, cúm gia cầm, y tế xã hội Đối với lĩnh vực phòng chống biến đổi khí hậu, CARE tổ chức đầu việc giúp đỡ người dân ứng phó với biến đổi khí hậu Năm 2014, CARE kết hợp với trung tâm nghiên cứu phát triển nông lâm nghiệp miền núi (ADC) xuất ” Tài liệu hướng dẫn xác định sử dụng kiến thức địa thích ứng với biến đổi khí hậu dựa vào cộng đồng” Trong đó, có đề cập đến nhiều công cụ mô hình thích ứng biến đổi khí hậu dựa vào cộng đồng áp dụng thành công ”mô hình gừng, dược liệu xen chuối Tây Mai Lạp, chợ Mới, Bắc Kạn” hay mô hình đậu xanh thích ứng hạn, Nhìn chung nghiên cứu giới Việt Nam hướng tới phương pháp giảm thiểu tai biến thích ứng với biến đổi khí hậu dựa vào cộng đồng Do KTBĐ (kiến thức địa) có khả thích ứng cao với môi trường người dân - nơi mà KTBĐ hình thành, trải nghiệm phát triển KTBĐ kết quan sát, đúc rút kinh nghiệm từ thực tế sinh hoạt sản xuất nông - lâm nghiệp, quản lý tài nguyên quản lý cộng đồng, hình thành trực tiếp từ trình lao động người dân cộng đồng, dần hoàn thiện truyền thụ lại cho hệ sau Vì vậy, việc vận dụng KTBĐ thích ứng BĐKH chìa khóa thành công cho việc phát triển sinh kế bền vững, người dân tộc thiểu số (DTTS) 1.3 Khái niệm loại tai biến thiên nhiên Tai biến thiên nhiên chịu ảnh hưởng lớn từ biến đổi khí hậu toàn cầu Các loại tai biến thường xuyên xảy : lũ lụt, trượt lở, hạn hán, tượng thời tiết cực đoan, động đất, núi lửa, sóng thần 13 Footer Page 17 of 126 Header Page 18 of 126 Tai biến trƣợt lở đất, đá : Trượt đất trình di chuyển khối đất đá sườn, xảy đổ vỡ đảo lộn tính nguyên khối chúng Trượt đất xảy theo quy mô lớn nhỏ, có thể trượt lớn làm dịch chuyển hàng trăm ngàn mét khối vật liệu, biến đổi mạnh cảnh quan Và ngược lại có thể trượt nhỏ bé không gât thiệt hại đáng kể Trượt đất xảy chậm chạp, quan sát nhờ thiết bị đo đạc xác, song xảy nhanh mang tính đột biến Khác với trượt đất, lở đất thường xảy nhanh chóng, cấu trúc đất đá khối trượt lở thường bị xáo trộn, đổ vỡ đáng kể Lở đất thường bước phát triển khối trượt đất túy điều kiện mặt trượt dốc chân khối trượt vật chống đỡ Sự chuyển từ trạng thái trượt sang lở đất phổ biến tác hại tượng tăng lên đáng kể Tai biến trượt đất xếp vào loại tai biến gây cố cấp diễn tai biến lớn, tai biến thứ sinh cố trượt thường diễn mạnh, quan bị biến đổi mau lẹ xuất loại tai biến khống chế quy luật tác nhân định, nhiên số trường hợp trượt đất thể dạng tai biến tiềm ẩn tức diễn cách từ từ, kéo dài, khó nhận biết lặp lại vết trượt cũ Lũ lụt: Lũ tượng tự nhiên mang tính chu kỳ sông hay dòng chảy Nó kết tượng mưa lớn, liên tục, vượt khả thẩm thấu đất khả tiêu thoát nước sông, dòng chảy Điều dẫn đến chảy tràn nước vào vùng đất hai bên bờ (đồng ngập lũ) Lũ sông: để tượng nước sông dâng cao khoảng thời gian định, làm ngập diện tích đất sử dụng cho mục đích khác Lũ quét : Là loại lũ xảy bất ngờ, lên xuống nhanh Tốc độ chảy mạnh, trôi nhiều bùn đá, sức tàn phá lớn Lũ bùn đá : loại lũ xảy suối nhỏ, dòng chảy tạm thời, xảy nhành chóng đột ngột, tốc độ dòng lớn, đặc trưng đậm đặc vật liệu bùn đá Sự xuất lũ bùn đá kèm gần với khối trượt lở đất 14 Footer Page 18 of 126 Header Page 19 of 126 Hạn hán: Hạn hán tượng lượng mưa bị thiếu hụt nghiệm trọng kéo dài, giảm hàm lượng ẩm không khí hàm lượng nước đất, làm suy kiệt dòng chảy sông suối, hạ thấp mực nước ao hồ, mực nước tầng chứa nước đất gây ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng trồng, làm môi trường suy thoái gây đói nghèo, dịch bệnh Có hai nguyên nhân chủ yếu gây hạn hán Nguyên nhân khách quan khí hậu thời tiết thất thường gây nên lượng mưa thường xuyên ỏi thời thiếu hụt Nguyên nhân chủ quan người gây ra, người phá rừng bừa bãi làm nguồn nước ngầm dẫn đến cạn kiệt nguồn nước, khai thác sử dụng nguồn nước bừa bãi kế hoạch làm cho nguồn nước bị suy thoái Các tƣợng thời tiết cực đoan: Đây tượng nguy hiểm có khả gây thiệt hại, bất ổn xã hội nghiêm trọng gây thiệt mạng Thời tiết cực đoan biểu qua tượng : Mưa to, mưa đá, dông, lốc, sương muối, băng tuyết, sét, lốc xoáy, vòi rồng, bão, Lốc : xoáy với hoàn lưu nhỏ cỡ hàng chục đến hàng trăm mét, thường xảy nhanh không lan rộng Lốc xoáy lốc nhỏ lên, thường xảy khí có nhiễu loạn không dự báo Dông: hay Giông tượng khí tượng phức hợp gồm chớp kèm theo sấm đối lưu mạnh khí gây Nó thường kèm theo gió mạnh, mưa rào, sấm sét đội chí mưa đá, vòi rồng loại hình thời tiết cực đoan nguy hiểm, hay xảy gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến tính mạng tài sản người Sét: Là tượng phóng điện khí đám mây đất hay đám mây mang điện tích khác dấu xuất trận phun trào núi lửa hay bão bụi Mưa đá: tượng mưa dạng hạt cục băng có hình dáng kích thước khác đối lưu cực mạnh từ đám mây dông gây Kích thước từ mm đến hàng chục cm Mưa đá xảy bất ổn định không khí luồng khí hậu lạnh nóng gặp Mưa đá ảnh hưởng trực tiếp đến tính mạng tài sản người 15 Footer Page 19 of 126 Header Page 20 of 126 Sương muối, băng tuyết: sương muối hay gọi sương giá tượng nước đóng băng thành hạt nhỏ trắng muối mặt đất, bề mặt cỏ vật thể khác không khí ẩm lạnh Hình 1.1: Sương muối, băng tuyết Sa Pa Các tai biến kể xảy đơn lẻ theo dây chuyền khu vực gây thiệt hại nặng nề cho người Trong lịch sử có nhiều tai biến thiên nhiên liên hoàn trận động đất - sóng thần khơi Nhật Bản xảy ngày 11 tháng năm 2011 gây thiệt hại lớn người tài sản Trận động đất mạnh 9.0 Mw độ sâu 32 km gây sóng thần lan dọc bờ biển Thái Bình Dương Nhật 20 quốc gia Sóng thần cao đến 38.9 m đánh vào Nhật Bản vài phút sau động đất Động đất sóng thần gây khủng hoảng nghiêm trọng nước Nhật Có gần 16.000 người thiệt mạng, 6.152 người bị thương 2.572 người tích 18 tỉnh Nhật Bản 125.000 công trình nhà bị hư hại phá hủy hoàn toàn Kéo theo vụ nổ lò phản ứng hạt nhân nhà máy điện hạt nhân Fukushima khiến nhiều người phải di dời, sơ tán Vụ phun trào, xác "vụ nổ" vào ngày 27 tháng năm 1883 Krakatau (Indonesia), số ngày tồi tệ lịch sử nhân loại, cướp sinh mạng 36.417 người, phá hủy toàn 165 làng thành phố gần làm 132 làng bị tàn phá nghiêm trọng Dư chấn vụ nổ 16 Footer Page 20 of 126 Header Page 21 of 126 tạo nên sóng thần cao tới 30 m đổ đảo Java Sumatra, tiếp tục làm cho hàng nghìn người thiệt mạng Năm 1970, Ở Peru trận động đất 7,7 độ Ríchte xảy khơi, gây trượt đất vùng núi Huarátcan Đất trượt kéo theo băng tuyết từ độ cao 4.000m ào đổ xuống, ngày nhiều, nhanh với vận tốc lên đến 300km/giờ, vùi lấp hai thành phố Đungay (20.000 người chết), Ranratura (3.000 người chết) hàng chục làng chân núi Tổng cộng 70.000 người chết tích sau trận đất trượt Tại Việt Nam, chưa có thảm họa xảy gây tổn thất nghiêm trọng với quy mô trên, năm gần khí hậu liên tục biến đổi gây nên nhiều tai biến lớn nhỏ ảnh hưởng đến kinh tế tính mạng người Bảng 1.1: Thống kê kiện thiên tai lớn xảy thập kỷ qua (1997 - 2009) Nguồn: http://ungphothientai.com/tinh-hinh-thien-tai-cua-viet-nam/ Bảng 1.2: Tần suất xuất hiểm họa thiên nhiên Việt Nam Nguồn: Báo cáo ban đạo phòng chống lụt bão TW 17 Footer Page 21 of 126 Header Page 22 of 126 Trưn: Báo cáo ban đạo phòng chống lụt bão tạp, không theo quy luật trước đây, tần suất tăng lên, cường độ mạnh rõ rệt đặc biệt bối cảnh ảnh hưởng BĐKH Các nước giới nói chung Việt Nam nói riêng nỗ lực nghiên cứu nhằm tìm giải pháp tối ưu việc giảm thiểu thiệt hại tai biến 1.4 Các phƣơng pháp nghiên cứu 1.4.1 Phương pháp nghiên cứu tổng hợp Quan điểm tổng hợp hệ thống lãnh thổ nào, nghiên cứu phải tiến hành nghiên cứu cách toàn diện, đầy đủ điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên, kinh tế xã hội Từ đưa mô hình phù hợp với điều kiện địa phương Các đơn vị lãnh thổ địa lý tự nhiên hệ thống phức tạp gồm hợp phần tự nhiên cấu thành có tác động tương hỗ lẫn thông qua dòng vật chất, lượng thông tin Các dòng ảnh hưởng đến cấu trúc chức hệ thống Khi có hợp phần bị tác động bị biến đổi hợp phần khác bị biến đổi theo 1.4.2 Phương pháp viễn thám GIS Với phát triển công nghệ thông tin ngày viễn thám GIS không xa lạ với đa số lĩnh vực nghiên cứu khả ứng dụng cao Thuật ngữ viễn thám (Remote sensing) - điều tra từ xa, xuất từ năm 1960 nhà địa lý người Mỹ E Pruit đặt (Thomas, 1999) Kỹ thuật viễn thám kỹ thuật đa ngành, liên kết nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật khác công đoạn khác như: 1)Thu nhận thông tin, 2) Tiền xử lý thông tin, 3) Phân tích giải đoán thông tin, 4) Đưa sản phẩm dạng đồ chuyên đề tổng hợp 18 Footer Page 22 of 126 Header Page 23 of 126 Hình 1.2: Hh 1.ngữ viễn thám (Remote sensing) Viễn thám coi công nghệ giám sát từ xa, giám sát đối tượng mà không cần tiếp xúc trực tiếp với đối tượng Do sử dụng tư liệu viễn thám ta theo dõi quan sát tai biến thông qua biểu chúng bề mặt Ví dụ nghiên cứu trượt lở, thông qua tư liệu viễn thám ta có thông tin lớp phủ, trạng sử dụng đất, số thông tin cấu trúc địa chất, địa mạo từ phán đoán trạng trượt lở Ảnh vệ tinh : LANDSAT SPOT sử dụng để nhận di chuyển khối xác nhận cách gián tiếp thông qua điều kiện lãnh thổ cụ thể kết hợp với trượt đất, thay đổi thạch học, thực vật độ ẩm thổ nhưỡng Ảnh hàng không : - Đưa nhìn toàn diện chiều vùng tương đối rộng - Nhận ranh giới đặc điểm hình thái di chuyển khối tồn - Quan sát dấu vết bắt đầu di chuyển (vách, khe nứt, v…v… ) vùng rộng - Quan sát thành hệ đá trần tích mặt điều kiện không bị xáo trộn Có thể nhận đặc điểm địa mạo - Sự tồn phát triển theo thời gian trượt đất phác thảo việc so sánh ảnh khu vực thời kì khác 19 Footer Page 23 of 126 Header Page 24 of 126 Chiết xuất thông tin từ ảnh viễn thám qua việc đoán đọc, điều vẽ ảnh trình tách thông tin định tính hay định lượng từ ảnh dựa tri thức chuyên ngành kinh nghiệm người điều vẽ Quá trình thực mắt người hay máy tính Đoán đọc điều vẽ mắt có ưu điểm khai thác tri thức chuyên môn kinh nghiệm người, mặt khác phân tích thông tin phân bố không gian Tuy nhiên, phương pháp tốn thời gian kết thu không đồng Việc xử lý máy tính có ưu điểm suất cao, nhanh, đo số đặc trưng tự nhiên lại khó kết hợp với tri thức kinh nghiệm người Kết phân tích thông tin có tính sai số cao GIS (Geographic information system - hệ thống thông tin địa lý) tập hợp có tổ chức bao gồm hệ thống phần cứng, phần mềm máy tính, liêu địa lý người, thiết kế nhằm mục đích nắm bắt, lưu trữ, cập nhật, điều khiển, phân tích, hiển thị tất dạng thông tin liên quan đến vị trí địa lý (theo ESRI) Thực chất GIS công nghệ mang tính hệ thống cao giúp đỡ người giải toán mang tính tích hợp thông tin từ nhiều lớp cách nhanh chóng xác Về chất ứng dụng GIS việc xác lập mối liên hệ không gian đối tượng tượng mang thuộc tính không gian Trong nghiên cứu xác lập sơ đồ logic cho ứng dụng GIS, người ta phải tìm mối liên hệ tượng để từ xác lập lớp thông tin cần phải đưa vào mô hình Số lượng lớp thông tin nhiều, chúng thường có hệ số tương quan khác với đối tượng nghiên cứu Nhiệm vụ người vận dụng cụ thể phải định mối liên hệ chặt chẽ để ưu tiên tìm kiếm thành lập sở liệu, nhiều cặp tương quan có cặp tương quan chặt chẽ có ý nghĩa định Trong nghiên cứu GIS đóng vai trò quan trọng giúp quản lý thông tin liệu đầu vào, đầu Chồng xếp, phân tích lớp thông tin chuyên đề từ đưa lớp thông tin mới, hiển thị xuất thông tin dạng đồ Từ kết hợp với ảnh VT, đồ địa mạo số loại đồ khác đồ địa chất, đồ thực vật… giúp xác định vị trí tiềm ẩn dạng tai biến thiên xây dựng đồ cảnh báo 20 Footer Page 24 of 126 Header Page 25 of 126 1.4.3 Phương pháp tiếp cận có tham gia cộng đồng Phương pháp tiếp cận nghiên cứu có tham gia cộng đồng điểm nghiên cứu Trong năm gần đây, tham gia người dân lĩnh vực phát triển lâm nghiệp, phát triển du lịch, trở nên phổ biến Hơn hết, tất nghiên cứu hay sách pháp luật chung mục đích phục vụ nâng cao đời sống người dân Do việc người dân tham gia đóng góp vào nghiên cứu hay sách điều tất yếu Phương pháp thực sở có phân tích tổng hợp phòng, ta tiến hành thực địa Việc thực địa giúp thu thập tài liệu đặc điểm khu vực, ranh giới địa hình, dạng tai biến tác hại thực tế gây Phát chi tiết đặc trưng khu vực nghiên cứu, ghi nhận trạng cách chụp ảnh hay đo đạc, định vị máy GPS Việc thực địa vừa nhằm mục đích thu thập thêm thông tin thiếu đồng thời cách kiểm chứng lại số kết thực phòng Việc thực địa tiến hành đồng thời với việc sử dụng phương pháp phân tích chuyên ngành thu kết tốt cho nội dung nghiên cứu Công cg pháp đư: + PhPhg pháp thực sở có phân tích tổng hợp phòng, ta tiến hành thực địa Việc thực địa iểu tình hình liên quan đến tai biến thiên nhiên địa phương Các nội dung vấn bao gồm tình hình tác động tai biến, tính dễ bị ảnh hưởng khả ứng phó người dân địa phương Những diễn biến đánh giá chủ quan người vấn tình hình thời tiết, khí hậu năm gần Số lượng hỏi phụ thuộc vào lượng thông tin thu thập được.(bảng hỏi phụ lục 1) + Thông tin lược thực sở có phân tích tổng hợp phòng, ta tiến hành thực địa Việc đnhững năm gần ảnh hưởng chúng đến đời sống cộng đồng + Phông tin lược thực sở có phân tích tổng hợp phòng, ta tiến hành thực địa Việc đnhững năm gần ảnh hưởng chúng đến đời sống cộ khu vực sinh sống Từ yêu cầu người dân tự xác định vị trí có vấn đề xảy địa bàn sinh sống 21 Footer Page 25 of 126 Header Page 26 of 126 Hình 1.3: Mô hình sn lược thực Trong nghiên cứu này, tác giả tập trung tìm hiểu tri thức địa người dân nhận biết tồn biến đổi khí hậu cách ứng phó với tai biến thiên nhiên biến đổi khí hậu gây Do đó, việc thực địa gồm có mục đích, thứ xác định vị trí ảnh hưởng tai biến, thứ hai tìm hiểu tri thức địa người dân việc nhận biết ứng phó với tai biến thiên nhiên 1.4.4 Phương pháp thống kê S4.4 Phương pháp thống kê mục đích, thứ xác đđịnh mối tương quan hay không tương quan hay vài thực thể địa lý không gian với thực địa lý khác Tùy thuPhương pháp thống kê mục đích, thứ xác đđịnh mối tương quan hay không tương quan hay vài thực thể địa (xác định tuyệt đối số) hay bán định lượng (xác định tương đối thông qua phân cấp theo thứ bậc cao thấp) để đánh giá xác phân cấp đối tượng nghiên cứu Trong trường hợp số tổng hợp chưa thể xác định hợp lý, đề tài sử dụng thuật toán phân tích để phân tách đối tượng xếp đối tượng vào nhóm riêng biệt có tính đặc thù riêng rẽ phân biệt để sử dụng biện pháp tác động 22 Footer Page 26 of 126 Header Page 27 of 126 Do vậy, hệ phương pháp đặt trọng tâm vào việc xây dựng toán địa lý định lượng bán định lượng có khả giải phân tích mối quan hệ cấu trúc cảnh quan với trình sinh thái, bao gồm: toán entropy cảnh quan (xác định biện pháp phát triển rừng hợp lý cảnh quan), toán phân tích chi phí-lợi ích (so sánh hiệu từ dự án phát triển trồng mức thích nghi sinh thái cảnh quan), toán phân tích đa biến (phân tích nhóm, phân tích tương quan), toán xác định chức kinh tế cảnh quan 1.5 Tri thức địa ngƣời dân nhận biết ứng phó với tai biến thiên nhiên Quan niệm tri thức địa Ở Việt Nam, năm gần đây, cụm từ tri thức địa sử dụng số công trình nghiên cứu tác giả với nhiều tên gọi khác nhau: tri thức địa phương, tri thức dân gian, tri thức địa, kiến thức truyền thống, kiến thức địa phương, Từ cách gọi khác trên, nhà nghiên cứu có quan niệm cách hiểu khác tri thức địa PGS.TS Lê Trọng Cúc cho rằng: Tri thức địa hệ thống tri thức cộng đồng dân cư địa quy mô lãnh thổ khác Tri thức địa phương hình thành trình lịch sử lâu đời, qua kinh nghiệm ứng xử với môi trường xã hội, định hình nhiều dạng thức khác nhau, truyền từ đời sang đời khác qua trí nhớ, qua thực tiễn sản xuất thực hành xã hội Nó hướng đến việc hướng dẫn điều hòa quan hệ xã hội, quan hệ người thiên nhiên GS.TS Ngô Đức Thịnh đưa quan điểm sau: Tri thức địa toàn hiểu biết người tự nhiên, xã hội thân, hình thành tích lũy trình lịch sử lâu dài cộng đồng, thông qua trải nghiệm trình sản xuất, quan hệ xã hội thích ứng môi trường Nó tồn nhiều hình thức khác truyền từ đời sang đời khác trí nhớ thực hành xã hội Đặc điểm kiến thức địa (KTBĐ) - Dựa kinh nghiệm: Được hình thành trình nghiệm sinh (trải nghiệm đúc kết thành tri thức) - Thường xuyên kiểm nghiệm qua hàng kỷ sử dụng: Luôn có chọn lọc trình vận động sống 23 Footer Page 27 of 126 Header Page 28 of 126 - Thích nghi với đặc điểm văn hoá môi trường: Phù hợp với môi trường tự nhiên xã hội cộng đồng người Phản ánh đặc tính phổ biến văn hoá đồng quy (các cộng đồng người sinh sống điều kiện tự nhiên giống nhau, có đặc điểm văn hoá tương đồng) - Năng động thay đổi: Không phải cấu trúc thành bất biến, có tích hợp sau trình phát triển tự thân tiếp biến văn hoá (theo Mai Thanh Sơn cộng sự) Phân loại tri thức địa theo quan điểm nghiên cứu khác : - Tri thức địa phương khai thác sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên thiên nhiên - Tri thức địa phương hoạt động sản xuất - Tri thức địa phương văn hóa vật chất - Tri thức địa phương ứng xử xã hội quản lý cộng đồng - Tri thức địa phương chăm sóc sức khỏe Vai trò giá trị kiến thức địa thích ứng với biến đổi khí hậu - Sự đa dạng hệ thống trồng, vật nuôi hệ thống góp phần cải thiện trì dịch vụ hệ sinh thái, tăng cường khả thích ứng với BĐKH, giảm tính dễ bị tổn thương cộng đồng Các giống trồng/vật nuôi địa thường có khả chống chịu tốt, bị dịch bệnh so với giống không yêu cầu đầu tư thâm canh cao phù hợp với nhiều người kể người nghèo - KTBĐ tảng cho tự cung tự cấp tự người dân giúp cho người dân bị phụ thuộc vào bên giảm tình trạng dễ bị tổn thương cộng đồng BĐKH gây - Người dân quen với kỹ thuật địa nên họ hiểu, vận dụng trì kỹ thuật tốt so với kỹ thuật đưa vào từ bên nên kinh nghiệm tiếng nói cộng đồng phát huy sử dụng có hiệu - KTBĐ cung cấp thêm giải pháp, lựa chọn trình thích ứng với BĐKH Nhờ đó, mà người dân địa phương có thêm lựa chọn đưa giải pháp, mô hình phù hợp với cộng đồng nhằm thích ứng với BĐKH thay phụ thuộc vào yếu tố từ bên (giống, kỹ thuật mới) (ADC, Báo cáo nghiên cứu Kiến thức địa thích ứng với Biến đổi khí hậu, 2013) 24 Footer Page 28 of 126 Header Page 29 of 126 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đặng Văn Bào, Nguyễn Hiệu (2006), “Một số dạng tai biến thiên nhiên Việt Nam cảnh báo chúng sở nghiên cứu địa mạo”, Tạp chí Khoa học ĐHQG HN, KHTN & CN, T.XXII, N-4AP, tr.12-23 Báo cáo kinh tế xã hội huyện Sa Pa 2015 Đào Đình Bắc (2004), Địa mạo đại cương, NXB ĐHQG Hà Nội, Hà Nội Đào Đình Bắc nnk(2006), “Về vấn đề cảnh báo - dự báo tai biến thiên nhiên đảm bảo độ an toàn cho điểm dân cư miền núi”, Tạp chí Khoa học ĐHQG HN, KHTN & CN, T.XXII, N-4AP, tr.1-11 Bộ Tài nguyên Môi trường (Bộ TN-MT) (2008), Chương trình mục tiêu Quốc gia ứng phó với BĐKH, Hà Nội tr 6 Bộ tài nguyên môi trường (2009) Kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam Cục thống kê tỉnh Lào Cai (2007), Niên giám thống kê tỉnh Lào Cai, NXB Thống kê, Lào Cai CARE.(2010) Thích ứng với biến đổi khí hậu dựa vào cộng đồng Dự án Quản lý rủi ro thiên dựa vào cộng đồng Sa Pa, Lào Cai (2010), Các thông điệp truyền thông phòng ngừa giảm nhẹ thiên tai 10 Khung kế hoạch biến đổi khí hậu tỉnh Lào Cai 2012 - 2020 11 Nguyễn Quang Mỹ, Đặng Văn Bào, Trần Thanh Hà (2007), "Xây dựng sơ đồ phân vùng tai biến môi trường lãnh thổ Tây Bắc với trợ giúp công nghệ GIS", Tạp chí Địa Chính, Số (8), tr.1-10 12 Vũ Văn Phái (2010), Tai biến thiên nhiên, tập giảng 13 Tài liệu hội thảo khoa học, Trượt - lở & Lũ quét & Lũ bùn đá - Những giải pháp phòng tránh miền núi Bắc Bộ, Bộ KH&CN, chương trình KHCN cấp nhà nước KC-08, 85 tr 14 Nguyễn An Thịnh (2007), Phân tích cấu trúc sinh thái cảnh quan phục vụ phát triển bền vững nông lâm nghiệp du lịch huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai, luận án Tiến sĩ Địa lý, trường Đại học Khoa học tự nhiên Hà Nội 15 GS.TSKH Đặng Hùng Võ, Nghiên cứu tác động hoạt động kinh tế - xã hội tới biến động sử dụng đất môi trường tự nhiên khung cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu (nghiên cứu trường hợp đồng sông Hồng vùng núi Tây Bắc Việt Nam), 2010 65 Footer Page 29 of 126 ... DỤNG VIỄN THÁM - GIS TRONG ĐÁNH GIÁ DỰ BÁO TAI BIẾN THIÊN NHIÊN TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 1.1 Biến đổi khí hậu tai biến thiên nhiên Biến đổi khí hậu biến đổi trạng thái khí hậu so với trung... GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguy n Thị Thu Trang ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS VỚI SỰ THAM GIA CỦA CỘNG ĐỒNG NGHIÊN CỨU NGUY CƠ TAI BIẾN THIÊN NHIÊN Ở SAPA - LÀO CAI. .. DỤNG VIỄN THÁM GIS TRONG ĐÁNH GIÁ DỰ BÁO TAI BIẾN THIÊN NHIÊN TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 1.1 Biến đổi khí hậu tai biến thiên nhiên 1.2 Khái quát tình hình nghiên cứu dự báo tai