11 toan van bai bao truot lo dat

ỨNG DỤNG GIS VÀ VIỄN THÁM NGHIÊN CỨU SẠT LỞ ĐẤT TẠI VƯỜN QUỐC GIA PHONG NHA KẺ BÀNG Trần Xn Mùi*, Võ Văn Trí* (*) Phịng Khoa học Hợp tác quốc tế, Ban quản lý Vườn quốc gia Phong Nha – Kẻ Bàng Email: research.pnkb@gmail.com Tóm tắt Sạt lở đất tai biến thiên nhiên có tác động lớn đến tự nhiên hoạt động kinh tế - xã hội người Khu vực Phong Nha – Kẻ Bàng với đặc điểm địa hình dốc, chia cắt hệ thống sơng ngịi, lượng mưa lớn Do vậy, có nguy sạt lở cao, đặc biệt khu vực núi đất độ che phủ thảm thực vật thấp dọc tuyến đường Hồ Chí Minh nhánh Đơng nhánh Tây, tuyến đường 20 Việc nghiên cứu sạt lở đất để xây dựng kịch nhằm ứng phó với thiên tai giải pháp nâng cao lực quản lý tài nghiên Trong nghiên cứu liệu đầu vào gồm: liệu ảnh viễn thám (Landsat, Spot, DEM), đồ địa hình, độ dốc, hướng dốc, mật độ sông suối, thủy văn, loại đất, đồ sử dụng đất, lớp phủ thực vật, điểm sạt lở đồ thông tin khác Mỗi lớp liệu gán trọng số tương ứng với tầm quan trọng chúng q trình sạt lở đất Một mơ hình phân tích sạt lở đất xây dựng dựa công cụ phần mềm ArcGIS dựa kết tổ hợp tất lớp chuyên đề trọng số yếu tố tạo đồ dự báo nguy sạt lở đất phân theo mức độ: Rất cao, cao, trung bình, thấp thấp Kết nghiên cứu cho thấy khu vực có tượng sạt lở cao cao phân bố khu vực có cấu trúc địa chất không ổn định, thổ nhưỡng bở rời, dễ bị phong hóa, lượng mưa trung bình cao bị tác động cơng trình giao thơng Kết nghiên cứu giúp phòng tránh hậu tượng trượt lở đất gây ra, sở để quy hoạch bố trí hạ tầng Từ khóa: Sạt lở đất, tai biến, Phong Nha – Kẻ Bàng ĐẶT VẤN ĐỀ Thuật ngữ sạt lở đất (Landslide) để chuyển động đất đá mặt hay gần mặt đất xuống phía sườn dốc, đồng thời để thân thể trượt Sạt lở đất lớn làm dịch chuyển hàng trăm ngàn mét khối vật liệu, tiêu hủy trung tâm định cư lớn, làm biến đổi mạnh cảnh quan mạng lưới thủy văn [4] Các nguyên nhân tự nhiên tác động đến trượt lở đất tác động trận động đất, mưa bão, hoạt động kiến tạo địa mạo tạo nên đứt gãy cho khu vực sạt lở, nguyên nhân kinh tế - xã hội hoạt động nông nghiệp, phá rừng làm nương rẫy tạo nên khu vực đất trống đồi trọc, bạt taluy xây dựng công trình đường giao thơng, làm tăng thêm độ dốc cho khu vực đồi núi nguyên nhân làm gia tăng khả sạt lở đất tuyến đường [9] Việt Nam quốc gia nằm khu vực có khí hậu nhiệt đới ẩm, lượng mưa lớn có phân hóa theo mùa rõ rệt Bên cạnh đó, với đặc điểm địa hình có tới 3/4 diện tích đồi núi nên thường xuyên chịu nhiều thiên tai ảnh hưởng tự nhiên Các thiên tai mà hàng năm Việt Nam phải thường xuyên hứng chịu như: bão, lũ lụt kèm với sạt lở đất núi xâm thực xói lở bờ sơng, bờ biển Chúng ảnh hưởng lớn đến môi trường tự nhiên kinh tế -xã hội nước ta, ảnh hưởng đến phát triển đất nước [10] Phong Nha – Kẻ Bàng thuộc khu vực miền Trung thường xuyên chịu nhiều tượng thời tiết cực đoan lũ lụt, gió tây khơ nóng mà đặc biệt tượng sạt lở đất Với đặc điểm tự nhiên địa hình dốc, chia cắt mạnh; khu vực cịn nằm vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, mưa nhiều lượng mưa lớn, bình quân từ 2.000 – 2.500mm, có nơi lên tới 3.000mm, lượng mưa phân bố không năm Mùa khô có lượng mưa thấp số ngày mưa bình quân tháng tối thiểu 10 ngày có đợt mưa tiểu mãn Phong Nha - Kẻ Bàng nằm lưu vực dịng sơng Chày, sơng Trc, sông Son, thượng nguồn sông Gianh [1] Hiện nay, tượng thời tiết cực đoan diễn biến khó lường hậu ngày nghiêm trọng biến đổi khí hậu Các tượng thời tiết cực đoan làm phát sinh nhiều hệ để lại hậu nghiêm trọng lũ lụt, trượt lở Tai biến sạt lở đất thảm họa nguy hiểm, thường xuyên xảy có tác hại lớn đời sống sản xuất người Nghiên cứu sạt lở đất nhiều quan, đơn vị quan tâm Trong nghiên cứu tai biến sạt lở đất đá số tuyến đường giao thông thuộc tỉnh Cao Bằng vùng phụ cận, tác giả ng Đình Khanh nnk dựa sở khảo sát thực địa, phân tích đồ địa hình, ảnh vệ tinh tài liệu liên quan để phân tích trạng sạt lở tuyến đường Cơng trình “Đánh giá nguy tai biến trượt lở dọc tuyến đường 4D sở nghiên cứu mối quan hệ cấu trúc địa chất địa hình” , kết thể rõ nguyên nhân gây sạt lở đất Các tác giả phân tích mối quan hệ cấu trúc địa chất đặc điểm địa hình tác động đến trình sạt lở đất [2] Cũng nghiên cứu yếu tố tác động đến sạt lở đất, tác giả Lại Tuấn Anh nnk sử dụng công nghệ viễn thám GIS để phân tích yếu tố tác động đến sạt lở đất để thành lập đồ chuyên đề khu vực sạt lở đất nguy hiểm khu vực huyện Xín Mần – Hà Giang Trong đó, mối quan hệ định lượng sạt lở đất yếu tố ảnh hưởng đến sạt lở đất thành lập hệ số chắn CF (Certainty Factor) Các yếu tố ảnh hưởng tác giả đề cập đến độ dốc, độ cao, lớp đất mặt, địa chất, khả nước,… phân tích công nghệ viễn thám GIS [3] Trong năm gần nhiều quan nghiên cứu doanh nghiệp áp dụng hệ thống thông tin địa lý để giải toán lĩnh vực quản lý tài nguyên môi trường, qui hoạch độ thị, dự báo sạt lở, lũ lụt Các ứng dụng GIS ngày thể ưu số phần mềm ArcGis Deskop phát triển ESRI với khả nhập, chỉnh sửa phân tích kiến thức địa lý Việc nghiên cứu tượng sạt lở đất công nghệ GIS viễn thám biện pháp hữu hiệu nhằm ứng phó với thời tiết cực đoan biến đổi khí hậu khu vực Phong Nha - Bàng Đồng thời, kết nghiên cứu tài liệu phục vụ cho cơng tác quy hoạch, bố trí cơng trình, phục vụ quản lý hoạch định sách DỮ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Dữ liệu Các lớp liệu sử dụng nghiên cứu, gồm: - Dữ liệu ảnh viễn thám: Ảnh Landsat chụp năm 2016; ảnh Spot chụp năm 2010, ảnh DEM (mơ hình số độ cao) (bảng 1) - Bản đồ: địa chất, độ dốc, mật độ sông suối, thủy văn, loại đất, trạng rừng, lượng mưa - Số liệu thực địa Bảng 1: Thông số ảnh viễn thám TT Sensor Mã số Ngày chụp Aster GDEM Aster GDEM Landsat SPOT SPOT SPOT SPOT ASTGDEMV2_0N17E106 ASTGDEMV2_0N17E105 LC81260482016098LGN00 52713141005140338292J 52723151003120349322J 52733151003030322332J 52733161003230338102J 17/10/2011 17/10/2011 07/4/2016 5/14/2010 3/12/2010 3/3/2010 3/23/2010 Góc phương vị mặt trời (sun azimuth) Độ cao mặt trời (sun elevation) 110.01859470 85.712538 136.605383 131.881581 126.609836 63.52485962 72.358305 61.514081 54.372593 63.717805 2.2 Phương pháp Dữ liệu thực địa Dữ liệu đồ nhân tố Dữ Dữ liệu liệu ảnh ảnh viễn viễn thám thám Dữ liệu đầu vào Dữ liệu thuộc tính Dữ liệu khơng gian Giá trị trọng số Chuyển sang raster Quá trình xử lý Trọng số Wj Trọng số Xij Các lớp liệu Chồng lớp đồ Bản đồ trạng sạt lở Các đồ nhân tố Thuật toán LSI Bản đồ dự báo trượt lở Kết đầu Hình 1: Quy trình thành lập bả đồ dự báo sạt lở đất Bản đồ dự báo sạt lở thành lập theo công thức (theo Patrono, et al., 1995): n LSI = ∑ Wj*Xij (1) j=1 SI (Landslide Susceptibility Index): số nhạy cảm sạt lở đất Wj: trọng số nhân tố thứ j Xij: điểm số lớp thứ i nhân tố gây trượt j [8, tr.145] + Xác định điểm số lớp nhân tố gây sạt lở Xij theo công thức 1.1: Xij = Si*100 / S (1.1) Trong đó: Si: diện tích xảy tai biến S: diện tích tự nhiên [11] + Xác định trọng số yếu tố tác động đến trượt lở Wj: Phương pháp phân tích thứ bậc (Analytical Hierarchy Process – AHP, hay cịn gọi phương pháp mơ hình trọng số) phương pháp bán định lượng Nội dung phương pháp bao gồm việc xây dựng hệ thống cặp ma trận so sánh yếu tố khác cho trượt lở đất Cách tiếp cận mô tả phân bậc tầm quan trọng nhân tố gây nên trượt lở đất, nhân tố so sánh với nhân tố khác để xác định tầm quan trọng chúng trượt lở đất [7, tr.43-44] Bảng 2: Ví dụ ma trận so sánh cặp yếu tố i, j k Yếu tố i Yếu tố j Yếu tố k Yếu tố i aij aik Yếu tố j 1/aij ajk Yếu tố k 1/aik 1/ajk Đây ma trận nghịch đảo với so sánh cặp: i so sánh với j có giá trị aij j so sánh với i có giá trị nghịch đảo 1/aij Để điền vào ma trận, người ta dùng thang đánh giá từ đến sau [12]: Bảng 3: Thang đánh giá mức độ so sánh Mức độ 2,4,6,8 Định nghĩa Giải thích Quan trọng (equal) Hai yếu tố có mức độ quan trọng Sự quan trọng yếu yếu tố yếu tố (moderate) Quan trọng nhiều yếu tố yếu tố (strong) Sự quan trọng biểu lộ mạnh yếu tố yếu tố (very strong) Sự quan trọng tuyêt đối yếu tố yếu tố (extreme) Mức trung gian mức nêu Kinh nghiệm nhận định nghiêng yếu tố yếu tố Kinh nghiệm nhận định nghiêng mạnh Một yếu tố ưu tiên nhiều biểu lộ thực hành Sự quan trọng hẳn yếu tố mức Cần thỏa hiệp hai mức độ nhận định Tiến hành điều tra 04 chuyên gia phiếu câu hỏi Các nội dung phiếu câu hỏi xoay quanh vấn đề: - Xếp hạng mức độ ưu tiên yếu tố - Đánh giá cho điểm cặp yếu tố theo thang đánh giá Satty (bảng 3.1) Tổng hợp kết vấn tính tốn mức độ ưu tiên cặp yếu tố phương pháp trung bình cộng Kết thể bảng Bảng 4: Bảng tổng hợp mức độ ưu tiên yếu tố Mã Yếu tố so sánh đôi Phiếu vấn chuyên gia Tổng (1) (2) (3) (4) hợp Độ dốc địa chất 5 Độ dốc đất đai 7 Độ dốc lượng mưa 5 4 Độ dốc mật độ sông suối 7 Độ dốc lớp phủ thực vật 7 Địa chất đất đai -3 -5 -7 -5 -5 Địa chất lượng mưa -5 -3 -5 -7 -5 Địa chất mật độ sông suối -5 -3 -5 -3 -4 Địa chất lớp phủ thực vật -5 -3 -5 -3 -4 10 Đất đai lượng mưa -3 -3 -3 -2 11 Đất đai mật độ sông suối -3 -3 -3 -2 12 Đất đai lớp phủ thực vật 3 13 Lượng mưa mật độ sông suối 5 14 Lương mưa lớp phủ thực vật 5 15 Mật độ sông suối lớp phủ thực vật 5 3 Dựa nguyên tắc AHP thứ tự ưu tiên yếu tố so sánh đôi Kết so sánh thể bảng Trọng số yếu tố xác định giá trị trung bình (bảng 5) Bảng 5: Ma trận xác định trọng số yếu tố Chỉ tiêu Độ dốc (A) Địa chất (B) Đất đai (C) (A) 1/4 1/6 (B) (C) 1/5 (D) 1/5 1/2 (E) 1/4 1/2 (F) 1/4 Lượng mưa (D) Mật độ sông suối (E) Lớp phủ thực vật (F) 1/4 1/7 1/7 4 2 1/3 1/5 1/4 1/4 4 Việc tính tốn trọng số thực chia giá trị cột ma trận cho tổng số giá trị cột đó, điều cho ma trận (bảng 5) với giá trị nằm khoảng từ đến Giá trị trung bình dịng ma trận tương ứng với trọng số tiêu nằm dịng Bảng 6: Tính tốn trọng số cho yếu tố gây trượt lở đất Chỉ tiêu (A) (B) (C) (D) (E) (F) Trọng số Độ dốc (A) 0,51 0,17 0,52 0,65 0,5 0,36 0,45167 Địa chất (B) 0,13 0,04 0,02 0,03 0,02 0,01 0,04167 Đất đai (C) 0,09 0,22 0,09 0,08 0,04 0,16 0,11333 Lượng mưa (D) 0,13 0,22 0,17 0,16 0,36 0,21 0,20833 Mật độ sông suối (E) 0,07 0,17 0,17 0,03 0,07 0,21 0,12000 Lớp phủ thực vật (F) 0,07 0,17 0,03 0,04 0,02 0,05 0,06333 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Các nhân tố tác động đến sạt lở đất: - Nhân tố độ dốc: Độ dốc địa hình có vai trị định tới hình thành phát triển trượt lở Khi góc dốc lớn mức độ ổn định sườn nhỏ ngược lại độ dốc không khơng có trượt lở Từ liệu ảnh DEM tiến hành tính tốn độ dốc cho khu vực sử dụng công cụ Slope phần mềm ArcGIS, sau tính tốn độ dốc phân cấp theo mức độ từ thấp dến cao dựa vào công cụ Reclassify phần mềm ArcGIS Dựa lớp liệu GIS vùng sạt lở tiến hành chồng xếp với đồ độ dốc sử dụng thuật tốn Union để tính toán trọng số Bản đồ độ dốc sau thành lập thống kê chia thành cấp giá trị tương ứng với mức độ tác động đến tai biến sạt lở đất khác (bảng 7) Bảng 7: Phân cấp ảnh hưởng nhân tố độ dốc đến trình s ạt l đ ất Cấp ảnh hưởng Cấp Cấp Cấp Cấp Cấp Mức độ tác động Mức độ thấp Mức độ thấp Mức độ trung bình Mức độ cao Mức độ cao Độ dốc (độ) - 10 10 - 20 20 - 30 30 - 40 40 - 75 Diện tích (ha) Diện tích (%) 9568.08 22722.80 34459.00 70285.20 32.31 6.98 16.58 25.14 51.28 0.02 - Nhân tố địa chất: Ảnh hưởng điều kiện địa chất, kiến tạo coi nhân tố gây trình sạt lở đất, đặc biệt thành phần thạch học nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến ổn định sườn Các đá có độ bền thấp dễ có xu hướng phong hố thành vật liệu bền vững Trong nhóm bao gồm sét, đá phiến, số tuf núi lửa đá có chứa khoáng vật dạng yếu mica (các đá biến chất) Dựa lớp liệu GIS vùng sạt lở tiến hành chồng xếp với đồ địa chất sử dụng thuật tốn Union để tính tốn trọng số Bản đồ địa chất sau thành lập thống kê chia thành cấp giá trị tương ứng với mức độ tác động đến tai biến sạt lở đất khác (bảng 8) Bảng 8: Phân cấp ảnh hưởng nhân tố địa chất đ ến trình s ạt l đ ất Cấp ảnh hưởng Cấp Cấp Cấp Cấp Cấp Mức độ tác động Mức độ thấp Mức độ thấp Mức độ trung bình Mức độ cao Mức độ cao Mã Hệ tầng Hệ tầng 1- 4, 6, 8,9, 11, 14 3, 8-10, 12 7, 10,11, 13, 15 5, 8,9 3,5, 7-13,15 Mã Đệ Tứ không phân chia Halocen-trung Hệ tầng Bắc Sơn Hệ tầng Bản Giàng Hệ tầng Cát Đằng Hệ tầng Đông Thọ Hệ tầng Khe Giữa Hệ tầng La Khê 10 11 12 13 14 15 - Nhân tố đất đai: Diện tích (ha) 20130.17 61476.74 39902.01 11731.42 32.69 Hệ tầng Hệ tầng Long Đại Hệ tầng Long Đại Hệ tầng Mụ Gia Hệ tầng Mụ Giạ Hệ tầng Mục Bài Hệ tầng Rào Chan Phức hệ Trường Sơn Diện tích (%) 15.10 46.13 29.94 8.80 0.02 Đất đai có vai trị quan trọng q trình sạt lở đất, đặc biệt thành phần tính chất loại đất Các loại đất có tính chất phân lớp, tầng mỏng dễ phát sinh mặt trượt cho trình sạt lở, thành phân đất đai chủ yếu khống vật mang tính chất liên kết dễ xảy sạt lở Dựa lớp liệu GIS vùng sạt lở tiến hành chồng xếp với đồ đất sử dụng thuật tốn Union để tính tốn trọng số Bản đồ đất sau thành lập thống kê chia thành cấp giá trị tương ứng với mức độ tác động đến tai biến sạt lở đất khác (bảng 9) Bảng 9: Phân cấp ảnh hưởng nhân tố đất đến trình s ạt l đ ất Cấp ảnh hưởng Cấp Cấp Cấp Cấp Cấp Mức độ tác động Mức độ thấp Mức độ thấp Mức độ trung bình Mức độ cao Mức độ cao Diện tích (ha) Loại đất 5, 15 3, 14,15 1,2,4,9-12, 15 6-8, 13 1-14, 16 Diện tích (%) 73.90 59436.24 69299.15 4235.42 91.82 0.06 44.64 52.05 3.18 0.07 Mã Loại đất Đất đỏ nâu đá vôi Mã Loại đất Đất vàng đỏ đá Mácma axit Đất đỏ vàng đá sét 10 Đất vàng nhạt đá cát Đất mùn đỏ vàng đá sét 11 Đất xám glây Đất mùn vàng đỏ đá Mácma axit 12 Đất xám đá Mácma axit Đất mùn vàng nhạt đá cát 13 Đất xám phù sa cổ Đất nâu vàng phù sa 14 Đất xói mịn trơ sỏi đá Đất phù sa Glây 15 Núi đá Đất phù sa không bồi đắp 16 Sông, hồ - Nhân tố lượng mưa: Lượng mưa thông số quan trọng định đến trình sạt lở đất Cường độ sạt lở đất gia tăng tỷ lệ thuận với lượng mưa, đặc biệt với cường độ mưa trận Lượng mưa trung bình năm khu vực Phong Nha – Kẻ Bàng lớn dao động từ 2000 – 2400 mm/năm Bản đồ lượng mưa trung bình năm thành lập việc nội suy giá trị lượng mưa trung bình năm trạm đo mưa sử dụng công cụ Point Density dựa thuật toán IDW (Interpolates distance weighted) Dựa lớp liệu GIS vùng sạt lở tiến hành chồng xếp với đồ lượng mưa sử dụng thuật tốn Union để tính tốn trọng số Bản lượng mưa sau thành lập thống kê chia thành cấp giá trị tương ứng với mức độ tác động đến tai biến sạt lở đất khác (bảng 10) Bảng 10: Phân cấp ảnh hưởng nhân tố lượng mưa đến trình s ạt l đất Cấp ảnh hưởng Cấp Cấp Cấp Cấp Cấp Mức độ tác động Mức độ thấp Mức độ thấp Mức độ trung bình Mức độ cao Mức độ cao Lượng mưa (mm/năm) 2000 2100 2150 2200 2300 Diện tích (ha) 9963.51 7346.85 55683.10 60407.28 32.24 Diện tích (%) 7.47 5.51 41.73 45.27 0.02 - Nhân tố mật độ sông suối: Ảnh hưởng mật độ sông suối coi nhân tố gây trình sạt lở đất, khu vực mật độ sơng suối cao tỉ lệ thuận với q trình phát sinh sạt lở đất ảnh hưởng dòng chảy nước Bản đồ mật độ sông suối thành lập dựa vào lớp liệu sông suối bề mặt khu vực, sử dụng công cụ Line Density dựa thuật toán nội suy IDW (Interpolates distance weighted) Dựa lớp liệu GIS vùng sạt lở tiến hành chồng xếp với đồ mật độ sông suối sử dụng thuật tốn Union để tính tốn trọng số Bản mật độ sông suối sau thành lập thống kê chia thành cấp giá trị tương ứng với mức độ tác động đến tai biến sạt lở đất khác (bảng 11) Bảng 11: Phân cấp ảnh hưởng nhân tố mật độ sơng su ối đ ến q trình sạt lở đất Cấp ảnh hưởng Cấp Cấp Cấp Cấp Cấp Mức độ tác động Mức độ thấp Mức độ thấp Mức độ trung bình Mức độ cao Mức độ cao Mật độ sông suối (km/km2) 0.5 - 1 - 1.5 1.5 - 2 - 2.5 2.5 - Diện tích (ha) 26996.70 55278.00 24976.36 26144.50 33.00 Diện tích (%) 20.23 41.43 18.72 19.59 0.02 - Nhân tố lớp phủ thực vật: Trong nghiên cứu, phân tích nhân tố phát sinh sạt lở đất trạng sử dụng đất xem xét khía cạnh ảnh hưởng lớp phủ thực vật Các tính chất ăn sâu, ăn ngang rễ, mật độ lớp phủ thông số quan trọng đánh giá ảnh hưởng lớp phủ thực vật tai biến trượt lở Thảm thực vật rừng rậm thường xanh thường giữ cho địa hình ổn định kiểu thảm thực vật khác Tính ổn định địa hình cịn tỷ lệ thuận với mật độ che phủ lớp phủ thực vật Dựa lớp liệu GIS vùng sạt lở tiến hành chồng xếp với đồ lớp phủ sử dụng thuật tốn Union để tính tốn trọng số Bản đồ lớp phủ sau thành lập thống kê chia thành cấp giá trị tương ứng với mức độ tác động đến tai biến sạt lở đất khác (bảng 12) Bảng 12: Phân cấp ảnh hưởng nhân tố lớp phủ đến trình s ạt l đ ất Cấp ảnh hưởng Mức độ tác động Lớp phủ Diện tích (ha) Diện tích (%) Mức độ thấp - 22 73382.02 55.01 Mức độ thấp 1-3, 5, 8-11, 14, 16, 18,22 55621.98 41.70 Mức độ trung bình 2-3, 10,13-14, 16,19 4167.27 3.12 Mức độ cao 3, 7,11 101.51 0.08 Mức độ cao - 3, 5, 7, -11, 13,14, 16, 18,19 115.07 0.09 Mã Lớp phủ Cây bụi, thảm cỏ núi đá vôi Cây bụi, thảm cỏ núi đất Đất Nông nghiệp đất khác Đất trống có gỗ rải rác Đất trống có Cỏ, Cây bụi Khu vực dân cư Mặt nước Rừng kín thường xanh nhiệt đới ẩm chủ yếu lồi rộng núi đá vơi độ cao 700m 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Rừng kín thường xanh nhiệt đới ẩm núi đá vôi 700m Rừng kín thường xanh nhiệt đới ẩm núi đất 700m Rừng rộng thường xanh giàu Rừng rộng thường xanh nghèo Rừng rộng thường xanh phục hồi Rừng rộng thường xanh trung bình Rừng thường xanh bị tác động núi đá vôi Rừng thường xanh bị tác động núi đất Rừng thường xanh nhiệt đới chủ yếu loài kim núi đá vôi độ cao 700m Rừng thường xanh nhiệt đới chủ yếu loài rộng núi đất độ cao 700m Rừng núi đá vôi Rừng trồng Cao Su Rừng trồng gỗ chưa có trữ lượng Rừng trồng gỗ có trữ lượng 3.2 Hiện trạng trượt lở đất Phong Nha – Kẻ Bàng Trượt lở đất xói mòn gây thiên tai bão, lũ quét Một lý khác rừng khai thác trái phép gỗ thượng nguồn Lũ lụt nguyên nhân dẫn đến rừng Hậu dẫn đến suy giảm chức hệ sinh thái Đặc biệt chức điều tiết đóng góp đáng kể để kiểm soát cường độ, khối lượng vận tốc dòng chảy Thiệt hại rừng gây lũ quét trượt lở đất khu vực rừng lên lưu vực Kết thiệt hại rừng tích lũy thiệt hại cường độ phạm vi trượt lở đất xói mịn Số lượng xói mịn trượt lở đất khu vực Phong Nha Kẻ Bàng tăng theo thời gian quan sát (hình 2) Núi U Bị, nơi có vị trí phía nam Phong Nha Kẻ Bàng, có số vụ trượt lở lở đất cao so với nơi khác Đá Đẽo Cổng Trời Đối với khu vực U Bị, có 20 vụ năm 2004, số tăng lên 38 vụ năm 2007 Các địa điểm khác Đá Đẽo, Cổng Trời, trượt lở đất tăng lên thời gian số lượng vụ trượt lở so với khu vực núi U Bị Hình 2: Bản đồ điểm trượt lở đất khu vực Phong Nha – Kẻ Bàng Theo kết thống kê bảng 12 tượng trượt lở xảy 05 địa điểm tuyến đường Hồ Chí Minh nhánh Tây, vị trí nằm phạm vi Vườn quốc gia Phong Nha – Kẻ Bàng phát sinh từ mái dốc độ cao giao động từ 57 – 287m [6, tr.3-4] Bảng 12: Thống kê địa điểm xảy trượt lở TT Kinh độ Vĩ độ Độ cao (m) Địa điểm 106.10 17.64 287 Km 915 + 170 đường HCM nhánh Tây 106.23 17.55 449 Km 922 + 565 đường HCM nhánh Tây 106.27 17.52 65 Km 15T + 000 đường HCM nhánh Tây 106.33 17.48 57 Km 21T + 650 đường HCM nhánh Tây 106.36 17.49 521 Km 36T + 000 đường HCM nhánh Tây 3.3 Bản đồ phân vùng dự báo trượt lở đất Bản đồ phân vùng dự báo trượt lở thành lập theo phương pháp tích hợp nhiều lớp thơng tin đồ đơn tính xác định trọng số Quy trình xử lý phân vùng dự báo sạt lở theo công thức (1) Patrono, et al., 1995 Bản đồ phân vùng dự báo trượt lở thành lập theo phương pháp tích hợp nhiều lớp thơng tin đồ đơn tính xác định trọng số: LSI = 0,45167*A + 0,04167* B + 0,11333*C + 0,20833*D + 0,12000*E + 0,06333*F Kết phân vùng dự báo sạt lở thể hình 3: Hình 3: Bản đồ dự báo nguy trượt lở đất VQG Phong Nha – Kẻ Bàng Kết chồng xếp đồ xác lập đồ dự báo nguy trượt lở đất khu vực Vườn quốc gia Phong Nha – Kẻ Bàng phân theo 05 cấp độ: thấp, thấp, trung bình, cao cao Các điểm có mức độ trượt lở cao như: khu vực U Bò, Đoòng, dọc đường 20 dọc đường Hồ Chí Minh nhánh Tây Khu vực Đá Đẽo, Cổng Trời có nguy trượt lở thấp đến trung bình Các khu vực khác vùng trung tâm phía Tây Vườn có nguy trượt lở thấp đến thấp Bảng 14: Thơng kê diện tích theo cấp trượt lở TT Phân cấp dự báo trượt lở Diện tích (ha) 10 Nguy trượt lở thấp Nguy trượt lở thấp 31050,90 Nguy trượt lở trung bình 50117,47 Nguy trượt lở cao 36991,50 Nguy trượt lở cao 1,91 2899,67 Theo kết thống kê bảng 14, vùng có nguy trượt lở trung bình chiếm diện tích lớn 50117,47ha, tiếp đến vùng có nguy trượt lở cao 36991,50ha, vùng có nguy trượt lở thấp chiếm diện tích 31050,90ha Khu vực có nguy trượ lở cao chiếm lớn 2899,67ha, vùng nguy trượt lở thấp có diện tích nhỏ 1,91 Có nhiều ngun nhân gây trình trượt lở đất với kết hợp yếu tố đặc điểm địa chất, địa hình, thổ nhưỡng khí hậu khu vực hoạt động kinh tế - xã hội Với trường hợp khu vực Vườn quốc gia Phong Nha – Kẻ Bàng vùng có nguy trượt lở cao cao phân bố khu vực có độ dốc lớn, cấu trúc địa chất không ổn định, thổ nhưỡng bở rời, dễ bị phong hóa, lượng mưa trung bình cao bị tác động cơng trình giao thơng Điển hình khu vực U Bị dọc tuyến đường từ trạm kiểm lâm 37 đến trạm kiển lâm U Bị Các khu vực trung tâm phía Tây Vườn quốc gia có nguy trượt lở thấp chủ yếu cấu tạo địa hình karst, cấu trúc bền vững so với khu vực núi đất U Bị KẾT LUẬN Tích hợp mơ hình phân tích thứ bậc vào GIS để xây dựng đồ nguy trượt lở đất hướng tiếp cận nghiên cứu tai biến tự nhiên Việc tính điểm trọng số cho yếu tố thành phần mang giá trị định lượng loại bỏ phần tính chủ quan q trình nghiên cứu Bản đồ nguy trượt lở đất khu vực Phong Nha – Kẻ Bàng chia thành cấp nguy cơ: thấp, thấp, trung bình, cao, cao APPLICATION OF REMOTE SENSING AND GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEM STUDY ON LANDSLIDE IN PHONG NHA – KE BANG NATIONAL PARK Vo Van Tri *, Tran Xuan Mui* (*) Science and International Cooperation Division, Phong Nha – Ke Bang National Park Management Board Email: research.pnkb@gmail.com Abstract Landslides are one of the natural hazards that have a great impact on the nature and socioeconomic activities of people Phong Nha - Ke Bang is characterized by steep terrain, divided by river system, heavy rainfall As a result, there is a high risk of landslides, especially mountainous areas with low vegetation coverage and along the Ho Chi Minh branches West and East highway, 20 road The landslide study to develop scenarios to cope with natural disasters is a solution for improving the capacity of management of resources In this study, the input data included: remote sensing data (Landsat, Spot, DEM), terrain map, slope, gradient direction, river density, hydrology, soil type, use map Soil, vegetation cover, erosion points and other information maps Each layer of data is assigned a weight corresponding to their importance during landslide A landslide analysis model was built based on the ArcGIS software tool based on the combined results of all the above thematic classes and the weights of each factor that produced landslide risk prediction maps Classified by levels: very high, high, medium, low and very low Research results show that areas with high and very high landslide are distributed in areas with unstable geological structure, loose 11 soil, easily weathered, dynamics of traffic works Research results help to avoid the consequences of landslide caused, the basis for infrastructure planning Keyword: Landslide, disaster, Phong Nha – Ke Bang TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ban quản lý VQG Phong Nha – Kẻ Bàng (2007), Hồ sơ Di sản thiên nhiên giới Vườn quốc gia Phong Nha – Kẻ Bàng, Quảng Bình [2] Chu Văn Ngợi, Nguyễn Thị Thu Hà (2002), Đánh giá nguy tai biến trượt lở dọc tuyến đường 4D sở nghiên cứu mối quan hệ cấu trúc địa chất địa hình, Đề tài NCKH cấp Bộ, Viện Địa lí [3] Lại Tuấn Anh nnk (2005) Thành lập đồ chuyên đề khu vực trượt lở đất nguy hiểm huyện Xín Mần, Hà Giang sử dụng công nghệ viễn thám GIS, Đề tài NCKH cấp sở, Viện Địa Lí [4] Nguyễn Đình Hịe (2001), Địa chất mơi trường, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội, 2001 [5] Nguyễn Đức Lý, Ngơ Hải Dương, Nguyễn Đại (2013), Khí hậu thủy văn Quảng Bình NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [6] Nguyễn Đức Lý (2016), Tai biến trượt lở đất đá sườn dốc giao thông miền núi tỉnh Quảng Bình Tạp chí Thơng tin Khoa học Cơng nghệ Quảng Bình, tập 40(số 3): 3- [7] Nguyễn Trường Ngân (2011), Ứng dụng tiến trình phân cấp thứ bậc xác định yếu tố chủ đạo ảnh hưởng đến q trình xói mịn đất lưu vực sơng Bé Tạp chí Phát triển Khoa học Cơng nghệ, tập 14(số M4–2011): 43 - 44 [8] Nguyễn Thám, Nguyễn Đăng Độ, ng Đình Khanh (2012), Xây dựng đồ nguy trượt lở đất tỉnh Quảng Trị phương pháp tích hợp mơ hình phân tích thứ bậc (AHP) vào GIS, Tạp chí Khoa học, Đại học Huế, tập 74B(số 5): 145 [9] Trương Phước Minh, Nguyễn Thị Diệu, Trần Thị Ân, Nguyễn Văn Nam (2011), Ứng dụng GIS Viễn thám nghiên cứu trượt lở đất thành phố Đà Nẵng, Kỷ yếu Hội thảo Ứng dụng GIS toàn quốc năm 2011, Đà Nẵng [10] Vũ Tự Lập (2008) Địa lý tự nhiên Việt Nam, Nhà xuất Đại học Quốc gia, Hà Nội [11] Nguyen Ngoc Thach (2001), Apllication of Remote sensing and GIS for Predition of Landslide and Flood Hazards in Hoa Binh Provine, Scientific report of Project QG-00-17, Ha Noi [12] Thomas L Saaty (2000), Fundamentals of the Analytic Hierarchy Process, RWS Publications 12 Tác giả: CN Trần Xuân Mùi, ThS.Võ Văn Trí Đơn vị: Ban quản lý Vườn Quốc gia Phong Nha – Kẻ Bàng Địa chỉ: Xã Sơn Trạch, huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình Điện thoại: 0944006358, 0913336889 Email: research.pnkb@gmail.com 13 ... of resources In this study, the input data included: remote sensing data (Landsat, Spot, DEM), terrain map, slope, gradient direction, river density, hydrology, soil type, use map Soil, vegetation... very high, high, medium, low and very low Research results show that areas with high and very high landslide are distributed in areas with unstable geological structure, loose 11 soil, easily weathered,... Diện tích (ha) Lo? ??i đất 5, 15 3, 14,15 1,2,4,9-12, 15 6-8, 13 1-14, 16 Diện tích (%) 73.90 59436.24 69299.15 4235.42 91.82 0.06 44.64 52.05 3.18 0.07 Mã Lo? ??i đất Đất đỏ nâu đá vôi Mã Lo? ??i đất Đất