8. Cấu trúc luận án
1.3.4. Quy trình nghiên cứu
Quy trình nghiên cứu đƣợc thực hiện gồm 5 giai đoạn theo sơ đồ hình 1.6.
Hình 1.6: Sơ đồ minh họa các bước trong mô hình nghiên cứu.
Giai đoạn 1: Lựa chọn và thành lập bản đồ các yếu tố gây trượt
Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình phát sinh tai biến trƣợt lở đất gồm 5 nhóm chính: yếu tố địa chất; yếu tố địa đình; đặc điểm khí tƣợng thủy văn; đặc điểm lớp phủ thực vật; yếu tố nhân sinh. Trên cơ sở đó, xác định 11 lớp thông tin phục vụ cho đánh giá nguy cơ trƣợt lở đất, đây cũng chính là các biến số cần tìm
45
của phƣơng trình (1) gồm: 1) Thạch học; 2) vỏ phong hóa; 3) góc lệch giữa phƣơng vị hƣớng dốc của đá với hƣớng đổ của định hình; 4) mật độ lineament; 5) địa mạo; 6) độ dốc; 7) mật độ chia cắt sâu; 8) mật độ chia cắt ngang; 9) lƣợng mƣa trung bình năm; 10) hiện trạng lớp phủ; 11) buffer giao thông.
Giai đoạn 2: Thành lập bản đồ hiện trạng trượt lở đất
Ảnh vệ tinh độ phân giải cao (GeoEye-1), ảnh SPOT 4, 5 đƣợc chồng xếp với DEM để giải đoán các khối trƣợt thông qua chìa khóa giải đoán. Vị trí của các điểm trƣợt lở đƣợc khoanh định dƣới dạng các khoanh vi trên bản đồ.
Việc kiểm chứng độ chính xác của bản đồ hiện trạng trƣợt lở đƣợc thực hiện bằng cách kiểm tra ngẫu nhiên các vị trí giải đoán ngoài thực địa.
Giai đoạn 3: Xác định thứ hạng và trọng số các yếu tố gây trượt
- Xác định thứ hạng: Nếu coi mỗi yếu tố gây trƣợt tác động đến quá trình phát
sinh tai biến trƣợt lở đất là độc lập với nhau. Thì mức độ tác động của mỗi yếu tố đó đến trƣợt lở đất ở mỗi khu vực là khác nhau cả về mức độ lẫn cƣờng độ (mức độ: nhiều - ít; cƣờng độ: mạnh – yếu). Việc đánh giá sự phân dị về mặt không gian (đánh giá theo chiều ngang) của một yếu tố gây trƣợt nào đó (độ dốc, vỏ phong hóa,...) đƣợc thực hiện bằng cách chồng phủ bản đồ yếu tố gây trƣợt đó đó lên bản đồ hiện trạng trƣợt lở. Trên cơ sở thống kê diện tích trƣợt lở đất xuất hiện trong mỗi lớp, có thể đánh giá mức độ phân dị về mặt không gian của mỗi yếu tố gây trƣợt. Nghiên cứu này sử dụng phƣơng pháp giá trị thông tin để tính toán thứ hạng cho cho từng yếu tố gây trƣợt.
- Xác định trọng số: Trong 11 lớp thông tin (biến) gây trƣợt, thì mức độ ảnh hƣởng của từng biến đến quá trình phát sinh tai biến trƣợt lở đất là khác nhau. Chính vì thế mà phải có sự so sánh mức độ tác động của các yếu tố này tới quá trình (đánh giá theo chiều thẳng đứng). Kết quả định lƣợng của việc so sánh chính là tìm ra trọng số của mối yếu tố có tác động đến quá trình trƣợt lở đƣợc thực hiện dựa trên phƣơng pháp AHP.
Giai đoạn 4: Xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở đất và kiểm chứng
Nguy cơ trƣợt lở đất chính là sự phân dị không gian của tổng hợp các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình phát sinh tai biến trƣợt lở đất. Nói cách khác nguy cơ trƣợt lở chính là tổng hợp kết quả đánh giá theo chiều ngang và chiều dọc đƣợc thực hiện
46
ở giai đoạn 3. Thông qua phƣơng pháp chồng xếp thông tin và phân loại trong GIS, bản đồ nguy cơ trƣợt lở đất đƣợc lập cho khu vực nghiên cứu với 5 mức nguy cơ: rất thấp, thấp, trung bình, cao và rất cao.
Kiểm chứng độ chính xác của mô hình đề xuất: Việc kiểm chứng nhằm mục đích đánh giá độ chính xác của bản đồ nguy cơ trƣợt lở đất bằng một số phƣơng pháp kiểm chứng tin cậy. Nếu kết quả cho độ tin cậy cao thì mô hình nghiên cứu phù hợp với giả thuyết nghiên cứu, còn ngƣợc lại thì phải hiệu chỉnh lại mô hình.
Giai đoạn 5: Các giải pháp giảm thiểu thiệt hại
Trên cơ sở bản đồ nguy cơ trƣợt lở đất kết hợp với các phân tích về điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội, luận án đã đề xuất các giải pháp giảm thiểu thiệt hại do tai biến trƣợt lở đất cho tỉnh Bắc Kạn.
Tiểu kết chương 1
Nghiên cứu trƣợt lở đất chủ yếu diễn ra theo 2 hƣớng: (1) nghiên cứu hiện trạng trƣợt lở; (2) nghiên cứu nguy cơ trƣợt lở đất. Trong đó hƣớng nghiên cứu hiện trạng trƣợt lở đƣợc coi là tiền đề trong chuỗi các nghiên cứu đánh giá tai biến trƣợt lở đất. Càng về sau này, hƣớng nghiên cứu đánh giá nguy cơ trƣợt lở đất đƣợc tiến hành nhiều hơn và chủ yếu bằng cách tiếp cận gián tiếp. Mức độ áp dụng viễn thám và GIS tùy thuộc vào hƣớng nghiên cứu, cách tiếp cận, quy mô, tỷ lệ và phƣơng pháp nghiên cứu. Viễn thám đƣợc coi là tƣ liệu không thể thiếu trong các nghiên cứu hiện trạng trƣợt lở đất. Ngoài ra nó còn cung cấp các thông tin hữu ích khác trong đánh giá nguy cơ trƣợt lở đất. GIS với khả năng phân tích không gian ngày càng đƣợc sử dụng rộng rãi trong các nghiên cứu nguy cơ trƣợt lở đất theo cách tiếp cận gián tiếp. Trong đánh giá nguy cơ trƣợt lở đất, phƣơng pháp AHP (thuộc nhóm trọng số kinh nghiệm) và phƣơng pháp giá trị thông tin (thuộc nhóm thống kê) phù hợp cho các khu vực nghiên cứu có quy mô tƣơng đối lớn (cấp tỉnh).
Trƣợt lở đất xảy ra khi lực gây trƣợt thắng thế lực chống trƣợt. Có nhiều cách phân loại trƣợt lở đất, trong đó phƣơng pháp phân loại dựa vào độ lớn khối trƣợt phù hợp với các nghiên cứu sử dụng tƣ liệu viễn thám. Trƣợt lở đất chịu ảnh hƣởng bởi: (1) cấu trúc địa chất và tính chất cơ lý của đất đá; (2) quá trình phong hóa; (3) Đặc điểm địa hình của sƣờn dốc; (4) Nƣớc mƣa và nƣớc dƣới đất; (5) Lớp phủ thực vật; (6) các hoạt động nhân sinh.
47
Để đánh giá nguy cơ trƣợt lở đất, mô hình nghiên cứu đƣợc đề xuất gồm 5 giai đoạn: (1) lựa chọn và thành lập bản đồ các yếu tố gây trƣợt; (2) thành lập bản đồ hiện trạng trƣợt lở đất; (3) xác định thứ hạng và trọng số các yếu tố gây trƣợt; (4) xây dựng bản đồ nguy cơ trƣợt lở đất và kiểm chứng; (5) các giải pháp giảm thiểu thiệt hại do tai biến trƣợt lở đất cho tỉnh Bắc Kạn.
48
Chương 2. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI TRƯỢT LỞ ĐẤT TỈNH BẮC KẠN