2.2.2.2 Phương pháp tính tốn số liệu đầu vào cho các biến thuộc thành phần Độ phơi nhiễm (E)
Trong các biến thuộc thành phần Độ phơi nhiễm (E), biến Hiện trạng sử dụng đất được thiết lập dựa trên những loại đất hiện trạng của khu vực nghiên cứu, trên cơ sở các nhóm đất đó nghiên cứu sẽ tiến hành phân loại/nhóm những loại đất có tính chất tương đồng về mức đợ rủi ro khi có ngập lụt. Tùy vào mục đích và yêu cầu của từng bài tốn mà hướng tiếp cận có thể phân thành nhiều nhóm hay ít nhóm khác nhau với thành phần từng nhóm khác nhau. Cụ thể trong nghiên cứu này:
Theo danh mục các loại đất đã thu thập ở trên, xem xét sự tương đồng và mức độ quan trọng của từng loại đất thông qua việc tham khảo ý kiến chuyên gia, các nhà quản lý để phân nhóm các loại đất này thành 5 nhóm chính: Đất nông nghiệp; Đất nuôi trồng thủy sản; Đất ở; Đất chuyên dùng – Công cộng và Đất rừng – trống – Chưa
39 sử dụng.
Chỉ số hiện trạng đất được lấy theo bản đồ hiện trạng sử dụng đất và được quy thành 05 nhóm đất như trên. Mỗi loại đất được gán giá trị từ 1-5 ứng với mức độ rủi ro do lũ, lụt từ thấp đến cao. Cụ thể:
+ Đất Công cộng – Chuyên dùng = 5; + Đất ở = 4;
+ Đất nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản = 3; + Đất trồng cây ăn trái = 2;
+ Đất rừng, đất trống, chưa sử dụng = 1;
Ứng với từng loại đất, nghiên cứu sẽ tính bình qn có trọng số cho từng xã theo cơng thức 2.1 sau: 𝐸𝑑𝑗 =1 𝑛∑ 𝐸𝑖× 𝐹𝑖 𝑛 𝑖=1 (2-1)
Trong đó: 𝐸𝑑𝑗 – Giá trị tiêu chí giá trị đất của xã (j = 1-m): Ei – Giá trị nhóm đất thứ i trong xã
Fi – Giá trị diện tích nhóm đất thứ i chiếm chỗ n – Số nhóm đất có trong xã tính tốn
m - Số lượng xã trong huyện/khu vực tính tốn
Như vậy sau khi tính tốn thì mỗi xã sẽ nhận 01 giá trị đất sử dụng cho biến nhóm đất tḥc nhóm tiêu chí đợ phơi nhiễm.
2.2.2.3 Phương pháp thu thập và biên tập số liệu đầu vào cho các biến thuộc thành phần Tính chống chịu (C)
Đây là nhóm tiêu chí có số biến là nhiều nhất. Các biến này được thiết lập chỉ số từ nguồn: niên giám thống kê, dữ liệu điều tra từ phiếu người dân, dữ liệu điều tra từ thơng tin chính quyền (cán bợ quản lý). Những câu hỏi trong phiếu điều tra để thu thập được dữ liệu cho mỗi biến được thể hiện trong mẫu phiếu.
40
• Xây dựng phiếu điều tra
Trên cơ sở bợ tiêu chí mà nghiên cứu đã thiết lập được, dựa vào nguồn số liệu có thể có để lượng hóa. Ngồi những số liệu khơng thể thu thập từ bất kỳ nguồn nào khác thì ḅc phải tiến hành điều tra xã hợi học ứng với các đối tượng có thể nắm được thơng tin mà ta cần có. Ở đây có thể có 2 hoặc 3 đối tượng là người dân, cán bộ địa phương (thu thập thơng tin từ chính quyền) và chun gia. Tùy từng đối tượng được hỏi và tùy từng tiêu chí mà ta thiết kế bợ phiếu sao cho phù hợp để có thể thu thập được dữ liệu cần thiết mà không mất quá nhiều thời gian và công sức.
Phiếu được thu thập thông qua phỏng vấn từng hộ dân được coi là đại diện. Phiếu được lấy tập trung nhiều ở các thôn, các xã chịu ảnh hưởng thường xuyên bởi lũ, lụt. Ngoài ra lấy đại biểu đối với các xã có tính chất tương đồng về điều kiện tự nhiên (diện tích) và kinh tế xã hợi (thu nhập bình quân, cơ cấu ngành nghề, dân số). Trong từng thơn các gia đình được hỏi cũng mang tính đại biểu là hợ nghèo, hợ khá, hợ giàu, hợ có nghề là cán bợ cơng chức, hợ làm dịch vụ, hộ làm nông nghiệp…sao cho các phiếu mang tính đại biểu đặc trưng cho từng khu vực, từng thành phần hợ gia đình. Trong nợi dung bợ phiếu điều tra các hỏi và phương án trả lời đã được thiết kế tương ứng với mức độ tổn thương thấp đến mức độ tổn thương cao. Bộ câu hỏi dành cho người dân được thiết kế với 48 câu, dành cho cán bợ chính quyền xã được thiết kế gồm 15 câu. Các câu trả lời không chỉ được sử dụng làm giá trị của các tiêu chí mà cịn dùng để xác định trọng số và làm giá trị kiểm nghiệm chỉ số dễ bị tổn thương đã tính (giá trị thiệt hại).
Sau khi số liệu đã được điều tra, thu thập, bổ sung và biên tập sẽ tiến hành xác định các giá trị của các biến trong các tiêu chí. Mẫu phiếu điều tra được đính kèm trong Phụ lục A.
• Xác định đối tượng và số lượng phiếu điều tra:
Lấy phiếu điều tra xã hội học không phải là lấy tất cả người/hộ dân của tất cả các địa phương mà là lấy đại diện. Vậy, có hai vấn đề chính cần quan tâm đối với cách lấy
41
phiếu là đại diện theo không gian (nơi lấy) và đại diện theo đối tượng (người/hộ dân) sao cho kết quả thu được mang ý nghĩa thống kê cho lưu vực nghiên cứu là tốt nhất Lựa chọn vùng (xã/phường) để lấy phiếu đã được xác định từ trước dựa vào bản đồ ngập lụt đã được xây dựng, bản đồ vết lũ, thông tin kinh tế-xã hội các xã. Dựa vào các thơng tin chính này tiến hành xác định những vùng (xã/phường) có thể đại diện cho các xã/phường khác có tính chất tương đồng về kinh tế-xã hợi để lấy phiếu. Ngồi ra sẽ lấy phiếu tại các địa phương có mức đợ ngập lớn, thường xun có lũ. Đối với khu vực được lựa chọn thì yêu cần là số phiếu cần phải được phân đều theo không gian.
Lựa chọn đối tượng là người/hộ dân để tiến hành phỏng vấn thì địi hỏi điều tra viên có tầm quan sát và linh hoạt đảm bảo đối tượng được hỏi bao gồm cả hộ giàu, hộ khá giả, hộ nghèo, người làm nghề nông nghiệp, người là công nhân viên chức, ...và đảm bảo người/hộ được hỏi phải sống ở địa phương lâu năm (đảm bảo đã trải qua nhiều trận lũ).
Trong nghiên cứu này sẽ sử dụng 3 biểu mẫu phiếu điều tra với số lượng như sau: + Đối với người dân: 20 phiếu/xã, phường; mỗi phiếu 45 chỉ tiêu;
+ Đối với cán bộ cấp xã: 01 phiếu/xã, phường; mỗi phiếu 15 chỉ tiêu; + Đối với cán bộ quản lý cấp thành phố 1 phiếu, 15 chỉ tiêu.
• Xử lý dữ liệu thơng tin phiếu điều tra:
Trong nội dung bộ phiếu điều tra các câu trả lời của người dân được hỏi đã được thiết kế các phương án trả lời từ mức độ tổn thương thấp đến mức độ tổn thương cao và gán giá trị từ 1-5 (5 là mức tổn thương cao nhất). Bộ câu hỏi dành cho người dân được thiết kế với 48 câu, Bộ câu hỏi dành cho cán bợ chính quyền xã được thiết kế gồm 15 câu (không kể những câu hỏi thông tin). Các câu trả lời không chỉ được sử dụng làm giá trị của các chỉ số mà còn dùng để xác định trọng số và làm giá trị kiểm nghiệm giá trị tính dễ bị tổn thương.
42
Số liệu thu thập được xử lý nợi nghiệp và giá trị lượng hóa các biến là các câu trả lời của người dân. Từng phiếu được nhập và xử lý sau đó tính trung bình cho tồn xã. Sau khi các số liệu đã được thu thập đầy đủ sẽ tiến hành xử lý mẫu phiếu và xác định giá trị các biến trên phần mềm Microsof Excel.
2.2.3 Tính tốn chỉ số FVI
Mơ hình thiết kế cấu trúc tính tốn chỉ số an FVI như sau:
Hình 2.4 Bợ tiêu chí tính tốn chỉ số dễ bị tổn thương do lũ lụt
Để tính tốn chỉ số FVI, các bước được thực hiện theo trình tự và cơng thức cụ thể như sau:
• Bước 1: Chuẩn hóa số liệu
Mặc dù các biến định tính đã được lượng hóa thơng quan phiếu trả lời và ứng với các mức độ rủi ro khác nhau. Vấn đề ở đây bây giờ là các tham số có thứ nguyên khác nhau. Vậy làm sao để đưa chúng vào cùng công thức để cợng, trừ, nhận hay chia với nhau. Vì lẽ đó khi sử dụng trong 1 hàm quan hệ cần phải được chuẩn hóa trước khi tính tốn. Tính tốn này đã sử dụng phương pháp trong đánh giá chỉ số phát triển con người (HDI) của UNDP (2006) để chuẩn hóa bằng cách qui đồng nhất giá trị trong khoảng 0-1[28].
Trước tiên phải xác định mối tương quan giữa các tham số với tính dễ bị tổn thương. Có hai loại quan hệ có thể xảy ra: Quan hệ thuận - tính dễ bị tổn thương tăng lên/giảm xuống với sự tăng lên/giảm xuống của các giá trị tham số. Quan hệ nghịch có nghĩa là tính dễ bị tổn thương tăng lên/giảm xuống với sự giảm/tăng của các giá trị tham số này:
+ Hàm quan hệ thuận:
43 ij ij ij ij ij ax i i i X Min X x M X Min X (2-2) + Hàm quan hệ nghịch: ij ij ij ij ij ax ax i i i M X X y M X Min X (2-3)
ở đây: xij: Giá trị chuẩn hóa có tỷ lệ thuận với mức độ tổn thương (tức là giá trị này càng cao thì mức đợ tổn thương càng cao);
yij: Giá trị chuẩn hóa có tỷ lệ nghịch với mức đợ tổn thương (tức là giá trị này càng cao thì mức đợ tổn thương càng thấp);
Xij: Giá trị thực
Min[Xij]: Giá trị nhỏ nhất của chuỗi biến i Max[Xij]: Giá trị lớn nhất của chuỗi biến i
Từ hai công thức này cho thấy rằng các giá trị chuẩn hóa của các biến thu được sẽ nằm trong khoảng từ 0 đến 1.
• Bước 2: Xác định trọng số riêng của biến[4]
Do mức độ tác động của các biến lên mức độ dễ bị tổn thương tổng hợp là không giống nhau nên để tính điểm cho các biến cần xác định trọng số của từng biến. Phương pháp được lựa chọn sử dụng là phương pháp tiến trình phân tích cấp bậc AHP (Analytic Hierarchy Process). Phương pháp do Saaty xây dựng.
AHP là mợt tiến trình ra quyết định đa tiêu chí, dùng trong xây dựng trọng số và đánh giá ưu tiên để chọn lựa phương án dựa trên đa tiêu chí. Phương pháp này tạo ra ma trận các tỷ số so sánh, trên cơ sở đó, tính tốn các trọng số theo 5 bước sau:
- Bước 1: Thiết lập ma trận so sánh cặp tiêu chí/tiêu chí.
Để đánh giá sự quan trọng của một phần tử này với 1 phần tử khác, cần một mức thang độ để chỉ sự quan trọng hay mức độ vượt trội qua các tiêu chuẩn hay tính chất của nó Saaty đã đề x́t bảng quan hệ như bảng 2.2.
44
Bảng 2.2 Bảng xếp hạng các mức độ so sánh giữa các phần tử
Mức quan trọng Giá trị Giải thích
Quan trọng như nhau 1 Hai hoạt đợng có đóng góp ngang nhau
Quan trọng như nhau cho đến vừa phải
2
Quan trọng vừa phải 3 Kinh nghiệm và sự phán quyết có sự ưu tiên vừa phải cho một hoạt động
Quan trọng vừa phải đến quan trọng hơn
4
Quan trọng hơn 5 Kinh nghiệm và sự phán quyết có sự ưu tiên mạnh cho một hoạt động
Đến rất quan trọng 6
Rất quan trọng 7 Một hoạt động rất quan trọng
Rất quan trọng đến vô cùng quan trọng
8
Vô cùng quan trọng 9 Được ưu tiên ở mức cao nhất có thể Giả sử, nếu một phần tử A quan trọng hơn phần tử B và được đánh giá mức 9, khi đó B rất ít quan trọng với A và có giá trị là 1/9. Bản chất tốn học của AHP là thiết lập một ma trận biểu diễn mối liên kết của các giá trị của tập phần tử, hỗ trợ rất chặt chẽ cho việc tính tốn. Ứng với mỗi phần tử thiết lập một ma trận giá trị so sánh giữa các phần tử con của nó.
Bảng 2.3 Ví dụ minh họa ma trận tính trọng số cho 5 biến thuộc 1 chỉ thị
Biến 1 Biến 2 Biến 3 Biến 4 Biến 5 Tính
Geomean
Vectơ trọng số
Biến 1 a11 a12 a13 a14 a15 G1 w1
Biến 2 a21 a22 a23 a24 a25 G2 w2
Biến 3 a31 a32 a33 a34 a35 G3 w3
Biến 4 a41 a42 a43 a44 a45 G4 w4
Biến 5 a51 a52 a53 a54 a55 G5 w5
Tổng G 1
- Bước 3: Tính điểm trung bình nhân cho từng tiêu chí theo dịng (GEOMEAN) bằng
EXCEL. Dùng lệnh = GEOMEAN (Tiêu chí 1:Tiêu chí n) = GEOMEAN (a11 : a1n).
- Bước 4: Tính vectơ trọng số bằng cách chuẩn hóa trung bình nhân (với tổng trung
45
(2-4)
- Bước 5: Kiểm tra tính hợp lý của đánh giá.
Để tránh đánh giá chủ quan, cần kiểm tra lại tính hợp lý của đánh giá, có nghĩa là nếu ta đánh giá A > B và B > C thì A > C.
AHP cho chúng ta khả năng kiểm tra sự nhất quán logic của ma trận sánh đơi bằng cách tính tỷ số nhất qn (CR). Cách tính CR như sau:
+ Đã có vectơ trọng số và ma trận đánh giá tầm quan trọng, nhân ma trận A với vectơ trọng số w để có vec tơ B.
+ Chia mỗi phần tử của vectơ B cho thành tố tương ứng trong vectơ w cho ta vectơ mới c:
+ max là trung bình của các thành tố của vectơ c:
+ Sau đó tính chỉ số nhất qn theo cơng thức sau:
(Trong đó n là bậc của ma trận A)
+ Tính tỷ số nhất quán như sau:
(2-5)
(2-6)
46
Trong đó RI là chỉ số ngẫu nhiên, với giá trị RI được lấy từ bảng dưới đây: Bảng 2.4 Bảng chỉ số ngẫu nhiên
N 1 2 3 4 5 6 7 8
RI 0.00 0.00 0.052 0.89 1.11 1.25 1.35 1.40
N 9 10 11 12 13 14 15
RI 1.45 1.49 1.52 1.54 1.56 1.58 1.59
Đánh giá AHP được chấp nhận khi CR < 0,1. Sau khi kiểm tra đạt yêu cầu, ta có thể sử dụng trọng số để tính tốn tiếp theo.
• Bước 3: Tính tốn điểm số riêng của từng chỉ thị
Điểm số riêng của từng chỉ thị được tính tốn theo cơng thức cợng có trọng số (SAW) như sau:
𝐶𝑇 = ∑ 𝐵𝑖× 𝑊𝑖
𝑛
𝑖=1
(2-8)
Trong đó: Bi - Giá trị của biến thứ i (giá trị đã được chuẩn hóa trong bước 1) Wi – Trọng số của biến thứ i.
• Bước 4: Xác định trọng số riêng của từng chỉ thị
Đối với các tiêu chí có từ 3 nhóm chỉ thị trở lên sẽ áp dụng phương pháp AHP để tính trọng số cho các chỉ thị đó. Các bước tiến hành tương tự như trong bước 2. Đối với các tiêu chí có 2 chỉ thị thì trọng số được đánh giá bằng phương pháp bình qn số học.
• Bước 5: Tính tốn điểm số riêng của từng tiêu chí
Điểm số riêng của từng chỉ thị được tính tốn tương tự theo cơng thức cợng có trọng số (SAW) như sau:
𝑇𝐶 = ∑ 𝐶𝑇𝑖 × 𝑊𝐶𝑇𝑖
𝑛
𝑖=1
47
Trong đó: CTi - Giá trị của chỉ thị thứ i (giá trị đã được tính trong bước 3) WCTi – Trọng số của chỉ thị thứ i.
• Bước 6: Tính tốn chỉ số FVI
Chỉ số FVI cũng được tính theo cơng thức SAW như sau: 𝐹𝑉𝐼 = ∑ 𝑇𝐶𝑖× 𝑊𝑇𝐶𝑖
𝑛
𝑖=1
(2-8)
Trong đó: TCi - Giá trị của tiêu chí thứ i được tính trong bước 5
Wi – Trọng số của biến thứ i được tính theo phương pháp AHP
2.3 Xây dựng bản đồ đánh giá mức độ dễ bị tổn thương
Sử dụng phần mềm MapInfo để xây dựng các bản đồ biểu thị giá trị các tiêu chí và bản đồ mức đợ dễ bị tổn thương trên lưu vực sông cụ thể. Các bản đồ được xây dựng thể hiện giá trị trên tồn lưu vực để phân tích, đánh giá tính dễ bị tổn thương cho vùng nghiên cứu.
Ứng với bợ chỉ số của mỗi tiêu chí (đợ phơi nhiễm, tính nhạy và khả năng chống chịu/phục hồi) ta tiến hành xây dựng được 3 bản đồ thành phần và 1 bản đồ mức độ dễ bị tổn thương tổng hợp.
Bản đồ mức độ dễ bị tổn thương lũ lụt được xây dựng sau khi phân chuỗi giá trị chỉ số dễ bị tổn thương thành từng cấp (Bảng 2.5)- mức độ dễ bị tổn thương. Cơ sở phân