Phân loại DEM đã hiệu chỉnh

Một phần của tài liệu (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở khu vực xã bản díu, huyện xín mần, tỉnh hà giang bằng phương pháp phân tích thống kê đa biến (Trang 73)

Sau khi có DEM đã được hiệu chỉnh, tiến hành phân nhóm DEM theo phương pháp Natural Breaks và tính trọng số cho từng nhóm theo cơng thức (3). Kết quả tính tốn trọng số của nhóm DEM như bảng 3.3:

Bảng 3.3. Phân nhóm theo độ cao địa hình và giá trị trọng số tương ứng

Formatted: Font: (Default) Times New Roman, 13 pt

Lớp Nhóm DEM (m) Diện tích trượt lở trong KCK (m2) Diện tích tác nhân trong KCK (m2) Trọng số của lớpnhóm 306.,525335256- 588.,895835896 290.900 1.011.100 0.,1675394 588.,895835896- 851.,5660735666 640.863 1374412.,19 0,.6503883 851.,5660735666-1.120.,803 738.482.,99 2.762.100 0.,0942055 1.120.,8030678034- 1.422.,8738874 207.860 1.757.341.,43 -0.,7213385 1.422.8738874- 1.981.,0480960484 25.618.,92 918.816.,20 -2.,1664009

Từ các kết quả phân lớp nhóm theo độ cao địa hình và tính tốn trọng số. Bản Sơ đồ giá trị trọng số các nhóm DEM xã Bản Díu được thành lập như trong hình 3.6 sau (hình 3.6):

Hình 3.6: Sơ đồ giá trị trọng số nhóm DEM xã Bản Díu

Formatted: Font: (Default) Times New Roman, 13 pt

Dựa theo bản đồ giá trị trọng số nhóm DEM và biểu đồ phần trăm diện tích trượt lở đất trong lớp DEM (hình 3.7), ta thấy diện tích trượt lở trong các nhóm DEM được phân bổ trong các nhóm có địa hình với độ cao từ 588,9 đến 1.120,8 là chủ yếu. Độ cao khu vực này diễn ra chủ yếu các trượt chảy đặc trưng với diện tích lớn. Các nhóm cao độ địa hình khác diện tích trượt lở nhỏ. Khu vực có độ cao lớn thường diễn ra đổ lở trong các khối granit bị nứt nẻ mạnh. Minh chứng trong khu vực tồn tại những tảng lăn đá granit lớn nằm trên các khối trượt ruộng bậc thang lớn. Tại những nơi có địa hình thấp diễn ra những khối trượt nhỏ hoặc khu vực hạ lưu của các khoảnh chìa khóa.

Hình 3.6: Bản đồ giá trị trọng số các lớp DEM xã Bản Díu

Formatted: Font: (Default) Times New Roman, 13 pt

Hình 3.7: Biểu đồ phần trăm diện tích trượt lở trong nhóm DEM

Dựa theo bản đồ giá trị trọng số các lớp DEM và biểu đồ phần trăm diện tích trượt lở đất trong lớp DEM (hình 3.7), ta thấy diện tích trượt lở trong các lớp DEM được phân bổ trong các lớp có địa hình với độ cao từ 588.9 đến 1120.8 là chủ yếu. Độ cao khu vực này diễn ra chủ yếu các trượt chảy đặc trưng với diện tích lớn. Các lớp cao độ địa hình khác diện tích trượt lở nhỏ. Khu vực có độ cao lớn thường diễn ra đổ lở trong các khối granit bị nứt nẻ mạnh. Minh chứng trong khu vực tồn tại những tảng lăn đá granit lớn nằm trên các khối trượt ruộng bậc thang lớn. Tại những nơi có địa hình thấp diễn ra những khối trượt nhỏ hoặc khu vực hạ lưu của các khoảnh chìa khóa.

3.1.5. Thành lập bản sơ đồ giá trị trọng số các nhóm độ dốc (SLOPE)

Độ dốc địa hình là một trong những yếu tố quan trọng quyết định quá trình trượt lở. Để đánh giá mức độ trượt đất khu vực xã Bản Díu theo các khoảng độ dốc khác nhau, ở đây giả định các yếu tố gây trượt đất khác như địa chất cơng trình, địa mạo, .... là khơng đổi trên tồn bộ khu vực nghiên cứu. Phần lớn các vụ trượt lở đã xảy ra đều nằm trên những sườn có độ dốc lớn.

Bản Sơ đồ độ dốc địa hình khu vực xã Bản Díu được xây dựng trên cơ sở bản đồ địa hình số tỷ lệ 1: 10.000. Sau khi tính tốn và xây dựng bản đồ mơ hình số độ cao (DEM) đã hiệu chỉnh, dùng phần mềm ArcGIS để xây dựng sơ đồ độ dốc. Bản đồ độ dốc khu vực nghiên cứu là chuỗi số từ 0,0 độ đến 68 độ, tính theo cơng thức (của ai, tại sao sử dụng công thức này???):

15% 34% 39% 11% 1% Lớp 306.5-588.9 Lớp 588.9-851.7 Lớp 851.7-1120.8 Lớp 1120.8-1422.9 Lớp 1422.9-1981.1

Đánh lại phương trình này

Khi góc dốc càng lớn thì mức độ ổn định của sườn càng nhỏ và ngược lại khi độ dốc bằng khơng sẽ khơng có trượt. Bản đồ độ dốc xã Bản Díu:được phân chia thành nhiều lớp độ dốc khác nhau với thang độ dốc được nhiều nhà nghiên cứu trượt lở sử dụng (hình 3.8): Hơi dốc: 00-80; Dốc vừa: 80-210; Dốc: 210-290; Rất dốc: 290-380; Dốc đứng và vách treo: 380-710. Sau đó tính tốn phân loại độ dốc và tính tốn giá trị trọng số độ dốc tương ứng (bảng 3.4):

Hình 3.8: Phân loại độ dốc theo tham khảo chun gia

Khi góc dốc càng lớn thì mức độ ổn định của sườn càng nhỏ và ngược lại khi độ dốc bằng không sẽ khơng có trượt. Độ dốc xã Bản Díu được phân chia thành nhiều nhóm độ dốc khác nhau với thang độ dốc được nhiều nhà nghiên cứu trượt lở sử dụng (hình 3.8): Hơi dốc: 00-80; Dốc vừa: 80-210; Dốc: 210-290; Rất dốc: 290- 380; Dốc đứng và vách treo: 380-710. Kết quả tính tốn phân loại độ dốc và tính tốn giá trị trọng số độ dốc tương ứng theo công thức (3) phụ thuộc vào đặc điểm khu vực nghiên cứu và được thể hiện trong bảng 3.4.

Bảng 3.4. Phân loại độ dốc địa hình và giá trị trọng số tương ứng xã Bản Díu

LớpNhóm độ dốc (độ) Diện tích trượt lở trong KCK (m2) Diện tích tác nhân trong KCK(m2) Trọng số của lớp nhóm

Formatted: Font: (Default) Times New Roman, 13 pt, Highlight

0-15,.4987759 285.979,.6 1.213.545 -0,.03242

15,.49778-24,.35436 667.314,.4 2.603.805 0,.051491

24,.35364-32,.380792 608.773,.3 2.283.674 0,.090863

32.,379280-41,.235 289.847,.5 1.296.523 -0.,098513

41,.2351-70,.57001 52.639,.6 426.535,.8 -0,.679278

Sau khi phân loại độ dốc địa hình và tính tốn giá trị trọng số tương ứng của khu vực nghiên cứu, tiến hành thành lập bản sơ đồ giá trị trọng số các nhóm độ dốc địa hình xã Bản Díu (hình 3.9).

Hình 3.9: Sơ đồ giá trị trọng số lớp độ dốc địa hình xã Bản Díu

Formatted: Font: (Default) Times New Roman, 13 pt

Hình 3.9: Bản đồ giá trị trọng số các lớp độ dốc địa hình xã Bản Díu

Formatted: Font: (Default) Times New Roman, 12 pt

Hình 3.10: Biểu đồ phần trăm diện tích trượt lở trong nhóm độ dốc địa hình xã Bản Díu

Từ kết quả sơ đồ giá trị trọng số độ dốc và biểu đồ phần trăm diện tích trượt lở trong các nhóm độ dốc địa hình xã Bản Díu. Nhìn chung, độ dốc địa hình khu vực xã Bản Díu có khả năng xảy ra trượt cao nằm trong khoảng 150 đến 330. Đây cũng chính là độ dốc đặc trưng của quá trình trượt. Tại khu vực xã Bản Díu, nơi có khả năng xảy ra trượt cao nằm trên vỏ phong hóa hồn tồn, bở rời. Nơi có độ dốc cao 41-75 độ ít xảy ra trượt lở, khu vực này xảy ra đổ lở trong khối granit là chủ yếu do q trình phong hóa bề mặt từ các nứt nẻ do các pha kiến tạo, đứt gãy tạo thành hoặc các tác động của nhân sinh làm mất tính ổn định tự nhiên.

Từ kết quả bản đồ giá trị trọng số độ dốc và biểu đồ phần trăm diện tích trượt lở trong các lớp độ dốc địa hình xã Bản Díu. Nhìn chung, độ dốc địa hình khu vực xã Bản Díu có khả năng xảy ra trượt cao nằm trong khoảng 150 đến 330. Đây cũng chính là độ dốc đặc trưng của q trình trượt. Tại khu vực xã Bản Díu, nơi có khả năng xảy ra trượt cao nằm trên vỏ phong hóa hồn tồn, bở rời. Nơi có độ dốc cao 41-75 độ ít xảy ra trượt lở, khu vực này xảy ra đổ lở trong khối granit là chủ yếu doq trình phong hóa bề mặt từ các nứt nẻ do các pha kiến tạo, đứt gãy tạo thành hoặc các tác động của nhân sinh làm mất tính ổn định tự nhiên.

3.1.6. Thành lập bản sơ đồ giá trị trọng số các nhóm hướng dốc(ASPECT)

Hướng dốc khu vực xã Bản Díu có tác động gián tiếp đến q trình trượt lở đất thơng quan mối quan hệ tương hỗ giữa địa hình và khí hậu. Sườn có hướng đón

15% 35% 32% 15% 3% 0-15.5 độ 15.5 độ -24.4 độ 24.4 độ -32.4 độ 32.4 độ- 41.3 độ 41.3 độ - 70.6 độ

gió thì có độ ẩm, lớp phủ thực vật khác với sườn khuất gió, điều này cũng sẽ dẫn đến mức độ ổn định của sườn khác nhau. Ngồi sự tác động đến khí hậu, hướng dốc cịn có tác động đến hiện tượng trượt lở thơng qua cấu trúc thạch học bên dưới.

Bản Sơ đồ hướng dốc thể hiện hướng bề mặt sườn dốc được tính từ DEM và tự động chia thành 10 nhóm theo góc cách nhau 45 độ. Việc sử dụng phân lớp này để tính giá trị trọng số các nhóm trượt lở đất được thể hiện trong bảng 3.5.

Bảng 3.5. Phân loại hướng dốc địa hình và giá trị trọng số tương ứng

LớpNhóm hướng dốc (độ) Diện tích trượt lở trong KCK (m2) Diện tích tác nhân trong KCK (m2) Trọng số của nhómlớp Mặt phẳng 61 0 0-22,.5 595,.4 8.782,.9 -1,.297837 22,.5-67,.5 42.887,.1 143.937.,6 0,.202145 67,.5-112.,5 324.760,.6 1.042.292 0,.2546865 112,.5-157.,5 324.760,.6 3.772.509 -1.,039454 157,.5-202,.5 552.872,.8 2.013.459 0,.120473 202,.5-247.,5 178.991.,2 643.020.,9 0,.134113 247,.5-292,.5 33.573,.3 181.076 -0.,27223 292,.5-337,.5 5.003,.9 25.763,.1 -0,.232577 337,.5-360 700 2.333,.5 0,.20891

Sau khi tiến hành phân nhóm hướng dốc và tính tốn giá trị trọng số theo công thức (3), đưa vào trong ArcGIS để thành lập bản đồ giá trị trọng số các nhóm hướng phơi sườn (hướng dốc) xã Bản Díu (hình 3.11)

Hình 3.12. Biểu đồ phần trăm diện tích trượt lở trong hướng dốc địa hình Tại xã Bản Díu, hướng dốc ảnh hưởng lớn đến trượt lở nằm trong khoảng Tại xã Bản Díu, hướng dốc ảnh hưởng lớn đến trượt lở nằm trong khoảng 157 độ đến 202 độ (hướng Đơng Nam và Nam) chiếm đến 38% và có trọng số 0,12. Tiếp theo đó là hướng dốc nằm trong khoảng 67 độ đến 157 độ chiếm 22%. Trên hình 3.12 ta thấy diện tích các điểm trượt tập trung theo hướng Tây Bắc-Đông Nam trùng với phương của địa hình.

3.1.7. Thành lập bản sơ đồ giá trị trọng số các lớp nhóm phân cắt ngang

Chiều rộng của sườn dốc được thể hiện qua chỉ số phân cắt ngang địa hình. Cũng như mức độ dập vỡ, nứt nẻ, mức độ cắt ngang địa hình phản ánh tính liên tục, mức độ liền khối của đất đá. Các đặc tính định lượng của sự phân cắt ngang địa hình phụ thuộc vào tỷ lệ và chức năng của bản đồ. Thông thường người ta thường dùng chỉ số độ dài của mạng lưới thủy văn trên diện tích 1km2 được quy định như giá trị trung bình hoặc theo lưu vực sơng. Mật độ phân cắt ngang địa hình được hiểu là tổng độ dài tất cả các rãnh xâm thực, khe xói (dịng chảy tạm thời), sơng suối (dịng chảy thường xun) trên một diện tích nhất định nào đó (1km2).

Hệ thống sông suối là bức tranh thể hiện kết quả sự phân cắt địa hình dưới tác động của dịng chảy. Nước trên bề mặt địa hình rất nhạy cảm và linh động với sự thay đổi của địa hình. Vì thế, nó cũng phản ánh phần nào chế độ kiến tạo của khu vực mà cụ thể là nhiều hệ sơng suối được hình thành từ các hệ thống đứt gãy. Mật độ phân cắt ngang thể hiện sự phân cắt theo chiều ngang của địa hình, là thơng số xác định giá tiếp nguy cơ xảy ra trượt lở đất.

3% 22% 22% 38% 12% 2% 0-22,5 độ 22,5 độ -67,5 độ 67,5 độ-112,5 độ 112,5 độ-157,5 độ 157,5 độ -202,5 độ 202,5 độ-247,5 độ 247,5 độ -292,5 độ 292,5 độ -337,5 độ

Bản Sơ đồ phân cắt ngang hay hệ thống thủy văn khu vực được chiết xuất từ DEM. Sử dụng công cụ Arc Hydro Tool trong ArcGIS để xây dựng mạng lưới hệ thống dòng chảy và nội suy ra bản đồ mật độ phân cắt ngang địa hình, thể hiện tổng chiều dài mạng lưới sông suối (km) trên diện tích (km2). Sau đó, tính tốn giá trị trọng số các nhóm phân cắt ngang địa hình theo cơng thức (3) như bảng 3.6.

Bảng 3.6. Mật độ phân cắt ngang địa hình và giá trị trọng số tương ứng

LớpNhóm phân cắt ngang (km/km2) Diện tích trượt lở trong KCK (m2) Diện tích tác nhân trong KCK (m2) Trọng số của lớpnhóm 0 – 0,.507293 71.169,.1 1.700.375 -1,.76043 0,.507293-– 2,.213371 274.167.,8 1.676.402 -0,.4039754 2,.213371-– 3,.107663 491.068,.2 1.756.900 0,.14138397 3,.107663-– 4,.046669 635.609,.9 1.758.601 0,.395432 4,.046669-– 5,.701108 431.252,.5 927.783.,3 0,.6547016

Sau khi có kết quả phân lớp nhóm phân cắt ngang địa hình và tính tốn giá trị trọng số tương ứng, tiến hành thành lập bản sơ đồ giá trị trọng số các lớp phân cắt ngang (hình 3.12).

Hình 3.14. Biểu đồ phần trăm diện tích trượt lở trong phân cắt ngang Từ kết quả của bản sơ đồ giá trị các nhóm phân cắt ngang và biểu đồ phần Từ kết quả của bản sơ đồ giá trị các nhóm phân cắt ngang và biểu đồ phần trăm diện tích trượt lở trong phân cắt ngang (hình 3.14). Mức độ phân cắt ngang địa hình xã Bản Díu tập trung ở giá trị trong nhóm 2-3 km/km2 thể hiện rất rõ bản chất của một khu vực miền núi cao nhiệt đới gió mùa, tập trung gần lưu vực sông Chảy và hạ lưu của những nhánh suối. Những khu vực có độ chia cắt ngang nhỏ hơn 0,5km/km2 có diện tích trượt lở thấp, giá trị này tăng đột biến tại những khu vực có mức trên 0.5km/km2 (giá trị trung bình của Việt Nam). Diện tích trượt lở trong nhóm phân cắt ngang thấp nằm ở khu vực bắt đầu của những nhánh suối ở phía Bắc khu vực nghiên cứu.

3.1.8. Thành lập bản sơ đồ giá trị trọng số các lớp nhóm phân cắt sâu.

Độ cao tương đối của địa hình là biên độ dao động về độ cao của bề mặt đất, nghĩa là độ chênh cao tương đối giữa đỉnh các địa hình dương với đáy các dạng địa hình âm gần nhất. Yếu tố này thể hiện vai trị năng lượng của địa hình. Khi độ cao tương đối càng lớn thì năng lượng địa hình càng cao, điều này kích thích q trình dịch chuyển của đất đá xảy ra mạnh hơn và động năng va đập của đất đá thể hiện sự khốc liệt rõ nét hơn. Người ta thường thể hiện độ cao tương đối này qua chỉ số phân cắt sâu địa hình. Khi tính tốn trên GIS chỉ tiêu này được xác định bằng việc tính độ chênh cao địa hình (mét) tại mỗi ơ lưới vng có diện tích 1km2 trên bản đồ địa hình tỷ lệ 1:10.000. Bảng 3.7 thể hiện các mức của độ chia cắt sâu địa hình của

4% 14% 26% 33% 23% 0 - 0,507 0,507 - 2,213 2,213 - 3,107 3,107 - 4,046 4,046 - 5,701

vùng nghiên cứu, tính tốn giá trị trọng số theo cơng thức (3).

Từ bản đồ độ dốc, dùng phần mềm ArcGIS để tính độ chênh cao địa hình giữa các pixel kề nhau và phân lớp, tính mật độ trượt lở cho mỗi lớp.

Bảng 3.7. Phân cắt sâu địa hình và giá trị trọng số tương ứng

LớpNhóm phân cắt sâu (m/km2) Diện tích trượt lở trong KCK (m2) Diện tích tác nhân trong KCK (m2) Trọng số của lớpnhóm 159,.678955-343,.2679958 61.815,.3 481.135,.8 -0,.63844 343,.2679958 -432,.5126673 572.322,.2 2.556.822 -0,.08326 432,.5126673 -514,.1087795 793.092,.3 2.707.188 0,.1858289 514,.1077958 -611,.002011 455.127.,4 1.325.598 0,.344512 611,.002011-809,.890137 20.942,.6 752.842,.6 -2,.168527

Bản Sơ đồ giá trị trọng số các nhómlớp phân cắt sâu xã Bản Díu (hình 3.15) được thành lập sau khi có kết quả tính tốn giá trị trọng số các lớp nhóm phân cắt sâu.

Hình 3.15: Bản đồ giá trị trọng số các lớp nhóm phân cắt sâu xã Bản Díu

Hình 3.16. Biểu đồ phần trăm diện tích trượt lở đất trong lớpnhóm phân cắt sâu Từ kết quả bản đồ giá trị trọng số các lớp nhóm phân cắt sâu và biểu đồ phần trăm diện tích trượt lở đất xã Bản Díu cho thấy,: Đđặc điểm phân cắt sâu khu vực xã Bản Díu phản ánh khá rõ các cấu trúc Tân tân kiến tạo, đặc điểm hình thái và tính chất nâng, hạ của chúng. Chia cắt sâu là dạng phản ứng nhanh nhất của sông suối đối với các hoạt động tân kiến tạo trẻ và hiện đại. Trên hình 3.16 ta thấy diện tích trượt lở tập trung ở độ chia cắt sâu từ 430-510m, tuy nhiên trên biểu đồ cũng thể hiện được mối quan hệ giữa trượt lở và phân cắt sâu: độ chia cắt sâu càng mạnh thì

Một phần của tài liệu (LUẬN văn THẠC sĩ) nghiên cứu xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở khu vực xã bản díu, huyện xín mần, tỉnh hà giang bằng phương pháp phân tích thống kê đa biến (Trang 73)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(115 trang)