Đề tài Nghiên cứu ứng dụng tư liệu ảnh vệ tinh độ phân giải cao và các mô hình lý thuyết để thành lập bản đồ các vùng có nguy cơ trượt lở đất ở khu vực miền núi

Mục lục

Các từ viết tắt .3

Danh mục hình ảnh.4

Danh mục bảng biểu .5

Mở đầu.6

Chương I: Tổng quanvề nghiên cứu trượt lở đất .10

1.1. Tai biến trượt lở đất và các kiểu trượt lở đất .10

1.2. Bản chất và các đặc điểm của quá trình trượt lở đất. .12

1.2.1. Các yếu tố địa chất.12

1.2.2. Các yếu tố cơ học, hóa học vàkhoáng học của đất .13

1.2.3. Các yếu tố địa mạo .13

1.2.4. Các yếu tố thủy văn .15

1.2.5. Địa chấn.18

1.2.6. Các yếu tố nhân tạo .18

1.3. Tổng quan tình hình nghiên cứu trượt lở đất trong và ngoài nước.19

1.3.1 Tình hình nghiên cứu trượt lở đất trên thế giới .20

1.3.2 Kinh nghiệmnghiên cứu trượt lở đất bằng công nghệ viễn thám tại Malaysia .21

1.3.3 Tình hình nghiên cứu trượt lở đất ở Việt nam .24

Chương 2: Một số mô hình lý thuyết ứng dụng trong cảnh báo nguy cơ trựơt lở đất. .26

2.1 Một số mô hình lýthuyết ứng dụng trong nghiên cứu trượt lở đất.26

2.1.1. ứng dụng các mô hình Thống kê vào phân vùng cảnh báo trượt lở đất.26

2.1.2. ứng dụng mô hình Trọng số bằng chứng vào phân vùng cảnh báo trượt lở đất.30

2.1.3. ứng dụng mô hình SINMAP vào phân vùng cảnh báo trượt lở đất .33

2.2. Xác định các lớp thông tin cần thiết cho mô hình.40

2.3 Bản đồ nguy cơ trượt lở đất và phương pháp thành lập . .42

2.3.1 Khái niệm bản đồ nguy cơ tai biến trượt lở đất:.42

2.3.2 Thành lập bản đồ nguy cơ trượt lở đất .43

Chương 3: Nghiên cứu quy trình ứng dụng ảnh viễn thám, hệ thông tin địa lý và các mô

hình toán học để phục vụ thành lập bản đồ nguy cơ trựơt lở đất. .46

3.1. ảnh viễn thám phân giải cao và mô hình số địa hình :.46

3.1.1 Một số loại ảnh viễn thám độ phân giải cao. .46

3.1.2 Mô hình số địa hình trong nghiên cứu trượt lở. .48

3.2 Nghiên cứu thành lập mô hình số địa hình từ ảnh vệ tinh ALOS/Prism phục vụ

nghiên cứu trượt lở đất. .50

3.2.1 Phần mềm SATưPP .50

3.2.2 Xây dựng DSM với SATưPP .51

3.2.3 Một số thử nghiệm thành lập DEM .51

3.3 Nghiên cứu đề xuất qui trình thành lập bản đồ nguy cơ trượt lở đất sử dụng ảnh

vệ tinh độ phân giải cao kết hợp các mô hình lý thuyết. .57

3.4 Sử dụng các công cụ của GIS để xử lý, tích hợp các nguồn thông tin và ứng dụng

các mô hình phân tích – cảnh báo trượt lở để xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở đất..63

3.4.1. Nghiên cứu khả năng thành lập bản đồ nguy cơ trượt lở đất sử dụng mô

hình Thống kê kết hợp dữ liệu ảnh vệtinh và GIS.63

3.4.2. Nghiên cứu khả năng thành lập bản đồ nguy cơ trượt lở đất sử dụng mô

hình Trọng số bằng chứng kết hợp dữ liệu ảnh vệ tinh vàGIS.73

3.4.3. Nghiên cứu khả năng thành lập bản đồ nguy cơ trượt lở đất sử dụng mô

hình Sinmap kết hợp dữ liệu ảnh vệtinh và GIS.77

Chương 4. Thực nghiệm vàđánh giá .85

4.1. Vùng thực nghiệm .85

4.1.1. Vị trí địa lý vùng nghiên cứu .85

4.1.2 Vài nét về đặc điểm địa hìnhư địa chất .85

4.1.3 Đặc điểm khí tượng thuỷ văn.86

4.1.4 Các quá trình ngoại sinh khuvực và hoạt động của con người .87

4.2. Thu thập tưliệu.89

4.2.1 Tưliệu bản đồ .89

4.2.2 Tưliệu viễn thám. .90

4.2.3 Tài liệu về khí tượng thuỷ văn .92

4. 2.4 Tài liệu khác. .92

4.3. Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS.92

4.4. Thành lập bản đồ hiện trạng trượt lở đất bằng tưliệu viễn thám .93

4.4.1 Thành lập bản đồ hiện trạng trượt lở đất năm 2007 bằng tưliệu ảnh vệ tinh Spot5. .93

4.4.2 Thành lập bản đồ hiện trạng trượt lở đất năm 2008 bằng tưliệu ảnh vệ tinh Alos/AVNIR.98

4.5. Thành lập bản đồ nguy cơ trượt lở đất sử dụng môt số mô hình toán học kết hợp

dữ liệu viễn thám và GIS.99

4.5.1 Thành lập bản đồ nguy cơ trượt lở đất trên cơ sở sử dụng mô hình Thống kê. .99

4.5.2 Thành lập bản đồ nguy cơ trượt lở đất trên cơ sở sửdụng mô hìnhTrọng số

bằng chứng.105

4.5.3 Thành lập bản đồ nguy cơ trượt lở đất trên cơ sở sử dụng mô hình Simap.112

4.6. Đánh giá kết quả, tính khả thi của từng phương pháp và khả năng tự động hóa

công nghệ thành lập bản đồ nguy cơ trượt lở đất bằng phương pháp viễn thám và GIS. .114

4.6.1 Đánh giá độ chính xác của các phương pháp. .114

4.6.2. Khả năng tự động hóa và tính ứng dụng của công nghệ.116

Kết luận. .118

Tài liệu tham khảo .120

Phụ lục .122

pdf203 trang | Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 3023 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Nghiên cứu ứng dụng tư liệu ảnh vệ tinh độ phân giải cao và các mô hình lý thuyết để thành lập bản đồ các vùng có nguy cơ trượt lở đất ở khu vực miền núi, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
úp với độ cao d−ới 1000 m nằm rải rác khắp lãnh thổ. Về mặt địa chất: Lai Châu-Điện Biên có lịch sử phát triển địa phức tạp. Các hoạt động đứt gãy, hoạt động địa tầng giữ vai trò quan trọng trong việc tạo nên cấu trúc địa hình lãnh thổ. Địa chất Lai Châu rất phức tạp. Có đủ thành phần đá; đá biến chất có trầm tích biến chất, mác ma biến chất và đá mác ma. Đặc biệt ở Lai Châu có mức độ hoạt động kiến tạo rất mạnh mẽ, diễn ra ở nhiều giai đoạn khác nhau trong thời gian dài nên gây đứt gãy lớn, nếp uốn lớn, mạnh đá bị cà nát ở nhiều nơi. Do tính chất phức tạp của địa chất đã dẫn ảnh h−ởng tới nhiều yếu tố tự nhiên khác. 4.1.3 Đặc điểm khí t−ợng thuỷ văn Lai Châu-Điện Bien có khí hậu nhiệt đới cao t−ơng tự nh− khí hậu của hầu hết các tỉnh miền núi phía Bắc. Tuy nhiên, do ảnh h−ởng của địa hình nên nhiệt l−ợng cao hơn so với các nơi khác có cùng độ cao trong vùng. Một số chỉ tiêu chính của khí hậu ở Lai Châu: * Số giờ nắng trong năm 2200- 2400 giờ. * Nhiệt độ trung bình cả năm năm 20- 210C * L−ợng m−a trung bình 1600 - 2700 mm/năm (nơi có nhiều nhất là M−ờng Tè, có thể lên tới 3200 mm/năm. ở các thung lũng th−ờng m−a ít hơn, do bị khuất gió). * Độ ẩm trung bình 80- 85%. Sự phân hóa theo mùa của khí hậu Lai Châu biểu hiện t−ơng đối rõ rệt. Mùa đông th−ờng đến muộn và kết thúc sớm hơn so với khu vực phía Bắc và đông bắc Bắc 87 Bộ (từ tháng 11 năm tr−ớc đến tháng 4 năm sau). Thời tiết th−ờng có nhiều s−ơng mù và s−ơng muối về đêm và sáng, l−ợng m−a nhỏ và nhiệt độ không xuống quá thấp. Nguyên nhân chính là dãy núi Hoàng Liên Sơn chạy theo h−ớng Tây Bắc - Đông Nam đã hạn chế sự ảnh h−ởng trực tiếp của biển và gió mùa đông bắc đến khu vực này. Nhiệt độ trung bình toàn mùa là 170c. Mùa hè kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10, có những năm mùa hè đến rất sớm. Cuối xuân, đầu hạ thời tiết rất khô nóng do ảnh h−ởng của những đợt gió Tây Nam khô nóng thổi từ Lào sang. Giữa có mùa m−a lớn, l−ợng m−a mùa hạ là 1742 mm so với l−ợng m−a cả năm là 2147 mm thì l−ợng m−a mùa hạ chiếm tới 81%. Tuy nhiên do số giờ nắng mùa hạ lớn và mùa đông nhỏ nên độ ẩm không khí trung bình của các tháng trong năm ở toàn lãnh thổ là trên 80%. Cùng với sự phân hóa theo mùa thì khí hậu ở đây cũng bị phân hóa theo lãnh thổ và tạo nên một số tiểu vùng khí hậu sau, đặc tr−ng của khí hậu ở đây là tiểu vùng khí hậu Bắc và Tây bắc: do tác động của địa hình với tính chất gió mùa Đông Nam nên khí hậu vùng này điển hình nhất cho khí hậu nhiệt đới núi cao. L−ợng m−a trung bình năm là từ 2000- 3000 mm, nơi có l−ợng m−a lớn nh−: M−ờng Tè, Sìn Hồ. Nhiệt độ trung bình là 15,60c. Nhìn chung khí hậu ở Lai Châu mang đặc điểm khí hậu nhiệt đới núi cao. D−ới tác động của địa hình và các h−ớng gió tây khô nóng đã làm cho khí hậu bị phân hóa đa dạng và phức tạp theo mùa và theo lãnh thổ. Nhiều năm ở vùng này là thời tiết mùa xuân và mùa thu chỉ thoáng qua mà chủ yếu là thời tiết của mùa hạ và mùa đông. Có năm mùa m−a đến sớm, năm đến muộn, có năm l−ợng m−a rất lớn. Kết hợp với diện tích lớp phủ thực vật ở khu vực đồi núi giảm, khả năng tiêu n−ớc của sông suối có hạn vì cấu trúc thung lũng sông đầu nguồn hẹp và sâu, độ dốc lớn. Đây là một trong những nguyên nhân dẫn đến những đợt lũ ống và lũ quét xảy ra bất ngờ gây thiệt hại nhiều tài sản, tính mạng của nhân dân, phá hủy nhiều công trình kinh tế và cơ sở hạ tầng. 4.1.4 Các quá trình ngoại sinh khu vực và hoạt động của con ng−ời Trên phạm vi khu vực nghiên cứu có thể nói các quá trình ngoại sinh rất đa dạng và xảy ra với c−ờng độ lớn mà nguyên nhân cơ bản gây nên bởi tác động tổng hợp của cấu trúc địa chất - kiến tạo, chuyển động tân kiến tạo, động đất, kết cấu địa hình, mạng l−ới sông suối, chế độ khí hậu, thuỷ văn, lớp phủ thổ nh−ỡng, thực vật và hoạt động của con ng−ời. Các quá trình ngoại sinh chủ yếu là huỷ hoại với khuynh h−ớng chính là đi xuống. Quá trình tích tụ chỉ xảy ra cục bộ, tạm thời. Những quá trình chính th−ờng xảy 88 ra là tr−ợt đá, đổ đá, xói mòn đỉnh và s−ờn, đất chảy, nứt, tr−ợt đất và xâm thực lòng ở hầu hết các sông suối. Kết cấu địa chất của vùng với một nền đất đá đa dạng không đồng nhất về tính chất cơ lý, đồng thời lại bị hệ thống các đứt gãy chằng chịt chia cắt (nhất là những diện tích nằm trên các đới đứt gãy sâu) và nằm trên vùng có biên độ nâng tổng hợp khá lớn, địa hình hiện đại có độ cao tuyệt đối, độ chia cắt đứng và ngang đều cao, đó là những tác nhân xác định tiềm năng khá lớn của quá trình ngoại sinh với xu thế chủ yếu huỷ hoại của miền Tây Bắc. C−ờng độ của các quá trình đó biểu hiện trong thời gian càng ngày c−ờng độ càng tăng lên do tác động của con ng−ời. Đặc biệt lớp phủ rừng- lá chắn chủ lực để chống lại xói mòn đất, chống lại tr−ợt lở đất, đá bị con ng−ời tàn phá với tốc độ ngày một gia tăng. Chính sự tác động đó của con ng−ời đã là nguyên nhân chính gây tai họa cho chính họ, kiểu nh− lũ quét và nứt tr−ợt đất toàn bộ khu vực nghiên cứu. Các quá trình ngoại sinh chính đang diễn ra với c−ờng độ mạnh cần phải kể đến là xói mòn đất trên đỉnh và s−ờn của các dãy và khối núi có nguồn gốc bóc mòn tổng hợp đ−ợc cấu tạo bằng các đá biến chất, các đá trầm tích và các đá phun trào. Cùng với xói mòn xảy ra các quá trình nứt - tr−ợt đất, tr−ợt đá, đổ đá xảy ra ở những s−ờn núi có độ dốc cao (th−ờng trên 350) khi mà lớp phủ thực vật ở đất bị huỷ hoại hoặc dọc theo các ta luy đ−ờng nơi mà độ dốc tự nhiên của s−ờn bị cắt xén, thay đổi đột ngột. Quá trình karst hoá trên các vùng đá vôi vẫn đang diễn ra nh−ng với tốc độ chậm chạp v−ợt ra ngoài tầm quan sát của con ng−ời. Quá trình xâm thực sâu cũng đang diễn ra ở các sông suối, nh−ng tốc độ chậm chạp của nó cũng không thể quan trắc đ−ợc. Quá trình tích tụ xảy ra ở các thung lũng lớn (kiểu nh− sông Nậm La) d−ới hình thức tích tụ lòng sông và bãi bồi, nh−ng đấy cũng chỉ là các tích tụ tạm thời, không đều khắp và không ổn định. ở chân các s−ờn dốc, của các suối cạn liên quan với tác động của con ng−ời do phá huỷ lớp phủ rừng và cày xới s−ờn nên trong thời gian gần đây có gia tăng tích tụ proluvi và các vật tích tụ deluvi. Tích tụ này phủ lên đất canh tác cũ hoặc phá huỷ các đoạn đ−ờng giao thông. Do số dân tăng nhanh lại chủ yếu sinh sống bằng nông nghiệp với ph−ơng thức thô sơ là chặt phá lớp phủ rừng lấy đất canh tác. Bởi thế lớp phủ rừng của Tây Bắc nói chung và các tỉnh biên giới nói riêng bị giảm sút rất nhanh chóng. Rừng nh− trên đã nói là nhân tố cơ bản để hạn chế, chống lại xói mòn đất, tr−ợt đất. Có thể nói gần nh− 89 toàn bộ địa hình Tây Bắc là các bề mặt s−ờn với độ dốc khác nhau, tiềm năng xói mòn và tr−ợt đất luôn luôn cao. Với tập quán canh tác và tốc độ phá rừng nh− hiện nay trên miền Tây Bắc có thể nói rằng không có gì ngăn cản đ−ợc quá trình xói mòn đất ở đây đang diễn ra với tốc độ ngày càng lớn, đất bị xói mòn rửa trôi, độ mùn, độ keo và độ dinh d−ỡng của đất trở nên nghèo kiệt. Cùng với việc phá huỷ lớp phủ rừng, hoạt động của con ng−ời còn h−ớng vào đào bới, san ủi làm biến động đáng kể ở những bộ phận nhất định của địa hình. Hoạt động đó nói chung h−ớng đến kích thích các quá trình ngoại sinh gia tăng tốc độ theo h−ớng bất lợi và gây tai biến cho con ng−ời. 4.2. Thu thập t− liệu 4.2.1 T− liệu bản đồ Trong khu vực nghiên cứu hiện đã có các t− liệu bản đồ sau: - Bản đồ địa hình toàn bộ l−u vực nghiên cứu, bao gồm 02 mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:50.000 do Tổng cục Địa chính phát hành 1998-1999, gồm các mảnh có số hiệu: F48-38D và F48-39C. (TTVT cung cấp – có sơ đồ bảng chắp kèm theo) - Dữ liệu vectơ địa hình tỉ lệ 1: 25.000, đo vẽ từ ảnh hàng không, do Quân đội thi công. - Bản đồ hiện trạng sử dụng đất tỉ lệ 1:50.000 do Bộ Tài nguyên và Môi tr−ờng thành lập năm 2005 phục vụ công tác kiểm kê đất đai. - Bản đồ Địa chất tỉ lệ 1:50 000 thành lập năm 2005. - Bản đồ địa mạo tỉ lệ 1:50 000 thành lập năm 2005 Các loại bản đồ nêu trên đã đ−ợc số hoá và quản lý trong phần mềm GIS MAPINFO theo các lớp thông tin. 90 Hình IV- 1: Sơ đồ bảng chắp các mảnh bản đồ địa hình trên khu vực nghiên cứu 4.2.2 T− liệu viễn thám. Trong khu vực nghiên cứu hiện nay đã thu thập đ−ợc một số lọai ảnh viễn thám độ phân giải cao và trung bình, có thời gian thu nhận từ những năm 2000 trở lại đây, trong đó bao gồm các loại ảnh sau : 1- ảnh SPOT5: Vùng nghiên cứu nằm trên diện tích phủ bởi 02 cảnh ảnh vệ tinh SPOT5, độ phân giải kênh XS là 10m và kênh PAN là 2,5m, đó là: - Cảnh ảnh số: 263-306, chụp ngày 26/01/2006 - Cảnh ảnh số: 264-306, chụp ngày 12/03/2005 91 Hình IV- 2: Sơ đồ t− liệu ảnh vệ tinh SPOT5 2- ảnh SPOT4: 3- ảnh vệ tinh ALOS/AVNIR. ảnh vệ tinh ALOS/AVNIR của Nhật Bản, ảnh có độ phân giải 10m, bao gồm 04 kênh, ký hiệu là band1, band2, band3, band4. Cảnh ảnh này có số hiệu: ALOS AV2 A D1303160 0 1B2 13Jan08, chụp ngày 13/01/2008. 4. ảnh vệ tinh ALOS/PRISM. ảnh vệ tinh ALOS/PRISM của Nhật Bản, ảnh có độ phân giải 2,5m, đó là bộ ảnh chụp lập thể, có số hiệu là: ALPSMB057923205, chụp ngày 25/02/2007. Bộ ảnh này đ−ợc dùng để thành lập DEM độ chính xác cao. 92 Hình IV- 3: Sơ đồ t− liệu ảnh vệ tinh ALOS trong khu vực nghiên cứu 4.2.3 Tài liệu về khí t−ợng thuỷ văn Trong khu vực nghiên cứu đã thu thập đ−ợc số liệu l−ợng m−a trung bình tháng tại trạm đo m−a Lai Châu, TX. M−ờng Lay và các tỉnh lân cận, từ dữ liệu m−a này đã nội suy thành sơ đồ l−ợng m−a trung bình trên vùng nghiên cứu. 4. 2.4 Tài liệu khác. Ngoài các tài liệu bản đồ đã thu thập đ−ợc, trong khu vực nghiên cứu còn thu thập đ−ợc các tài liệu là các báo cáo, các bài viết, bài phân tích liên quan đến vấn đề đang nghiên cứu và các số liệu liên quan cũng nh− các dũ liệu đo đạc thực địa... 4.3. Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS Xây dựng cơ sở dữ liệu thông tin địa lý phục vụ cho việc theo dõi giám sát tr−ợt lở đất, bao gồm ảnh vệ tinh, các loại bản đồ địa hình, sử dụng đất, thổ nh−ỡng, các thông tin thuộc tính nh− khí hậu, độ ẩm, l−ợng m−a, độ dốc ... Kết quả xây dựng cơ sở dữ liệu đ−ợc thể hiện chi tiết trong phần sản phẩm phụ lục chuyên đề và l−u trong đĩa CD_ROM sản phẩm. 93 4.4. Thành lập bản đồ hiện trạng tr−ợt lở đất bằng t− liệu viễn thám 4.4.1 Thành lập bản đồ hiện trạng tr−ợt lở đất năm 2007 bằng t− liệu ảnh vệ tinh Spot5. 4.4.1.1. Xác định nội dung bản đồ a. Căn cứ xác định nội dung bản đồ HTTLĐ. - Tỉ lệ bản đồ: Bản đồ đ−ợc thành lập ở tỉ lệ 1:25 000 - Quy phạm của Bộ TNMT về độ chính xác đối với bản đồ ở tỉ lệ 1:25 000 b. Nguyên tắc xác định nội dung bản đồ HTTLĐ Khi thiết kế nội dung của bản đồ cần đặc biệt quan tâm đến nguyên tắc phân loại các loại hình tr−ợt lở. Hệ thống phân loại phải hợp lý, phản ánh đúng thực trạngtr−ợt lở đất trong khu vực nghiên cứu, mô tả đ−ợc khả năng nhận biết, phân loại các kiểu tr−ợt khác nhau trên t− liệu gốc, phát huy đ−ợc thế mạnh của việc sử dụng t− liệu gốc. Ví dụ thành lập bản đồ hiên trạng tr−ợt lở đất bằng t− liệu ảnh viễn thám thì cần quan tâm đến khả năng phân loại các loại hình tr−ợt lở đất trên ảnh viễn thám và phát huy đ−ợc thế mạnh của ảnh viễn thám. Ngoài ra khi thiết kế nội dung bảng chú giải phải phụ thuộc vào tỉ lệ bản đồ cần thành lập. Trong đề tài này, bản đồ hiện trạng tr−ợt lở đất khu vực M−ờng Lay-Lai Châu đ−ợc thực hiện dựa trên tiêu chí nhận dạng vị trí điểm tr−ợt lở của tất cả các loại hình tr−ợt lở và xác định đ−ợc h−ớng và diện tích của các điểm tr−ợt lở đó. Việc chọn nội dung của bản đồ hiện trạng tr−ợt lở đất thử nghiệm trong đề tài có nội dung nh− trên là: - Thử nghiệm khả năng của t− liệu viễn thám trong thành lập bản đồ hiện trạng tr−ợt lở đất cho bản đồ tỉ lệ trung bình. - Trong khu vực nghiên cứu có số liệu thực địa khảo sát thu thập vị trí các điểm tr−ợt lở phù hợp với thời điểm t− liệu ảnh viễn thám đ−ợc sử dụng để thành lập bản đồ. Do đó sẽ có dữ liệu đảm bảo độ tin cậy để kiểm tra độ chính xác của bản đồ đ−ợc thành lập bằng ph−ơng pháp viễn thám. - Phù hợp với mục tiêu của đề tài và với nội dung của một số các bản đồ hiện trạng tai biến tự nhiên, trong đó có tai biến tr−ợt lở đất đã thử nghiệm trong một số các đề tài nghiên cứu trong và ngoài n−ớc. c. Kích th−ớc các điểm tr−ợt cần thể hiện trên bản đồ. Đối với bản đồ thành lập ở tỉ lệ 1:25 000 thì các điểm tr−ợt lở muốn thể hiện đ−ợc theo tỉ lệ thì phải có kích th−ớc nhỏ nhất mỗi chiều là 0,8mm nhân với tỉ lệ bản đồ, tức là trên thực tế điểm tr−ợt phải có kích th−ớc t−ơng ứng nhỏ nhất đ−ợc biểu thị theo tỉ lệ trên bản đồ tỉ lệ 1:25 000 là 0,8mm x 25000 = 20000 mm, tức là 20m. Đối với các 94 điểm tr−ợt lở có kích th−ớc nhỏ hơn 20m mỗi chiều sẽ đ−ợc biểu thị thành các điểm tr−ợt ở dạng phi tỉ lệ, tức là chỉ biểu thị vị trí điểm bằng ký hiệu t−ơng ứng mà không vẽ khoanh vi diện tích điểm tr−ợt. Tuy nhiên trên thực tế khả năng nhận dạng các điểm tr−ợt lở và thể hiện trong GIS các điểm tr−ợt lở có kích th−ớc bề rộng khoảng 3-5m (t−ơng ứng 1- 2pixel ảnh đối với ảnh SPOT5). 4.4.1.2. Khả năng thông tin của ảnh SPOT5 và ảnh ALOS/AVNIR trong thành lập bản đồ hiện trạng tr−ợt lở đất. Trong những năm gần đây, kỹ thuật viễn thám ngày càng phát triển và phạm vi ứng dụng của nó ngày càng rộng lớn. Ngày nay t− liệu viễn thám hoàn toàn có khả năng là t− liệu độc lập để thành lập bản đồ vì những thông tin mà chúng ta khai thác đ−ợc từ t− liệu viễn thám là những thông tin có giá trị đối với nội dung bản đồ. Nghiên cứu khả năng khai thác thông tin chuyên đề từ t− liệu viễn thám thực chất là nghiên cứu khả năng giải đoán các thông tin là nội dung chuyên đề của bản đồ từ t− liệu viễn thám. Khác với giải đoán ảnh cho mục đích thành lập bản đồ địa hình, giải đoán ảnh cho mục đích thành lập bản đồ hiện trạng tr−ợt lở đất cần phải suy giải đ−ợc các vị trí chính xác của các điểm tr−ợt lở, đồng thời cũng phải xác định đ−ợc h−ớng, diện tích tr−ợt lở và phạm vi ảnh h−ởng của các điểm tr−ợt đó. Theo đánh giá tổng quan t− liệu và căn cứ mục tiêu nghiên cứu của đề tài, từ t− liệu ảnh viễn thám SPOT5 và ALOS/AVNIR chúng ta có thể giải đoán đ−ợc các yếu tố nội dung sau: a.Điểm tr−ợt lở trong quá khứ do vận động kiến tạo. Đối t−ợng này đ−ợc nhận biết trên ảnh t−ơng đối khó khăn, do chúng là những điểm đã tr−ợt lở cách đây hàng chục năm, thậm chí hàng trăm năm và cả trong quá trình vận động kiến tạo, các điểm tr−ợt lở này th−ờng là đã ổn định, hệ thống thực phủ phát triển và đôi khi cả do tác động của con ng−ời, nên nếu chỉ nhìn trên ảnh thì rất khó phát hiện, đặc biệt là đối với các điểm tr−ợt lở nhỏ. Tuy nhiên những điểm tr−ợt lở kiểu này sẽ xác định đ−ợc bằng ph−ơng pháp hình nổi 3D. Ph−ơng pháp này sẽ có 2 cách: - Một là sử dụng mô hình số độ cao (DEM) có độ chính xác cao có sẵn, sau đó xây dựng mô hình lập thể 3D trên nền ảnh vệ tinh, khi đó những điểm tr−ợt này sẽ đ−ợc nhận dạng thông qua sự biến dạng hoặc thay đổi đột ngột của địa hình. - Hai là sử dụng cặp ảnh vệ tinh lập thể có độ phân giải cao nh− ASTER, ALOS/Prism và SPOT5 để nhìn lập thể 3D, khi đó nguyên lý xác định các điểm tr−ợt lở t−ơng tự nh− đối với cách thứ nhất. Ngoài ra các điểm tr−ợt lở dạng này đã đ−ợc 95 nghiên cứu rất kỹ và bản đồ hóa khá chi tiết, do đó đề tài cũng thu thập và sử dụng một phần tài liệu này để xác định. b. Các điểm tr−ợt lở mới xảy ra Trên ảnh chúng ta có thể nhìn thấy rõ hình dạng của các điểm tr−ợt lở dạng này, bởi chúng mới xuất hiện nên độ t−ơng phản của chúng với các đối t−ợng xung quanh là t−ơng đối rõ ràng. Các điểm tr−ợt lở dạng này th−ờng có tông màu sáng, phân bố trên các s−ờn núi và kéo dài thành vệt. Dấu hiệu kéo dài thành vệt của các điểm tr−ợt lở là dấu hiệu rất quan trọng, nó giúp phân biệt giữa các điểm tr−ợt lở với các điểm khai thác mỏ, đất đá hoặc vùng đất canh tác n−ơng rãy. Để xác định loại đối t−ợng này th−ờng sử dụng các ảnh chụp vào thời điểm sau mùa m−a một thời gian ngắn, khi đó các điểm tr−ợt lở còn gần nh− nguyên vẹn, ch−a bị xóa dấu vết hoặc thực phủ che lấp. Ngoài ra khi dùng ảnh chụp vào thời điểm này so sánh với ảnh cùng lọai chụp vào thời điểm tr−ớc mùa m−a xảy ra sẽ phát hiện đ−ợc các điểm tr−ợt lở nhanh chóng thông qua nhận dạng tông màu và độ t−ơng phản là một dấu hiệu trực quan dễ nhận biết, đồng thời h−ớng của điểm tr−ợt lở kéo dài theo s−ờn núi, nơi có địa hình cao xuống nơi có địa hình thấp, không bao giờ có h−ớng tr−ợt cắt ngang s−ờn núi. Tuy nhiên với các loại 96 điểm tr−ợt lở này có nhiều điểm tr−ợt lở nhỏ sẽ khó nhận dạng đ−ợc trên ảnh. Với độ phân giải của ảnh vệ tinh SPOT5 là 2,5m sẽ nhận dạng đ−ợc các điểm tr−ợt lở có kích th−ớc từ 3 m độ rộng trở lên là khá chính xác (vì trên thực tế chiều dài của điểm tr−ợt th−ờng kéo dài hàng chục mét), trong đó có thể xác định đ−ợc kích thứơc của điểm tr−ợt và với ảnh vệ tinh ALOS/Avnir có độ phân giải là 10m thì sẽ chỉ xác định đ−ợc các điểm tr−ợt lở có kích th−ớc t−ơng đối lớn, từ 8m trở lên. Đối với các điểm tr−ợt lở có kích th−ớc nhỏ, tùy từng tr−ờng hợp mà vẫn có thể xác định đ−ợc vị trí điểm tr−ợt, đây là một đặc điểm của ảnh vệ tinh do có độ nhòe của ảnh, trong tr−ờng hợp này kích th−ớc điểm tr−ợt sẽ không thể xác định chính xác đ−ợc. Trên thực tế việc thu đ−ợc ảnh vệ tinh vào thời điểm lý t−ởng sau khi tr−ợt lở xảy ra là rất khó khăn, do đối với ảnh quang học thì vào mùa m−a, tỉ lệ ngày bị mây che khá nhiều. Th−ờng ảnh chụp đ−ợc vào mùa khô, tức là có thời gian khá dài từ 1 đến 3 tháng sau mùa m−a, khi đó khá nhiều điểm tr−ợt lở bị che khuất bởi lờp phủ. Tuy nhiên những điểm tr−ợt lở dạng này th−ờng là các điểm nhỏ, đối với các điểm tr−ợt lở lớn vẫn dễ dàng xác định đ−ợc do sự khác biệt về tông màu so với xung quanh. 97 c. Tr−ợt taluy đ−ờng giao thông: Các điểm tr−ợt laluy đ−ờng giao thông là loại hình tr−ợt lở xác định t−ơng đối dễ dàng, bởi loại hình tr−ợt lở này quan hệ chặt chẽ với các công trình giao thông, đặc biệt là các đ−ờng giao thông mới mở, mới nâng cấp hoặc mở rộng. Loại hình này xuất hiện khi mất cân bằng mái dốc khi đào đất làm đ−ờng, xây dựng các công trình giao thông khác. Có hai kiểu tr−ợt là tr−ợt taluy âm và taluy d−ơng. Loại hình tr−ợt lở do các công trình giao thông gây ra đ−ợc xác định trên ảnh vệ tinh t−ơng tự nh− với việc xác định các điểm tr−ợt lở mới xảy ra đã trình bày ở trên, tuy nhiên loại hình tr−ợt này xác định thuận lợi hơn là do vị trí của chúng nằm sát ngay các công trình giao thông, các công trình xây dựng khác.... Nh− vậy với những trình bày trên đây, từ t− liệu ảnh vệ tinh SPOT5 và ảnh ALOS/Avinir kết hợp với DEM và GIS có thể thành lập bản đồ hiện trạng tr−ợt lở đất 98 tỉ lệ 1:25 000 với các nội dung đáp ứng đ−ợc các yêu cầu nh− trong đề c−ơng nghiên cứu của đề tài đặt ra và phù hợp với thực tế. 4.4.1.3. Quy trình công nghệ thành lập bản đồ hiện trạng tr−ợt lở đất (BĐHTTL) Hình IV- 4: Quy trình công nghệ thành lập bản đồ hiện trạng tr−ợt lở đất 4.4.1.4. Bản đồ HTTL của khu vực nghiên cứu Trong phụ lục 6 4.4.2 Thành lập bản đồ hiện trạng tr−ợt lở đất năm 2008 bằng t− liệu ảnh vệ tinh Alos/AVNIR. T−ơng tự nh− với thành lập bản đồ hiện trạng tr−ợt lở đất năm 2007, thời điểm năm 2008 sử dụng ảnh vệ tinh ALOS/AVNIR để làm t− liệu chính. Dựa trên kết quả năm 2007, kết hợp phân tích ảnh và bổ sung thực địa ta có kết quả bản đồ hiện trạng tr−ợt lở đất năm 2008. Trong đó các điểm có màu đen là các điểm tr−ợt lở tr−ớc năm 2008, các điểm có màu đỏ là các điểm xảy ra trong năm 2008. Đạt Bản đồ HTTL hoàn chỉnh In bản đồ Dữ liệu GIS HTTL Biên tập, xây dựng CSDL GIS Bản đồ giấy Điều vẽ các nội dung HTTL ảnh vệ tinh -SPOT5 -ALOS/Avnir - BĐ địa hình - Số liệu đo GPS Kết quả điều vẽ - Tài liệu khảo sát thực địa. Bản đồ HTTLKhông đạt DEM Bình đồ ảnh 99 Kết quả trong phụ lục 6: 4.5. Thành lập bản đồ nguy cơ tr−ợt lở đất sử dụng môt số mô hình toán học kết hợp dữ liệu viễn thám và GIS 4.5.1 Thành lập bản đồ nguy cơ tr−ợt lở đất trên cơ sở sử dụng mô hình Thống kê. Trên cơ sở chồng chập bản đồ tr−ợt lở đất với từng bản đồ về các yếu tố ảnh h−ởng tới quá trình tr−ợt lở đất trong khu vực nghiên cứu thì diện tích tr−ợt lở đất trên từng lớp trong mỗi yếu tố đối t−ợng ảnh h−ởng tới quá trình tr−ợt lở đất đ−ợc tính toán. Sau đó trên cơ sở áp dụng mô hình Thống kê, trọng số của các lớp trong từng yếu tố ảnh h−ởng tới quá trình tr−ợt lở đất của khu vực nghiên cứu đã đ−ợc tính toán theo ph−ơng trình 2.1 nh− trong bảng IV-1. Bảng IV- 1. Kết quả tính toán giá trị Wij của các lớp trong các yếu tố gây tr−ợt lở đất Phân bố tr−ợt lở đất Phân bố lớp Wij (Km2) fij (%) (Km2) f (%) In(fij/ f) Độ dốc địa hình Hơi dốc (<50) 0.05 1.39 73.83 4.38 -1.1486 Dốc vừa (5-150) 0.31 8.96 172.14 10.20 -0.1306 Dốc (15-350) 1.68 48.86 779.10 46.19 0.0563 Rất dốc (35-450) 0.95 27.49 422.54 25.05 0.0932 Dốc dứng và vách treo (>450) 0.46 13.30 239.30 14.19 -0.0643 Vỏ phong hóa Kiểu vỏ Ferosialit 0.01 0.21 20.26 1.20 -1.7463 Kiểu vỏ Sialferit 0.75 21.68 386.42 22.91 -0.0550 Kiểu vỏ Sialit 1.00 28.96 388.01 23.00 0.2304 Kiểu vỏ hỗn hợp Ferosialit - Silixit 0.00 0.00 4.46 0.26 0.0000 Kiểu vỏ hỗn hợp Sialferit - Silixit 0.03 0.76 33.01 1.96 -0.9467 Kiểu vỏ hỗn hợp Sialit - Silixit 0.07 2.04 23.64 1.40 0.3765 Diện tích phân bố của trầm tích Đệ Tứ 0.02 0.50 13.06 0.77 -0.4421 Diện tích phân bố đá Carbonat 0.23 6.76 77.06 4.57 0.3912 Diện tích không bảo tồn VPH 1.34 39.09 740.98 43.93 -0.1165 Thảm phủ Cỏ 0.18 5.26 151.44 8.98 -0.5340 Lúa 0.05 1.36 18.90 1.12 0.1950 Hoa màu 0.09 2.51 166.67 9.88 -1.3688 Cây bụi rải rác 0.02 0.52 29.44 1.75 -1.2036 Rừng cây bụi xen lẫn cỏ 0.73 21.18 218.22 12.94 0.4932 Rừng cây non 1.14 33.18 295.74 17.53 0.6379 Rừng th−a 0.01 0.29 18.56 1.10 -1.3402 Rừng th−a xen cây bụi 0.27 7.86 245.56 14.56 -0.6169 Rừng ổn định 0.96 27.83 519.37 30.79 -0.1009 Bãi bồi sông, các dải đất ven sông 0.00 0.00 23.00 1.36 0.0000 Địa mạo Bề mặt s−ờn các khối, dãy đ−ợc hình thành chủ yếu do phá hủy đứt gãy kiến tạo trong Neogen - Đệ Tứ 0.00 0.00 4.49 0.27 0.0000 Địa hình Karst tuổi Kainozoi 0.07 1.94 72.38 4.29 -0.7950 Bề mặt san bằng cao 400-600m tuổi Pliocen muộn (N1) 0.00 0.00 9.64 0.57 0.0000 Bề mặt san bằng cao 600-1000m tuổi Pliocen sớm (N2 1) 0.00 0.00 5.49 0.33 0.0000 Bề mặt san bằng cao 1000-1600m tuổi Miocen muộn (N1 3) 0.17 4.90 38.10 2.26 0.7739 100 Bề mặt san bằng cao >1600m tuổi Miocen giữa (N1) 0.00 0.00 2.66 0.16 0.0000 Pediment thung lũng 0.00 0.00 6.39 0.38 0.0000 Bề mặt s−ờn bị tác động mạnh mẽ bới các hoạt động nhân sinh, th−ờng xảy ra sạt, tr−ợt lở đất đá, có độ dốc 25-300, hình thành trong Holocen (Q2) 0.62 18.02 25.85 1.53 2.4643 S−ờn sạt lở, có độ dốc >300, hình thành trong Neogen - Đệ Tứ 0.07 2.17 53.28 3.16 -0.3737 S−ờn bóc mòn tổng hợp, có độ dốc 20-300, hình thành trong Neogen - Đệ Tứ (N-Q) 0.14 4.08 100.53 5.96 -0.3777 S−ờn xâm thực - bóc mòn có độ dốc 20-400, hình thành trong Neogen - Đệ Tứ (N-Q) 1.82 52.95 1139.65 67.56 -0.2437 S−ờn xâm thực - tích tụ, có độ dốc 15-300, hình thành trong Đệ Tứ (Q). 0.55 15.95 212.66 12.61 0.2350 Tích tụ lòng sông, bãi bồi, bậc thềm sông 0.00 0.00 9.83 0.58 0.0000 Bề mặt tích tụ Proluvi 0.00 0.00 4.74 0.28 0.0000 Vạt gấu tích tụ deluvi 0.00 0.00 1.21 0.07 0.0000 Khoảng cách từ đ−ờng giao thông <50m 0.77 22.28 75.87 4.50 1.6003 50 - 100 m 0.36 10.34 66.83 3.96 0.9596 >100 m 2.32 67.37 1544.21 91.54 -0.3065 Độ cao địa hình <500m 1.09 31.84 530.52 31.45 0.0124 500-1000m 1.44 41.97 686.38 40.69 0.0311 >1000m 0.90 26.18 470.01 27.86 -0.0621 Tổng l−ợng m−a trung bình năm <2100 mm 0.10 2.85 72.24 4.28 -0.4057 2100-2250 mm 2.21 64.28 1165.86 69.11 -0.0724 >2250 mm 1.13 32.86 448.81 26.61 0.2112 Mật độ lineament <0.5 km/km2 1.39 40.38 709.98 42.09 -0.0415 0.5-1 km/km2 1.57 45.74 776.30 46.02 -0.0060 >1 km/km2 0.48 13.88 200.62 11.89 0.1544 Mật độ dòng chảy <1 km/km2 0.89 25.87 341.26 20.23 0.2459 1-1.25 km/km2 0.28 8.25 244.71 14.51 -0.5646 >1.25 km/km2 2.26 65.88 1100.94 65.26 0.0094 Địa chất Hệ tầng Nậm Mạ 0.03 0.89 18.69 1.11 -0.2187 Hệ tầng Nậm Pô 0.18 5.34 89.77 5.32 0.0038 Hệ tầng Suối Bàng, tập 2 0.07 1.94 31.53 1.87 0.0362 Hệ tầng Suối Bàng, tập 1 0.03 0.94 18.95 1.12 -0.1755 Hệ tầng Lai Châu 0.07 2.15 89.50 5.31 -0.9046 Phức hệ Điện Biên, pha 3 0.03 0.76 14.91 0.88 -0.1516 Phức hệ Điện Biên, pha 2 0.59 17.28 215.01 12.75 0.3044 Phức hệ Điện Biên, pha 1 0.02 0.63 3.62 0.21 1.0750 Hệ tầng Cẩm Thủy 0.00 0.00 0.84 0.05 0.0000 Hệ tầng Sông Đà, tập 3 0.09 2.72 53.45 3.17 -0.1515 Hệ tầng Sông Đà, tập 2 0.34 9.82 198.18 11.75 -0.1793 Hệ tầng Sông Đà, tập 1 0.25 7.28 223.93 13.27 -0.6008 Hệ tầng Bắc Sơn 0.00 0.00 1.60 0.09 0.0000 Hệ tầng Bản Páp, tập 2 0.01 0.26 47.30 2.80 -2.3711 Hệ tầng Bản Páp, tập 1 0.00 0.00 19.27 1.14 0.0000 Hệ tầng Nậm Pla 0.11 3.25 52.08 3.09 0.0505 Hệ tầng Huổi Tông, pha 2 0.57 16.65 148.52 8.80 0.6374 Hệ tầng

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdf7064R.pdf
Tài liệu liên quan