Giáo trình Ứng dụng GIS và phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) thành lập bản đồ nguy cơ trượt lở huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang, Việt Nam - Đỗ Minh Ngọc

Nội dung text: Giáo trình Ứng dụng GIS và phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) thành lập bản đồ nguy cơ trượt lở huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang, Việt Nam - Đỗ Minh Ngọc

1. Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 206-216 Ứng dụng GIS và phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) thành lập bản đồ nguy cơ trượt lở huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang, Việt Nam Đỗ Minh Ngọc*, Đặng Thị Thùy, Đỗ Minh Đức Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, 334 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 10 tháng 8 năm 2016 Chỉnh sửa ngày 20 tháng 9 năm 2016; chấp nhận đăng ngày 28 tháng 10 năm 2016 Tóm tắt: Xín Mần là một huyện vùng cao phía tây của tỉnh Hà Giang, có địa hình phân cắt mạnh, độ dốc lớn, hiện tượng trượt lở xảy ra trên địa bàn rất phổ biến, gây thiệt hại nghiêm trọng về người và tài sản của nhân dân, ảnh hưởng đến sự phát triển kinh tế - xã hội. Bài báo sử dụng phương pháp tích hợp mô hình phân tích thứ bậc vào GIS để xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở tại huyện Xín Mần. Trong đó, 7 yếu tố có ảnh hưởng lớn tới hiện tượng trượt lở đã được phân tích bao gồm: độ dốc, loại đất, mật độ phân cắt sâu, thạch học, mật độ phân cắt ngang, hiện trạng sử dụng đất và hướng dốc địa hình. Kết quả nghiên cứu cho thấy các xã có nguy cơ xảy ra trượt lở cao và rất cao (chiếm trên 30% diện tích toàn xã) bao gồm Khuôn Lùng (46,1%), Cốc Rễ (36,24%), Quảng Nguyên (31,29%), Nàn Xỉn (30,52%), Ngán Chiên (42,39%), Trung Thịnh (31,21%), Bản Díu (45,91%) và Nà Chì (36,26%). Bản đồ nguy cơ trượt lở được xây dựng là một dữ liệu tin cậy cho công tác quy hoạch, phòng tránh và giảm thiểu tổn thương, thiệt hại do trượt lở ở huyện Xín Mần. Từ khóa: AHP, GIS, chỉ số nhạy cảm trượt lở, bản đồ nguy cơ trượt lở. 1. Tổng quan khu vực nghiên cứu * cao trên 2.000 m chạy từ Lao Chải (Vị Xuyên) đến Pà Vẩy Sủ tạo nên bức tường thành ngăn Huyện Xín Mần (Hình 1) nằm cách Thành cách giữa Việt Nam và Trung Quốc; dãy Chiêu phố Hà Giang 150 km về phía tây. Xín Mần có diện tích tự nhiên là 58.383,20ha, chia Lầu Thi kéo dài từ Tây Côn Lĩnh đến Bắc Hà thành 19 đơn vị hành chính bao gồm 18 xã và (Lào Cai) có đỉnh cao trên 2.402 m [1]. Độ ẩm 1 thị trấn [1]. trong năm tương đối cao, nhiệt độ trung bình từ 0 0 Địa hình Xín Mần được cấu tạo khá đa 24 C-28 C. dạng, phức tạp và bị chia cắt mạnh; nằm trong Lượng mưa trung bình năm khoảng khu vực của khối núi thượng nguồn sông Chảy. 1.695mm. Lượng mưa lớn nhất thường vào Khối núi tạo cho Xín Mần có độ cao trung bình tháng 8 và tháng 9, và thường gây ra hiện tượng từ 1.200 - 1.600 m với dãy Hoàng Vẩn Thùng lũ quét, lũ bùn đá và trượt lở. Hệ thống sông suối phát triển mạnh bao gồm: sông Chảy bắt ___ nguồn từ dãy Tây Côn Lĩnh, chảy vào Việt * Tác giả liên hệ. ĐT.: 84-902094209 Nam bắt đầu từ huyện Xín Mần với chiều dài Email: ngocdm213@gmail.com 206
2. Đ.M. Ngọc và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 206-216 207 40km, địa hình lưu vực sông Chảy thấp dần từ gãy tạo nên các hệ thống bậc thềm sông dạng bắc - tây bắc xuống đông nam, có nhiều suối bậc thang thấp dần về phía sông Chảy. Dọc nhỏ đổ vào sông Chảy trong đó đáng kể là suối theo đứt gãy có một số thể siêu mafic và nhiều Đỏ, suối Bản Ngò và suối Nấm Dẩn. Trên địa bàn mạch thạch anh chứa pyrit [2]. huyện còn có nhiều sông suối nhỏ chảy qua Nà Chì, Khuôn Lùng, Tân Nam xuôi về Bắc Quang, 2. Phương pháp nghiên cứu điển hình là sông nhỏ Nậm Lỳ và Nậm Pú. 2.1. Cơ sở dữ liệu Dữ liệu phục vụ cho việc thành lập bản đồ nguy cơ trượt lở huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang bao gồm: - Dữ liệu địa hình tỉnh Hà Giang, tỉ lệ 1:50.000; - Bản đồ hiện trạng sử dụng đất huyện Xín Mần, tỉ lệ 1:50.000; - Bản đồ phân bố đất tỉnh Hà Giang, tỉ lệ 1:50.000; - Bản đồ địa chất tỉnh Hà Giang, tỉ lệ 1: 200.000, một số khu vực trọng điểm của huyện Xín Mần tỷ lệ 1: 10.000; - Dữ liệu về hiện trạng trượt lở huyện Xín Mần. Kết quả thành lập bản đồ hiện trạng trượt lở khu vực huyện Xín Mần được kế thừa từ báo cáo kết quả của Dự án “Điều tra, đánh giá mức độ tác động của biến đổi khí hậu đến lũ quét, lũ Hình 1. Bản đồ hành chính huyện Xín Mần. ống, trượt, sạt lở đất trên địa bàn các huyện Các thành tạo địa chất trong khu vực được Yên Minh, Hoàng Su Phì, Xín Mần, Quang Bình phân bố như sau: Hệ tầng An Phú (NP - 1ap) - tỉnh Hà Giang và xây dựng các biện pháp ứng 2 được phân bố với diện tích khoảng 1,7 km , hệ phó với biến đổi khí hậu” [3] và kết quả 02 đợt tầng Hà Giang (2 hg) tập trung chủ yếu ở phía kháo sát kiểm chứng và bổ sung vào tháng 3 và tây bắc của huyện Xín Mần, phức hệ Sông 4 năm 2014. Chảy (aD1sc) lộ ra ở phía bắc và đông bắc, các thành tạo Đệ Tứ có diện phân bố nhỏ, thành 2.2. Phương pháp nghiên cứu phần gồm trầm tích aluvi, proluvi (a, ap) phân bố dọc các sông lớn và phụ lưu của chúng, - Phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) trong các thung lũng giữa núi. Trên địa bàn Phương pháp AHP do Saaty nghiên cứu và vùng nghiên cứu có hai hệ thống đứt gãy phát sau đó phát triển từ những năm 80 [4]. AHP là triển chính gồm đông bắc - tây nam và tây bắc - một phương pháp đưa ra quyết định, nó đưa ra đông nam. Các hệ thống đứt gãy sâu đều có thứ tự sắp xếp của những chỉ tiêu và nhờ vào đó phương tây bắc - đông nam, đa phần đều là các người quyết định có thể đưa ra quyết định cuối đứt gãy thuận. Trong đó đáng chú ý phải kể đến cùng hợp lý nhất [4, 5, 6]. hệ thống đứt gãy sông Chảy với một số đứt gãy Saaty đã đưa ra bảng phân loại mức độ quan nằm dưới các thung lũng hiện đại, được lấp đầy trọng của các chỉ tiêu trong Hình 2. bởi các trầm tích Neogen và Đệ Tứ. Các đứt
3. 208 Đ.M. Ngọc và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 206-216 Hình 2. Thang điểm so sánh mức độ quan trọng của các chỉ tiêu (các giá trị trung gian là ½, ¼, 1/6, 1/8, 2, 4, 6, 8). Sự nhất quán là hiện tượng không thể thành Bảng 1. Bảng chỉ số ngẫu nhiên [3] lập được các quan hệ bắc cầu trong khi so sánh n 1 2 3 4 5 cặp. Tỷ số nhất quán (CR) được dùng để xác định mức độ không nhất quán của các nhận RI 0 0 0,52 0,89 1,11 định trong phương pháp AHP. Nếu giá trị CR n 6 7 8 9 10 nhỏ hơn 10% thì kết quả có thể chấp nhận RI 1,25 1,35 1,4 1,45 1,49 được, ngược lại nếu giá trị CR lớn hơn hoặc bằng 10% thì cần phải xem xét lại các bước Sau khi đã tính toán được trọng số của các trước đó [4, 5, 6]. chỉ tiêu cũng như của các phương án đối với Quá trình tính toán chỉ số nhất quán được từng chỉ tiêu, các giá trị trên sẽ được tổng hợp thực hiện qua các bước sau: lại để thu được chỉ số thích hợp của từng - Xác định vector tổng trọng số bằng cách phương án theo công thức sau: s m nhân ma trận so sánh cặp ban đầu với ma trận = Ws W a (3) i  j=1 ij j trọng số của các tiêu chí; Với i = 1,. . . n - Xác định vector nhất quán bằng cách chia Trong đó:- Ws là trọng số của phương án i vector tổng trọng số cho trọng số của các tiêu ij chí đã được xác định trước đó; tương ứng với chỉ tiêu; - Wa là trọng số của chỉ tiêu j; - Tính giá trị riêng lớn nhất (λmax) bằng cách j lấy giá trị trung bình của vector nhất quán; n là số các phương án; m là số các chỉ tiêu. - Chỉ số nhất quán (CI) là chỉ số đo lường Ở Việt Nam, phương pháp này đã được áp mức độ chệch hướng nhất quán và được xác dụng có hiệu quả cao thông qua một số kết quả định theo công thức: nghiên cứu về trượt lở được tiến hành ở một số khu vực như Quảng Trị [7], hồ thủy điện Sơn λmax-n CI= (1) La [8], huyện Hòa Vang, Đà Nẵng [9]. n-1 - Phương pháp tích hợp kết quả phân tích AHP vào GIS để xây dựng bản đồ nguy cơ Trong đó: λmax là giá trị trung bình của vector nhất quán; n là số tiêu chí. trượt lở - Tỉ số nhất quán CR được tính theo Hệ thống tin địa lý (GIS) cho phép xây công thức: dựng các phân tích không gian, quản lý, tích hợp và chồng ghép các lớp thông tin. Mô hình CI CR= (2) phân tích thứ bậc sẽ hỗ trợ cho GIS, tổng hợp RI các thông tin, gán các trọng số phù hợp nhất Trong đó: RI là chỉ số ngẫu nhiên và nó phụ cho các yếu tố đã được lựa chọn. Sau khi đã thuộc vào số tiêu chí được so sánh (Bảng 1). phân cấp và tính trọng số của các yếu tố thì việc tích hợp chúng sẽ cho ta chỉ số nhạy cảm trượt
4. Đ.M. Ngọc và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 206-216 209 lở. Mức độ nhạy cảm phản ánh nguy cơ trượt lở Sử dụng công cụ chồng chập trong ArcGIS được tính toán theo công thức (4): đối với các bản đồ được biên tập lại, các bản đồ n mới được hình thành và chứa trọng số để thành LSI= W W (4)  j=1 j ij lập nên bản đồ chỉ số nhạy cảm trượt lở. Sau khi được phân chia theo các cấp độ ảnh hưởng Trong đó: LSI (Landslide Susceptibility phù hợp sẽ tạo thành bản đồ nguy cơ trượt lở. Index): là chỉ số nhạy cảm trượt lở; Toàn bộ quy trình xây dựng bản đồ nguy cơ Wj: là trọng số của yếu tố thứ j; trượt lở huyện Xín Mần được thể hiện như trên Wij: là trọng số của lớp thứ i trong yếu tố Hình 3. gây trượt j. G Hình 3. Quy trình xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang. 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận Một số vụ trượt lở trên địa bàn huyện trong những năm gần đây có thể kể đến vào năm 3.1. Hiện trạng trượt lở khu vực huyện Xín 2008 tại xã Bản Díu, xảy ra trận mưa lớn, đất Mần, tỉnh Hà Giang sạt lở vùi lấp một căn nhà, 1 người bị thiệt mạng, 4 người bị thương; 2 con trâu chết và 17 Theo thống kê từ năm 2012 đến nay, trên hộ rơi vào tình trạng nguy hiểm. Nghiêm trọng toàn huyện Xín Mần đã ghi nhận được 967 hơn, rạng sáng 27/4/2010 đã xảy ra mưa lớn điểm trượt lở, 32 điểm lũ quét và 14 điểm xói lở khiến lượng đất đá khổng lồ từ đỉnh Seo Lử bờ sông, suối. Trong đó, các khu vực tập trung Thận cuốn xuống lấp 2 ngôi nhà nằm kề nhau trượt lở có mật độ cao, rất cao của huyện Xín tại thôn Seo Lử Thận, xã Pà Vẩy Sủ khiến 5 Mần gồm Nán Ma, Khuôn Lùng và Quảng người chết và 3 người bị thương nặng. Đầu Nguyên. Bản đồ hiện trạng trượt lở được thành tháng 7/2014, thôn Nấm Dẩn cũng đã xảy ra lập dựa trên thông tin thu thập được từ 26 điểm trượt lở nghiêm trọng tại điểm trường thôn, rất trượt lở trong các báo cáo đã được công bố trước may thời điểm xảy ra lúc rạng sáng nên không đó và 27 điểm được tiến hành khảo sát bổ sung có thiệt hại về người. thông qua 02 đợt khảo sát năm 2014 (Hình 4).
5. 210 Đ.M. Ngọc và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 206-216 Hình 4. Bản đồ hiện trạng trượt lở huyện Xín Mần. 3.2. Xác định và tính trọng số các yếu tố ảnh quan về mức độ quan trọng giữa từng cặp yếu hưởng đến trượt lở ở huyện Xín Mần tố như sau (Bảng 2): Dựa vào Bảng 2 có thể thấy được vai trò Dựa vào các tài liệu, số liệu thu thập được và của các yếu tố đến trượt lở huyện Xín Mần điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu, bài báo được đánh giá như sau: tập trung phân tích, so sánh 7 yếu tố ảnh hưởng Tỉ số nhất quán CR = 0,035 < 0,1 kết quả tính đến trượt lở bao gồm độ dốc, hướng sườn, mật độ toán trọng số có thể chấp nhận được. Khi đó chỉ phân cắt ngang (PCN), mật độ phân cắt sâu số nhạy cảm trượt lở được viết lại như sau: (PCS), thạch học, loại đất và hiện trạng sử dụng LSI = 0,418*A + 0,229*B + 0,113*C + đất (HTSDĐ) để xây dựng bản đồ nguy cơ trượt 0,113*D + 0,051*E + 0,051*F + 0,026*G (5) lở huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang. Vai trò của các yếu tố ảnh hưởng tới trượt Trong đó LSI: chỉ số nguy cơ trượt lở lở huyện Xín Mần được phản ánh thông qua A-G lần lượt là 7 yếu tố được xác định các giá trị trọng số bằng những so sánh chủ trong Bảng 3.
6. Đ.M. Ngọc và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 206-216 211 Ll Bảng 2. Ma trận so sánh cặp và trọng số của các yếu tố Yếu tố [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] Trọng số [1] Độ dốc 1 3 5 5 7 7 9 0,418 [2] Loại đất 1 3 3 5 5 7 0,229 [3] Phân cắt sâu 1 1 3 3 5 0,113 [4] Thạch học 1 3 3 5 0,113 [5] Phân cắt ngang 1 1 3 0,051 [6] HTSDĐ 1 3 0,051 [7] Hướng dốc 1 0,026 Với CI = 0,047; RI = 1,36; CR = 0,035 Thỏa mãn 3.3. Thành lập các bản đồ đánh giá ảnh triển trượt lở. Độ dốc địa hình toàn huyện Xín hưởng của từng yếu tố đến trượt lở khu vực Mần thay đổi trong khoảng giá trị từ 00- 85,070. huyện Xín Mần Khu vực có độ dốc từ 150 - 350 chiếm đến 2 Các yếu tố chính ảnh hưởng đến trượt lở trong 66,78% (389,06 km ) diện tích khu vực, trong 0 0 khu vực được chia ra thành các lớp nhỏ và tính khi khu vực có độ dốc 45 chỉ chiếm 2 toán mối tương quan giữa các lớp nhỏ này với 7,55% (43,98 km ). Trong đó, khu vực nằm 0 0 hiện tượng trượt lở trong khu vực nghiên cứu trong khoảng độ dốc từ 35 - 45 ảnh hưởng rất thông qua giá trị trọng số như trong Bảng 3. mạnh đến nguy cơ trượt lở huyện Xín Mần Độ dốc địa hình là một trong những yếu tố (Hình 5). có vai trò quyết định tới sự hình thành và phát Bảng 3. Phân lớp và trọng số từng phần lớp của các yếu tố ảnh hưởng đến trượt lở huyện Xín Mần Mật độ Mật độ Yếu tố Phân lớp Trọng số Yếu tố Phân lớp Trọng số điểm/km2 điểm/km2 > 5 0 N Đệ Tứ không phân chia 0 0,057 5 - 15 0,066 0,057 Các đai mạch không rõ tuổi 0 0,057 15 – 25 0,077 0,057 Hệ tầng An Phú 0 0,057 Độ dốc Thạch học 25 – 35 0,108 0,263 Hệ tầng Hà Giang 0,03 0,296 35 – 45 0,127 0,127 Phức hệ Sông Chảy - Pha 1 0,089 0,296 > 45 0,092 0,122 Phức hệ Sông Chảy - Pha 3 0,165 0,649 Đất thung lũng do sản 0 0,042 Bắc 0,101 0,122 phẩm dốc tụ Đất vàng đỏ trên đá magma 0,175 0,558 Đông Bắc 0,148 0,558 axit Đất đỏ vàng biến đổi do 0,097 0,268 Đông 0,127 0,263 trồng lúa nước Đất đỏ vàng trên đá sét 0,047 0,133 Hướng Đông Nam 0,096 0,122 Loại đất Đất mùn vàng đỏ trên đá dốc 0,057 0,133 Nam 0,041 0,057 magma axit Đất mùn đỏ vàng trên đá sét 0,063 0,133 Tây Nam 0,069 0,057 Núi đá 0 0,042 Tây 0,085 0,122 Đất phù sa ngòi suối 0 0,042 Tây Bắc 0,074 0,057
7. 212 Đ.M. Ngọc và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 206-216 > 50 0 0,035 Đất nông nghiệp 0,149 0,268 50 – 100 0,212 0,503 Đât trống có cây bụi 0,152 0,268 100 – 150 0,144 0,260 Đât trống có cây gỗ rải rác 0,07 0,133 Phân cắt 150 – 200 0,08 0,134 Đât trống có cỏ 0,128 0,268 sâu 200 – 250 0,112 0,068 Dân cư, đất chuyên dùng 0,897 0,558 250 – 300 0,072 0,068 Núi đá 0 0,042 Hiện trạng > 300 0,031 0,068 sử dụng Rừng hỗn giao gỗ, tre, nứa 0 0,042 đất 2,0 0 0,035 Mặt nước 0 N N: Khu vực khống chế (những khu vực không có khả năng xảy ra trượt lở) Mỗi loại đất thường có độ dày khác nhau và hệ Sông Chảy pha 3 (20,08 % diện tích) với điển hình cho một tập hợp về cơ lý hóa khác thành phần thạch học gồm granit biotit dạng nhau dẫn đến tính ổn định của sườn dốc cũng porphyr, hạt vừa - nhỏ có ảnh hưởng mạnh nhất khác nhau, các loại đất đá có tính liên kết yếu đến trượt lở huyện Xín Mần (Hình 8). thường xảy ra trượt lở. Đất vàng đỏ trên đá Mật độ PCN thể hiện sự phân cắt theo chiều magma axit chiếm đến 35,6% diện tích toàn huyện Xín Mần (206,06 km2), đây cũng là khu ngang của địa hình được hiểu là tổng độ dài tất vực có ảnh hưởng rất mạnh đến trượt lở của cả các rãnh xâm thực, khe xói (dòng chảy tạm huyện (Hình 6). thời), sông suối (dòng chảy thường xuyên) trên một diện tích nhất định nào đó (thường là Yếu tố mức độ PCS được đánh giá có tầm 2 quan trọng thứ ba trong số các yếu tố ảnh 1km ). Phần lớn diện tích huyện Xín Mần có hưởng đến trượt lở huyện Xín Mần. Giá trị PCS giá trị PCN dưới 1,2 km/km2 chiếm đến 82,05 trên địa bàn huyện tập trung chủ yếu từ 150 - % diện tích toàn huyện. Khu vực xảy ra trượt lở 250 m với diện tích 291,88 km2 (50,09% diện mạnh có giá trị mật độ PCN trong khoảng 1,2 - tích toàn huyện), trong đó, trượt lở huyện Xín 2,0 km/km2 (Hình 9). Mần tập trung cao ở khu vực có giá trị PCS từ Trong quá trình phân tích các yếu tố ảnh 50 - 150 m với mật độ điểm trượt trên 0,14 hưởng đến trượt lở thì HTSDĐ được xem xét ở 2 điểm/km (Hình 7). khía cạnh ảnh hưởng của lớp phủ thực vật. Loại Trong khu vực nghiên cứu tồn tại 6 hệ tầng: thực vật, mật độ lớp phủ là những thông số Đệ Tứ không phân chia, các đai mạch chưa rõ quan trọng trong đánh giá ảnh hưởng của lớp tuổi, hệ tầng An Phú, hệ tầng Hà Giang, phức phủ thực vật đối với tai biến trượt lở. Có thể dễ hệ Sông Chảy pha 1 và pha 3. Khi xét đến mật dàng nhận thấy, huyện Xín Mần đa phần là đất 2 độ trượt lở đã xảy ra trên từng hệ tầng trong trống có cỏ và cây gỗ với diện tích 262,06 km khu vực, có thể thấy, khu vực đất đá thuộc phức (44,77% toàn huyện), đất nông nghiệp với diện
8. Đ.M. Ngọc và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 206-216 213 tích 100,26 km2 (17,3% toàn huyện). Khu vực trượt lở huyện Xín Mần với 5 cấp độ như sau: đất nông nghiệp là khu vực có ảnh hưởng mạnh rất thấp (LSI = 0,031 - 0,159), thấp (LSI = đến trượt lở do mật độ che phủ thấp kết hợp với 0,159 - 0,22), trung bình (LSI = 0,22 - 0,286), hoạt động của con người làm tăng khả năng mất cao (LSI = 0,286 - 0,389), rất cao (LSI = 0,389 ổn định sườn dốc gây trượt (Hình 10). - 0,545) (Hình 12). Hướng dốc có tác động gián tiếp đến quá Trên toàn địa bàn huyện Xín Mần, vùng có trình trượt lở thông qua mối quan hệ tương hỗ nguy cơ trượt lở cao và rất cao chiếm đến giữa địa hình và khí hậu. Sườn có hướng đón gió 27,33% diện tích toàn huyện, tuy nhiên vùng có thì có độ ẩm, lớp phủ thực vật khác với sườn nguy cơ trượt lở rất cao chiểm tỉ lệ nhỏ 2,73%. khuất gió, điều này cũng sẽ dẫn tới mức độ ổn Tập trung ở các xã: Khuôn Lùng, Quảng định của sườn khác nhau. Sự phân bố các hướng Nguyên, Nà Chì và Bản Díu (chiếm hơn dốc trên địa bàn huyện khá đồng đều, tuy nhiên, 58,23% diện tích khu vực trượt lở rất cao của theo kết quả thống kê và tính toán nhận thấy khả toàn huyện). Trong đó, các xã có tỉ lệ diện tích năng xảy ra trượt lở cao ở khu vực có hướng có nguy cơ trượt lở cao và rất cao (trên 30% dốc: bắc, đông bắc và đông (Hình 11). diện tích toàn xã) gồm: Khuôn Lùng (46,1%), Kết quả chồng chập 7 loại bản đồ khác nhau Cốc Rễ (36,24%), Quảng Nguyên (31,29%), tương ứng với 7 yếu tố có ảnh hưởng nhất tới Nàn Xỉn (30,52%), Ngán Chiên (42,39%), hiện tượng trượt lở trên địa bàn huyện Xín Mần Trung Thịnh (31,21%), Bản Díu (45,91%) và theo công thức (5) thu được bản đồ nguy cơ Nà Chì (36,26%). l Hình 5. Bản đồ mức độ ảnh hưởng Hình 6. Bản đồ mức độ ảnh hưởng của độ dốc đến trượt lở. của loại đất đến trượt lở. K
9. 214 Đ.M. Ngọc và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 206-216 Hình 7. Bản đồ mức độ ảnh hưởng Hình 8. Bản đồ mức độ ảnh hưởng của PCS đến trượt lở. của thạch học đến trượt lở. Hình 9. Bản đồ mức độ ảnh hưởng Hình 10. Bản đồ mức độ ảnh hưởng của PCN đến trượt lở. hiện trạng sử dụng đất đến trượt lở. J
10. Đ.M. Ngọc và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 206-216 215 Hình 11. Bản đồ mức độ ảnh hưởng Hình 12. Bản đồ nguy cơ trượt lở huyện Xín Mần. của hướng dốc đến trượt lở. 4. Kết luận LSI 30% diện tích hướng tiếp cận hiệu quả trong nghiên cứu tai toàn xã) bao gồm Khuôn Lùng (46,1%), Cốc Rễ biến tự nhiên. Quá trình tính toán để thành lập (36,24%), Quảng Nguyên (31,29%), Nàn Xỉn các bản đồ MĐAH, phân vùng nguy cơ và mức (30,52%), Ngán Chiên (42,39%), Trung Thịnh độ nguy hiểm trượt lở huyện Xín Mần được (31,21%), Bản Díu (45,91%) và Nà Chì (36,26%). thực hiện theo một hệ thống đánh giá logic và khoa học dựa trên công nghệ GIS. Việc cho điểm, tính trọng số cho từng yếu tố và các yếu Tài liệu tham khảo tố thành phần trong từng yếu tố mang những giá trị định lượng đã loại bỏ được phần nào tính [1] Cổng thông tin điện tử huyện Xín Mần, tỉnh Hà chủ quan trong đánh giá nguy cơ trượt lở. Giang Sử dụng phương pháp AHP đã đánh giá [2] Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hà Giang được mức độ ảnh hưởng của 7 yếu tố: độ dốc, (2011), Báo cáo thuyết minh tổng hợp: Lập quy loại đất, mật độ PCS, thạch học, mật độ PCN, hoạch phận bố tài nguyên nước tỉnh Hà Giang HTSDĐ, hướng dốc đến trượt lở huyện Xín đến năm 2020. Mần với trọng số tương ứng: 0,418; 0,229; [3] Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Hà Giang. Báo cáo kết quả dự án: Điều tra, đánh giá mức 0,113; 0,113; 0,051; 0,051; 0,026. độ tác động của biến đổi khí hậu đến lũ quét, lũ Bản đồ nguy cơ trượt lở huyện Xín Mần tỷ lệ ỗng, trượt, sạt lở đất trên địa bàn các huyện Yên 1:50000 được chia thành 5 cấp nguy cơ: rất thấp Minh, Hoàng Su Phì, Xín Mần, Quang Bình – (0,031 < LSI < 0,159, chiếm 24,47%), thấp (0,159 tỉnh Hà Giang và xây dựng các biện pháp ứng < LSI < 0,22, chiếm 25,2%), trung bình (0,22 < phó với biến đổi khí hậu, 2012.
11. 216 Đ.M. Ngọc và nnk. / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất và Môi trường, Tập 32, Số 2S (2016) 206-216 [4] Saaty, T.L., The analytic hierarchy process. [8] Mai Thành Tân (2012), “Nghiên cứu đánh giá tai McGraw-Hill. New York, 1980. biến trượt đất bằng tích hợp các phương pháp địa [5] Saaty, T.L., The analytic hierarchy process - chất, địa mạo, mô hình trọng số tối ưu của GIS ở What it is and how it is used. Mathl Modelling, các lưu vực sông khu vực Thừa Thiên Huế, Vol. 9, No. 3-5, pp. 161-176, 1987. Quảng Nam, Đà Nẵng, đề xuất các giải pháp [6] Saaty, T., Vargas, L Methods, Concepts and phòng tránh”, Viện Địa chất, Viện hàn lâm Khoa Applications of the Analytic Hierarchy Process. học và Công nghệ Việt Nam. Kluwer Academic Publishers, Boston, 2001. [9] Trần Anh Tuấn, Ngyễn Tứ Dần (2012), “Nghiên [7] Nguyễn Thám, Nguyễn Đăng Độ, Uông Đình cứu nhạy cảm và phân vùng nguy cơ trượt - lở Khanh (2012), “Xây dựng bản đồ nguy cơ trượt đất khu vực hồ thủy điện Sơn La theo phương lở đất tỉnh quảng trị bằng phương pháp tích hợp pháp phân tích cấp bậc Saaty”, Tạp chí Các khoa mô hình phân tích thứ bậc (AHP) vào GIS”, Tạp học về Trái đất, T. 34, S. 3. chí Khoa học Đại học Huế, T. 74, S. 5 (2012). Application of GIS and Analytic Hierarchy Process (AHP) Method to Establish Map of Landslide Susceptibility in Xin Man District, Ha Giang Province, Vietnam Do Minh Ngoc, Dang Thi Thuy, Do Minh Duc Faculty of Geology, VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Thanh Xuan, Hanoi, Vietnam Abstract: Xin Man is a western mountainous district of Ha Giang province, Vietnam, characterized by strong dissection of topography. Herein, landslides occur rather often, causing serious damage to people and properties, and badly affecting the socio-economic development of the district. This paper used an integration of analytic hierarchy process in GIS to establish a risk map of landslide susceptibility. Seven most influential factors to landslides in the study area were analysed, which include: slope angle, type of soils, land use, lithology, slope aspect, density of deep dissection and density of horizontal dissection. The results defined communes with high and very high susceptibility (over 30% of the whole commune area) including: Khuon Lung (46,1%), Coc Re (36,24%), Quang Nguyen (31,29%), Nan Xin (30,52%), Ngan Chien (42,39%), Trung Thinh (31,21%), Ban Diu (45,91%), Na Chi (36,26%). The map of landslide susceptibility offers reliable basics for landuse planning and landslide risk reduction in Xin Man district. Keywords: AHP, GIS, landslide susceptibility index, map of landslide susceptibility.